网络安全技术课程设计范文

时间:2024-01-08 17:47:21

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网络安全技术课程设计

篇1

 

“计算机网络安全技术”课程作为高职院校计算机网络技术专业的一门专业课,其总体目标是培养出“德才兼备、攻防兼备”的网络安全工程师,使其能够在各级行政、企事业单位、网络公司、信息中心、互联网接入单位中从事信息安全服务、运维、管理工作。新形势下,网络安全已经被提及到个人层面,不仅企事业单位信息系统受到安全威胁,个人信息也成为众黑客们觊觎的对象。作为高等职业院校,讲授必要的计算机网络安全技术,既能够保护自身信息不被窃取,又能提高学生的就业竞争力,是开展“计算机网络安全技术”课程的初衷。[1][2][3]因此,为了达到更好的教学效果,针对该课程的教学设计不仅要结合该课程的具体内容,而且还要结合新形势下的网络安全态势进行研究。

 

1 教学设计

 

新形势下的“计算机网络安全技术”课程在进行教学设计时,更多地结合高职院校的培养目标,在教学内容、教学方法、教学手段上更多地考虑高职院校学生的接受能力及学生特点,做到结合安全技术前沿知识因材施教。

 

1.1 教学内容

 

在设计教学内容时,围绕着四部分知识目标开展设计:

 

(1)掌握常见的网络攻击技术。包含SQL注入攻击、网页挂马技术、密码破解技术、缓冲区溢出攻击等。

 

(2)精通网络安全防御技术。包含网络协议分析、端口与服务漏洞扫描、防火墙配置技术、入侵和攻击分析追踪技术、病毒木马防范等。

 

(3)掌握基本的服务器系统安全配置技术。包含系统安全策略配置、用户权限配置、系统防火墙配置等。

 

(4)掌握流行的数据加密方法。包含对称加密、非对称加密、数字证书的配置使用、加密软件的使用等。

 

以某模具有限公司内网的安全防御作为主项目,遵循“一个主项目,八个模块,工作典型化,任务兴趣化”的思路,划分针对企业内网的攻击分析、常见的网络攻击技术、通过嗅探分析攻击来源、主机系统的安全防护、对信息进行加密处理、对网络访问行为进行控制、对入侵进行检测、数据备份和恢复8个模块,模块间循序渐近,激发学生的学习兴趣。最后根据任务的完成情况,由学生互评与教师参评相结合来进行项目的考核。具体如下图所示。

 

在教学内容的选择上舍弃原理类知识,选择操作类知识[4],重点锻炼学生分析解决问题的能力、团队成员间协作能力、表达能力、使用工具进行攻击及分析攻击的能力等,将临危不乱、吃苦耐劳、作风优良、胆大心细、团队协作的综合素质的培养贯穿于能力培养的始终。

 

在教学内容的程序化上以网络安全工程师的工作过程安排教学内容:[5]从故障现象到故障处理,最后提出安全解决方案进行系统加固,各模块内容按照兴趣点进行安排:从故障入手,到如何进行攻击,再到如何防御攻击及紧急恢复。

 

1.2 教学方法

 

在教学方法的设计上,采用了包括案例教学[6]、角色扮演、张贴板、头脑风暴、分组讨论等方法在内的多种教学方法,根据每一个模块的特点,合理应用教学方法。

 

同时,由于计算机网络安全的特点,使得课堂实践过程往往无法及时达到应有的效果,为了弥补这一缺陷,学院响应大学号召,开放了《融合式网络及安全应用》开放实验室。有了良好的实验环境,学生的动手能力及创新能力得到了极大的训练,不仅巩固了课上所学习到的知识及技能,而且开拓了学生的视野,为学生的创新实践打下了坚实的基础。

 

1.3 教学手段

 

在教师进行知识讲解的过程中,应用多种现代教育技术展开教学:制作精美的PPT课件、利用电子教室实施广播教学,借助于电子教室软件的屏幕广播及屏幕录像功能,学生可以看到教师的实时演示,并可以将教师对于关键步骤的演示录制下来,反复观看练习。

