構(gòu)建基于案例驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革探索

李 芳 夏 宇

摘要: 本文針對(duì)合格網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng),提出完善教學(xué)大綱、更新教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)的案例教學(xué)方法,并進(jìn)一步探討了構(gòu)建工程化案例實(shí)踐教學(xué)體系,以及如何將工程化案例實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用于整個(gè)教學(xué)過程。

關(guān)鍵詞:工程;案例;互動(dòng);團(tuán)隊(duì)合作

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展及廣泛應(yīng)用,社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)人才的需求量迅猛增加,對(duì)他們的應(yīng)用能力也提出了更高的要求。然而,業(yè)界普遍認(rèn)為現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生的理論有余而實(shí)際動(dòng)手能力不足,真正能夠勝任網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)工作的人才較少。因此,在應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的教學(xué)過程中,如何加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生的實(shí)踐知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手能力,以適應(yīng)社會(huì)對(duì)應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)人才的要求,是相關(guān)院校必須探索和亟待解決的問題。近年來,許多高校在這方面進(jìn)行了有益的探索與嘗試,并取得了一些寶貴經(jīng)驗(yàn)。

自2007年招收本專業(yè)首批本科生以來,我院始終重視實(shí)踐教學(xué),積極開展網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究,根據(jù)專業(yè)的工程特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo),汲取重點(diǎn)大學(xué)的先進(jìn)辦學(xué)理念和經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合我校實(shí)際,提出了該專業(yè)的實(shí)驗(yàn)建設(shè)方案,逐步創(chuàng)造條件予以實(shí)施。初步實(shí)踐結(jié)果表明,該實(shí)施方案有利于促進(jìn)該專業(yè)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)建設(shè),能夠提高教學(xué)質(zhì)量,為社會(huì)培養(yǎng)高質(zhì)量合格網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用人才。

1 “案例”教學(xué)的性質(zhì)

案例教學(xué)是教師根據(jù)課堂教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容需要,通過設(shè)置具體工程案例,引導(dǎo)學(xué)生參與分析、討論、表達(dá)等活動(dòng),進(jìn)而提高學(xué)生分析問題和解決問題能力的一種教學(xué)方法,其本質(zhì)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的互動(dòng)式教學(xué)。

與傳統(tǒng)教學(xué)方法不同,案例教學(xué)不單指向教,也涵蓋學(xué)。其可貴之處在于,它從來自社會(huì)實(shí)踐案例中的問題出發(fā),啟動(dòng)特有的教學(xué)程序,并在教學(xué)系統(tǒng)結(jié)尾,又回歸到問題的解決之上。與傳統(tǒng)的“從概念到概念”的灌輸、“填鴨式”教學(xué)方法相比,案例教學(xué)法顯示出理論聯(lián)系實(shí)際、促使學(xué)生尊重社會(huì)實(shí)踐的優(yōu)越性。

2案例教學(xué)的必要性

培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力是當(dāng)前應(yīng)用型本科教學(xué)的中心任務(wù)。進(jìn)行工程化實(shí)踐教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力,其最有效的教學(xué)活動(dòng)就是結(jié)合案例實(shí)際進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)。學(xué)生在工程化實(shí)驗(yàn)的過程中不僅能驗(yàn)證理論知識(shí),提高實(shí)驗(yàn)技能,也能夠培養(yǎng)學(xué)生觀察、動(dòng)手、分析和解決實(shí)際問題的能力。實(shí)際工程中所涉及的實(shí)驗(yàn)一般都具有很強(qiáng)的探索性和研究性,將這些實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容,就能從根本上改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)單純用于理論驗(yàn)證的狀況。同時(shí),由于以工程為背景,實(shí)驗(yàn)更具有針對(duì)性,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加鮮活,學(xué)生不僅能了解局部,更能了解全局,以促使學(xué)生積極地思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性的發(fā)揮,從而提高創(chuàng)新能力。

3工程化實(shí)踐教學(xué)體系的架構(gòu)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的工程化實(shí)踐教學(xué),就是在該專業(yè)與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)課程的實(shí)踐教學(xué)中,以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程為背景,結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行與維護(hù)的實(shí)際開展各種網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。要將工程化實(shí)踐教學(xué)貫穿教學(xué)過程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),包括各相關(guān)專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì),從而形成工程化實(shí)踐教學(xué)體系。工程化實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)架中包含四個(gè)層次。

(1) 基礎(chǔ)層:基礎(chǔ)層是整個(gè)體系的基礎(chǔ),也是工程化實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ),為各種工程化實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)與實(shí)訓(xùn)提供條件,是實(shí)現(xiàn)工程化實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵。它包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室工程化網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、校外實(shí)習(xí)基地和高素質(zhì)/雙師型教師隊(duì)伍。

(2) 實(shí)驗(yàn)層:該層為工程化實(shí)踐教學(xué)提供實(shí)踐技能和經(jīng)驗(yàn),包括了相關(guān)課程的主要實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)包含在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)工程和網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)安全課程中。除網(wǎng)絡(luò)原理與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外,其他實(shí)驗(yàn)都是設(shè)計(jì)性或研究性實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)都與工程密切相關(guān),都要在工程化網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

