時間:2022-04-08 17:26:50
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇網絡工程專業論文,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
(一)建設背景
為了突顯網絡工程專業特色,加大與其它計算機相關專業的區分度,網絡工程專業在保持原有網絡工程專業特色的基礎上,重點突出物聯網和網絡安全管理兩個專業方向,進一步明確定位學校網絡工程專業的人才培養目標。網絡工程專業是一門實踐性非常強的專業。因此,要實現培養目標,除了需要調整改革現有的專業課程體系外,還必須建立相應的實踐教學體系和配套的實踐教學環境。為此,網絡工程專業以中央支持地方高校發展專項資金的實驗室建設為契機,在網絡工程管理和網絡協議分析兩個現有實驗室的基礎上,新建物聯網、信息安全、網絡攻防、網絡測試等專業實驗室。這些實驗室建成后,網絡工程專業實驗室支撐的實踐教學內容將基本上涵蓋物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三大方向的典型實驗、課程設計,乃至實習實訓、畢業設計等實踐環節。屆時,網絡工程專業將具備實驗設施齊全、內容涵蓋面廣的專業實驗環境。這為構建特色鮮明、層次合理的實踐教學體系提供良好的實踐條件支持。
(二)體系結構
網絡工程專業在保持網絡工程設計特色的基礎上,重點突出物聯網和網絡安全管理方向。圍繞這三大專業方向,以現有的網絡工程基礎專業實驗室和正在建設的物聯網和網絡安全方向專業實驗室為依托,構建出專業特色鮮明的多層次實踐教學體系,網絡工程專業實踐教學體系學科與專業競賽、自主創新研究等多種形式,并分布在專業基礎實踐、專業核心實踐、專業方向實踐、專業綜合實踐四個教學層次上。從教學層次的角度看,網絡工程專業的實踐教學環節包括下列內容。專業基礎實踐主要指電子技術基礎、計算技術基礎、軟件系統基礎三方面的實踐教學,主要形式是課程實驗、課程設計和實習。專業核心實踐主要指網絡工程專業核心課程的實踐教學,主要形式是課程實驗和課程設計。專業方向實踐主要指物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三大專業方向的實踐教學,主要形式是課程實驗和課程設計。專業綜合實踐主要指學生根據自己選擇的專業方向而開展的專業綜合實踐教學,主要形式包括學科與專業競賽、自主創新研究、實訓與實習、畢業設計(論文)等。
二、實踐教學內容
以上述實踐教學體系為依據,從四個專業實踐層次分別闡述網絡工程專業的實踐教學內容。
(一)專業基礎實踐
網絡工程專業基礎實踐環節可分為電子技術基礎、計算技術基礎、軟件系統基礎三方面的實踐教學內容。電子技術基礎實踐教學內容包括模擬電路實驗、數字電路實驗、計算機組成原理實驗、硬件工藝實習。模擬電路實驗是讓學生了解放大電路的原理,并能理解相應的實驗現象。數字電路實驗是加強學生對數字邏輯的理解能力和數字電路的設計能力。計算機組成原理實驗是讓學生理解計算機硬件結構的實現原理和方法。硬件工藝實習是讓學生綜合運用數字電路和模擬電路的相關理論知識,使用電路設計軟件設計并利用實際電路元器件實現一個具有實際生產意義的電子電路系統。計算技術基礎實踐教學內容包括程序設計實驗、數據結構實驗、算法分析與設計實驗、程序設計應用課程設計等。程序設計實驗是讓學生能夠運用所學的程序設計語言編寫并調試程序,培養學生的程序設計能力和程序調試能力。數據結構實驗是讓學生運用理論原理知識編程實現線性表、隊列、堆棧、二叉樹、圖等基本數據結構及其訪問操作方法,以及常用的排序和查找算法,進而能夠解決相關的實際問題。算法分析與設計實驗是讓學生掌握分治法、動態規劃法、貪心法、回溯法、分支界定法等常用經典算法,從而更好地解決實際問題。程序設計應用課程設計是綜合運用程序設計語言、數據結構、算法分析與設計,設計并實現一個具有實際生活意義的程序系統。軟件系統基礎實踐教學內容包括操作系統實驗、數據庫原理實驗、軟件工程實驗、軟件系統開發課程設計。操作系統實驗是讓學生系統地掌握處理機管理、進程管理、存儲管理、文件管理和設備管理五大功能的工作原理與實現方法,進而能夠模擬實現操作系統部分功能。數據庫原理實驗是讓學生熟練掌握SQL語言的數據定義、數據操縱、完整性控制等功能,基本掌握數據庫的設計方法和數據庫應用系統的開發方法。軟件工程實驗是加深學生對軟件開發方法的理解,掌握統一建模語言UML和可視化建模工具RationalRose的基本用法。軟件系統開發課程設計是讓學生在掌握程序設計技術的基礎上,綜合運用操作系統、數據庫原理、軟件工程的理論知識與開發技術,設計并實現一個具有實際應用價值的軟件系統。
(二)專業核心實踐
網絡工程專業核心實踐環節主要包括計算機網絡、網絡編程、無線網絡、Linux編程等專業核心課程的實踐教學內容。計算機網絡實驗是讓學生學習利用Sniffer和Wireshark等常用網絡嗅探工具驗證TCP/IP協議報文格式和協議交互過程,從而加強學生對網絡協議及其工作原理的理解,加深對計算機網絡體系結構的認識。網絡編程實驗是以套接字編程為基礎編寫TCP/UDP協議通信程序以及數據包捕獲程序,編寫SMTP/POP3郵件客戶端、FTP客戶端、Web網站程序等經典網絡應用程序。無線網絡實驗是讓學生掌握各種無線網絡設備的安裝和配置方法,學會無線局域網的規劃設計、安裝配置與故障排除。Linux編程是讓學生掌握LINUX環境下C語言應用程序開發的基本過程,熟悉基本庫函數的使用,具有初步的應用程序設計能力。
(三)專業方向實踐
網絡工程專業方向實踐環節可分為物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三個專業方向的實踐教學內容。物聯網方向實踐教學內容包括射頻識別實驗、無線傳感網實驗、物聯網開發實驗、以及物聯網方向課程設計。射頻識別實驗是讓學生掌握射頻識別技術的讀寫卡、多卡讀、編碼調制、防碰撞算法、通信協議、保密通信等基本原理,能夠編寫相關應用案例程序。無線傳感網實驗是讓學生能夠對溫度、濕度、光照、壓力、紅外等典型傳感器節點進行數據采集,并利用Zigbee、藍牙、WIFI等通信模塊,開發無線傳感器網絡應用程序。物聯網開發實驗是讓學生在掌握嵌入式編程的基礎上,結合射頻識別和無線傳感技術,開發物聯網應用中的核心功能模塊或簡單應用程序。物聯網方向課程設計是綜合運用物聯網方向課程的理論知識與開發技術,設計并實現一個具有一定實用價值的物聯網應用系統。網絡安全管理方向實踐教學內容包括網絡安全實驗、網絡管理實驗、網絡攻防實驗、以及網絡安全管理方向課程設計。