 

计算机网络安全技术的学习需要用到多种硬件及多台靶机,学校没有充足的资金为每位同学配置一套实训环境。为了解决这个问题,充分利用各种虚拟化软件来虚拟实训环境[7],使用Packet Tracer软件来模拟路由器、交换机与防火墙,利用VmWare软件模拟多台PC机等。

 

2 应用效果

 

在一系列教学改革方法的指导下,“计算机网络安全技术”课程的整体教学设计发生了根本性的变化,由原来的教师讲授理论为主,转变为以学生实践为主,教师的角色转变为引导者与辅助者。按照这种设计,应用于吉林大学应用技术学院2014级和2015级两个学期的“计算机网络安全技术”课程的教学过程中,取得了不错的教学效果。普遍反映在以下两个方面。

 

2.1 课堂效果

 

在新的教学设计的指导下,普遍提升了学生的学习兴趣、满足学生课外实践的意愿,更多的学生愿意将更多的时间投入到计算机网络安全技术的学习过程中,同时学生也普遍反映,学习了“计算机网络安全技术”课程后,他们对于使用网络也更加小心和谨慎了,懂得了学习防范网络攻击与网络诈骗,更加深了对其他网络技术课程的理解。

 

2.2 课程及格率

 

通过实施新的教学设计,学生学习得更加扎实,反映在期末考试上,学生的及格率得到了极大的提升,2014级和2015级学生的“计算机网络安全技术”课程及格率分别为90%和95%,分别仅有2人和1人不及格,反映出新的教学设计达到了本课程教学改革的要求。

 

3 结 论

 

“计算机网络安全技术”课程在新形式的整体教学设计的指导下,学生的学习热情和学习效果得到了大幅度的提高。这种教学设计的思路同时也为其他课程的教学设计改革提供了很好的借鉴。

篇2

信息与网络安全是当今计算机研究领域的一个重要研究方向,随着信息技术的发展,特别是互联网的迅速普及和广泛应用,信息安全的地位越来越重要,已经引起各政府、企业部门的高度重视。目前,我国在信息安全技术方面的起点还较低,国内只有少数高等院校开设信息安全技术专业,信息安全技术人才奇缺。特别是在政府机关、国家安全、银行、金融、证券等部门和领域,对信息安全人才的需求量更是惊人。因此信息安全变得至关重要,信息安全已成为信息科学的热点课题。因此信息安全技术的专业人才培养在高校计算机专业中的重要性日益凸显。从市场需求来看,需要大量的熟悉信息安全产品销售、推广、安装、维护与用户培训的信息安全人才,也需要从事网络安全管理、保证企业网络安全运行的信息安全人才,还需要能够迅速排除或解决网络故障的信息安全人才。由此而论,信息安全专业的市场需求是潜力无限的。我院信息安全技术专业自开设以来,就以培养技能型安全技术应用人才为目标,经过专家委员会指导,结合社会市场调研,制定培养计划和教学计划,力求让培养体系达到科学合理。我校作为应用型本科人才的培养基地,在计算机本科各专业中逐渐开设了“信息安全技术”课程,其中有课内实践环节。早在教育部教高[2001]4号文件中就明确提出“实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用。”。基于目前的课程设置,对“信息安全技术”课程中实践教学环节的教学研究和改革任务非常迫切。信息安全技术课程是“软件工程”专业和“计算机科学与技术”专业分别在大学三年级上学期和下学期开设的专业必修课。课程的目的与任务是使学生了解信息与网络安全的基本知识,理解现代主流的信息加密与解密方法,掌握当前常用的信息与网络安全技术。由于信息安全技术是一门实践性较强的课程,如果仅仅通过书本内容,没有动手操作,学生是不可能深入地掌握信息安全的常用技术。因此如何合理安排有限的实验课时,如何编写合适的实验项目指导是实践教学环节中的重要任务。

