网络工程的基本知识范文
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篇1
【关键词】 网络工程生命周期 课程改革 项目教学法
【中图分类号】 G423 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)03(b)-0038-02
1 课程改革的背景和意义
1.1 背景
2010年12月25日,工业和信息化部在北京召开2011年全国工业和信息化工作会议。此次会议提出,“十二五”期间,在加快通信业创新转型方面,要求加快3G和光纤宽带网络发展,加快TD-LTE研发和产业化并开展区域性试验示范;加快推进三网融合,推动广电、电信业务双向进入,加快业务推广和网络建设改造,推动上下游产业发展;加强电信市场监管,强化互联互通和资费服务监管。在互联网管理方面,强调“安全”环节,要求加强码号、域名、IP地址、网站准入和接入服务管理,做好网络信息安全顶层设计,加强网络安全防护,加强IPv6、三网融合、云计算、物联网的信息安全问题研究等。
广西壮族自治区“十二五”发展规划中强调,全面提高信息化水平。建设覆盖城乡的信息基础设施,加快经济社会各领域信息化。实现电信网、广播电视网、互联网“三网融合”,构建宽带融合安全的下一代信息基础设施。启动物联网建设布局,建设数字化城市管理信息系统。
随着柳州市城市化进程的推进,网络覆盖面的增加、新城区的开发、旧城区的改造等等因素,网络工程的工作量会逐年稳步增加,因此对网络工程方面人才的需要量在未来几年也会随之稳步增加。
1.2 意义
1.2.1 打破当前网络专业教学中的学科体系,使教学真正适应中级技能型人才培养的需要。
1.2.2 以企业的实际需求为目标,以技术应用能力的培养为主线制定培养方案,建立起一套以网络工程工作任务为导向的教学体系。通过课题研究与实践,开发出以网络工程生命周期为核心的递进式项目教学的实施方案。
1.2.3 提升网络专业教师的教学能力及相关专业技能。
2 课程改革的目标和主要内容
2.1 预期目标
通过按照网络工程生命周期实施教学的递进式项目化网络工程课程改革,每个项目都有明确的教学目标,针对网络工程有选择性地构建教学内容,为网络工程方向教学服务,培养网络工程施工、网络管理、系统管理等技术岗位专业人员,提高学生的职业素养和岗位能力,提升计算机网络技术专业网络工程专门化方向学生就业质量。
2.2 主要内容
(1)充分进行市场调查和人才需求调查,研究并明确作为网络工程实施、网络管理、系统管理等技术岗位专业人员应掌握的基本知识、基本技能以及应具备的职业素养、综合职业能力。在此基础上打破学科体系,按照由浅入深、由简到繁的认知规律设计若干个网络工程项目,以项目为核心整合所有知识、技能、态度、方法,制定出网络工程方向递进式项目教学的教学方案及课程标准、实训指导书。
(2)会同行业专家研究制定在各项目教学中,对学生进行考核的方式及评价标准。
(3)从本校计算机网络技术专业网络工程方向2010级开始进行递进式项目教学的实践,研究并总结适应递进式项目教学的典型教学方法和教学流程。
(4)整合教师资源,组建并培训一支能进行该递进式项目化教学的教师团队。
2.3 研究重点
(1)制定网络工程方向递进式项目教学的教学方案及课程标准、实训指导书。
(2)制定在各项目教学中,对学生进行考核的方式及评价标准。
3 课程改革的实施
3.1 第一阶段:调查阶段
到网络企业调研、分析网络工程施工、网络管理、系统管理等技术岗位专业人员应具备的基本知识、基本技能、基本素养、基本职业能力;到网络工程专门化方向毕业生就业单位调研、分析毕业生知识结构、综合素质的不足;撰写调查报告和递进式项目化教学的可行性报告。
3.2 第二阶段:制定草稿
结合前期调查信息及查阅有关资料,研究确定中职学校计算机网络技术专业网络工程方向学生应掌握的基本知识、基本技能、基本素养、职业道德、基本职业能力,在此基础上打破学科体系,按照由浅入深、由简到繁的认知规律设计若干个网络工程项目,以项目为核心整合所有知识、技能、态度、方法,制定出网络工程方向递进式项目教学的教学方案及课程标准、实训指导书。
3.3 第三阶段:评审定稿
邀请行业专家、教育专家共同对教学方案、课程标准、实习实训指导书进行论证和修改,研究制定对学生的考核方式和评价标准、确定实施性教学方案及其标准、实训指导书。
3.4 第四阶段:实践教学
在本校计算机网络技术专业2010级开始进行的按照网络工程生命周期实施递进式项目教学的实践,在实践中整合教师资源,打造进行递进式项目教学的教师团队,总结适合于递进式项目教学的典型教学方法和教学流程以及团队管理模式,制作并收集教学资源包。
3.5 第五阶段:实习推荐
进一步联系单位和推荐学生到相关公司进行项岗实习,并与用人单位建立紧密的联系,及时了解用人单位对学生的反馈信息和优化和完善该教学体系的信息。
3.6 第六阶段:项目总结
对项目进行总结,整理相关文档,进一步优化和完善递进式项目化教学体系。
4 预期成果及保障措施
4.1 按照网络工程生命周期实施递进式项目教学的课程改革的项目总结报告。
4.2 教学方案,课程标准,实习指导书,学生考核方式及评价标准,教学资源包。
篇2
网络工程专业人才培养遵循由浅入深、由点到面、逐步深入的规律,通过多层次的实践训练,实现应用能力的逐步提高。高等院校毕业生实践能力的培养主要通过相关课程的实践教学体系去完成,网络工程专业实践培养环节方案,大致分为课程内实验及网络实训两方面。课程内实验包括:C++、JAVA、数据库原理、数据结构、软件工程、操作系统、TCP/IP协议、嵌入式系统编程、通信原理、计算机组成原理、计算机接口及综合布线。网络实训是网络工程专业非常重要的实验课程,如网络工程实训、网络应用系统设计实训、构建中小企业网络、交换与路由技术实训、网络多媒体通信技术等。
2网络工程专业实践教学体系建设
2.1校内网络实验环境构建方案
网络工程专业校内实验环境的搭建可采用以下三种模式:1)最大化利用现有资源对于开发设计及软件应用类实验,如数据库原理、程序设计、软件工程等,可在现有机房开展。2)建设专用硬件实验室计算机接口、组成原理等专业性较强课程,可建设专用实验室。3)建设网络工程实训综合实验室搭建一个真实的网络环境,实验室应配备路由器、交换机、防火墙、网络管理系统等设备,可以大大提升学生对网络专业课程所涉及网络设备的感性认知,并可让学生根据实验要求去规划、搭建一个真实的网络环境。通过该综合实训平台的建设,可以极大提高学生的对网络的规划、设计、运维管理等各方面的综合能力。
2.2校外实训基地建设方案
网络飞速发展,校内网络实验室的设备更新速度远远跟不上网络新技术的发展,校外实训基地建设主要是为了培养学生的网络工程实践能力,通过与大型通讯行业合作,建设校外实训基地,弥补校内网络实验室在真实网络环境构建方面的不足。
3网络工程专业实验教学实施方法
3.1建立层次化的网络实验教学体系
网络工程专业实验教学改革的重点是建立科学的、层次化的实验教学体系,从培养学生的工程实践能力、应用能力、创新能力入手进行网络实验教学改革。首先开设基本技能实验课程,主要面向计算机网络基础开展教学,包括网络接入、基本网络故障定位与排除;其次开设常见网络协议仿真实验,主要面向计算机网络原理课程开展教学;第三层开设网络规划、构建及管理实验环节。经过以上三个层次的实验教学,使学生能从网络知识、相关应用、故障定位排查、监控管理等方面初步具备网络工程师所需技能。
3.2拓展网络实验教学内容
