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摘 要:本文以對國內高校網絡工程專業課程體系的剖析為基礎,給出制定河南省中原工學院的“網絡工程”專業人才培養方案的指導思想及理論和實踐課程體系,最后對該專業人才培養方案的優劣進行了分析。
關鍵詞:網絡工程專業;人才培養方案;知識、能力和素質
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
近年來,為適應國家經濟結構戰略性調整的要求,實現中國網絡工程技術人才的跨越式發展,我國部分高校從2001年開始設立網絡工程本科專業。由于網絡工程專業是一個綜合了計算機科學與技術、通信工程等多個學科的專業知識的邊緣學科,又是一個新興專業,使得各高校的人才培養模式存在一定的分歧。如何根據我校相關專業的特點、相關兄弟院校的經驗、人才市場新的需求制定出適合我校培養特色的人才培養方案,是我們需要研究的重要課題。
1 國內高校網絡工程專業課程體系剖析
國內申請網絡工程專業的院校在早期以普通本科院校居多,近兩三年來才逐步向一些重點院校傾斜,分析一下我國各高校的網絡工程專業的培養體系,不難發現目前各院校的網絡工程專業的課程體系設置的特點:
① 側重于兩個不同的專業方向。一類,側重于通信類課程的網絡工程課程體系,如成都電子科技大學等;而另一類,則把課程的重點置于計算機類課程的網絡工程課程體系,如重慶大學、中山大學等。
② 體現各自的科研特色。由于各重點高校致力于將科研應用于教學中,所以各重點高校又根據自身的科研實力開設部分個性化的課程。
③ 實現部分的定制培養。部分高校利用自身地處沿海、網絡相關企業較多的地理優勢,將很大一部分的學生送到企業,對學生進行定制課程和項目實踐的培養,使學生畢業后直接進入到企業工作,對就業提供保障。
各高校在制定網絡工程專業的人才培養方案的時候,可謂八仙過海、各顯神通,應該說這些高校在進行網絡工程專業人才培養上是各具特色、非常成功的。
2 我校網絡工程專業人才培養方案
2.1 指導思想
我校以前并沒有辦通信類專業的經驗,所以在這個方面我們不具有優勢,但我們辦計算機科學與技術本科有多
年的經驗,因此我們將網絡工程專業的課程體系側重在偏計算機類模式上,指導思想如下:
(1) 以計算機科學與技術專業的核心課程為基礎。由于網絡工程專業是由計算機科學與技術專業演化出來的新專業,計算機科學與技術專業仍然應該是網絡工程專業的基礎,將來學生就業可以在計算機科學與技術和網絡工程兩個專業上進行發展,同時又兼顧到學生將來的考研需要。
(2) 突出網絡的工程特點。從我校學生的定位來說,我們將網絡工程專業的培養目標定位在“工程型”人才,按網絡工程前段、中段和后段三個階段設置課程,每個階段都有相應的支撐課程。根據市場調研及時調整部分課程,通過網絡工程生命周期的專業學習,學生具有網絡的規劃、設計、構建、維護和管理等能力。
(3) 強化特色方向。
基于網絡的軟件開發特色方向。通過該特色方向的專業學習,學生具有網絡軟件的分析和設計能力。主要課程有:TCP/IP原理與應用、網站程序設計、J2EE企業級應用開發等。
強化信息安全特色方向。通過該特色方向的專業學習,學生具有網絡安全的應用和開發能力。主要課程有:密碼學與應用、網絡安全技術、網絡安全程序設計等。
2.2 理論課程體系
在課程的設置上,按照上述指導思想制訂理論課程體系,如表1所示。
2.3 實踐課程體系