網絡安全實驗是讓學生掌握網絡嗅探器和端口掃描工具的工作原理和實現方法,理解包過濾、網絡地址轉換等網絡安全策略,掌握防火墻和入侵檢測系統的安裝、配置和使用方法。網絡管理實驗是讓學生理解SNMP網絡管理協議的原理和工作過程,掌握SNMP程序的設計與開發方法。網絡攻防實驗是讓學生熟悉網絡探測、緩沖區溢出、網絡欺騙、拒絕服務、SQL注入等主流攻擊技術的實現方法,從而預防和阻止網絡攻擊。網絡安全管理方向課程設計是綜合運用網絡安全管理方向課程的理論知識與開發技術,設計并實現一個具有某種安全管理功能的實用網絡軟件或系統。網絡工程設計方向實踐教學內容包括網絡互聯技術實驗、網絡規劃與設計實驗、網絡故障診斷與排除實驗、以及網絡工程設計方向課程設計。網絡互聯技術實驗是讓學生學會網線制作、VLAN配置、交換機配置、靜態路由配置、動態路由配置、ACL配置、NAT配置等,為實際網絡部署提供基礎。網絡故障診斷與測試實驗是讓學生掌握網絡故障診斷與測試工具的使用方法,能夠對物理層、數據鏈路層、網絡層、以太網、廣域網、TCP/IP、服務器等的故障進行診斷與排除。網絡規劃與設計實驗是讓學生學會網絡規劃工具、需求分析、技術選擇、網絡拓撲設計、網絡編址與命名、路由設計、網絡性能保障、安全管理設計等各環節技能。網絡工程設計方向課程設計是綜合運用網絡工程設計方向課程的理論知識與開發技術,針對某個實際應用場景,規劃并設計一個具有實用價值的網絡工程方案。
(四)專業綜合實踐
專業綜合實踐主要指學生根據自己選擇的專業方向而開展的專業綜合實踐教學,主要形式包括學科與專業競賽、自主創新研究、實訓與實習、畢業設計(論文)等。學科與專業競賽是鼓勵學生在老師的指導下,利用課余時間和假期,參與學校、企業、省、教育部、乃至全球等各種級別的大學生學科或專業競賽,以擴大學生的知識面,培養學生理論聯系實際和動手操作的能力。目前適合網絡工程專業學生參加的競賽主要有全國大學生數據建模競賽、全國大學生電子設計競賽、ACM大學生程序設計競賽、“挑戰杯”大學生系列科技作品競賽、全國大學生信息安全競賽。自主創新研究可分為課內自主研究學習和課外科技創新活動。課內自主研究學習是在部分專業課程內,安排學生開展研究性學習與創新環節,激發學生主動學習的積極性,培養學生的自學能力和自主學習研究能力。課外科技創新活動是學生根據自身興趣和專業特長組成小組,自主選擇研究課題,確定研究目標、技術路線和研究計劃,利用課余時間和寒暑假在老師的指導下自主開展科技創新活動,以提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,培養學生的創新意識和創業精神。實訓和實習是讓學生熟悉或掌握網絡相關行業或領域中可能遇到的常用技能,以縮短第一任職崗前培訓的時間。該類實踐教學內容包括見習環節、實訓環節、實習環節等。見習環節是參觀一個網絡行業相關的企事業單位或部門,見識各類產品和系統的研發過程或應用情況,以增強學生對專業的興趣和自豪感。實訓環節是在校內實驗與實訓基地,通過與企事業單位的合作,提煉網絡設備產品與網絡應用系統的典型功能模塊,進而設計出一組項目供學生實習訓練。
實習環節是與校外企業或培訓基地合作,讓學生參與到實際的項目研發與實施工作中,從而使學生接觸社會,體驗未來就業單位的工作環境和實際的項目開發過程。畢業設計(論文)是大學生四年專業知識學習后的一次綜合性專業技術實踐鍛煉機會。畢業設計的周期為14周,主要包括選題、開題、課題研究與指導、撰寫畢業論文、畢業論文答辯等環節。畢業設計課題可以由指導老師根據自己的項目課題、研究方向或興趣好確定,也可以根據學生就業單位的實際工作需要確定。
三、結論
以網絡工程設計取代傳統的畢業論文寫作。逐步推行畢業考核環節創新試點,主要是設想以跨專業的學生團隊的組織形式,在相關專業組成的教師團隊的指導下,完成網絡工程的規劃、組建應用等畢業設計,以這種畢業設計的考核方式取代傳統的畢業論文寫作,對學生進行綜合性的實戰訓練,強化全局意識和綜合實務能力的培養。爭取能在我院網絡工程專業試行,取得經驗后再全面推廣。
2人才培養模式改革對教學工作,提高教學質量的作用和意義
在從社會對網絡工程人才的需求特性出發,對網絡工程應用型人才培養的專業實踐模式進行系統設計和實踐,提供一套完整的網絡工程專業實踐教學模式的設計理念、程序和方法,為教學改革的實施提供理論依據和支撐。其實踐意義主要在于通過專業實踐,培養學生將所學知識應用到實際工程項目中的能力,培養學生的職業能力和工作水平,將現代實驗教學設施、實習基地建設與創業教學有效結合,使高等教育融知識創造、加工、傳播和應用于一體。
3人才培養模式擬解決的關鍵問題
1)準確分析社會需求發展與變化
對傳統的專業課程進行創新與改革,從而符合社會需求,如:將傳統的教學中的組網技術僅停留在數據網的組網,拓展為:數據系統、語音系統、有線電視系統、視頻監控系統、背景音樂系統及樓宇自控與物聯系統的組網技術。這方面主要還要靠我們全系教師繼續共同努力。
2)在教學內容和方式方面實現理論教學與實踐、實戰教學的緊密結合
解決這方面的問題,涉及培養方案修訂、教材建設、教學內容和方法的創新,尤其是突破傳統專業界限的跨專業網絡工程實戰教學。這方面目前只是初見成效,也還要靠我們全系教師繼續共同努力。
3)探索基于工作過程導向、實施項目教學法的理實一體化教學模式
實現以“能力培養”和“學會工作”為核心的課程學習目標,需要通過校內建設和校企聯合培養關系的建立加以解決。這方面還存在較大差距,校內基本的一些實訓實驗設施建設還遠沒有到位,校外實習和實訓基地也只是在網絡工程專業方面有初步進展,還遠不能滿足實訓和實踐教學的需要,需要學院繼續給予大力支持和系上進一步努力。
4)圍繞應用型網絡工程人才培養目標
開發學生智慧、調動學生學習的積極性、主動性和創造性。教學是師生雙邊的活動,教學模式的改革更離不開學生的積極參與。根據目前學生的實際狀況,要推進人才培養模式的創新改革,需要解決學生思想品德、素質教育和專業知識學習相互結合問題,圍繞確定的人才培養目標和培養進程,分階段組織學生開展豐富多彩的課外活動,開發學生智慧、調動學生學習的積極性、主動性。這方面的工作,需要教學和學生工作系統共同努力。
4結論
1.1來自培養方案和課程體系的需求眾所周知,目前國內各普通高校的計算機專業本科人才培養方案,基本是以國際主流的ACM和IEEE系列課程教學計劃即著名的計算學科教學計劃2004(ComputingCurricula2004,簡稱CC2004)為主制訂的,CC2004列出該專業學生建構其領域核心知識體系結構框架所必需的核心知識單元模塊,并基于此開設相應的專業課程。計算機網絡或曰面向網絡的計算便是其中之一的重要核心知識單元。[1][2]多年來的教學實踐和反饋表明,僅僅開設《計算機網絡》一門課程,對于主要以培養工程應用型本科畢業生、以滿足學生就業和在該行業領域內生存與職業發展需求為主的普通高校,以及具有自主設置目錄外二級學科網絡工程專業、定位于為社會培養網絡工程師的高校而言,還遠遠不足,對課程體系的研究與改革、整合與建設勢在必行。參考筆者《普通高校工程型應用型網絡人才培養專業方向課程改革與實踐初探》一文,[3]將計算機網絡這一公認的較難學懂、理論與實踐性較強的課程作為基礎入門性的必修課程,通過網絡工程與技術、網絡管理、信息安全、網絡程序設計、Web開發技術等一系列后續拓展的特色課程群,構建出一個完整的網絡專業課程體系和具有特色及優勢的專業方向課程群。[4]例如:可以形成以網絡工程與技術、網絡管理、信息安全等課程為主的、適當偏硬的系統集成/組網工程類網絡人才的培養路線,其未來的職業定位以網絡工程師、網絡/系統管理員為主;或者也可以形成以網絡程序設計、WEB開發技術等課程為主構成的、適當偏軟的網絡應用系統研發/站點設計類網絡人才的培養路線,其未來的職業定位以軟件工程師、網站站長等為主?;谡n程整合和課程體系/課程群建設的理念,改革人才培養方案和教學內容與教學方法,并開展配套實驗教學條件的建設。