针对网络工程专业覆盖面大、涉及内容多的特点,通过实验环节,可提高学生对网络规划、设计、管理与监控等方面能力。实践教学体系改革应从学校的实际情况出发,从以下四个方面组织实施:验证、规划设计、创新、延伸四个层面组织实施实验教学。验证型实验侧重网络基本知识、基本技能的掌握;设计型实验关注对学生的操作技能、分析及综合设计应用能力的培养;研究型实验目的是引导学生对网络技术前沿知识的探索,培养学生综合素质、开拓创新精神与科研能力;拓展型实验注重引导学生对当前网络规模应用的了解及生产实践。主要实验内容如下:验证型实验1)网络构建和配置。如双绞线RJ45接头的制作,光缆尾纤的跳接,交换机等网络设备的安装;路由器及交换机的调试、配置;VLAN(虚拟局域网)的划分和路由表的创建。通过该环节使学生对网络拓扑及网络设备有一个直观的认识,并能对路由器、交换机等网络设备进行基本配置,掌握调试步骤。2)网络应用实验。在不同操作系统平台上安装和配置WEB、域名系统(DNS)、动态主机设置协议(DHCP)等网络服务。3)对等局域网实验。结合实际网络环境,从网络协议的安装选择,局域网的设置,服务器及访问策略的配置,使学生完成局域网的构建。设计型实验1)Server的安全管理,通过模拟常见网络攻击方式,让学生掌握常见网络攻击与防范。2)路由协议、虚拟局域网的划分、访问控制列表(ACL)及网络地址转换(NAT)实验。通过学生对路由配置、设计ACL等操作,提高网络规划能力和应用水平,培养综合网络管理计能力。3)网络安全与管理。网络管理及分析软件的实际操作使用,掌握基本网络故障定位及排除方法及步骤。通过常用的网络安全工具,掌握目前黑客常用的攻击方法和手段,使学生对信息系统及网络安全有一个比较系统、全面的了解,达到对网络安全的基本概念、防护原理及使用有一定程度的理解和掌握。创新型实验1)分多种场景,如学生宿舍、办公大楼、实验室机房等,要求学生根据实际情况设计网络解决方案,提高学生网络规划能力。2)IPV6实验。结合本校已开通IPV6网络的实际网络环境,在此环境中进行网络协议的安装,局域网的构建,IPV4与IPV6的互访等操作。此部分实验建立在与通信、IT企业联合建立综合网络实验室或校外实习基地的基础上,通过参观、学习,接触业内当前新技术的应用1)了解通信行业的组织结构、操作规程、验证标准,将所学理论知识与实际相结合,加深对所学网络理论知识的理解,提高实际网络运用水平。2)了解相关通信企业的应用发展方向及其在行业中所处的技术水平3)通过组织学生实习实践,实际参与企业生产活动或企业改造项目实施。
4结束语
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关键词:网络工程专业 学科规范 课程体系
1、引言
随着计算机网络技术的迅速发展和应用领域的不断扩大,计算机网络已渗入人们工作和生活的方方面面。据中国互联网络信息中心报告显示,截至 2012 年 6 月底,中国网民规模已达到5.38亿[1]。在网民数量激增的同时,越来越多的企事业单位开始建立基于自身业务的网络系统,并开发基于网络的应用和业务。目前,国内高校的网络工程专业大体分为两大类:一类是以原有的计算机本科专业为基础,课程体系[2]沿用计算机本科体系,无法体现网络工程专业特色。例如:以编程类课程来说,计算机专业[3]强调的是语言编程,而网络工程专业强调的是网络管理编程及其底层协议通信。因此,这样的课程设置泛而不专,不能体现一专多能的作用。另一类是以通信工程为主体,强调计算机网络与原有电信网络相结合,主要体现在各个邮电学院的培养计划中。这两类都不符合目前网络工程专业的发展需求,没有给出清晰的专业定位,造成教学质量和效率下降。
目前各行各业需要什么样的网络技术人才呢?而国内的高等院校网络工程专业培养的人才能否完全满足这些需求呢?为此,我们一方面调查并分析了多个典型行业对网络工程专业人才的技术与技能要求,另一方面跟踪分析了包括清华、北大、上海交大、美国 MIT、加州大学伯克利分校、西点军校、CC2005、加拿大 Dalhousie 大学、澳大利亚昆士兰大学和国立大学、瑞士联邦理工学院等多所国内外知名院校当前网络工程或相关专业的培养方案,并以此为依据,确定网络工程专业涉及到的知识领域及对应的知识点,然后制定覆盖各知识点的课程体系和教学计划。
2、网络工程专业的培养目标
高等教育的目的是培养高等技术人才,网络工程专业主要是为了培养网络工程师,目前网络工程专业的培养方向主要有网络工程管理与规划设计、网络维护与管理以及网络应用程序开发等方向[4-8]。根据普通工科高校办学层次和培养对象,我们立足于“宽口径,厚基础,高素质,强能力,突出创新意识”的教学理念,确立该专业的培养目标为:培养系统掌握计算机技术、通信技术及网络技术的基本理论、基本知识,掌握计算机网络系统分析和设计的基本方法,具备计算机应用、网络编程与应用开发、网络规划设计部署、网络管理等基本能力,具有较强创新意识的计算机网络工程技术人才。
3、制订专业培养方案的方法
在制定专业培养方案时,可以采用“需求驱动”的方法。首先,对人才市场进行需求分析,确定本专业的培养目标;然后,根据培养目标和人才需求分析,得到了本专业人才应具备的专业理论知识和专业技能,大致确定本专业的专业课程;根据这些专业课程又需要哪些专业基础课程的支持,从而大致确定本专业的专业基础课程;通过分析这些专业基础课程应该得到哪些基础课程的支持,大致确定本专业的基础课程;最后,根据培养目标和培养方案的制订原则,仔细、合理地调整各模块内容和学分分配。
4、网络工程专业课程体系设计
4.1课程体系设计的原则
课程体系的设计必须分析网络工程的专业特性,且与当前社会的需求紧密结合。基于网络的社会需求众多,网络技术日益复杂,因此,最好根据需求,将这些特性分类,设计网络工程专业方向,然后为不同专业方向设计不同的课程体系。网络技术是计算机科学与通信技术结合的产物,我们从两个学科的本质出发,从硬件和软件两个方面划分社会需求,分为网络设备的研发与制造产业、网络系统软件的完善与拓展、基于网络的应用软件与工程设计 3 个方面。第 1 方面属于硬件领域,第 2 和第 3 方面属于软件领域的系统软件与应用软件。在网络设备的研发与制造产业,目前最具有代表性的公司有 CISCO、华为、H3C、中兴等;在网络系统软件的完善与拓展方面,有代表性的领域有下一代互联网的协议研究、无线通信协议的研究、网络安全相关协议的研究等;基于网络的应用软件与工程设计有 Web程序设计、防火墙和 IDS 软件的研发、网络规划与设计等。
4.2调整课程结构,优化课程体系
对专业基础课程及专业课程进行知识点的归类整合,在工科学生培养的框架内,重新组织课程,增强课程教学的一致性和连贯性,减少不必要的重复。在课程结构调整方面,以课群为基础组织和建设课程内容,这样既便于同类相关课程之间的知识衔接,又便于在课群内组织任课教师开展课程建设等教学研究活动。同时,专业课群也体现了培养目标所确定的学生应具备的主要技能,便于在课群的基础上通过修订课程内容,调整学生的知识结构,完善培养目标的具体内涵。
4.3课程体系强化方向性
网络工程专业作为一门新型的交叉学科,虽然与计算机、通信工程专业相近,但具有其鲜明的专业特色。网络工程专业的教学计划,虽然总在调整,但总体而言,没有实质性的突破。很多高校网络专业教师为了提高学生的综合能力,尝试以任务驱动及实例教学为主,通过学习和模仿,制作出一个相对完整的、能够完成一定操作的程序(或应用软件)。这种尝试,在提高学生的动手能力及学生的学习兴趣方面虽收到一定的效果,但改革力度是不够的。建立切实可行、符合本校特色的教学计划、培养方案和课程体系是网络工程专业建设的基础,教学内容和课程结构体系要瞄准人才培养目标,通过现代教育技术手段浓缩课时,科学合理地整合课程,构建合理的知识结构。对培养应用型本科来说石家庄铁道学院网络课程体系结构以四大专业主干课程为基础,三大专业方向为主导的课程体系。基础主干课程涵盖了电子科学技术、计算机科学技术、网络技术与通信技术和信息安全技术四大专业体系,保证了本科教学的宽基础平台。