網絡工程專業實踐教學力爭形成較完善的實踐教學課程體系,構建一系列由實驗、課程設計、實習、實訓等環節具體體現的實踐教學體系,在教學方法上采取由入門到發展,突出綜合性、專業性、設計性、創造性和研究性的教學思路,使學生真正得到動手實踐的機會,提高專業實驗和畢業設計的能力及創新能力,如表2所示。
我院網絡工程專業人才培養方案的特色
(1) 培養目標定位準確
網絡工程專業的培養目標為:系統掌握計算機科學技術、網絡技術的基本理論、基本知識和基本技能,以網絡項目的分析、設計、實施及管理為主要業務范圍,具有網絡工程實踐、網絡項目開發、團隊協作等方面的基本專業素質,能在網絡、通信、軟件公司以及企事業行業從事網絡工程、網絡軟件和網絡安全等方面的開發、維護和應用工作的工程型人才。
(2) 知識、能力、素質關系明確
培養目標緊扣前述指導思想,參照《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》中對相關專業學生應具備的知識、能力、素質的描述,根據專業的特點和市場的需求對該專業進行定位,對本專業從知識、能力、素質三個層面提出培養規格,具體的知識、能力、素質的關系圖如圖1所示。
圖1 知識、能力、素質關系圖
(3) 實踐環節較好體現該專業的工程特點
本培養方案實踐環節針對網絡工程專業的特點,體系上分為:網絡技術、網絡操作系統、網絡應用、網絡管理、網絡安全幾塊,完成我們所要培養的兩個方向的人才:基于網絡的軟件開發和信息網絡安全,同時考慮到了網絡工程能力訓練的前段、中段和后段問題。在實施中,依托校內、外實訓基地,從網絡維護、施工角度對學生進行工程能力、職業化素質、綜合能力和就業競爭力培養。同時,為保證學生進一步與社會接軌,采取信息安全CIW培訓基地、Cisco網絡學院與專業結合的方式,使學生了解“準職業人”的定位,使學生在思想觀念、專業理論、專業技能方面真正受到職業化的、全方位的培養、鍛煉。
4 人才培養方案中需要解決的問題
我們的培養方案由于兼顧到計算機科學與技術和網絡工程兩個專業的知識點,所以在實施中存在一些問題,比如學時緊張、課程內容有所重疊等,針對這些問題,我們采取了一些行之有效的解決措施:
(1) 壓縮或合并部分課程,同時將一些計算機科學與技術中相對重要的課程放入選修課。按照教高〔2005〕1號文件精神,高等學校要構建新的課程結構,加大選修課程開設比例,積極推進彈性學習制度建設,要切實改變課堂講授所占學時過多的狀況。但我們要完成兩個專業的重點課程,難免學時會存在緊張的局面,因此我們將部分課程進行合并并壓縮,比如匯編語言和微型計算機技術合并為現代微機技術,電路和模擬技術合并為一門課等。同時,由于必修課學時比較緊張,我們將一些課程放入選修課,通過將計算機學院的各專業的選修課全部打通來完成有精力的學生對計算機科學與技術部分重要課程的學習。
(2) 在教學大綱中詳細規定各門課程的教學側重點。由于網絡工程相關專業課設置較多,部分內容難免重疊,我們通過教研活動環節嚴格制定了系列課程的教學大綱,規定各門課程的教學側重點,盡量避免重疊,就算有少部分內容有重疊也是各有側重。
(3) 準備將網絡相關課程的實驗單列成一門課。為保證網絡工程專業各階段的實驗能夠在所有課程中開設,解決原實驗體系中課程實驗劃分不清、自身優勢發揮不明顯的問題,同時為更好地實施分層次實驗教學,進行創新型人才的培養,我們對專業所有網絡相關課程的實驗進行資源整合,單獨開設實驗課程,借鑒Cisco和CIW的思路和經驗,利用專有的師資力量進行網絡工程專業實驗的設計,對今后網絡工程實驗環節的建設將有很大的幫助。
參考文獻
[1] 教育部計算機科學與技術專業教學指導分委員會.中國計算機本科專業發展戰略研究報告[R].