如圖1所示,在建設網絡工程專業實驗室時,需要統籌規劃,兼顧多門專業課程的實踐教學需求,并配合課程群的建設需要,避免出現很多高校把專業實驗室建成了計算機機房、僅有聯網PC機數量優勢的普遍現象。1.2來自課題研究型教學環節和課外延伸教育的需求毋庸置疑,普通高校網絡工程專業的人才培養,應以大力培養學生的動手實踐能力和適應社會需求的職業技能為首要目標,同時支撐專業方向上的課程群(課程體系)的建設。因此,實驗室的建設在滿足課程內的實驗教學需求的同時,還要考慮到課程設計環節,以及校內實習實訓基地、畢業設計/畢業論文環節的條件改善和綜合實踐教學體系建設的需要。只有充分運用好這些配套的實踐教學環節,才能使學生在網絡工程的方案規劃設計、網絡系統管理與運行維護、網絡程序設計與開發、網絡設備配置與安全保障等方面的動手實踐技能得到綜合訓練和提高。由于近年來社會和IT行業對網絡工程、網站建設、網絡運行管理和安全維護等方面的人才需求持續升溫,驅動學生看好網絡工程與技術領域的就業前景,使得學生選擇該方向作為就業首選或選擇該專業方向作為自己的畢業設計或論文題目的數量逐年上升。但是,由于不少院校現有硬件條件不足,缺乏必要的硬件設備作為支撐,使得指導教師在課程設計、畢業設計/畢業論文題目的選題設計上受到極大限制,一些非常想做或者值得指導學生去做的課題項目或題目,不得不迫于無法給學生提供相應的實踐環境而被迫放棄,制約了師生進一步提高課程設計、畢業設計或論文的選題水準和課題質量,加劇了在課程設計、畢業設計教學環節上師生對于實踐條件的需求與現實條件不具備之間的矛盾。因此,除了滿足課內實驗項目的需要,網絡工程專業實驗室還應提供開展集中式課程設計實習、畢業設計/畢業論文和以SRP項目、大學生創新實驗項目等研究型、課題型教學環節改革試點的基礎硬件條件和場所。此外,還可兼顧考慮提供開展面向社會或學生需要的諸如思科認證考試、NCNE國家軟考、NCRE全國計算機等級考試等相關考試培訓、學生競賽活動參賽集訓等課外延伸教育項目的場所和設備,使學生在分析設計能力、工程化的思想和理念、動手實踐應用等方面都能得到良好的綜合訓練機會和條件。
2網絡工程專業實驗室的建設規劃與設計方案
綜合上節所述,問題的核心在于找尋和設計出一種既能兼顧滿足各種教學環節需求、又能分階段集成且一次性投入不高的可行方案。通過深入地分析比較和實踐探索,筆者所在的課題組提出了如圖2所示的一種可行的網絡工程專業實驗室建設方案。該方案通過逐步添購、分階段調整到位配套的計算機與聯網設備的方式,可使新建專業實驗室提供不同的、可逐步擴展的實驗條件。例如:在一次性投入的初期,可以提供8人一組一桌、一次支持2-3個行政班(共12個組/桌)的實驗教學條件。若每班以32人計,則一次可支持3個行政班約96人同時上實驗課,每8人一組,共12組,每組配備一臺服務器、2臺路由器、2臺交換機、8臺PC機;然后,根據資金情況和可能性,通過分期分批階段性擴展,改善每實驗組/桌的配套設備數。這樣的每個實驗組/桌,不僅可以保障學生人手一臺PC機,同時還可以通過配置,使每實驗組/桌的設備自成子網或以VLAN劃分,獨立構成一個典型的LAN網絡應用環境,并能提供各種B/S、C/S架構的集成開發環境。實驗組/桌上的服務器,可由學生根據項目需要自主安裝和支配使用,條件不足時,可通過Vmware等虛擬技術構建多服務器OS系統,條件允許時,可通過添置多臺物理硬件構建服務器集群環境。實驗組/桌上的路由器/交換機設備,可供在相關課程中進行網絡設備配置、IOS系統操作等課內實驗項目、課程設計或畢業設計題目以及認證培訓項目中使用。在數量上仍不足的,亦可通過在PC機上安裝模擬器軟件的方式,開展設備配置類實驗和學生研究型課題;條件允許時,還可支持遠程開放式實驗,即通過遠程登錄方式連接至設備進行IOS系統的配置。DMZ區的服務器群還可為各門專業課程的教學提供基礎性的公共資源存儲與共享,或者作為實驗室的網管或安全方面的基礎設施,例如提供給網絡管理、信息安全等課程作攻擊用的靶機實例。每實驗組即每張桌面上的設備連接拓撲可采用圖3所示的邏輯設計,具體到實際的物理環境中,可視環境因素合理進行布局調整和擺放。
3網絡工程專業實驗室后期建設與管理芻議
3.1實驗教學體系的建設實驗教學在培養學生實際動手能力方面所具有的獨特作用與優勢,要求我們在實驗內容設計、實驗教學方法改革、實驗教學體系完善等內涵建設上要下大力氣、花真功夫。一方面,要認真研究如何對實驗內容進行系統地優化組合,把培養目標真正融入到實驗課程和實驗項目中;另一方面,要積極探索對實驗教學方法與教學手段的改革和實踐,積極尋求能夠真正突出學生在實踐中進行自主性和創新性活動的主體地位的解決之道,盡量使學生能夠較早地接觸網絡工程和技術實現過程中的實際問題,并較早地參與初步的科學研究和創新活動。在此基礎上,研究建立多層次、一體化、開放式的實驗教學新體系,將系統訓練、技能培養和開放實驗相結合,把單純為課程實驗教學服務的實驗室轉化為立體化的教學資源和能夠為多元目標服務的實驗條件,提高實驗室建成后的功效?;谶@一理念,筆者所在的教研室全體成員不僅針對新建的實驗室進行了課內實驗項目的再設計,而且整合了各門相關課程的配套課程設計和畢業設計課題等工作的需求,使新建實驗室可統一支持下述8大類課題型的實踐項目活動的開展:①網絡工程項目規劃/方案設計類題目②網絡互聯設備配置實現類題目③應用服務配置實現類題目④基于套接字編程的數據通信傳輸類題目⑤Web站點開發設計類題目⑥網絡互聯設備的協議仿真/算法實現類題目⑦網絡管理及信息安全編程類題目⑧學生自擬的網絡方向研究探索類題目3.2實驗室管理規范的建設通常,一個專業實驗室的建設需要分階段實施,首先實現階段性的目標。如在基礎建設階段,需要完成必備設備的購置、安裝、調試,開出相應的實驗項目,實現能夠初步為專業方向的一系列課程提供實驗教學服務;在第二步的規范性建設階段,通過實驗室的系列化規范管理制度的建設,為師生提供符合規范的開放式實踐教學體系;在第三步的拓展性建設階段,則要充分綜合利用實驗室的條件和資源,變單純的實驗教學條件為立體化的、能夠為多元目標服務的多層次的一體化教學資源;而在第四步的穩定運行階段,則需要新建實驗室在健全完善的管理制度下,發揮最大的功效和作用,為師生提供一個優良的實驗教學和研究環境。因此,基于階段性建設、流程化管理的理念,實驗室的管理規范、制度建設亦不容忽視。[5]例如:如何安排設計實驗室的開放制度?有關實驗室日常運行維護方面的管理規定,實驗檔案記錄等等。
4結語
關鍵詞:網絡工程;知識體系;課程體系;專業方向
中圖分類號:G642文獻標識碼:B
1前言
網絡工程專業是國家教育部審定并設置的全國高校本科專業之一,是計算機專業與通信專業交叉的一門專業,也是目前我國高校計算機院(系)普遍開設的計算機科學類本科專業之一。