4.4加强专业技能的培养
网络工程专业是一门工程性很强的专业,必须加强实践环节,IEEE-CS和ACM任务组在CC2001报告中也特别强调了将专业实践并人课程中的必要性。1999年,全国开始扩大本科生招生规模,IT类本科学生数量急增,这在一定程度上缓解了IT市场的人才紧缺状况。然而,从近两年的毕业分配情况看,许多学生找不到合适的工作单位,而许多IT类企业找不到合适的毕业生。其原因主要有两个:一是IT技术及其应用发展迅速,知识更新速度加快;二是学生专业技能掌握得不够。根据人才市场需求调查的结果,目前大学本科毕业的学生能够马上胜任本专业某个领域工作的人为数不多,在专业技能方面有些还不如高职毕业生,需要单位进行岗前培训,而高职毕业生,专业理论知识又不够,因此必须对本科毕业生进行正确定位,对本科培养方案作适当调整,以满足社会需求。
4.5专业课程的设置
教学计划以计算机网络规划、网络管理及应用开发能力培养为特色,加强包括计算机网络总体规划设计、网络管理、网站开发设计及维护等教学环节,涉及网络协议与路由技术、网络与信息安全、网络系统应用软件的设计开发等内容。专业课程主要分为以下三个课群:1)网络设计与规划课群;2)网络管理课群;3)网络应用技术课群。学校还应加强前沿与特色选修课程的开设。随着网络的普及,网络安全问题成为当前面临的紧迫问题。我校在网络工程专业课程体系设置中,强化网络安全特色方向,通过该专业特色方向的学习,使学生具有网络安全应用的配置和开发能力。
4.6加强实验室建设
对于实验室建设,我们遵循两个步骤:确定实验内容和实验方式、确定实验环境和实验设备。根据课程体系确定网络工程专业学生必须掌握的实验内容包括:网络组建/规划、网络设备配置/设置、网络操作系统使用/配置、网络管理、网络协议分析。对于实验方式,应采用分组进行,这样既便于实验课管理,也具有较好的课堂气氛,并且学生可以独自动手在真实设备上操作、配置,教师可以控制和检查学生配置、实验结果是否正确。但由于设备的各种接口易损坏,所以需要限制教师和学生此类操作。
5、结语
作为本科院校,在网络工程专业培养模式制定过程中,我们以为企、事业单位培养从事网络工程技术、网络管理及网络应用与开发工作的工程技术人才为目标,以专业培养目标为基础,以社会需求为导向,体现专业特色,加强实践教学环节,注重专业技能、动手能力、应用能力和创新能力的培养。
参考文献:
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本人在网络管理这个岗位上工作2年以来,认真落实上级下达的各项工作和任务,服从组织安排。在工作上积极肯干,能做到任劳任怨,兢兢业业,精益求精,勤奋好学,不断学习和钻研业务知识,为公司的发展做出了一定的贡献,同时赢得了组织、领导和同事们的信任和好评,任职期间,多次荣获公司荣誉及先进个人荣誉称号。三.学识水平本人具有计算机软硬件方面的的基本知识,计算机网络建设、维护,计算机网络设备的配置、管理,服务器的搭建与维护及网络安全等方面的基本知识。能运用本专业的基本知识和相关专业知识独立承担和解决、完成本专业的一般性工作及企业相关的其它问题。同时不断通过学习新理论、新知识,并在实践中加以运用,学识水平也在不断地提高。通过全国计算机软件水平资格考试的网络工程师考试并获得《网络工程师》资格证书;积极参加各种教育培训学习,努力提高自己的业务水平,通过国家信息产业部的网络安全工程师考试,获得《网络安全工程师》培训证书。四.业务能力本人在大学期间利用寒暑假在柳州创世纪网络公司从事网络组建及管理工作,负责中小企业网络的组建与维护;从毕业至今在公司也一直从事系统维护、网络管理工作。能够及时处理计算机的各种软硬件故障及公司网络故障,精通局域网,能独立承担局域网的设计、组建及维护工作;精通交换机、路由器等网络设备的配置与管理及各种服务器的搭建与维护,具有一定的网络项目组建与管理能力。五.工作业绩
1.多次协助中心主管完成公司网络瘫痪的拯救工作。
2.负责总仓库和各工区仓库网络改造工程。
3、负责公司地测中心等部门新办公楼的网络布线施工工程。
4、协助中心主管完成xx、xx、xx等子公司的网络信息化建设。
5、参与中心的文档编写及各种规章制度的制定。编写了《公司关键数据备份存储方案(草案)》《公司计算机设备、耗材报废处理方案(草案)》《公司内部网站信息管理办法(草案)》《网络故障分析报告》等文档。六.存在的不足及努力方向在公司工作两年来,虽然自己在理论和实际操作上都得到了很大的提高,公司信息化也得到了快速稳定的发展,但是也存在不足。比如在中心机房设备的利用率及网络平台的业务能力上挖掘不够,网络平台上的业务创新不够;在员工朋友中对企业关键数据的风险意识宣传力度不够,没能使员工在数据保护方面形成较强的风险意识等等。努力方向:
(1)根据公司网络信息化的具体实际,努力提高网络设备及服务器的利用率,发挥公司网络平台的作用,把网络信息化由技术平台全面向业务平台转变,坚持创新技术,创新业务;
(2)完成由“帮员工维护”向“教员工维护”的工作方式的转变,努力提高员工朋友的计算机应用水平,力求让公司员工人人会电脑,人人精通电脑;
(3)加强企业关键数据的安全防范及关键数据的存储备份,加强员工在网络安全,企业信息、数据安全方面的意识培养及安全操作培训,保障网络及企业信息数据的安全;
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关键词:实验整合;实践能力;教学方法
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)25-7172-02
Integration and Practice of Computer Network Experimentation
WANG Kun
(College of Computer Science and Technology, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China)
Abstract: Computer network experimentation is a key point of the course of Computer Network, Aim to the problems existed in the computer network experimentation, Some assumed designs and raise practice proposals are put forwardto surround experimental teaching objectives and Combine the characteristics of network Courses in order to integrate the items of other network experimentations. Then general experimentation course are build to improve the abilities of students.