二、实践方案设计

在确定软件工程专业为卓越计划试点专业后,软件工程专业的培养计划进行了较大调整,特别是“信息安全技术”课程结合“卓越工程师”培养目标,减少了理论课时数,而实践环节从无到有,总学时数减至40,其中实践环节课时数为8。依据此调整,向卓越班开设的“信息安全技术”课程需要重新组织,而其中新增加的仅8个学时实践课,如何与理论课结合,创新地进行实践设计和编写实验项目指导,的确需要深入细致的探讨和设计。首先,由于课程开设时间短,课时数有限,要想将信息安全技术的全部知识都灌输给学生,是不可能的任务。教师的第一要务是授之以渔,而不是授之以鱼。计算机专业的日新月异是大家面对的常态,今天教会学生某种程序语言,可能过几年后早已被淘汰。因此在设计实验方案时,不能过于注重具体的某种软件环境,而应该关注教给学生设计思路和方法,具体实现和执行可以有多种表现形式。其次,在设计实践方案时,参考和借鉴了国内外同行们的教学理念,基于教与学是一个双方互动的过程,在实验方案的设计中采用了“任务驱动模式”,在实验项目中安排一些需要学生思考或者课后完成的任务。这也是对学生实践进行考评的重要依据。在测评学生实践成绩时,不是简单地看实验报告或结果,而是注重实验过程和学生自己查找问题、解决问题的创新能力。第三,实践教学中要充分发挥学生的主观能动性。编写实验项目时不能只有规定好的步骤和参数,学生简单地重复实验指导的内容。这样的弊端是学生做完后容易遗忘。因此实验项目的编写要有创新性,不再是从实验数据到实验结果都与老师做的一模一样的“死的实验”,而是每个学生可能有不同答案的实验。由于结果是未知的,学生更能兴致盎然地投入其中。在实验中还可以安排一些学生可能感兴趣的选做内容,以便自己去研究探索。

三、实验项目实现

在新的指导思想下,创新地设计了六个实验项目,包含了必做实验和选做实验,学生可以根据自己的兴趣方向和实践能力选择完成4个实验项目。实验项目具体内容在新编写的实验指导书中描述,下表是新建实验项目简介。由于课程的理论基础是不变的,在理论课时中已介绍了目前常用的加密和解密方法,体现在实验中分别是古典加密算法实验和现代加密算法实验。在古典加密算法实验中选取了相对较易编程实现的凯撒密码,给出了加密和解密公式,并且有关键实现语句的提示,这样学生在编程实现时比较容易完成。在思考任务中,要求学生扩展思路,改变密钥关键值,从而得出不一样的密文,使得算法更具有扩充性。学生可以用不同的流程图和编程语言,只要有正确的算法思想,无论什么样的软件开发环境,都可以加以实现,也体现出了更具个体化的教学特点。现代加密算法实验由于算法复杂,加密过程庞大,学生较难独立编程完成,因此在授课时采取了简化的DES算法(Simple-DES)讲解和作业,讲清算法原理,在加密步骤中用S-DES让学生完成作业。实验项目中选取了非对称加密体制的RSA算法,学生只要掌握了加密原理,可以采用较简单的可分解小素数来编程实现加密和解密过程。在实验中还增加了让学生自行查找如何判断大素数的算法任务,学生可能会找到不同的检验算法,这也是实践成绩评价的重要组成部分。“信息安全技术”课程内容广泛,既涵盖基础密码理论,还有当前与每个人息息相关的计算机安全。这部分内容又包含着计算机系统安全、网络安全、软件安全、Web安全等等丰富的内涵,在有限的课时内不可能全部讲深讲透。因此在介绍理论知识之后,实践内容中安排了系统安全实验和Web安全实验,这2部分内容可以让学生根据每个人对计算机操作系统和软件的熟悉程度,自行选做部分实验,体现出因材施教的特点。随着计算机网络和网上购物的普及,网络安全问题被越来越多地重视。因此在设计实践方案时,将网络安全实验和网上支付作为必做实验,帮助学生了解常用的网络服务工具,掌握基本的网络安全技能,培养课后对网络安全的重视和研究。现在基本上学生都有接触网络的条件,但是很多人还没有建立网络安全的意识,在上网时面临着巨大的风险。实验项目中选择常见网络问题,常用网络工具,来帮助学生掌握网络安全基础知识。在实践教学中我们欣喜地看到,学生的潜力是无穷的,当他们喜欢钻研某件事,某个问题时,不需要老师太多的帮助,学生会废寝忘食地研究,激发出巨大的潜能。在以往的教学和实践中,我们已经看到了这样的成果。这也是在“信息安全技术”实践教学中探索的重要课题。教育的目的是通过教学的过程去唤醒受教育者的内力,而不是灌输无尽的知识。只有当学生主动地“我想要知道它”时,而不是老师主动地“我要你知道它”时,才是回归教育的本源。