但應用型網絡工程人培養目標如何定位,專業知識體系如何建立卻一直是被受困擾的問題。網絡技術是計算機技術與通信技術相結合的一門新技術,也是計算機技術與通信技術交叉的一門學科。由于計算機類各本科專業也需要開設計算機網絡方向的課程,最普遍的現象是許多高校計算機院(系)將網絡工程專業開設成為計算機科學與技術專業的網絡方向,二者之間的培養目標相似,知識體系僅是幾門課之間的差別。另一種現象就是部份高校將網絡工程專業開設成為通信工程專業,沿用通信工程的知識體系再加設幾門計算機專業類的課程。應該說這兩種現象都沒有形成網絡工程專業本身的專業特色知識體系。
本文作者依據近年來從事網絡工程專業的人才培養、課程知識體系建設和教學的經驗,對網絡工程本科專業知識體系建設進行如下探討。
2網絡工程本科專業人才培養目標的確立
專業知識體系的建設必須緊扣專業培養目標,作為網絡工程本科層次的人才培養,應該定位于應用型的網絡工程人才。應用型網絡工程專業人才培養目標首先是具有一定的計算機基礎知識,其實是其核心培養目標是具有程與網絡應用的設計、規劃、部署、實施、開發、管理以及銷售工作,這些內容在時間關系上反映了網絡工程的全過程,在業界擔當“網絡架構師”、“網絡工程師”、“網絡測試工程師”、“網絡銷售工程師”等角色能力的人才。
從網絡工程本科專業培養目標來可以將該專業分為四個方面的能力培養:計算機應用能力、網絡設計規劃部署能力、網絡編程與應用開發能力、網絡管理能力。由于目前應用軟件開發基本都是基于網絡環境的應用開發,從而網絡編程與應用開發能力也屬于計算機類本科專業必備的能力,而且許多高校將網絡編程與應用開發能力作為計算機科學與技術專業的專業方向與特色來看待。就專業特色而言,網絡設計規劃部署能力、網絡管理能力才真正是網絡工程專業有別于其它計算機類本科專業之處。
另外,網絡工程專業人才培養也必須有別于通信工程專業。通信工程專業培養目標是具備通信技術、通信系統和通信網絡方面的理論知識和基本實踐技能;能適應通信技術與工程領域網絡、系統、設備以及信息交換、傳輸、處理方面的科學研究、工程設計、運行維護、系統管理的高級工程技術人才。盡管網絡工程和通信工程專業都涉及到網絡系統知識,但二者之間確有著區別,通信工程著重于信號和通信類知識,網絡工程著重于網絡應用和協議類知識。換言之,通信工程著重于電信企業大網絡平臺的建設與管理,網絡工程著重于用戶端網絡應用平臺的建設與管理。
3網絡工程本科專業知識體系的建設
網絡工程本科專業知識體系可采用“平臺+方向”方式建設。整個知識體系可劃分為兩個平臺和三個基本方向。
3.1兩個平臺
本著“厚基礎、重應用、強能力”的知識體系建設原則,為使學生具有扎實的基礎知識和專業知識,本專業搭建可兩個平臺:公共基礎課平臺,包括人文和社科基礎課程、理工科基礎課程以及計算機基礎及應用課程;專業基礎課平臺,包括網絡設計規劃部署類課程、網絡管理類課程、網絡應用開發類課程和專業特色類課程。以適應社會對應用型網絡工程技術人才培養的基本需求。
3.2三個基本方向
三個基本方向課程以專業課程為主,其教學應在強調知識傳授的同時,注重學生應用能力的培養與個性發展。通過基本方向課程學習使學生在網絡工程的某一職業領域具有較強的專業基礎知識和解決工程問題的實踐能力。
網絡設計規劃部署方向主要包括組網工程、網絡互聯技術、通信網技術、網絡性能測試等課程。組網工程主要介紹網絡需求分析、工程設計、綜合布線、設備選型知識。網絡互聯技術主要介紹路由和交換技術的配置與管理知識。通信網技術主要介紹無線網、移動網、寬帶綜合業務網、接入網等知識。網絡性能測試主要介紹網絡性能指標、測試方法、測試技術和測試設備的有關知識。
網絡管理方向主要包括網站建設與管理、網絡安全技術、入侵檢測技術、網絡協議分析等課程。網站建設與管理主要介紹網絡操作系統的配置、網絡管理協議與應用知識。網絡安全技術主要介紹網絡安全的基礎知識與技術、防火墻技術與配置等知識,入侵檢測技術主要介紹黑客攻擊技術、入侵檢測技術、計算機取證技術等知識。網絡協議分析主要介紹網絡協議分析方法與協議實現的知識。
網絡編程與應用軟件開發方向主要包括網絡程序設計、WEB編程技術、J2EE應用開發與部署、網絡數據庫技術。網絡程序設計介紹基于套接字的編程方法、進程(線程)間的通信知識。WEB編程技術主要介紹基于Java、JSP、Servlet和JDBC的編程知識。J2EE應用開發與部署主要介紹基于Servlet、Struts和Hibermate即SSH框架的編程技術,以及應用軟件的部署方法。網絡數據庫技術主要介紹網絡數據庫基礎知識、Oracle數據庫知識。
特色類專業課程主要以新的網絡應用技術為主,可選擇網絡并行計算技術、網格計算技術、多媒體網絡技術、網絡存儲技術、高性能網絡等方面的課程。
從網絡工程三個基本方向可分析出這三個基本方向與計算機科學與技術專業、通信工程專業之間的關系如圖1所示:
圖1網絡工程三個基本方向與其它專業知識的關系
其中人文和社科基礎課程主要指政治、思想道德、體育、大學英語等課程。理工科基礎課程主要指高等數學、
線性代數、數理統計與概率論、離散數學、數字電路等課程。計算機基礎與應用課程主要指計算機導論、計算機組成原理、程序設計語言、數據結構、操作系統、數據庫原理、計算機網絡等計算機專業基礎課程。
3.3網絡工程本科專業核心課程體系建設
通過對網絡工程專業知識體系的分析,可以得出網絡工程專業核心課程體系如圖2所示:
圖2網絡工程專業核心課程體系
鑒于在專業教學學時、教學人員和教學設施的不同,各高校在開設網絡工程本科專業時,可選擇三個專業方向之一并加以一定特色的專業課程來進行人才培養,以達到不同特色網絡工程人才培養目標。也可以分不同年級采用不同的專業方向進行培養,以滿足社會對網絡工程專業各方面人才的需求。
4結束語
本科教育的專業課程知識體系并不是一層不變的,應隨著科學技術的發展和社會的需求而變化,這才符合科學發展觀的理論。本論文中所討論的網絡工程本科專業的專業課程知識體系,是對近幾年各高校網絡工程專業知識體系的歸納和分析基礎上做出的一個探討,但隨著社會的進步,該專業課程知識體系也應處于一個不斷完善的進程中。
參考文獻:
關鍵詞:研究生教育;工程碩士論文;評價體系
如今,幾乎每個單位都有信息中心,承擔著本單位的信息化工作,這些部門急需大批具有網絡技術理論知識和實踐能力的高層次人才。作為研究生教育的一個重要組成部分,專業學位在培養面向應用領域的高層次人才方面正在發揮著越來越重要的作用。鄭州大學是河南省第一個設立網絡工程方向的工程碩士培養單位,至今已經招收了7屆學生。在發展過程中,鄭州大學在研究生培養的各個環節都碰到了一些亟待解決的問題,其中一個比較重要的問題就是如何制定一個合理的、適用于工程碩士培養的論文評價體系。
在論文寫作階段,由于專業學位研究生在畢業論文評審標準方面缺乏相應的規范支持,一直以來都在沿用學術型研究生的評審機制,過于強調研究的深度、系統的理論分析和技術創新,忽視了工程碩士的專業特點,因為工程碩士偏重學生工程實踐能力的培養,學生的畢業課題主要是利用成熟的技術手段解決實際工作中的一些具體問題,并沒有太多的創新點。如果沿用科學學位的論文撰寫辦法和評價體系,并不適用。因此,急需一套適用于工程碩士的論文評價體系。
一、國內外論文評價體系研究現狀
從20世紀中期開始,國外就非常注重專業學位研究生的培養。美國是世界專業學位研究生教育最發達的國家,在碩士層次,專業性碩士學位種類眾多,在畢業階段申請學位的形式也多樣,撰寫學位論文并不是獲取工程碩士學位的唯一途徑。有些大學只是要求修滿學分即可獲得學位,有些大學是以提交技術報告或研究報告的形式來代替學位論文,涉及具體的論文評價標準,各學校也都不盡相同,這類信息大多由學校各自掌握,完全發表的文獻較少。