Key words: integrate the experimentation ability of practice teaching methods
计算机网络是计算机发展和通信技术紧密结合并不断发展的一门学科。它的理论发展和应用水平直接反映了一个国家高新技术的发展水平,并是其现代化程度和综合国力的重要标志。计算机网络是理论性与实践性都很能强的学科,网络技术必须在学习原理和算法的基础上,通过严格的实验训练和实践演练才可能掌握。计算机网络从硬件、软件和通信几个方面来讲都是一个复杂的系统,学生需要综合各门课程的知识和实验技能,结合计算机网络的知识,才能做好有关计算机网络的实验,从而获得系统的分析、设计、管理网络的应用能力。所以,如何开展实验教学课程体系、内容、方法的研究,规范实验教学,建立与理论教学改革相协调的实验教学体系,保证和提高实验教学质量,是值得探讨和研究的问题。
1 计算机网络实验教学现状
一般高校的计算机专业除开设计算机网络外还开设了网络工程、组网技术、网络程序设计等实验课程,每门课程都有相应的实验,这些实验课程的开设都是独立进行的,学生很难对几门课程联系起来形成系统认识,主要有以下几点:
1) 每门实验课程的基础部分大同小异,存在许多交叉点,没有一个综合的、全面的实验体系。
2) 对网络协议的实现缺少具体的感受。
3) 教材介绍的网络产品落后于实际应用的主流产品,造成学生选用网络产品类型与实际脱节。
4) 综合性、设计性实验项目偏少,学生对网络体系结构认识不深。
针对以上情况,针对目前计算机网络实验教学的现状,对网络实验课程必须积极地探索实验教学的改革,整合资源,提出一些实验教学体系的改革设想和具体的实验内容、方法的实践方案。
2 网络实验的整合思路
计算机网络类实验课程不仅要向学生传授网络知识、验证网络理论、培养实验技能,更重要的是引导学生掌握科学的思维方式、系统地提高他们的综合分析问题和解决问题的能力,独立从事网络工程实践。为了提高学生的实际工程能力,增强学生对网络工程的整体认识,必须对实验教学内容进行整合。
2.1 独立开设实验课程
开设独立实验课程,有利于形成完整、科学的实验教学课程体系。计算机网络实验作为单列实验课,就必须有一套完整的实验教学大纲、实验教学计划、实验教材,以及实验教学参考书,单独设定学分,规定计划实验学时。按照大纲,根据现有的实验条件,制定出切实可行的实验教学内容。
2.2 整合实验内容
为了加强学生的基础训练,注重能力培养,强调素质培养,系统的训练学生的网络工程能力。通过设置一些基本的、综合的、以及探索性的实验项目,培养学生对网络的分析、设计、管理与应用的实验技能,提高学生的综合素质与能力。在具体实现方面,将多门实验课程调整为一门大实验课程,独立考核,将为课程服务的实验改向为专业服务的实验,大力提升实验课程在学科专业中的重要地位。
2.3 实验教学的组织和管理
在实验教学过程中,教师需要通过对学生的引导和帮助,增强他们的积极性和主动性。教师在实验教学中的主导地位需从三个方面落实:
1) 教学前备课时,教师应该对实验的重点和难点、实验设备的情况、学生在实验过程中可能遇到的问题、实验的数据和结果做到心中有数。
2) 实验过程中,教师根据学生的具体操作情况,对遇到问题的学生进行引导、提示,启发学生自主解决问题。
3) 实验完成后,教师对学生提交的实验报告要认真审阅和批改,并对实验报告进行分析、评定。从每次实验完成情况和学生的实验报告得到反馈信息,总结、改进实验。
3 实验内容整合方法的改革
计算机网络类实验课程尽管强调的重点有所不同,但它们之间有着密切联系,因此可以对实验项目进行整合,形成一门系统性实验课程。我们根据教学大纲和目标,合理分配基础性实验、综合性实验和设计性实验的比例,共设置了四个专题实验,每个实验又分为若干小实验,实验内容涵盖网络基础实验、网络工程实验、网络安全实验和网络程序设计四部分。实验内容如表一所示。
网络基础实验:主要让学生对基本网络设备有个概念,知道他们的功能,同时可以了解基本的网络操作系统。
网络工程实验。使学生对常见的网络协议有所了解,同时具备良好的协议配置能力,最后通过一个网络设计综合实验让学生可以独立的组建中型网络。
网络安全实验:让学生掌握网络安全的基本知识,至少可以使用网络工具软件对可能出现的安全问题可以识别。
网络程序设计实验:主要实现应用层协议的编程,使学生掌握基本网络程序的设计,加深对网络协议的理解。
4 总结
把多门网络课程整合成一门综合的实验课程后,学生对网络的整体认识加强了,同时采用开放式实验室,学生有更多时间来做实验,学生对于枯燥而复杂的网络协议有更深的认识,也理解了整个网络工程的实际过程。大部分学生认为网络实验与理论联系更紧密,动手能力大大的加强了,同时对从事网络类工作也充满了信心。
参考文献:
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关键词:网络工程;协议分析;协议测试;课程改革
网络工程是教育部于2001年开始增设的本科专业,其目标是培养系统掌握数据通信与计算机网络所必须的基本知识,掌握计算机网络应用和管理的基本技能,具有规划与设计计算机网络系统的初步能力、较强的计算机网络维护与管理能力和外语能力的高级专门人才。自2001年经教育部批准同意11所高校开办本科网络工程专业以来,据不完全统计,截止2008年大约有近140所高校开办了这一专业。由于该专业是一个新开专业,其培养目标、课程设置、实践环节等都处于探索阶段,各学校开设的课程也存在着很大差异。由于网络工程是计算机科学与技术专业和通信工程专业融合的适应国家对网络人才需要的专业,所以其课程多源自于这两个专业,且略侧重于前一专业。国内学者已经开始研究网络工程专业的培养方案和课程体系[1-2]。网络工程专业作为独立的特色专业,必须要有适应网络人才培养的特色课程,然而目前还几乎没有文献探讨此类问题。
如何建立完善的网络工程专业的课程体系, 开设符合培养目标的特色课程是一项值得研究和探讨的问题。本文就我校开设的特色课程“协议分析与测试”,分析其设置的合理性和重要性,给出教学内容和组织模式,并结合我校具体的教学与实践的情况,分析该门课程的实际教学效果,给出具体的教学方案。
1课程的地位和重要性分析
网络协议是计算机网络的核心和灵魂,要掌握计算机网络技术并深刻理解其本质,必须了解协议的设计、分析、实现和测试方法。然而在现有的计算机学科的课程体系中,一般只有计算机网络、Internet原理等网络课程,没有关于协议分析和测试的课程。在多数的网络工程专业的课程体系中,也没有设置和协议分析相关的课程。我们调查了全国近140所开设了网络工程专业的高校的课程设置情况,只有11个学校设置了和协议分析、协议设计、协议工程相关的课程,开课比例不足10%。因此,该门课程的重要性并没有引起有关院校足够的重视。我们认为,目前广泛开设的计算机网络、Internet原理等课程一般只介绍网络各层常见协议的格式、交互过程和功能,并没有从较高的角度抽象概括网络协议的基本原理。因此,学生在学习完这些课程之后,往往只是掌握了计算机网络各层主要协议的功能,并不能从根本上理解协议的设计原则,甚至对协议有一种神秘感,不能独立从事协议的开发工作。这门课程的学习对于学生真正掌握网络协议的实质,进而培养创新能力具有重要的作用。
2课程的教学组织模式
2.1教学内容体系
