工程教育專業(yè)認(rèn)證驅(qū)動(dòng)下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研究

陳淑紅，鄧　奕

(湖南工程學(xué)院 a.計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院；b.國(guó)際教育學(xué)院，湖南 湘潭 411104)

工程教育專業(yè)認(rèn)證驅(qū)動(dòng)下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研究

陳淑紅a，鄧奕b

(湖南工程學(xué)院 a.計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院；b.國(guó)際教育學(xué)院，湖南 湘潭 411104)

摘要：面向網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革為研究對(duì)象，引入工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念和標(biāo)準(zhǔn)。確定課程教學(xué)內(nèi)容，展開基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)實(shí)施，注重學(xué)生的能力培養(yǎng)和個(gè)性發(fā)展，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)提升，培養(yǎng)知識(shí)與能力并重的一專多能的復(fù)合型人才。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)認(rèn)證；任務(wù)驅(qū)動(dòng)

工程教育專業(yè)認(rèn)證于二十世紀(jì)初起源于美國(guó)。目前世界上有6項(xiàng)關(guān)于工程教育學(xué)歷和從業(yè)資格互認(rèn)的國(guó)際性協(xié)議，其中《華盛頓協(xié)議》是世界上簽約方最多、體系最完整、最權(quán)威的國(guó)際本科工程教育學(xué)位互認(rèn)協(xié)議，也是加入其他相關(guān)協(xié)議的門檻和基礎(chǔ)[1]。2013年中國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》預(yù)備成員，表明我國(guó)工程教育已正式對(duì)接國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)工程教育改革，培養(yǎng)具有國(guó)際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的工程類人才提供了前所未有的契機(jī)和動(dòng)力[2]。

網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的建設(shè)相對(duì)于其他傳統(tǒng)專業(yè)而言時(shí)間較短。然而，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，其專業(yè)知識(shí)體系逐漸成熟和完善，專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)得到快速發(fā)展。采用工程教育認(rèn)證的理念及標(biāo)準(zhǔn)來加強(qiáng)規(guī)范、促進(jìn)專業(yè)發(fā)展，將是大勢(shì)所趨?！队?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,也是專業(yè)核心課程之一。該課程的學(xué)習(xí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)工程、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)故障診斷與維護(hù)等許多后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及今后的工作、研究都具有重要而深遠(yuǎn)的意義。

本文從工程教育專業(yè)認(rèn)證這一全新視角，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程為對(duì)象，深入開展課程教學(xué)研究和實(shí)踐，不僅可以提高網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生的人才培養(yǎng)質(zhì)量，具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。

一工程教育專業(yè)認(rèn)證與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)認(rèn)證

圖1　工程教育專業(yè)認(rèn)證與行業(yè)認(rèn)證

如圖1所示，工程教育專業(yè)認(rèn)證把高等教育范疇的學(xué)科知識(shí)教育與相關(guān)行業(yè)需求緊密聯(lián)系，采用“五位一體”的評(píng)估方式，集“自我評(píng)估、院校評(píng)估、專業(yè)認(rèn)證及評(píng)估、狀態(tài)數(shù)據(jù)常態(tài)監(jiān)測(cè)及國(guó)際評(píng)估”為一體。工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心是認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，包括通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)[3]。通用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各工程教育專業(yè)應(yīng)該達(dá)到的基本認(rèn)證要求，共包含七大指標(biāo)，即學(xué)生、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、師資隊(duì)伍、支撐條件、持續(xù)改進(jìn)。而各種行業(yè)認(rèn)證，也恰好是對(duì)工程應(yīng)用能力的檢驗(yàn)。

目前，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)有很多行業(yè)認(rèn)證。例如，行業(yè)內(nèi)非常認(rèn)同的思科認(rèn)證考試，包括思科認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)工程師(Cisco Certified Network Associate，CCNA)、思科認(rèn)證資深網(wǎng)絡(luò)工程師(Cisco Certified Network Professional，CCNP)、網(wǎng)絡(luò)安全資深工程師(Cisco Certified Security Professional，CCSP)及思科認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)專家(Cisco Certified Internet Expert，CCIE)。再如，全國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平考試分為五個(gè)級(jí)別[4]，分別是網(wǎng)絡(luò)管理員、助理網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)絡(luò)工程師、高級(jí)網(wǎng)絡(luò)工程師和高級(jí)網(wǎng)絡(luò)專家。作為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)基礎(chǔ)及專業(yè)核心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是這些行業(yè)認(rèn)證要求學(xué)習(xí)的必修課程。在教學(xué)中，如果能以這些行業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向，針對(duì)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)水平及接受能力、為學(xué)生創(chuàng)造相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件、設(shè)置科學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，這無疑有利于學(xué)生掌握行業(yè)真正需求的專業(yè)知識(shí)和技能[5,6]。

二面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)