目前,國內大部分高校都要求學生修滿課程學分并通過學位論文答辯后方可獲取工程碩士學位,在學位論文的質量評價標準上尚未統一,大多數還在套用工學碩士的評價標準和模式。從某種層面來說,這已經偏離了工程碩士的培養方向。由于在論文評價方面,缺乏明確的標準和指導性文件,學生在選題、研究工作開展以及論文寫作方面都存在著一些問題。
二、論文評價體系的主要內容
針對目前論文評價體系中所存在的主要問題,鄭州大學經過對國內部分大學的調研及對本單位培養經驗的總結,制定了一套適合網絡工程方向專業學位碩士研究生的論文評價體系。該體系將課題類型分為產品研發型、工程設計型和應用研究型三類,針對每一類課題,明確提出了研究內容要求、論文撰寫要求以及論文評價量化標準,并依此來指導學生的選題、論文工作及論文撰寫。下面分別介紹這三種課題類型的詳細情況。
1.產品研發型。這類課題是指實際工作中涉及的新產品,核心部件的軟、硬件開發設計或者對現有產品的優化再研發。
在內容要求方面,應針對實際工作中涉及的新產品進行需求分析,明確目標,然后制訂合理的設計方案,采用科學規范的先進技術手段和方法對產品進行性能分析和測試。研究要具有一定的實際應用價值。
在撰寫要求方面,產品研發論文由摘要、正文、參考文獻、致謝等組成。應以附件形式提供圖紙、實物照片等必要的技術文件。正文字數一般不少于2.5萬字,論文結構及內容要求如下。
緒論:闡述所研發產品的背景及必要性、國內外同類產品研發和應用的技術現狀及發展趨勢,研發工作的主要內容。
相關技術:對于產品研發中使用到的技術進行簡單的介紹。
總體設計:對所研發的產品進行需求分析與總體設計,確定性能技術指標,給出設計思路。
具體實現:依據總體設計,描述詳細設計內容及實現過程,說明如何解決研發過程中的關鍵技術問題。
測試:對所研發的產品進行測試,說明測試目的、測試環境、測試方法、測試過程、測試結果、結果分析及結論。
總結:系統地概括論文的主要工作及結論,展望所研發產品的應用及改進前景。
在論文評審標準方面的要求如表1所示。(見表1)
2.工程設計型。這類課題是指針對實際工作中的工程項目給出一個完整、合理、先進的設計方案。
在內容要求方面,應來源于工作中的實際需求,具有一定的技術含量和研究難度,給出項目的整體設計方案及主要設備的選型依據,要具有一定的先進性和實用性,設計方案要科學合理,符合相關行業標準和規范。
在撰寫要求方面,工程設計論文由摘要、正文、參考文獻、致謝等組成。設計報告作為正文主體,設計方案、設計圖紙和設計說明作為必需的附件。正文字數一般不少于2.5萬字,組成及具體要求如下。
緒論:闡述所開展的工程設計的背景及必要性,重點闡述設計對象的技術要求和關鍵問題所在,對設計對象的國內外現狀應有清晰的描述與分析,并簡述本工程設計的主要內容。
設計方案:描述項目需求、總體設計方案及設計細節,說明設計方案選擇的主要解決方案或者軟硬件產品。
選型分析:針對方案中的主要方案或者軟硬件產品,對比分析市場上主要的技術和產品,分析其特點和優劣,說明選型依據。
實施情況:說明設計方案在實際工作中的實施情況及效果。
總結:概括論文的主要工作及結論,說明設計的新思路或新見解;論述設計方案的優缺點,提出下一步的改進思路。
在論文評審標準方面的要求如表2所示。(見表2)
3.應用研究型。這類課題是指針對網絡工程領域的具體問題,綜合運用所學知識開展應用性研究,研究工作需要具有一定的創新性。
在內容要求方面,應來源于自己工作單位或者導師承擔的應用型研究項目。針對研究問題查閱文獻資料,掌握國內外應用研究現狀與發展趨勢,對擬解決的問題進行理論分析、仿真或試驗研究。研究工作要具有創新性和一定的深度,具有實際應用價值。
在撰寫要求方面,應用研究論文由摘要、正文、參考文獻、致謝等組成。正文字數一般不少于3萬字,組成及具體要求如下。
緒論:闡述所開展的應用研究問題的背景及必要性,對應用研究問題的國內外現狀有清晰的描述與分析,并簡述應用研究工作的主要內容。
相關工作:說明所研究問題的國內外最新研究進展,對研究中使用到的技術或者已有方案進行簡要的說明。
解決方案:提出針對所研究問題的解決方案,并進行必要的理論分析。
實驗與分析:對解決方案進行仿真或者實驗研究,說明實驗環境、實驗方法、實驗過程、結果分析、實驗結論,并對方案的先進性、實用性、可靠性、局限性等進行分析。
總結:系統地概括應用研究所開展的主要工作及結論,并明確指出作者在研究中的新思路或新見解;簡要描述成果的應用價值,并對未來改進研究進行展望或提出建議。
在論文評審標準方面的要求如表3所示。(見表3)
這三類論文的評分分為優秀、良好、合格、不合格四種層次,其中,優秀為總分≥85,良好為84≥總分≥70,合格為69≥總分≥60,不合格為總分≤59。
三、論文評價體系應用效果
上述的論文評價體系,可以在專業學位研究生培養階段發揮以下作用:一是在論文選題階段,依此來指導研究生進行選題;二是在論文寫作階段,通過撰寫要求指導研究生的論文寫作;三是在論文答辯階段,通過評審標準來指導論文的評審工作。培養單位出臺了相關管理細則,并應用于工程碩士研究生的培養工作中,經過網絡工程方向2009級、2010級和2011級三屆研究生的試用,取得了一定的成效,主要體現在以下幾個方面:
1.論文選題多樣化。傳統論文主要是基于理論創新的學術型論文,這對于工程碩士來說,不但難度太大而且不夠實用。三種基本論文類型的確定,明確了網絡工程方向工程碩士研究生的選題范圍,研究生可以根據自己的工作條件和個人興趣選擇適合自己的論文類型。
2.導師指導更有針對性。論文分類和指導細則出臺后,導師會根據研究生的論文類型進行針對性地指導,一方面提高師生的溝通效率,另一方面也更加充分地發揮導師的專業水平,進而提升論文質量。
3.實用性更強。由于論文選題貼合實際,既解決了工作中的實際問題,又實現了工程碩士的培養目標。
4.答辯通過率提高。通過應用新的論文評價體系,工程碩士的論文答辯通過率由原來的80%上升到95%,這主要是因為課題分類合理,選題更加貼近研究生的實際工作,保證了論文撰寫質量和答辯的順利進行。
參考文獻:
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關鍵詞:需求驅動;西部地方高校;網絡工程;培養模式
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2012)28-6727-03
1 概述