此课程包括协议分析和协议测试两个部分(图1所示)。协议分析部分主要介绍网络协议的形式描述语言LOTOS、Estelle,形式化分析和验证技术,包括FSM,EFSM在协议分析中的应用。这部分内容主要培养学生了解协议的交互过程,深刻理解协议的本质,为设计和实现协议打下理论基础,协议测试部分的教学内容主要偏重应用,包括测试例的生成,协议测试工具的原理和使用,协议测试语言TTCN-3。这部分内容偏重于工程应用,主要目的是培养学生掌握协议测试基本方法,熟悉协议测试语言,基本掌握协议测试工具的使用。
2.2实践内容
对应于教学内容,实验内容也包括协议分析和协议测试两个部分(图1所示)。协议分析部分包括协议的形式化验证、协议内容和交互机制的解码分析;协议测试包括协议测试工具的使用,基于TTCN-3的协议测试程序设计。实验工具或仪器可以采用形式化协议分析验证工具、协议分析测试工具和测试程序开发工具。
形式化协议分析验证工具可采用SMV工具或SPIN工具。有限状态系统分析工具SMV比较简单,易于掌握,支持系统性质的验证。SPIN是专业的模型检测工具,被广泛用于协议的分析。但该工具使用起来比较复杂,需要较长时间才能掌握,不适合作为实验工具。
协议分析测试工具有两种形式,一种是带有自己的硬件设备,如福禄克网络公司的OptiView系列网络协议分析产品。这种硬件协议测试仪的优点是全面提供了各种网络接口,实时性强,分析处理速度快。但价格昂贵,是专业的测试分析工具,不适合作为普及型的教学实验仪器。另一种是纯软件的协议分析软件,如常见的协议分析软件有Sniffer Pro和Ethereal,它们的优点是可以直接从网卡上捕获数据,并进行解码分析,而不依赖特定的硬件设备。因此可以用协议分析软件作为实验工具。Ethereal不但在功能上和Sniffer Pro相似,可以满足教学的需要,而且是免费的开源软件,不存在知识产权问题。因此可以作为理想的协议分析实验工具。协议分析软件的一大功能是可以对协议解码分析,层次化的树状图显示分析结果。这使得学生可以更加生动直观地理解协议间的嵌套层次关系,加深对协议的理解。
测试程序开发工具可以使用TTCN-3的开发环境和工具。这类工具有TTworkbench等。使用这些工具可以开发基于TTCN-3的协议测试程序。
2.3教材选用
选用合适的教材是圆满完成教学工作的前提。目前国内外关于协议分析和测试的教材或专著并不多,主要有《Design and Validation of Computer Protocols》[3]、《网络协议的形式化分析与设计》[4]。另外,《计算机网络协议工程》[5]、《Principals of Protocol Engineering and Conformance Testing》[6]和《通信软件测试技术基础》[7]可以作为该门课程的参考教材。文献[3]是一部关于协议工程的经典教材。主要内容有协议规范和建模,协议的测试、综合与验证,以及协议的仿真和验证工具。这本教材的内容偏重于理论,不完全适合应用型本科的教学。文献[4]介绍了协议的形式化建模、分析、验证方法,和协议测试技术,是国内学者出版的一部比较适合本科教学的教材。文献[5]是国内第一本系统介绍协议工程的著作,论述了协议工程的定义、研究内容和研究方法,并介绍协议构造、协议模型、协议描述、协议验证、协议综合,协议实现和协议测试的理论和方法。文献[6-7]的特色在于介绍了协议的形式化描述语言Estelle, SDL, LOTOS, 和协议测试语言TTCN,偏重于工业应用。我们建议根据各自学校的培养目标因材施教,自己组织教学内容,编写教学讲义。
2.4协议分析与测试课程和其他课程的关系
本课程可以看作是协议工程课程的精简与核心。爱荷华州立大学的Thomas F. Piatkowski 教授在ICC’83会议上首次提出了“Protocol Engineering”的概念,随后在SIGCOMM’86上又再次介绍了协议工程的发展现状。协议工程用形式化的方法来描述在协议设计和维护中的各个活动,建立一套严格的协议设计方法,使协议开发的整个过程一体化、系统化和形式化,从而保证协议的完整性、正确性、安全性和可移植性。协议工程的主要内容有协议描述、协议分析、协议设计、协议实现和协议测试。考虑到学时限制和本科生的知识结构,我们从中提取出两个重要的和适合本科生知识体系的内容,即协议分析和协议测试,组成本课程的教学内容。
国内高等院校的网络工程本科专业一般在大二或大三已经广泛开设了计算机网络、TCP/IP原理与技术、Internet原理与技术等基础课或专业基础课。将这些课程作为本课程的先修课程,在学习了网络各层常见的主要协议后,学习协议的分析和测试方法,从总体上把握协议的原理和本质。学习了该门课程后,还可以开设网络故障诊断、网络协议设计与开发等选修课程,以丰富学生的知识体系结构。
3案例分析
安徽工业大学是安徽省首批获准开设网络工程专业的学校之一,在安徽省率先开展了网络工程专业学生的培养。我们积极探索了网络工程专业人才培养模式、知识体系结构和课程体系,并承担了安徽省高等学校省级教学研究重点项目“网络工程专业的人才培养模式及其课程体系设置研究”。
在我校制定的课程体系中,协议分析与测试课程被设置为32学时的选修课。其中实验为10个学时。此课程设置在第7学期,此时学生已经掌握了网络的基本原理,学习了各层协议,但并不了解协议的内在机理,只是了解了几个常见的协议。这门课程再从总体上介绍协议的形式化描述、分析方法,以及测试方法。可以通过教授这门课程,使学生在进入工作或继续深造之前提升对协议的认识。
课程的教学内容和学时安排如表1所示。由于总的讲课学时只有22个学时,所以我们只能把教学重点放在协议的有限状态机模型、协议测试例的设计、测试工具使用。考虑到本专业的培养目标是培养应用型人才,对协议的形式化分析只介绍最简单和直观的有限状态机模型。协议测试部分介绍测试例的生成方法、测试描述语言TTCN-3、以及协议测试分析工具的使用。
课程实验为10个学时,安排两次实验。实验一为基于SMV的协议验证,实验二为基于协议分析软件的协议交互过程分析。
另外,配合实验教改建设,我们开发了局域网协议分析软件[8],该软件具有数据包捕获、协议解码分析、网络性能分析和主动性测试等主要功能及捕获过滤等辅助功能。支持局域网各层常见的协议。该软件基于Windows平台,只要利用原有的网卡即可实现链路层数据的捕获,硬件要求低,部署简单方便,适合作为实验工具。
通过对学生的问卷调查,总体上对该门课程的设置持肯定态度,80%的学生认为这门课程对自己很有帮助,增进了对协议本质的理解。但与此同时,90%的学生认为协议形式化分析的内容很难,不易掌握。这和这部分内容本身的难度以及学时较少,教师不容易讲得透彻有关。因此,这门课程的设置得到了学生的肯定,但在教学内容和课时分配上还需要进一步调整。
4结语
如何让学生更加深层次理解抽象的网络协议的内在机理,进而初步具有协议分析、开发和测试的能力是长期困扰计算机网络教学的一个重要问题。为了解决此问题,必须从整体的高度和系统的角度讲授网络协议的分析方法、测试方法。本文提出开设协议分析与测试这门课程的建议,通过安徽工业大学的教学实践表明,该门课程可以显著提高本科生对网络协议机理的理解,为今后从事网络、通信软件的设计和开发工作打下良好的基础。在教学过程中,我们也发现了一些教学内容、教学方法上的问题,如何在教学内容的难度和学生的理解能力之间寻求平衡,是我们今后教学过程中需要重点研究的问题。
参考文献:
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[6] B.Sarikaya. Principals of Protocol Engineering and Conformance Testing[M]. Chichester:Ellis Horwood,1993:1.