作為地方二本類高校,如何培養網絡工程專業應用型人才是我們現在亟待需要考慮的重要問題。盡管現在很多高校已經就網絡工程應用型人才的培養模式展開了廣泛的討論與實踐,但目前一些重要的問題仍然十分棘手,其主要體現在以下問題。(1)網絡工程應用型人才培養模式與培養方案設計問題。(2)理論教學與實踐教學的合理安排與考量問題。(3)與其他計算機類專業的區別及關聯性問題。(4)以就業為驅動的學生基本能力培養問題。(5)以創新為目標的學生綜合能力培養問題。這些問題是地方二本類高校在培養網絡工程專業應用型人才時所面臨的重要問題,只有這些問題得到了解決,才有可能培養出具有特色的網絡工程應用型人才。
2人才培養模式與方案設計
人才培養模式與人才培養方案的設計既能體現出一個專業設置的好與壞,也能表現出一個專業的辦學特色。合理的人才培養模式與方案設計是培養符合社會特定人才需求的根本與基礎,也是成功發展該專業的重要基石。人才培養模式與人才培養方案相輔相成,在合理的人才培養模式下設計符合社會實際需求的人才培養方案,才有可能培養出優秀的應用型人才。在人才培養模式上既要考慮內部的人才培養模式改革,又要考慮外部的社會需求驅動。各高等院校根據其人才培養目標不同,人才培養模式也各不相同,特別是地方二本類應用型院校人才培養多定位為培養應用技術類人才。2007年,懷化學院提出“三位一體”應用型人才培養模式[9],著重強調對學生的公共能力培養、專業能力培養和發展能力培養;同時在這種人才培養大框架下,為適應社會需求,網絡工程專業首先在懷化學院提出“3+1”、“2+2”的人才培養模式,并取得了較好的成效。網絡工程專業強調對應用型人才的培養,其人才培養模式與方案的設計顯得尤為重要。針對懷化學院近5年來在網絡工程專業的人才培養情況和經驗,在人才培養模式和方案設計上還有待進一步探討與深入,主要表現在以下兩個方面。(1)從以往的人才培養方案修訂經驗方面,應把眼光放得更遠,從更長遠規劃著手,高度凝練專業方向,注重學生能力培養,面向社會需求形成一套符合該專業發展的人才培養模式和機制,如5年一規劃和兩年一微調。一方面有利于學生在較為穩定的、良好的學習環境中成長;另一方面有利于教學與管理人員從中更好地發現、總結優點和不足,為今后制定更為成熟的人才培養模式與方案提供寶貴經驗。(2)從人才培養途徑方面,進一步拓寬學生的學習視野,通過入學教育、課程見習、專業見習、專業實習等途徑,增強學生對專業的感性認識,激發學生的學習與創新意識,制定出一種“穩基礎、重實踐”的人才培養模式與方案。
3課程規劃與考核
專業課程規劃與考核是我們為社會培養合適人才的重要組成部分。社會需要什么樣的人才,我們在最初申報專業時就應該做充分的調研,了解該專業的社會需求以及對社會的推動作用。作為地方二本類高校,我們在培養網絡工程應用型人才時,要以本地為中心,向周邊地帶輻射,培養適合以本地為中心的專門化網絡工程應用型人才,促進本地及周邊地帶的科技、文化和經濟發展。在課程規劃設置上,懷化學院網絡工程專業課程已做過多次修改,公共能力培養和專業能力培養兩個模塊比較穩定,但主要體現在發展能力培養模塊。針對社會對網絡工程應用型人才需求的側重點不同,我們需要培養滿足社會所需的特定類型人才,如網絡規劃型、信息安全型和網絡管理型人才,這也正是發展能力培養模塊所存在的必然性。在課程考核方面,為適應應用型人才培養目標,我們將課程考核分為3種模式,考試、考查和認證,對于理論性較強的課程采用考試方式;對于偏重實踐實訓性的實用性課程采用考查方式;而對于一些培訓類課程或行業類技術采用認證方式。近年來,我們在網絡工程專業課程規劃與考核上做過許多嘗試性工作,并取得了較好的成效,從學習效果和知識掌握上看,得到了學生較好的反饋信息,但目前還面臨一些問題。(1)對一些實踐性較強的課程,要通過多種途徑引進一些雙師型教師,或者通過校企合作方式將行業內具有豐富實踐經驗的工程師等技術人員請進學校,增強學生的實際動手能力。(2)甄選專業課程,避免出現課程之間內容重疊或模糊現象、課程內容過于陳舊現象、課程體系設置不嚴謹現象等;在課程規劃與設置時,往往因為教師參與過少、調研時間倉促、探討不夠深入等原因,出現專業課程設置不合理的現象。(3)考核方式應該采取多樣化,考試可通過紙質方式進行,也可采用無紙化途徑進行,充分利用計算機和互聯網資源,開發在線考試系統來實現無紙化考試;而對于課程考查,可以通過多種途徑進行,比如開卷考試、網絡規劃、網絡程序或小型應用系統開發、撰寫論文和調查報告等,通過多種考核方式,充分發揮學生的優勢。