隨著互聯網的高速發展和應用普及,網絡發揮著無可替代的作用,社會對網絡工程人才的需求越來越大。網絡工程專業是為了滿足社會需求和迎合當前就業形勢而設置的一個新專業,整體發展前景良好。從2002 年起至今,全國已有270多所高校開設了網絡工程本科專業,而且還在不斷增加。然而,受到西部地區地理位置和經濟發展水平的影響,與中東部相比,網絡工程專業的發展還有較大的差距。我們通過對西部多所普通地方本科院校網絡工程專業人才培養方案的研究,結合用人單位對網絡工程人才需求進行分析后發現,目前西部地方高校網絡工程專業人才培養與社會需求之間存在較大差距。主要體現在:1)人才培養目標不明確,專業特色不明顯,人才缺乏競爭力;2)學生網絡開發和創新能力不足,難以滿足社會對網絡開發型人才的需求;3)學生雖具有一定的理論知識,但普遍工程實踐能力欠缺,難以適應用人單位對實踐能力的要求。在教育部2012年3月剛剛的《關于全面提高高等教育質量的若干意見》(教高〔2012〕4號)的文件中明確指出要“全面實施素質教育,把促進人的全面發展和適應社會需要作為衡量人才培養水平的根本標準”[1] 。正是社會的需求決定了專業的發展方向。專業的發展只有與社會需求相適應,為社會發展服務,這樣才能保證專業的可持續發展。因此,對于西部地區地方高校而言,如何辦好網絡工程專業,以便更好地適應社會形勢發展就成了擺在我們面前的一道嚴峻課題。
本文根據西部地方高校實際,對網絡工程專業人才培養模式進行探討。以適應社會需求為目標,擬通過對網絡工程人才培養知識體系、創新能力、工程實踐能力三個方面進行探討,形成可操作性強的網絡工程人才培養新模式。
2 相關研究
近幾年,對于如何構建科學的網絡工程專業的課程體系也有人做了一些研究。張遠等人在實踐的基礎上,從指導思想、確立培養目標、建立教學質量保障系統、編制教學計劃、革新教學方法和評價教學質量等方面對網絡工程專業的教學改革進行了詳細介紹[2]。胡山泉等人提出“平臺+方向”的建設方式的網絡工程本科專業課程知識體系[3]。田生文等結合網絡工程的專業發展方向和就業趨勢出發,探討了網絡工程專業的培養目標及相應的課程體系設置[4]。為了適應應用型人才的培養需求,豐洪才等對網絡工程應用型人才培養模式進行了探索,取得較好的效果[5]。為了更好的適應就業需求,張新有等人對網絡工程的教學體系進行了深入分析,提出了就業導向的網絡工程專業教學體系[6]。根據地方高校實際,馬莉等人結合實際,探討了地方院校網絡工程專業的教改研究與實踐[7]。為了更好的提升實踐教學,何建新等人對地方高校網絡工程專業實踐教學改革進行了研究[8]。張蕾等提出一種分階段分層次的實訓教學體系[9]。鐘鳴等結合桌越計劃,提出了一種基于工程師工作室的網絡工程實踐教學模式[10]。此外,基于項目的網絡工程教學改革方式也受到重視。金永濤等對網絡工程專業實施項目教學的內容、效果及關鍵問題等進行了探討[11]。吳許俊將國外的CDIO工程教育理念引入網絡工程教學中,并對其進行了詳細介紹[12]。蔣吉頻等對目前網絡工程專業建設的一些研究報道進行歸納、總結、分析和改進,并提出目前研究中存在的不足和下一步研究思路及展望[13]。徐明等結合國防科技大學網絡工程專業的建設,對重點院校的網絡工程專業建設進行了全面的研究[14]。最近,張棋飛等人提出了新的社會形勢下網絡工程專業的發展新思路,實現學科滲透、交叉和互補,促進專業融合[15]。
綜上所述,網絡工程專業是國內高校普遍開設的新興專業。如何創建網絡工程專業,國內外并沒有統一模式和現成規范,為此,國內眾多教學專家展開這方面的研究工作,并發表大量教學論文,其研究主要集中在網絡工程專業的培養目標、課程體系、實驗體系等方面。《關于全面提高高等教育質量的若干意見》(教高〔2012〕4號)的文件中明確提出要“促進科研與教學互動,及時把科研成果轉化為教學內容”,“強化實踐育人環節”,但從現有的研究成果來看,針對西部地方高校實際,具有可操作性的相關研究還不多見。
3 人才培養模式探討
3.1 目標
網絡技術的一個突出特點是發展迅速,這就要求高等學校一方面要準確的定位專業培養目標,并根據培養方向傳授給學生網絡工程應用型各崗位必備的知識和技能;另一方面要培養學生自主探索并解決實際問題的能力。本方案從西部地方高校實際出發,以滿足社會需求為根本目標,從知識體系構建、創新能力培養、實踐能力培養三個方面對網絡工程專業人才培養模式進行深入研究,探索出一條符合西部地方高校實際的,以提高學生理論知識為基礎,以提高學生工程實踐能力和創新能力為核心的網絡工程人才培養模式。改變西部高校網絡工程人才難以適應社會需要的被動局面。
3.2方案介紹
1) 在需求驅動的人才培養知識體系方面,對社會需求深入細致的調研,在網絡工程人才需求方面,如下四個方向:網絡應用開發,網絡工程與設計、網絡安全與管理和網絡性能測試,對于西部高校而言是比較合適的。網絡應用開發方向主要包括網站開發、手機程序設計、網絡通信編程等方面。主要側重學生的編程能力訓練。網絡工程與設計方向主要包括網絡設備的選用、規劃和設置和布線和調試等方面,主要側重學生的網絡設計與動手能力。網絡安全與管理主要包括網絡安全配置、設備管理、故障診斷與維護等方面,主要側重于學生的網絡安全知識和網絡管理能力。網絡性能測試人才需求量大,但國內培養這方面的人才極少。該方向主要側重于學生對網絡性能測試的過程及方法的理解與掌握。對于以上四個方向,需要考慮各專業方向理論體系與實踐體系的構建。在實施過程中可采用一種“平臺+方向”的模式。即在公共課程的基礎上,通過選修不同的專業課程來體現方向差別。
2) 在需求驅動的創新能力培養方面,采用競賽加認證的課程教學模式、本科生參與科研計劃和教師工程實踐能力提升計劃。目前主要的競賽有全國軟件專業人才設計大賽,計算機應用能力大賽,數學建模競賽。這些競賽題目很多都是來源于實際,具有很強的指導性。在程序設計、數據結構、算法設計與分析、Web編程等課程中,可以采用與競賽相關的教材與例子,激發學生的學習熱情,鼓勵學生參加此類競賽。對于網絡工程專業高水平的網絡工程師培訓和認證也日益深入人心。比如有思科、華三、銳捷的各級各種認證, 也有國內的國家網絡技術水平考試和華為網絡工程師認證。這些考試都非常強調理論與實踐的結合, 強調動手能力, 重視獨立分析問題、解決問題能力的培養。因此,在網絡工程專業課程教學過程中,擬選用相關的教材和實例進行講解,并鼓勵學生參加此類認證考試。此外,為培養學生的創新能力和創新思維,實施本科生參與科研計劃,提升學生的程序設計與創新能力。師資水平直接關系到學生創新能力。擬通過選送教師參加網絡技術培訓,承擔學校和企業網絡工程項目,以提升教師工程實踐能力。
3) 在需求驅動的工程實踐能力培養方面,采用一種全方位實踐平臺建設方案。可從如下幾個方面入手來開展有關工作。充分利用校內外資源,加強實踐平臺建設。網絡的應用十分普遍,而高校內部的網絡中心和圖書館就是一個很好的綜合實踐平臺。每年這些部門都有一些相關的網絡建設項目,加強與這些部門的合作與聯系,讓學生有機會參與這些項目中,為學生的綜合實訓創造條件。對于校外資源,隨著網絡的普及,當地出現了有一定規模的從事網絡技術的公司(企業),積極主動與這些公司(企業)聯系,建立校外實習基地,為學生提供更多的實踐機會。充分整合校內資源,建立面向課程群的網絡工程專業實驗室,提高設備的利用率,節約建設成本。利用學校網絡設備采購與網絡實驗室建設,加強與網絡設備供應商的聯系,積極與他們合作進行人才培養,以便為學生創造更多的實踐與就業機會。
整體方案可用圖1來描述。
4 小結