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Exploration and Practice of the Course of Protocol Analysis and Testing
ZHENG Xiao, YUAN Zhi-xiang, QIN Feng, CHENG Ze-kai
(School of Computer Science, Anhui University of Technology, Maanshan 243002, China)
篇7
关键词:高等职业教育;计算机网络技术;模块式课程建设
中图分类号:G712
近年来,随着中国经济的迅猛发展使信息工程技术渗透于国民经济及全社会的各个领域,传统企、事业单位对信息化改造日益旺盛的需求和新兴信息产业群的不断发展给信息技术人才提供了广阔的发展平台。但与此同时我们也看到大量的计算机专业的学生在社会中无法找到工作或者说找不到适合专业发展的岗位,尤其在高职教育这个层面。这说明社会对人才职业能力的需求与我们的专业教育存在着一定的差距。为适应当前社会的发展对人才的需求,高等教育尤其高职教育应树立以就业为导向,强化动手能力和实践能力的人才培养目标。而这其中课程体系建设是高职院校培养应用型高技能人才的关键,怎么来制定和完善课程体系,如何在有限的课时内让学生具备较强的实践操作技能,对广大教师来说是一个不小的挑战。在这里笔者仅以《网络互连技术》课程为例,结合教学实践与大家探讨。
1 结合专业培养目标制定课程标准
专业人才培养方案是制定课程标准的前提,首先我们采用学校、企业专家共建的方式,邀请锐捷网络南京办事处、神州数码南京分公司、南京鼎盟科技有限公司等行业、企业专家来共同制定高职计算机网络专业人才培养方案,将我院网络专业的学生主要的就业方向定位为网络工程、网络管理与维护、网站建设与管理等,目标岗位群锁定为网络管理员、网络安全助理、网站维护管理员、售前技术支持人员、网络工程施工员、系统集成技术员等岗位。其次,结合这些目标岗位所需要的职业能力来建设和完善专业课程体系。主要开设的专业课程如下:《计算机组装与维护》、《语言程序设计基础(C++)》、《数据库应用基础》、《组网与维护技术》、《综合布线技术》、《网络互连技术》、《Linux服务器架设与维护》、《网络安全技术》等。经过调研和讨论,在网络专业的课程体系中我们将《网络互连技术》定位为专业核心技术课程,是网络工程的一门专业方向课,是网络专业中的网络组建(网络组建及网络互连设备的配置和调试)与网络管理(网络日常的维护与管理)能力培养的重点,本课程对学生职业能力培养和职业素养养成起着主要支撑和明显促进作用。它的前导课程有《计算机网络基础》,后续课程有《网络工程与系统集成》,该课程目标是让学生了解网络基础知识、网络建设相关技术及主流网络设备的配置和调试,掌握从“建网”到“管网”的专业技能,培养相应的目标岗位职业能力。
2 结合工作岗位能力要求制定课程模块
我国职教界总结出了相对适合我国国情的“宽基础、活模块”教育模式。所谓“宽基础、活模块”教育模式,就是从以人为本、全面育人的教育理念出发,根据正规全日制职业教育的培养要求,通过模块课程间灵活合理的搭配,首先培养学生宽泛的基础人文素质、基础从业能力,进而培养其合格的专门职业能力。
经过研究和探讨,我们设定网络管理员和系统集成技术员这两个岗位为本课程的目标岗位,故依据上述这两个岗位的工作能力要求来制定该课程的教学内容,为此,我们认真分析岗位职责,制定典型的工作任务。与此同时,我们结合全国职业技能大赛“计算机网络应用”、“信息安全管理与评估”这两个赛项中对《网络互连技术》课程的所涉及到的能力要求来对课程教学内容进行分析和提炼,制定了如表1的课程技能培训模块。
3 结合工作任务完成情况制定课程考核标准
模块式教学在课程考核上主要通过检查学生各个课程模块的完成情况来进行,主要包括基本知识考核、专业技能考核及综合职业能力评价这三个方面。
3.1 基本知识的考核
《网络互联技术》的基本知识主要包括OSI参考模型,TCP/IP参考模型,交换机、路由器的工作原理,广播风暴,生成树协议,TCP/IP协议,vlan技术、静态和动态路由协议,PPP协议,ACL访问控制等一些比较抽象的网络基础理论知识和交换机、路由器的基本操作命令,这其中有些内容是学生在前导课程中已经学过的,通过考核也是对前面课程的复习和提高,我们在进行考核时通过随机的抽问、建立客观题库等方式让学生明白怎么去配及为什么这么去配,打好理论基础和熟悉基本的设备操作。
3.2 专业技能的考核
专业技能是课程学习的重点,同时也是考核的重点内容,该课程的专业技能主要包括VLAN和Trunk的配置,STP和RSTP的配置,端口聚合配置,RIP协议配置,OSPF协议配置,PPP协议的PAP和CHAP认证,端口绑定,ACL访问列表配置,端口映射,NAT配置等,由于采用工作任务式的模块化教学,故考核的主要方式是一个过程考核的形式,首先将学生分为3-4人的若干个工作小组,分组情况是在学生自由组队的基础上老师再作适当的调整,其次学生在组内先讨论、交流并做适当的分工,通过团队协作来共同完成课程模块的学习,在过程中采取“学生动手为主、老师指导为辅”的方法,对学生普遍存在的问题和重点的技术难点进行演示和讲解,通过学生在完成工作任务的过程中查看学生知识掌握情况,并由老师带领学生对配置进行检查和验证,通过验证配置的成功与失败,让学生学会自己总结和查找并分析原因,能更好的体验各个课程模块,从而激发学生的学习热情和培养学习兴趣,更好的激励学生提高专业操作技能。
3.3 综合职业能力的评价
职业能力的高低不仅仅取决于技术水平,还有工作的细致程度、团结协作的态度等多个因素,现在的大学生大多是90后,他们有较强的独立性和接受新鲜事物的能力,但往往协作意识和挫折教育比较缺乏,通过模块式的工作任务,让每个学生个体在小组中发挥不同的作用,每个人能更多的看到自己的不足和别人的长处,培养学生不仅仅是会完成任务,还要更多的学会思考和创新,并注意将素质教育融入其中,注重他们沟通交流、组织管理、自主学习等能力的锻炼,提高综合职业素质。
4 结束语
无论进行何种形式的课程教学改革,本质上都是为了提升人才培养水平,提高学生的就业竞争能力,目前来看《网络互连技术》课程在以就业岗位为导向的模块式课程体系上已初步取得较好的效果,以该课程为基础,已有六名学生在参加全省及全国职业技能大赛“信息安全管理与评估”赛项上取得不错的成绩,同时针对高职学生普遍理论知识比较欠缺的情况,这种模块式课程设计不仅强化了学生的动手能力,同时也注重了理论知识的提高,例如原来在讲vlan三层通信时,一般都是先理论再实践,但在实际上课时我们发现有不少学生对理论知识觉得枯燥、难理解,到动手实践时又是知其然不知其所以然,现通过模块式的工作任务分解,让学生完成工作任务后再进一步的理论讲解,这种“理论-实践-再理论-再实践”的学习方式培养了学生主动探究问题、解决任务的能力,改变了过去那种学生一直处于被动接受的状态,有效的提高了学习效率。当然,我们也意识到自己的不足,比如在课程模块的内容设计、流程设计上还不够完善,如何在模块任务的实施阶段更好的做好小组内的协调工作,如何做到优势互补,使小组成员之间能合作学习,共同进步等。在这些环节上还需进一步的研究和改进。
参考文献:
[1]杨顺韬.基于工作过程职业化课程体系构建探讨―以高职院校计算机网络技术专业为例[J].广西民族大学学报(自然科学版),2011,11.
[2]张国才.《网络互连技术》课程教学探讨[J].山西经济管理干部学院学报,2010,6.
[3]许丽婷.高职计算机网络技术专业课程体系改革探究[J].教育与职业,2012,12.