4與其他計算機類專業的關系
目前教育部公布的計算機類本科專業共9個,其中對于計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、物聯網工程4個專業,有關部門不限制開設這些專業的院校類型,且特別受到培養應用型人才的地方二本類院校的青睞。地方二本類應用型院校對于這些專業在人才培養定位和課程體系設置方面還存在一定的模糊性。在人才培養研討會上,如何把這些專業清晰地區分開,如何設置不同專業相關課程,如何培養與該專業一致的應用型人才,如何突出它們各自的優勢,這些問題通常會成為大家討論的焦點。近幾年來,由于很多考生不能清晰了解各專業的主要區別,在招生過程中很多學生通常會選擇傳統的計算機科學與技術專業,懷化學院網絡工程專業2009—2013年實際招收到的人數分別為:81、50、61、43和50,招生情況不容樂觀。因此,如何區別網絡工程專業與其他計算機類專業,以及把握它們之間的內在關系是我們當前必須要解決的重要問題。對于地方二本類院校,針對學校對應用型人才的培養要求以及在師資力量上所表現的薄弱性,在考慮計算機類各專業的關系時,既要抓住它們的共性,又要嚴格區分它們的不同點,認真規劃各專業的課程體系,明確學生未來的就業去向,符合社會對各類人才的具體需求,建議如下。(1)高度凝練不同專業的共同課程。目前懷化學院有3個計算機類專業,計算機科學與技術、網絡工程和軟件工程,在公共能力培養和專業能力培養這兩個模塊中,可以考慮設置這3個專業具有共性的一些專業基礎課程。盡管這3個專業的人才培養目標不同,但它們都具有相同的專業理論基礎,均可設置相同的專業基礎課程并特別適合在地方二本類院校實施。一方面可以避免培養出畸形人才,比如在網絡工程專業原培養方案中沒有考慮算法設計與分析、軟件工程等核心課程;另一方面可以充分合理地利用有限的師資力量。(2)突出各專業在發展能力培養模塊上對專業方向課程群的設置。對于網絡工程專業,在專業方向課程群上要形成一種體系,既要考慮與計算機類相關的理論課程,又要考慮與網絡通信類相關的理論課程,同時,也要考慮面向社會需求的網絡管理、網絡規劃或網絡安全等方向課程設置,還要避免在方向課程設置上與其他專業的重疊性。我們的最終目標是不僅要培養面向社會需求的網絡工程應用型人才,而且也要注重拓寬學生未來的發展方向。
5學生應用能力培養
網絡工程專業是一門應用性很強的專業,其強調對應用型人才的培養,這也是許多地方二本類院校開設該專業的根本原因。因此,要培養適合社會需求的網絡工程應用型人才,就要以就業為驅動培養學生的基本能力、以創新為目標培養學生的綜合能力。從懷化學院已畢業的兩屆網絡工程專業學生就業情況看,大部分學生選擇去IT企業、小部分學生選擇對口事業單位、另有少量學生選擇公務員或讀研,就業情況較為樂觀,這表明我們的應用型人才培養模式的前期探索工作得到了社會的初步肯定。但我們在學生應用能力培養工作上還有待進一步深入探討,主要體現在3個方面:①以就業為驅動,加強實踐性課程教學,提升學生的基本操作能力。盡管我們在教學計劃中增加了大量實驗課時,課時數已經達到教學計劃總課時的25%,但很多實驗等實踐性項目較為陳舊,有的項目與課程理論知識點脫節,有的項目沒有結合最新技術或實際工程應用,因此項目設計不僅要結合理論知識點,而且還要結合前沿技術和學生可能的就業需求等因素。②以創新為目標,重視學生課程設計、項目實訓、學科競賽、專業培訓和畢業設計,提升學生的綜合實踐能力。目前,在創新環節上面臨的問題是相當一部分學生熱情不高,沒有被引起足夠重視,特別是課程設計和項目實訓環節。因此,我們需要通過一系列有效措施對學生積極引導、有效監管,為學生營造一種良好的學習氛圍,激發學生興趣,增強綜合實踐能力。③加大校企合作力度,為學生進入對口企業參加培訓或頂崗實習提供更寬的途徑。我們已經在校企合作方面做了階段性工作,前期工作爭取每位大四學生能在相關計算機企業進行技術培訓或頂崗實習,通過校企合作提升了學生專業實踐能力,并且大部分學生能夠找到比較稱心的工作。在下一階段,我們希望為該專業學生找到更多與專業對口的企業從事專業培訓和頂崗實習,一方面進一步強化該專業學生的專業綜合技能,另一方面更加明確該專業學生的就業方向,為社會培養有特色的網絡工程應用型人才。