(一)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

為推動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通和資源共享，電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合正在推廣，并正試點(diǎn)與智能電網(wǎng)形成四網(wǎng)融合。這其中發(fā)展最快并起到核心推動(dòng)作用的就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程無疑具有濃厚的工程應(yīng)用背景。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是一門集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、軟件、硬件、應(yīng)用和開發(fā)為一體的重要課程。這門課程的主要目標(biāo)是通過相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐鍛煉，使學(xué)生初步掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理，熟悉網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)的一些具體應(yīng)用，掌握網(wǎng)絡(luò)組建的基本技能。

目前高校普遍使用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程都比較偏向于網(wǎng)絡(luò)原理的理論闡述，與工程應(yīng)用結(jié)合甚少。學(xué)生們往往感覺計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課過于理論化，并不能真正理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。為迎接工程教育專業(yè)認(rèn)證，更為了培養(yǎng)能滿足行業(yè)需求與社會(huì)需求的優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人才，如圖2所示，把傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)內(nèi)容與業(yè)內(nèi)認(rèn)同的思科認(rèn)證內(nèi)容結(jié)合，融入網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)例內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)理論、應(yīng)用、技術(shù)三位一體。

圖2　面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)

(二)基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)實(shí)施

如圖3所示，針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容和教學(xué)特點(diǎn)，在完善課程教學(xué)環(huán)境和實(shí)踐平臺(tái)的基礎(chǔ)上，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為核心思路，以典型的網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)任務(wù)為載體，按照任務(wù)布置、任務(wù)探討、任務(wù)決策、任務(wù)實(shí)施、任務(wù)檢查、任務(wù)評(píng)價(jià)六步驟，依托我校網(wǎng)絡(luò)中心資源和平臺(tái)，開展實(shí)現(xiàn)“理、實(shí)、技一體化”的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，支撐學(xué)生所需的專業(yè)核心能力培養(yǎng)。

圖3　基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)實(shí)施

任務(wù)設(shè)計(jì)遵循的原則：(1)任務(wù)設(shè)計(jì)難度適中、循序漸進(jìn)。任務(wù)不宜太難會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生挫折感，太容易又可能因?yàn)槿狈μ魬?zhàn)性而使學(xué)生喪失興趣。課堂互動(dòng)任務(wù)、階段性實(shí)驗(yàn)一般設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)和檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)配置、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議基本原理的比較基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，如：VLAN配置、RIP協(xié)議配置等，課程設(shè)計(jì)任務(wù)采用能綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議原理進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的任務(wù)。循序漸進(jìn)地逐級(jí)加大任務(wù)的難度，讓學(xué)生在不斷地學(xué)習(xí)中逐漸提升專業(yè)技能。(2)適度的缺陷設(shè)計(jì)。適當(dāng)?shù)娜毕荩兄谂囵B(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在解決問題中獲得成就感。(3)設(shè)計(jì)梯度任務(wù)，因材施教。每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力都有不同，按照學(xué)生的不同層次，設(shè)計(jì)不同的任務(wù)，甚至鼓勵(lì)有能力的學(xué)生自己設(shè)計(jì)任務(wù)，完成任務(wù)。這樣，可以形成任務(wù)梯度，因材施教，更能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。并鼓勵(lì)基礎(chǔ)好的學(xué)生帶動(dòng)基礎(chǔ)差的學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，共同進(jìn)步，形成良性循環(huán)。

例如，圖4是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的一組學(xué)生在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)的中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃圖，在網(wǎng)絡(luò)配置實(shí)施中綜合應(yīng)用了VALN規(guī)劃、鏈路聚合、TELNET、DHCP、NAT、ACL、OSPF、防火墻等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

圖4　學(xué)生設(shè)計(jì)的中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃圖

(三)實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)的課程評(píng)價(jià)

持續(xù)改進(jìn)是工程教育專業(yè)認(rèn)證活的靈魂，是保證專業(yè)建設(shè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵措施。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)，同樣也需要持續(xù)改進(jìn)教與學(xué)的質(zhì)量。這需要持續(xù)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并開展貫徹整個(gè)教學(xué)過程的形成性評(píng)價(jià)。這就需要改變傳統(tǒng)的以“投入+產(chǎn)出”為對(duì)象的教學(xué)評(píng)價(jià)模式，建立基于“產(chǎn)出”的評(píng)價(jià)方法，考察課程教學(xué)是否達(dá)到課程目標(biāo)。這些評(píng)價(jià)包括對(duì)教師教學(xué)態(tài)度、教學(xué)過程的展開、學(xué)生評(píng)教反饋進(jìn)行評(píng)價(jià)，更重要的是要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)估，可以從學(xué)生的理論考試成績(jī)、實(shí)際工程應(yīng)用能力測(cè)試等各方面綜合進(jìn)行評(píng)價(jià)。從評(píng)價(jià)結(jié)果中進(jìn)行教學(xué)反思，揚(yáng)長(zhǎng)避短，進(jìn)一步調(diào)整教學(xué)方法，形成閉環(huán)的持續(xù)改進(jìn)。