總而言之,雖然近幾年在網絡工程專業建設方面進行了大量的研究,并取得一定的成績,極大的促進了網絡工程專業的人才培養。但現有的研究主要集中在經濟和教育相對發達的地區及一些重點高校,其大部分條件和要求對于西部地方高校來說是無法做到的。因此,其成功模式并不適用于西部地方高校。本文結合西部地方高校的實際情況,對網絡工程人才培養模式進行了探討,提出了一種需求驅動的西部地方高校網絡工程專業人才培養模式,并對其具體實施方案進行了探討。為西部地方高校網絡工程專業人才培養提供了一套經濟、可行的方案,具有較重要的參考價值。
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【關鍵詞】物聯網 計算機網絡工程專業 學科建設
物聯網技術在現代信息技術領域有著獨特的優勢,引領著互聯網在新時代的要求下不斷進步,高校在建設計算機網絡工程專業的時候需要構建符合技術特點的結構體系,在培養人才的道路上既要利用高校的優勢學科,又要明確該學科的發展方向。
1網絡工程專業設置物聯網方向
物聯網技術的自身原理和計算機技術有著很大的共通性,這種網絡信息系統有著很強的技術基礎,并且在融入高校的相關專業時需要充分分析傳感器網絡技術,這樣學生在學習的過程中才能充分了解該技術的技術構成。通過分析高校計算機網絡工程專業的現有狀況發現該專業課程主要集中在物聯網的網絡層和應用層,并且該專業有很多的基礎知識是適用于物聯網技術的,因此在二者的結合過程中還需要增加感知層方面的知識,這樣才能使計算機網絡工程專業從整體上具有運用物聯網技術的可能性。在高校中設置物聯網方向并不是要徹底改變該專業的人才培養目標,教師在開展教學的時候可以適當調整具體的內容,這樣使二者有效地結合。在高校的網絡工程專業中增設物聯網方向要充分考慮當地的市場需求,有些高校只是盲目地效仿其他高校的做法,沒有結合自身的師資力量和教材的特色,因此在實踐過程中很難制定符合標準的專業培養方案。
2利用高校的學科優勢培養網絡工程人才
不同區域的市場對于網絡人才有著不同的要求,學校在開設物聯網技術方向的相關課程時需要建立符合技術特點的課程體系,而課程結構的合理性要根據學校的硬件設備和優勢專業來判定。和其他的專業方向一樣,網絡工程專業也要在自身的發展過程中不斷創新,教師在教學過程中不僅要加強專業知識的講解,而且還要創造一定機會讓學生進行實踐操作,進行專業的實踐訓練需要學校提供現代化的實驗室,通過實踐基地的建設可以提高復合型人才的綜合素質。在開展評價工作時要根據行業的具體要求進行,很多計算機行業對于人才的個性化特點有很大的要求,因此學校不僅要通過教學優化學生的知識結構,更要使學生在解決專業問題的時候運用創新的思維方式,這樣的方式培養出來的畢業生在工作崗位上才能完成行業的操作。高校在運用物聯網技術時需要專門教材的配合,建設有自己特色的教材不僅要求發揮專業教師的作用,而且還可以通過和企業開展合作來加強教材的針對性,專業的教材需要將理論知識和實際運用有效結合,這樣才能使培養出來的人才符合崗位的要求。
3完善網絡工程專業培養目標和課程內容
3.1專業培養目標
高技能人才不僅要有科學的素養,而且還能從事多領域的技術研發工作,這種應用型的人才在很多行業都有很大的需求,比如說在信息產業和輕工行業。高校物聯網技術方向的培養目標包括很多方面技術的掌握,不僅包括通信技術和傳感技術,還要有技術推廣的能力,這種技術的推廣主要表現在學生實踐能力的提升。衡量該專業能力的標準有很多方面,其中掌握計算機技術和網絡工程的理論是最基礎的環節,而物聯網感知層的相關知識的獲得是制定和實現教學目標的關鍵關節,除此之外,學生還要學會檢索文件,了解一些基本的軟件編程程序,綜合這些方面可以有效地評價目標的實現程度。
3.2課程設置
物聯網方向的課程需要根據現實社會的信息來設置,除了已有的網絡層和應用層知識的傳授,感知層的相關知識也要納入到計算機網絡技術的課堂中去,網絡技術的知識不僅包括原理的分析,還需要了解一些基本程序的設計。對于物聯網三個層次的知識的掌握,該專業在課程結構上要突出行業的特點,并且適當增加一些網絡課程,比如說無線自組網應用課程,這些課程的加入可以學生的技術處理能力。
3.3專業實驗
物聯網技術是一門操作性很強的技術,成熟技術能力的掌握需要學校根據自身的特點來設置專業的實驗,這樣可以讓學生有機會鞏固自己的理論知識。在進行專業實驗時要按照標準的步驟進行,首先要完成畢業實習,在設計課程之前要進行計算機基礎練習,企業的生產實習要在學生的論文之前完成。物聯網的實驗有很多種課程設計,高校可以根據自身的學科優勢選擇適合自己的課程,比如說網絡系統集成課程設計是一種運用很廣泛的專業實驗。
4結語
綜上所述,高校人才培養因物聯網應用領域的高速擴張而迎來了新的機遇和挑戰。本文通過分析網絡工程專業設置物聯網方向,結合高校優勢學科培養網絡工程專業人才的新思路及利用高校的學科優勢培養網絡工程人才,分析總結出完善網絡工程專業培養目標和課程內容。并且社會的發展在各個領域都對物聯網的技術有很大的需求,而高校作為專業人才的培養場所要認真分析自己的學科優勢,從而為復合型應用人才的培養制定有特色的方案。以上的淺顯之見希望能給相關的業內人士提供一點參考借鑒。
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關鍵詞: 過程控制法; 本科生科研能力; 專業培養; 網絡工程
中圖分類號:G642 文獻標志碼:B 文章編號:1006-8228(2012)12-54-02
Application of process control method in cultivation of undergraduate scientific research ability
Ma Qiaomei, Chen Gouxi, Liu Shuangying
(School of Electrical and Computer Science and Technology, North University of China, Taiyuan, Shanxi 030051, China)
Abstract: In order to cultivate scientific research ability of undergraduates, the process control method is applied and discussed. Combined with the actual situation of network engineering, process control method has been done in the revision and implementation process of laying plans. Corresponding measures have been done in entrance education, experiment week, professional course and graduation design. From the feedback of graduate students, it can be seen that process control method has achieved good effect in the process of cultivating undergraduate scientific research ability.