6結語
1.1信息類工科網絡理論課程體系
《工程教育認證標準》指出,課程體系應是“符合本專業培養目標的工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程(至少占總學分的30%),工程基礎類課程和專業基礎類課程應能體現數學和自然科學在本專業應用能力培養,專業類課程應能體現系統設計和實現能力的培養”。圍繞工科學生信息類專業的人才培養目標,以計算機通信與網絡課程為理論主導,全面構建適合工科學生的信息類網絡課程體系。注重理論教學與實踐教學相促進,根據不同專業學生對網絡知識的需求和水平,推動層次化網絡工程能力培養。從網絡理論、網絡編程、網絡協議仿真、網絡規劃等方面設計多層次、多類型的教學課程;設置多個實踐環節,培養學生的自主學習和實踐能力;結合學生的具體科研項目,將所學網絡理論運用到實際科研工作中,提高學生的創新能力和工程能力。理論層是其他課程的基礎,需要具備的先修課程較少,是學生起步學習網絡技術的開端。實踐層中的課程以必修課和選修課為主,培養學生在網絡應用開發、組網技術、網絡編程、網絡規劃和設計、分析和解決網絡問題等方面的理論和實踐能力。工程層中的課程以科研項目研究和實踐為主,進一步培養學生網絡協議分析和創新開發的工程能力。
1.2網絡工程技術的重點
不同專業的網絡工程能力培養要求側重不同,因此設置了不同的網絡課程和實踐環節。以計算機科學與技術專業為例,可以具有4種不同的培養側重目標。培養目標不同,除計算機通信與網絡主干課程相同,其他的網絡課程設置有所區別,所對應的網絡工程能力培養與實踐要求也有所不同。表2中不同培養目標對應的網絡工程能力培養要求分4個等級,其中等級1為低要求,等級4為最高要求。
2網絡工程能力培養與實踐
2.1網絡仿真工程能力培養與實踐
工科信息類網絡課程體系中包含多門實踐性課程,如果增加對重點、難點的實際演示和實驗,將提高學生對新知識的接受能力,提高工程能力。使用仿真軟件可以部分替代實際設備的需求,具有低成本、易操作、方便快捷的特點。網絡仿真工程能力培養與實踐的內容主要包括:(1)針對課程體系的難點和重點,開發課堂教學過程中的仿真軟件,通過仿真演示和實驗,增強理論指導工程實踐的效果。(2)增強仿真軟件的實踐環節,網絡課程體系是實踐性很強的課程,演示環節的設計需要充分利用課程特點提高學生的主動性,激發學習興趣。(3)對仿真軟件提供操作指南,使授課教師方便對重點、難點進行演示選取和操作。包括VmWare、Wireshark(Ethereal)、Sniffer、數據包生成器、PacketTracer、BosonNetsim、NS-2等仿真軟件對學生網絡工程能力的培養大有幫助。(4)學生課后可以通過仿真軟件學習和實踐網絡知識。仿真軟件對實際硬件要求低、成本低,學習效果明顯。
2.2網絡編程工程能力培養與實踐
很多IT企業非常重視網絡軟件的開發經驗,在工科學習階段應該培養學生的網絡編程能力。網絡編程工程能力培養與實踐的內容主要包括:(1)以最小化的資源需求實現網絡編程的能力培養。網絡編程需要搭建網絡環境才能測試程序的可行性和執行性能。利用虛擬技術將一臺物理上的計算機變成邏輯上的實驗網絡環境,從而滿足編程環境的測試要求。(2)網絡編程實踐將復雜的網絡編程知識分解為相關的單元訓練,讓學生從簡單到復雜,從零起步進行網絡編程,模塊化地進行設計和實現,在短時間內實現網絡編程的基本要求。(3)網絡編程的教學過程以網絡層的核心協議IP為中心,涉及從鏈路層的地址解析協議,網絡層的多播協議和控制協議,傳輸層的兩大協議以及應用層的各種應用協議的綜合。(4)設計大量實例使學生深入了解各種網絡應用程序的開發技巧,從而培養分析解決網絡問題的能力。解決的實際問題包括網絡流量統計與分析、網絡掃描、網絡拓撲發現、網絡攻擊與防范、網絡服務等。
2.3網絡配置工程能力培養與實踐