篇8
关键词:综合布线;课程建设
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)10-0-01
一、引言
在高等职业院校中,综合布线课程是计算机网络方向的一门核心课程。如何建设好这门是非常关键的,影响到学生的实践动手能力。以下主要谈谈建设的若干粗略想法。
二、课程建设若干想法
课程内容设置以岗位职业能力培养为目标、以岗位工作任务为核心、以国家职业资格标准为依据;课程内容组织以工作任务为中心、突破学科知识逻辑体系;课程教学方法以任务项目为驱动、实践为导向,实现学习过程中获得工作过程的知识和能力;课程评价以学生完成工作任务项目的能力和成效为主体,突出过程评价,弱化一次性笔试评价。
综合布线课程建设,首先进行市场调研,了解企业需求和行业发展情况, 再结合学院专业群建设的需要,充分考虑资源共享,确定基本功能和规模, 根据区域经济发展的需要拓宽社会服务功能, 充分发挥其对周边地区的辐射作用使得其能集教学科研生产培训多种功能于一体。
课程针对综合布线技术领域的职业岗位任职要求,围绕当前综合布线工程中的基本概念、规范,综合布线工程中传输介质和器材、工具的使用,综合布线子系统的设计方法、施工工艺、图纸绘制,布线系统的测试、验收等内容,结合工程实践,培养学生职业能力和职业素质。课程主要必须包含:综合布线系统设计、管道、线槽安装与设备间施工、双绞线施工、光缆施工、布线链路测试、工程竣工验收等六个工作项目。其中综合布线系统设计项目在基本知识方面,主要学习综合布线系统构成,布线常用材料及性能、综合布线系统设计的规范(GB50311-2007及GB50312-2007)有相关设计规范,在技能方面,要求掌握综合布线设计中的用户需求调研、系统结构图的设计、平面图设计、材料用量的计算及材料清单的编制。学生在学习完这部分后,具备一般楼宇综合布线设计能力。在综合布线工程施工(管道、线槽安装与设备间施工、双绞线施工、光缆施工)部分,培养学生能正确理解施工图纸,并按照施工规范,进行管道的安装、线缆的敷设、配线间设备的安装,同时具备施工流程的组织安排及工程管理能力,在实训安排上,完全按照工程项目的组织模式和管理模式来运作,使学生掌握项目经理、技术员、安全员、材料员、资料员、监理员等岗位的职业技能。在链路测试项目部分,知识方面要求学生掌握电缆链路测试的各项电气指标的含义,电缆及光缆链路测试模型和方法,技能方面要求能使用随工测试仪器和认证测试仪器,依据设计标准,对布线工程进行测试,并对测试数据进行分析及故障定位,编制测试报告。在工程竣工验收部分,要求学生具备掌握工程验收程序和内容,并能编写完整的竣工报告,绘制相关的图纸与表格,完成工程的决算。
课程整个项目的编排,可以按照综合布线工程的工作步骤来组织内容,在注重学生工程施工能力培养的同时,还要培养学生对工程的组织管理能力,使学生具备持续发展和岗位提升能力。注重学生对标准及规范的学习和理解,在综合布线工程领域有“标准就是一切”的说法,所以在系统设计、施工、测试及验收各个项目中,始终贯穿着标准的学习。根据校内外实训实习资源情况贯彻模拟网络工程项目(校内实训室)或承担真实网络工程(工程现场)的教学策略,并根据工程情况设计教学过程。在工程中实现项目管理、材料管理和监理等管理方法,学生从设计、施工、管理、测试和验收等网络综合布线工程各环节得到了真刀真枪的锻炼,在项目工程实践教学中除对学生进行专业技能训练外,还锻炼学生的组织能力、沟通能力、协作能力,突出了培养学生的岗位职业能力和职业素质。
课程应该充分考虑社会对应用型技术人才的专业知识要求和职业技能要求,突出对学生专业知识应用能力和职业技能的培养,努力把课程建设场所改造成为集“教、学、做”为一体的教学环境和校内生产性实训基地。
三、结束语
若能很好完成整个综合布线课程建设,对提高学生的实践动手能力,对学生掌握综合布线技能有着很重要的意义。
参考文献:
[1]王公儒.建设完善的综合布线技术实训室.培养技能型专业人才,2009(04).
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[4]陈红,周韵玲,齐向阳.基于工学结合的高职课程设计实践.深圳职业技术学院学报,2008(03).
作者简介:郑崇盈(1982-),男,实验师。从事计算机科学与技术方向的研究。
篇9
关键词:移动开发;网络工程;教学研究;课程改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)11-0147-02
一、课程背景
近年来,随着智能手机和平板电脑的普及,Android操作系统已成为智能手机和平板电脑的市场主导力量[1],各种Android程序已深入到大众生活之中,使得移动应用编程成为程序开发的一个非常重要的方向。由于Android在国内发展时间不长,人才稀缺问题较为严重。为了满足市场对人才的需求,我国许多院校的计算机相关专业都将Android应用开发作为一门重要的专业课程[2]。
移动应用开发作为网络工程专业毕业生应具备的网络软件开发能力之一[3],我校该专业在2011年开设《移动应用程序开发》课程,除了培养学生移动应用开发基本技能外,还结合了网络专业的特点,着重培养学生的移动网络开发能力,通过开发PC-Android、Web-Android程序,将网络应用程序开发、Web开发和移动开发有机结合起来,在深化学生网络开发技能的同时,使学生能熟练掌握移动网络应用程序的开发流程和技巧,为在“互联网+”的技术浪潮中奋勇搏击奠定了坚实的基础。
二、课程设置
(一)课程定位
网络工程专业学生应具备的网络应用软件开发能力一般有网络应用程序开发、网站开发、移动应用程序程序开发三个方面[3],见表1所示。
围绕上述能力的培养,我们的《移动应用程序开发》课程不同于其他计算机专业仅定位移动平台应用开发本身,而是使其成为与其他2门专业课程交叉融合的综合型课程,注重培养学生移动平台网络开发以及不同平台间通信开发的能力,使得课程更能贴近市场需求,提高学生毕业时的竞争力。本课程在大二下学期和大三上学期学生学完Web开发和网络程序开发后,于大三下学期开设比较合适。该课程也可以看作是对整个网络应用软件开发能力的整合和提升。
(二)课程的目标
通过本课程的学习,使学生具备Android平台开发的基本知识,在此基础上掌握Android上网络应用开发的相关知识,如使用WiFi或蓝牙实现移动终端之间的通信,使用TCP/UDP实现PC服务器与Android客户端间的通信,以及使用HTTP实现Web服务器与Android客户端间的通信等,达到能够独立开发小型移动网络终端应用软件的能力。
(三)课程内容设计
结合Android平台网络开发人员所需的技术技能,按照循序渐进原则将课程的学习内容分为Android平台基本开发技术和Android平台应用通信开发技术两个部分,如下页图1所示,由上至下,由左至右依次递进。
三、教学方法和手段
(一)实施范例教学和项目引导教学相结合
课程采用范例教学和项目引导与驱动教学相结合的教学方式。所谓范例教学,即是对各章的重要编程方法,通过简单易懂的小范例进行演示,有利于学生快速掌握编程要领。而项目引导与驱动教学则是从一个工程项目,如“移动点餐系统”入手,以项目为线索,结合课程内容,从移动点餐系统的开发环境搭建、界面设计、数据存储、后台服务逐步过渡到局域网和互联网点餐等各项功能的实现,起到深化编程方法,提高学生综合应用能力,获得更好的工程实践体验的作用。
这种将范例和项目结合,由浅入深的方法,既改变了以往课程中单纯知识讲解及简单例子模拟的教学方法,防止学生“只见树木,不见森林”,又解决了直接使用实际项目模拟因涉及各模块和功能间的整合往往代码复杂,使基础较差的学生难于理解,易形成畏难情绪的问题。同时,授课教师可以根据所教对象的层次和接受能力合理选择内容和案例,达到因材施教的目的。