Key words: process control method; undergraduate scientific research ability; professional training; network engineering
0 引言
我國《高等教育法》第十六條第二款規定:“本科教育應當使學生比較系統地掌握本學科、專業必需的理論、基本知識,掌握本專業必要的基本技能、方法和相關知識,具有從事本專業實際工作和研究工作的能力”[1]??梢?,提高本科生的科研能力是高等教育法規定的要求。此外,如果學生畢業后繼續求學深造,在碩士階段都要進行相應的科研工作,在本科階段形成的科研能力素養會為今后的科研工作奠定良好的基礎。如果學生畢業后進入用人單位就業,用人單位都希望畢業生能立即參與到項目中去,這也要求學生在畢業時就具備一定的科研實踐能力。為了達到這一目標,許多學者對教學方法進行了研究[2,3]。在四年的大學教學中,采用過程控制法[4],在不同的階段采取不同的措施和方法,對學生進行逐步引導和培養,激發他們的科研熱情,挖掘他們的科研潛力。我們把過程控制法引入到教學模式中,結合專業培養方案,在入學教育、實驗周設置、專業選修課程設置、畢業設計等環節,對本校網絡工程專業的本科教學采取了一系列措施和方法[5]。
1 入學階段
1.1 入學教育
從高中升入大學,學習環境、學習方式都發生了變化,對于這些變化,學生需要一個適應的過程。學生最初對于專業的內涵、專業的詳細內容、將來的學習目標都不清楚,許多學生剛入學會感到茫然。所以,在入學初期,對學生進行引導和干預,在入學教育環節,安排一個專業內容的講解,以確保他們順利度過這一時期。由資深教師為學生解讀網絡工程專業的課程體系結構、前后課程之間的聯系、本專業畢業生要達到的目標以及畢業后可能從事的職業等。通過這一環節,使學生對整個大學四年的學習環節和內容有初步的了解,明確專業內涵,明白學習目標。
1.2 入門專業課程的設置
網絡工程專業中第一門專業課程是計算機科學導論,該課程課時為16課時,主要分為幾個主題進行講授,為學生講授目前計算機學科中網絡工程專業的幾個前沿方向,使學生了解本專業發展的方向和前沿動態,為以后學習目標的確定設置一個指導方向。
2 實驗周的設置
在前三年的學習過程中,為學生設置了幾個課程設計和實驗周。分別有數據結構課程設計、數據庫課程實驗周、動態網站開發實驗周、組網實驗周。為了使學生初步體會到科研團隊開發項目的過程和方法,項目的進行都是模擬實際項目開發的模式進行。實驗周的項目都是由3人或者4人共同開展并完成一個項目的設計與開發。首先選出組長作為項目負責人,然后按照需求、概要設計、任務分解、詳細設計、模塊測試、模塊整合、整體測試、文檔編寫幾個環節進行設計與開發。整個過程使學生初步了解了項目開發的過程,體會到個人設計和團隊合作的聯系。最后階段是驗收。采取匯報+答辯的方式進行,首先由學生講解自己的設計,然后老師提問并由學生解答。不僅鍛煉了學生的項目開發能力,也鍛煉了學生的語言表達能力,為學生以后參加科研項目的打下了基礎。
3 專業選修課的設置
在第七個學期,本專業開設了多門專業選修課,這幾門選修課組合成兩個模塊。一個模塊是網絡管理與維護模塊,另一個模塊是網絡編程模塊。這個階段,經過前期的學習,學生們已經有了一定的專業基礎知識,并且對畢業后的專業方向有個基本的想法。學生可以根據自己的興趣和愛好選擇不同的方向模塊。這一階段的選修課程主要都是與就業相關的課程,目的是為學生的擇業提供良好的理論和實踐基礎。
4 畢業設計環節
從第七個學期中期到第八個學期末,大約有25周時間進行畢業設計環節。畢業設計是大學四年中重要的綜合能力訓練活動,學生此時已完成了所有課程的學習,能夠投入更多的時間集中精力進行畢業設計,非常有利于對學生進行科研能力的訓練。
4.1 學生選題
首先,在教師出題目時,可以結合自己的科研項目出一些工作量適中的題目,使學生在有限的時間里得到最好的鍛煉。學生選擇題目時,對于要攻讀碩士學位的學生,可以選擇一些適合今后進一步研究的課題,以使個人更早地接觸研究性課題,使研究具有一定的延續性;對于要參加工作的學生,可以結合一些橫向課題,重點強調項目的實踐能力。本科生在參與教師課題的過程中可以多一些了解學科前沿發展方向及內容,領會科研工作的切入點,找到從事科研工作的感覺。學生通過艱辛的勞動,不僅提高了科研能力,還能培養獨立思考能力,激發學習積極性,為工作或攻讀碩士學位打下基礎。
4.2 組織討論
選題完成后,定期組織學生進行研究討論。讓每個學生講解自己的研究進展,對遇到的問題進行組內討論,通過討論找到解決問題的方法和靈感。通過這種方式,可以讓學生體驗到學術交流的重要性,提升專業素養,學會在遇到問題的時候要討論、交流,發揮團隊的作用。
4.3 論文書寫
任何的科研活動都離不開論文的書寫,對于下一步要攻讀碩士研究生的學生,科研論文的寫作必不可少,對于準備就業的學生,項目相關的文擋書寫也是一項需要加強的基本技能,所以在畢業設計的最后階段要對學生進行系統性的指導。教師可以先對論文的書寫要求進行講解,對難點和要點進行強調,還可以通過一些優秀論文給學生講解做示范,使學生在提高科研能力的同時,也提高了科研寫作能力。
4.4 答辯
論文答辯是本科生本科階段的最后一個環節,也是一個能力培養的絕好時機。如何在有限的時間把自己的畢業設計內容進行匯報具有一定的技巧,指導教師可以通過“預答辯”,讓學生提前體會答辯的環節,避免因答辯時過于緊張而不能達到好的效果,同時,指導教師也可以通過“預答辯”發現問題,提前進行指導,使學生在畢業答辯環節取得更好的效果。
5 結束語
從2008年開始,我們對網絡工程專業的本科生應用了以上措施與方法,并對畢業的學生進行了跟蹤調查。反饋結果顯示,在就業的學生中,由于有了前期的培養,在進入用人單位工作時能夠很快地適應工作環境;而對于攻讀碩士學位的學生,在進入導師的研究課題時能夠很快地適應學習方法。同時,畢業生的科研意識和學習主動性也明顯加強,由此可見,把過程控制法融入到本科生科研能力的培養中取得了很好的效果。
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