(四)教學(xué)實(shí)例分析

湖南工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心具有良好的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和研究環(huán)境，中心通過與美國(guó)惠普網(wǎng)絡(luò)公司合作共建了全國(guó)首家惠普網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，其中配有多臺(tái)高性能的路由器、交換機(jī)、防火墻、無線AP、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析儀等，為教與學(xué)提供了有力的基礎(chǔ)和良好的教學(xué)、科研條件?；谏鲜龉こ探逃龑I(yè)認(rèn)證驅(qū)動(dòng)下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法，筆者在湖南工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的本科學(xué)生中開展了教學(xué)實(shí)踐。主要面向的對(duì)象均為大學(xué)三年級(jí)學(xué)生。

通過十年的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)相對(duì)于通常的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本科教學(xué)，工程教育專業(yè)認(rèn)證驅(qū)動(dòng)下，將思科認(rèn)證等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)認(rèn)證基本內(nèi)容和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本科教學(xué)課程內(nèi)容結(jié)合，尤其在實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)合行業(yè)認(rèn)證的要求設(shè)計(jì)任務(wù)，要求學(xué)生的每次實(shí)驗(yàn)均在惠普、思科或是華三的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備上進(jìn)行真機(jī)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也用Packet Tracer模擬器上實(shí)現(xiàn)，這樣同學(xué)們既能親身感受并熟悉實(shí)際的工程應(yīng)用配置，又能在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不具備的情況下，懂得如何進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與管理。通過講授、演示、討論、及任務(wù)驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐和案例教學(xué)，使學(xué)生掌握中小型網(wǎng)絡(luò)解決方案中所必備的基本知識(shí)，有能力為中、小型用戶提供最佳的網(wǎng)絡(luò)解決方案。一系列的理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的展開，使得同學(xué)們深刻感受到了這門課程的工程應(yīng)用價(jià)值，提高了同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性，從而提高了學(xué)習(xí)效率。

通過工程教育專業(yè)認(rèn)證驅(qū)動(dòng)下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)施，明顯提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)了許多優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生取得了CCNA、網(wǎng)絡(luò)工程師等認(rèn)證資格，順利進(jìn)入惠普、華三、深信服等國(guó)內(nèi)外知名網(wǎng)絡(luò)企業(yè)。

三結(jié)語

本文闡述了以工程教育專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)研究，結(jié)合行業(yè)認(rèn)證內(nèi)容設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)的課程評(píng)價(jià)，從而推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)與國(guó)際接軌，為相關(guān)專業(yè)和課程改革提供有益參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]徐翀，仇建，胡維華．工程教育認(rèn)證背景下網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)建設(shè)的探討[J]．杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，34(6)：88-91．

[2]毛羽剛，朱培棟，徐明．基于工程教育專業(yè)認(rèn)證理念的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)建設(shè)[J]．計(jì)算機(jī)教育,2014(20)：38-41．

[3]彭碧濤．“五位一體”人才培養(yǎng)模式及其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的實(shí)踐[J]．計(jì)算機(jī)教育,2013(2)：103-106．

[4]陳愛紅，彭偉民．基于中級(jí)專業(yè)認(rèn)證的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式[J]．教學(xué)園地,2014(2)：24-27．

[5]孫金華，戴彬，孟昭睿．將職業(yè)認(rèn)證引人應(yīng)用型本科網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系研究[J]．赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014，30(2)：144-145．

[6]唐智松. 探究式教學(xué)的基本原則[J]. 中國(guó)教育學(xué)刊, 2009, 5(10):13-16.

Research on Network Engineering Teaching Driven by Engineering Education Specialized and Professional Accreditation

CHEN Shuhonga, DENG Yib

(a.Institute of Computer and Communication; b.Intrnational Education School,Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411104, China)

Abstract：This paper introduces the idea and standards of engineering education specialized and professional accreditation, conducts research on the reform of computer network curriculum for network engineering students. Identifying the teaching contents and conducting a task-driven approach, we especially pay attention to developing students’ ability and individuality so as to ensure the teaching quality and train compound talents with speciality, capability and knowledge.

Key words：Engineering Education Specialized and Professional Accreditation; Industry Certification of Computer Networks; task-driven

收稿日期：2015-07-01

基金項(xiàng)目：湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目“以工程教育專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐”(湘教通[2015]118號(hào)，序號(hào)403)；湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目(14C0286)。

作者簡(jiǎn)介：陳淑紅(1975-)，女，湖南祁東人，博士，副教授，研究方向：可信計(jì)算、移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)、移動(dòng)云。通信作者：鄧奕(1968-)，男，湖南永州人，碩士，教授，研究方向：高等教育。

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-1181(2016)02-0105-04