學生在實際中接觸網絡都是一些具體的應用,比如電子郵件、FTP、WWW等網絡提供的服務,這些內容是無法直接觀察到的,講授的知識點比較抽象。作為工程能力的培養,需要讓學生掌握和應用這些方面的網絡應用實踐。(1)學生最為熟悉的是網絡應用,所以首先指導學生從服務提供者的角度來構建服務器,包括DNS、DHCP、WWW、FTP、e-Mail、VoIP等服務器的構建和服務配置,實現服務器集群的網絡規劃培養。(2)網絡配置必須依賴具體的操作系統,不同的操作系統對應的網絡服務配置方法也有所差別,需要對網絡操作系統的安裝及網絡配置進行實踐,從操作系統的底層開始掌握網絡配置的工程能力。(3)網絡層和鏈路層的路由和交換設備在網絡實驗室中也是可以配置的,學習路由器的初步配置,實現報文正確轉發及基本的防火墻功能。對于路由器和交換機配置命令的熟悉,由于學生已經具有了初步配置網絡設備的能力,所以這里可以采用網絡仿真軟件的方式,以便讓更多的學生都能參與進來。
2.4網絡規劃工程能力培養與實踐
網絡規劃工程能力要求學生在系統掌握數據通信基本原理和計算機網絡原理的基礎上,能夠從事網絡規劃、設計、網絡布線方面的工作。綜合掌握網絡規劃技術,將提升所培養學生遠期的職業潛能。(1)設計實際的網絡規劃案例,指導學生從實際案例中學習需求分析、規劃設計、部署實施、評測、運行維護等階段的具體實踐操作。(2)研究網絡規劃所涉及的高級網絡理論知識,包括計算機網絡原理、網絡規劃與設計、網絡資源設備、下一代網絡技術等理論知識,為學生對網絡規劃的實際操作打下基礎。(3)對網絡規劃中的網絡優化、網絡安全和信息安全技術、網絡故障分析、網絡擴展與升級、網絡測試及評估等問題進行實踐練習。(4)網絡布線工程能力培養與實踐是網絡規劃中很重要的部分。由于實驗條件限制,學生只能在認知實習中參觀校園網中心的布線,感性認知網絡布線的規范,也可以讓學生分析學校宿舍、教學樓等綜合布線的規劃和不足。
3工程能力培養效果評估
網絡工程能力的培養效果,需要建立客觀的評價機制,一方面評估學生掌握的網絡工程能力,另一方面便于改進網絡工程能力的培養方法。
3.1網絡工程能力評估指標
首先應當建立一套客觀的網絡工程能力評估指標,采用合適的評估技術衡量學生的網絡工程能力掌握情況,最終給出合理的評價結果。根據工程能力培養涉及的四個方面內容,將工程能力評估指標細化。網絡理論知識的掌握情況是網絡工程能力評估的重要組成部分,對網絡工程能力的評價由5個部分組成。每部分所占比例可根據工科不同專業對網絡工程能力的要求而定,比例高的工程能力需要重點訓練。對每個工程能力實踐的方面,細化成多個量化等級指標。例如網絡理論知識掌握程度,可以根據成績的區間劃分成A~D4個等級,而對于網絡仿真的工程能力,從“C”等級能夠理解仿真演示的原理與內容,到“B”等級能夠對網絡傳輸的報文進行抓包并分析其有意義的字段含義,達到“A”等級能夠熟練使用高級的網絡仿真軟件,或者能夠熟練運用路由協議配置仿真軟件的能力。這樣從簡單到復雜,從容易到困難的工程能力鍛煉,使學生能夠逐步掌握相應的網絡工程能力。
3.2工程能力效果評估技術
網絡工程能力的評估轉換成量化評估指標后,定量評估學生的網絡工程能力。根據學生對每個指標中A~D4個等級量化分值的掌握情況取最高等級,再結合指標間的權重變化,可以清晰地反映出學生的工程能力掌握情況。因為每個評估指標中的高級別均覆蓋了低級別的工程能力,所以每個評估指標取學生掌握程度最高值,每個評估指標根據模板可以轉換成相應的百分制數值。對計算機科學與技術專業,如果考慮學生培養目標側重“計算機工程”,可以將各指標間的權重X1~X5設置為均等,如果培養目標側重“計算機科學”,可以選擇指標間的權重,如果培養目標側重“軟件工程”或“信息技術”,可以選擇指標間的權重。
3.3工程能力效果評估結果
根據各專業不同的培養目標評估學生的網絡工程能力。如果需要衡量簡單快速,則適合選擇方案1;如果強調理論深度,則適合選擇方案2;強調軟件工程或者信息技術能力,則適合選擇方案3。每種方案會有不同的結論。例如學生1,在評估方案2中是良好成績,而在方案1和方案3中則可能為中等成績,從指標等級可知,該學生網絡理論知識掌握較好,需要加強對網絡配置能力的實踐。再如學生3在方案1和方案2的評估結果為不合格,而在方案3的評估結果中為合格,從指標等級可知,該學生的網絡理論知識不足,但具有較強的網絡編程能力,所以該學生的編程能力較強,需要加強網絡理論學習。