(3) 實(shí)踐層:實(shí)踐層是在學(xué)完相關(guān)課程并完成了必要的實(shí)驗(yàn)之后而進(jìn)行的實(shí)習(xí)或?qū)嵺`,是重要的工程化實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)是獨(dú)立開設(shè)的實(shí)踐課程,也是專門為提高設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐能力而開設(shè)的課程,課程設(shè)計(jì)還是在工程化網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,要求每一組學(xué)生(大約七人)設(shè)計(jì)并完成一個(gè)課題。專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)都要到校外實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行,要在實(shí)習(xí)單位老師或師傅的帶領(lǐng)下,參加實(shí)際網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)過程,這是學(xué)生學(xué)習(xí)工程實(shí)踐技能,提高工程實(shí)踐能力的有效途經(jīng)。

(4) 設(shè)計(jì)層:設(shè)計(jì)層的任務(wù)是完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。這是學(xué)生在學(xué)校的最后一次綜合性實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì),要求學(xué)生利用四年所學(xué)知識(shí)完成一個(gè)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目或以實(shí)際工程為背景的網(wǎng)絡(luò)工程課題。這是一次直接與將來工作接軌的實(shí)踐訓(xùn)練,也是一次走向工作崗位前的實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。相信經(jīng)過工程化實(shí)踐教學(xué)體系訓(xùn)練的學(xué)生,將成為合格的、適應(yīng)社會(huì)需要的應(yīng)用型人才。

4案例驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)實(shí)驗(yàn)方式

鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí),網(wǎng)上模擬訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)室的開放活動(dòng)要與課程結(jié)合。通過任務(wù)、項(xiàng)目計(jì)劃書引導(dǎo)學(xué)生自主思考和工程實(shí)踐。根據(jù)企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的最典型應(yīng)用,按照教育規(guī)律設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)踐教學(xué)包含單人實(shí)驗(yàn)和小組配合實(shí)驗(yàn)兩部分內(nèi)容。單人實(shí)驗(yàn)側(cè)重于基本的安裝配置訓(xùn)練,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中給出了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)和參考步驟,實(shí)驗(yàn)課上由主講教師專門輔導(dǎo)。小組配合實(shí)驗(yàn)的目的是對(duì)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目訓(xùn)練,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)崗位的綜合應(yīng)用能力,以及團(tuán)隊(duì)合作精神。

整套實(shí)踐教學(xué)方案,兼顧基礎(chǔ)性、職業(yè)性和綜合性,有效地培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。通過任務(wù)單,項(xiàng)目計(jì)劃書引導(dǎo)學(xué)生自主思考和工程實(shí)踐。

另外,可鼓勵(lì)學(xué)生參加相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證考試,以加強(qiáng)其動(dòng)手能力和緩解就業(yè)的巨大壓力。我院和銳捷網(wǎng)絡(luò)大學(xué)合辦了銳捷網(wǎng)絡(luò)學(xué)院,學(xué)生可利用業(yè)余時(shí)間參加活動(dòng)小組,加強(qiáng)實(shí)踐能力,考取相關(guān)的證書,如RCNA、PCCP等,在畢業(yè)實(shí)習(xí)和就業(yè)時(shí)可優(yōu)先到相關(guān)的公司進(jìn)行工作。

5案例驅(qū)動(dòng)式的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

將工程化實(shí)踐教學(xué)具體應(yīng)用于教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)。

(1) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理的工程化實(shí)踐教學(xué)

在網(wǎng)絡(luò)原理的教學(xué)過程中,可以以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為背景來介紹網(wǎng)絡(luò)原理與各層協(xié)議的功能。各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)際上都是系統(tǒng)工程,如WWW應(yīng)用和電子郵件系統(tǒng)等。在這些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,完全可以體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)層次,各層協(xié)議功能和信息傳輸過程。以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為背景介紹各層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的作用,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就從抽象而空洞的概念變成了具體而鮮活的實(shí)體,這不僅使學(xué)生容易理解和記憶,也能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(2) 網(wǎng)絡(luò)工程課程的工程化實(shí)踐教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)工程課程的主要內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)施工等。網(wǎng)絡(luò)工程課程是和工程緊密結(jié)合的課程。在該課程開始時(shí),老師就可以給每組或每個(gè)學(xué)生布置一個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)任務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)工程的教學(xué)過程中,可以邊學(xué)習(xí)邊實(shí)施,學(xué)完規(guī)劃設(shè)計(jì)后,學(xué)生就可以按照要求規(guī)劃設(shè)計(jì)自己的網(wǎng)絡(luò)。學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備后就可以根據(jù)課題需要為自己的網(wǎng)絡(luò)選擇設(shè)備。學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)施工后,就讓學(xué)生在工程化網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中心親自動(dòng)手在服務(wù)器和工作站安裝網(wǎng)卡,制作各類網(wǎng)線,進(jìn)行安裝與連接,還要訓(xùn)練學(xué)生按照結(jié)構(gòu)化布線規(guī)范進(jìn)行施工。然后再由學(xué)生自己動(dòng)手安裝各種網(wǎng)絡(luò)軟件并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置。最后由老師進(jìn)行檢查驗(yàn)收,肯定學(xué)生的成績,指出存在的問題。再由學(xué)生進(jìn)行改進(jìn)提高,最后完成整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)。