(二)重视实践教学
以往的教学往往重理论、轻实践[4],该课程则大力加强了学生的实践教学环节。首先,使实践学时和理论学时的比例达到2∶1;其次,使实践环节从课内实验、课程设计延伸到综合课程设计、生产实习、毕业设计,在各个层次培养学生的移动平台网络开发能力,形成一个从单一到综合的有梯度、有层次的实践教学过程。以移动平台上的网络笔记本程序为例,课内实验编写一个基于TCP或者HTTP协议的网络笔记本,实现单用户文字的上传下载;课程设计则扩展到多移动客户端的网络笔记本系统,并增加文件传输功能;综合课程设计再增加标签、笔记查找、用户多客户端平台同步等功能;毕业设计则在前面功能上实现一个仿“有道云笔记”的网络笔记软件,既夯实了实践基础,又激发了学生的兴趣,进而逐步提高其实践能力。
(三)推行课内外实践相结合
在重视课内实践的同时,通过加强校企合作、建立创新实验室、开展多种APP大赛等形式提升学生移动平台软件开发能力。在校企合作方面同中软国际、达内科技等著名软件培训企业建立长期良好的合作关系,近年来他们通过对APP开发感兴趣的学生进行实习培训,从实际出发,以企业完成的成功案例为线索,指导学生体会移动应用软件开发过程;在创新实验室建设方面,让动手能力强且对APP开发怀有热情的学生大二即进入创新实验室移动开发组,提前接受APP培训和参与项目工作,或在教师指导下参与校内外多种APP大赛。通过创新实验室的锻炼,这些同学的实践能力普遍强于其他同学,在后面的课程学习中起到了带动作用。
四、考核方法和手段
《移动应用程序开发》作为一门实践性很强的课程,我们摒弃传统考核通常以学生卷面成绩为主的方法,采用过程考核、结果考核与实践考核相结合的方法。其中,过程考核和结果考核按4∶6的比例用于主课程,实践考核则用于该课程的课程设计。过程考核主要考核学生的出勤和每次实践课任务完成情况,结果考核采用试卷、上机等多种方式,主要考核学生对教材主要知识点和教学案例的掌握情况。实践考核则要求学生单独或以小组为单位完成一个小型的移动网络应用项目,通过项目演示、答辩和设计报告全面考核学生的学习效果。
五、结束语
网络工程专业虽然肩负着培养学生网络软件开发能力的使命,但又不能像软件工程等其他计算机专业那样设置较多的软件专业课程,因此如何在有限的软件课程中最大限度地提高学生开发能力的确是一个值得探讨的问题。本文探讨了我校网络工程专业的《移动应用程序开发》课程结合专业培养特点,以移动网络开发为主线将有限的软件专业课程融合提升的内容体系,以及更重视实践能力培养的多样化教学和考核方法。经过这几年的实践证明,上面方法收到了很好的效果,提高了学生的学习兴趣和实际动手能力,但也对教师提出了更高的要求。在未来的教学改革中我们将进一步完善课程体系,以更多样化的形式探索提高学生网络开发能力的方法,以期达到更好的培养效果。
参考文献:
[1]张建兵,范江波.面向Android移动开发的编程思维能力训练与培养研究[J].计算机教育,2015,(14):1-4.
[2]刘成明,李玮玮.Android手机开发课程的案例教学法[J].计算机教育,2014,(14):37-40.
篇10
关键词:职校;教学目标;项目化教学
在职业院校《综合布线技术与实训》教学的现状是,教师觉得理论性太强,教学实施困难;学生觉得上课枯燥无味,一点不感兴趣;用人单位觉得学生技能薄弱,不符合工程项目的要求。为此,必须对课程进行教学改革,以适应职业教育的要求。
在新的教学改革中,首先根据课程调研对教学目标进行了调整,在学生的培养方面根据职业岗位的要求,既重视学生技能的培养也重视学生职业素质的养成;在教学内容的安排上,根据工作过程和教育认知规律,采用项目式教学的方法;在考核上采用目标考核和过程考核相结合的方式,重点在于过程考核。通过教学改革,使得各方面都觉得比较满意,取得了良好的效果。
一、教学现状分析
在我们学院,《综合布线技术与实训》是计算机网络技术专业的一门专业核心课程,是一门必修课。对应岗位是网络与综合布线工程的设计、施工、测试岗位。任务主要是通过本课程的学习,使学生熟知国际、国家规范,形成对一般楼宇的综合布线工程的设计、施工、验收和检测等专业技能和良好的职业道德。但是该课程教学目前的状况是:教师觉得理论性太强,教学实施困难;学生觉得上课枯燥无味,一点不感兴趣;用人单位觉得学生技能薄弱,不符合工程项目的要求。
为什么会出现这样的情况呢?第一,对于职业院校的学生有一个显著的特点是,对理论知识不感兴趣,但是动手能力特别强。如果教师仍然按照传统的方式、传统的思维授课则会出现,教师在讲台上引经据点、侃侃而谈,学生在下面云里雾里、昏昏欲睡。所以,一个主要的原因是教师没有掌握学生的特点,而是机械教条的去授课,不知道随着教学对象特点的变化而采用相适应的方法。第二,教师不符合职业教育的要求。职业教育主要培养学生的操作技能和职业素养,要体现以学生为中心,课程内容的安排应当体现工作过程,授课方式可以灵活多样,教学模式是校企结合紧密。
二、教学改革的措施
通过现状分析,在职业院校的《综合布线技术与实训》授课的过程中存在教学方法不符合学生特点、没有体现以学生为中心、课程内容没有体现工作过程等问题。得出一个结论,必须要进行教学改革,期望取得良好的教学效果。本人在实际的教学过程中,通过不断的探索和教学实践,将一些做法和体会现总结如下:
首先,按照职业教育的要求,进行准确、合理的制定课程教学目标。本课程的教学目标是:使学生具备高技能型人才所必需的网络工程和综合布线的基本知识和基本技能,具有较强的工作岗位适应能力、分析和解决实际问题的能力以及创新意识和职业道德意识。能够成为售前工程师,根据客户需求进行网络设计、设备选型、工程报价,完成网络方案的制定以及讲解;能够成为布线工程师,完成网络工程的施工以及软件系统的配置;能够成为售后工程师,解决客户的硬件及网络问题,提供解决方案。
其次,本课程的教学内容的安排根据网络工程和综合布线的工作过程和教育认知规律,采用项目式教学的方法。整个课程内容的具体安排采用两个大的项目,每个具体的项目根据工作过程构建学习任务和学习情境。
项目1 网络工程:按照学生认知规律,在教学内容安排上先直观后抽象,先局部后整体。其具体教学内容安排如下:
项目2 综合布线:按照综合布线的一般工作过程,则综合布线工程流程如下:
第三,对学生的考核采用过程考核和目标考核相结合的方式,重点在过程的考核。
(一)考核内容及所占比例、要求:
本课程采用形成性考核,方案如下:各形成性考核成绩及终结性考核成绩都以百分制记录,考核方式及所占课程总成绩的比例如下:
1.平时学习表现考核(10%):包括到课率的统计(5%)、回答提问(5%)。
2.阶段测验考核(20%):包括大作业或中期测试。
3.教学实践活动考核(20%):分多次时间来完成,包括实验过程中的表现;实验报告。
4.终结性考核(50%):考核内容包括教材的全部理论知识,笔试方式完成。
考核,批改试卷后得分。题型分选择、填空、简答题等,考试时间为120分钟。
三、效果分析
在应用效果调查时,对金华职业技术学院《综合布线技术与实训》课程09届学生120人进行了满意度调查,采用1:100的比例进行抽样调查:很满意43%,满意54%,不满意仅占3%。
在实行教学改革后,通过各方面的反馈,认为取得了良好的效果。第一,教师认为新的的教学模式使得上课的方式形式多样,上课的内容以操作技能为主,教学实施特别灵活。第二,学生认为上课不再瞌睡,而是觉得上课的内容很实用,现在学习的内容是将来就业需要的,在学校期间需要积极主动的学习,否则将来找工作就不容易。第三,学生家长也认为这种学习方式能够让孩子学到真本领,孩子不但学得了一技之长,而且也养成了良好的职业素质。第四,企业认为教改后的教学模式反映了工学结合,培养的学生符合企业的需求。
四、结语
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