4結語
本環節重點在于培養學生樹立正確的價值觀,良好的職業道德和職業精神,以及人際交往技能,團隊協作和交流的技能。具體來說,首先要求學生培養良好的職業道德和職業精神,正直、富有責任感;同時職業行為規范,遵紀守法,遵守行業準則,能夠主動規劃個人職業方向與發展,與時俱進,同世界網絡工程界保持同步。其次,要培養學生共同協作的團隊精神、團隊管理及組織協調能力,實際工作中確保工作進度,善于技術分工和協作,共同完成目標;還要求學生培養豐富的團隊管理經驗,善于調動團隊積極性,激發團隊戰斗力,同時還要培養良好的組織能力以及沖突協調能力。再者,要培養學生交流與溝通的意識和能力,建立與網絡工程相關方進行交流的組織結構,具備運用寫作、圖表、電子和多媒體進行交流的能力;善于口頭表達,能夠組織報告和會議進行交流。這里還要求學生能夠運用英語進行交流;具備參加國際專業合作項目的初步能力,能運用英語查閱相關文獻。此外,個人價值觀還要培養學生的社會責任和企業責任,能用發展的全球觀,能夠正確認識現時的焦點,認識網絡工程建設對社會以及環境的影響,自覺遵守社會對工程建設的規范要求;從企業責任上講,這要求學生能夠認識不同的企業文化,并參與企業文化的建設,為實現企業的策略、目標和計劃而努力。
2網絡工程實踐能力的培養
本環節重點在于培養學生在工程項目設計實施運行中的能力。具體來講,首先要培養學生的網路工程設計能力,這要求學生熟練掌握網絡工程設計原理、過程與方法,熟悉常用網絡設備的功能及設計原理,了解相關的法律法規及標準、規范。并能綜合利用這些知識來編制項目的施工組織設計和關鍵工程的專項施工方案和措施。其次,要培養學生網絡工程實施的能力。這要求我們的學生了解初步方案設計、技術設計、拓撲設計與網絡規劃圖設計的過程,熟悉工程建設項目的前期準備工作,以及招投標過程,掌握工程項目施工階段各環節的原理、方法;熟悉各種網絡設備的工作原理參數和適用范圍、設備試運轉的內容和要求,以及工程項目各個層次的驗收要求、內容及組織。再者,要培養學生網絡工程運行與維護的能力。此項內容要求學生掌握工程項目全壽命周期的概念和原理,熟悉工程項目維護及改進的方法以及工程項目的運營和管理。
3分析問題、解決問題能力的培養
本環節重點培養學生選用解決工程實際問題的能力,以及對工程項目的評價、分析與決策能力。首先要求學生認識和系統表述網絡工程項目中設計、施工、管理問題,具備初步規劃研發、建立網絡工程項目的分析模型的能力;能夠判斷和定性分析網絡工程項目,識別及分析網絡工程項目的不確定性因素、風險因素,可以系統性地提出解決問題的方法和建議。其次要求學生熟悉互聯網和計算機網絡行業的標準與規范,具備查詢相關資料或者電子文獻的能力;能夠掌握相關實驗操作技能,分析實驗數據,書寫實驗報告與歸納總結。同時,此項內容要求培養學生的工程系統思維,學會運用整體思維,全局考慮網絡工程項目系統的綜合能力;能夠梳理網絡工程項目系統內的關鍵問題、難點以及影響因素;針對解決問題的方案進行論證、總結并得出結論。分析問題、解決問題能力的培養還要求學生具備積極探索網絡工程領域的新問題、新發展的思想,保持求知欲和終生學習的態度,能夠結合具體條件善于運用靈活方式合理解決問題。
4網絡工程創新能力的培養
本環節重點在于培養網絡工程人員的創新能力,具體包括以下幾個方面:首先,培養學生選擇國內外相關技術信息的能力。其次,積極鼓勵學生參與項目實踐和評估,提出改進建議,掌握正確的項目評估方法,了解項目評估的過程,培養發現問題并及時提出改進意見的能力。此外,培養學生較強的創新意識和進行網絡工程施工技術產品開發和技術改造與創新的初步能力。包括:培養學生發現問題的能力、創新的意識、掌握創新所需的專業知識以及一定的創新方法。
關鍵詞:卓越工程師;課程體系;“雙師型”教師;校企合作
作者簡介:胡中棟(1958-),男,江西婺源人,江西理工大學信息工程學院,教授;涂燕瓊(1981-),女,江西南昌人,江西理工大學信息工程學院,講師。(江西 贛州 341000)
基金項目:本文系江西省教育廳教改資助課題(項目編號:JXJG-10-6-33)的研究成果。
中圖分類號:G642?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)31-0017-02