(3) 網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)安全課程的工程化實(shí)踐教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)安全課程的任務(wù)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理與網(wǎng)絡(luò)安全防范等方面的訓(xùn)練。通過課堂教學(xué)教授學(xué)生網(wǎng)絡(luò)管理的任務(wù)和方法及網(wǎng)絡(luò)安全防范的技術(shù)和手段。進(jìn)而在工程化網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的實(shí)際操作,包括進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)性能分析、網(wǎng)絡(luò)故障排除、網(wǎng)絡(luò)安全策略配置等實(shí)訓(xùn),以提高學(xué)生網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理與網(wǎng)絡(luò)安全管理的能力。

(4) 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)課程的工程化實(shí)踐教學(xué)

在組網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)中,可以讓學(xué)生使用不同的組網(wǎng)技術(shù)組成不同類型的網(wǎng)絡(luò),使學(xué)生了解不同類型的網(wǎng)絡(luò)所具有不同的特點(diǎn)和功能。在網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)的教學(xué)中,可以讓學(xué)生親自動(dòng)手,利用路由器將不同的網(wǎng)絡(luò)互連起來,進(jìn)行適當(dāng)配置之后,實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信和資源共享。

(5) 專業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)實(shí)習(xí)的工程化實(shí)訓(xùn)

專業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)實(shí)習(xí)是讓學(xué)生走出校門進(jìn)行工程化實(shí)地訓(xùn)練的過程。學(xué)?？梢越M織學(xué)生到實(shí)習(xí)基地或相關(guān)的企業(yè)、公司進(jìn)行實(shí)習(xí)。這些公司或企業(yè)都是從事網(wǎng)絡(luò)工程承包、建設(shè)和施工的單位,其任務(wù)就是為網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、安裝與運(yùn)營。學(xué)生進(jìn)入這些單位后,要和實(shí)習(xí)單位的老師或師傅一起從事各項(xiàng)實(shí)際工程建設(shè)活動(dòng),學(xué)生會(huì)接觸到當(dāng)前工程中正在使用(但教課書上不一定有)的新技術(shù)、新方法和新設(shè)備,學(xué)到實(shí)習(xí)單位老師或師傅的協(xié)作精神、敬業(yè)精神和吃苦耐勞精神。通過實(shí)習(xí),學(xué)生不僅能提高工程實(shí)踐能力和動(dòng)手能力,還能提高分析和解決工程問題的能力,提高創(chuàng)造性工作的能力。

(6) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的工程化實(shí)訓(xùn)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)生完成理論課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,綜合利用多門課程知識(shí)解決實(shí)際問題的重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題和解決問題能力的一次訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計(jì)也是學(xué)生在學(xué)校的最后一次實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì),要給每一個(gè)學(xué)生一個(gè)以實(shí)際工程項(xiàng)目為背景的網(wǎng)絡(luò)工程課題。課題要有一定的深度和難度,明確所設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)工程的規(guī)模、目的與功能,并讓學(xué)生在獨(dú)立完成任務(wù)的同時(shí)撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。畢業(yè)設(shè)計(jì)的場(chǎng)所是工程化網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中心,有條件的可以參與設(shè)計(jì)實(shí)際工程。當(dāng)然,任何工程化網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中心也不可能為每個(gè)學(xué)生提供一套網(wǎng)絡(luò)工程的設(shè)備和材料,不過這些設(shè)備和材料都是可以重復(fù)使用的,只要在畢業(yè)答辯前讓學(xué)生將所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)完整地連接配置好,并達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的要求就可以了。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,指導(dǎo)老師要重點(diǎn)檢查學(xué)生的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)方案,要保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)展性。

6結(jié)束語

應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的任務(wù)是培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)需求的人才。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教學(xué)中的重要一環(huán),而實(shí)驗(yàn)課程體系的建設(shè)則是網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)課程體系架構(gòu)是否完善,是決定能否提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。為此,在網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系建設(shè)時(shí),應(yīng)充分考慮其工程特點(diǎn),多方位考察社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的需求要素,并以此為依據(jù)考慮實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。在實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方面,應(yīng)特別注意與校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室在工程實(shí)踐環(huán)境上的互補(bǔ),選擇好合作企業(yè),為學(xué)生提供綜合的工程實(shí)踐環(huán)境。

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The Exploration of the Teaching Pattern That It Based on The Network Project Experiment

LI Fang, XIA Yu

(Computer School, Huangshi Institute of Technology, Huangshi 435003, China)

Abstract: The key for training the qualified talent of network project application type, will not only perfect teaching outline, update teaching content, improve teaching method, still found the practice teaching system for the project case, and apply in entire teaching course.

Key words: project; case; interactive; cooperation