“卓越工程師教育培養計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020 年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020 年)》的重大改革項目,也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。[1]工程師作為新生產力的重要創造者和新興產業的開拓者,在當今社會扮演著越來越重要的角色。如何持續高效地培養工程師,從而提高國家的競爭力、造福人類社會是世界各國政府關心的重要議題。[2]隨著互聯網的迅猛發展,對網絡工程師人才的需求量相當大。幾十年來,我國培養了大批工科畢業生,可是滿足社會需要的工程師仍然顯得緊缺。[3]我國工程教育存在的“學術化”取向使工科學生在讀期間以理論課為主,缺少工程實踐。[4]而很多學生畢業后到了工作單位又很難適應崗位的需求;用人單位也反映本科生動手能力差、再培訓的經費支出較大的問題。針對此問題,根據長期以來對網絡工程專業人才培養的實踐,探討網絡工程專業卓越工程師人才培養方案。
一、確定網絡工程專業人才培養目標
網絡工程專業應用型“卓越工程師培養計劃”的主要培養目標是通過“知識—能力—素質”一體化培養的課程體系,培養創新能力強、適應我國經濟社會發展需要的高級網絡工程技術人才,系統地培養學生掌握網絡工程技術的基本理論及專業知識,為社會培養出具有現代高級網絡工程師的知識、能力和素質,具有可持續發展潛力的新世紀卓越工程師。培養的網絡工程專業學生應具有較好的獲取知識和綜合應用知識的能力,具有在大、中、小企業網絡與骨干網絡等方面從事網絡系統的規劃、設計、實施、管理與維護等的能力,同時具備網絡應用軟件的開發能力,以滿足國家與社會經濟發展的需求。
二、改革人才培養方案與課程體系
本著基本知識、基本技術和基本技能培養的要求,將知識點和實訓能力的訓練模塊化、目標任務化、項目工程化,課程體系更加優化。教學內容要保持先進,要及時反映本學科領域的最新科技成果。要不斷改革教學內容和體系,注意隨時更新知識內容。將培養標準進一步細化為知識能力大綱,針對大綱中的各要素設計所需要開設的相關課程和教學環節,形成適合《卓越工程師培養計劃》的教學大綱、培養方案、課程體系、教學環節。網絡工程專業課程體系設計了八個課程模塊,分別是:素質教育模塊、基礎模塊、網絡與計算機基礎模塊、路由交換模塊、網絡應用軟件模塊、網絡安全與視頻監控模塊、數據中心與存儲模塊、工程實訓模塊,如圖1所示。
素質教育模塊包含思想道德與法律基礎、中國近現代史綱要、職業規劃、形勢與政策、創業教育、創新教育等;基礎模塊包含高等數學、工程數學、大學物理、電路分析、模擬電子技術、數字電路與邏輯設計、大學英語等課程;網絡與計算機基礎模塊包含計算機基礎、C程序設計、計算機網絡、構建中小企業網絡等;路由交換模塊包含高性能園區網絡、大規模網絡路由技術、構建廣域網等課程;網絡應用軟件模塊包含JAVA語言程序設計、WEB技術開發、數據庫系統、軟件工程等課程;網絡安全與視頻監控模塊包含安全防火墻系統、構建安全VPN網絡、入侵防御系統與安全審計、IP視頻監控系統等課程;數據中心與存儲模塊包含數據中心網絡、存儲基本原理、Neocean網絡存儲技術等課程;工程實訓模塊是強化學生工程能力的模塊,緊密結合企業現場的研究與應用環境,進行網絡工程認識實習、構建中小型企業網與高性能園區網絡實訓、網絡安全技術實訓、數據中心實訓、數據庫開發實訓、Java方向(或DotNet方向)軟件開發實訓等。
三、改革教學模式與教學方法
在理論課程的教學中,采用啟發式教學方法,增加課堂習題課,留給學生自主學習時間,引導學生自主學習;促進學生的自學能力與創新能力的提高。例如,在數據庫系統、網絡規劃與設計與綜合布線系統等課程中,增加課堂習題課,布置大作業。鼓勵學生參加IT認證考試、參加全國網絡技術大賽,以培養學生的實踐能力、創新能力,培養學生的團隊精神、求真務實的作風和良好的意志品質。鼓勵學生參與教師的科研課題,讓學生邊學習、邊應用,極大地激發他們的求知欲望和創新精神。用科研中的實際問題引導學生綜合運用所學的知識,主動探索、尋求新的知識和解決問題的思路,養成良好的科研素養。