四、结束语

篇3

关键词:网络工程专业;专业建设;课程建设;计算机网络

中图分类号:G642 文献标识码:A

1引言

网络工程专业知识领域的特点:知识结构涉及计算机科学和数据通信等核心技术,知识更新快,与应用实践结合紧密。网络工程专业培养计划应对工程技术知识和素质教育有严格的要求,对人才的培养要注重三个方面:创新思维和分析能力,专业知识学习兴趣和方法,工程实践动手能力。

网络工程专业属于信息社会建设和发展急需的专业,专业培养方案和课程内容设置立足让学生知道做什么,为什么做,怎样做,做到举一反三、触类旁通,使学生在掌握计算机网络工程的理论知识和实践技术的过程中感受到快乐。

网络工程专业课程建设的主导思想是“加强多学科理论基础教育,突出网络工程专业特点,注重实践技能训练,探索主动学习、兴趣培养的教学模式,提高学生的创新能力”。

2专业课程体系构成及学分设置

网络工程专业作为计算机科学与技术类专业,一些核心的学科基础课应有统一的要求,在计算科学理论、技术和应用等知识结构的理解和掌握上与其他计算机类专业有共同的基本要求。

在专业课程设计和建设上只有突出计算机网络理论知识、计算机网络技术知识和计算机网络应用知识的教学,才能形成网络工程专业特色。还要考虑对学生创新思维培养、学生综合素质和文化知识学习有基本的要求。

课内教学和独立设置的实践环节,学分要求分别为140学分和20学分。课内教学按课程类别进一步分为公共基础课、学科基础课、专业课和通识课。课内教学和独立设置的实践环节的课程体系构成及学分设置如图1所示。

为了给学生提供更大的选课空间,提高学习积极性和兴趣,增大选修课的比重,在课内教学和独立设置的实践环节的学分中,选修课的比例占31.5%。

课内教学和独立设置的实践环节160学分,加上规定的创新能力2学分和课外教育项目学分11学分,最低毕业学分要求为173学分,专业最低毕业学分构成如图2所示。

主要课程包括:计算科学导引、程序设计基础、电路与电子学、离散数学、数据结构、操作系统、编译原理、软件工程、计算机组成原理、通信原理、计算机网络、计算机网络实验、网络安全技术、网络设计与工程、Linux网络环境、计算机网络管理、TCP/IP协议分析、IPv6技术、网络编程、网站开发与维护、网络仿真和模拟课程设计。

专业知识领域模块包括:计算机软件基础、电路与数字逻辑、计算机体系结构与组织、嵌入式系统、计算机网络理论、计算机网络技术、计算机网络设计与应用。

这里需要注意的是,怎样突出网络工程专业知识的特色,同时也需要考虑网络工程专业与计算机科学与技术类专业的联系。在制订网络工程专业教学进程计划时,往往要考虑课程先修关系。由于一些规定的公共基础课程时数的限制,以及需要满足对学科基础课程的要求,对计算机网络和专业课程的学时安排显得尤为重要。

3专业课程层次设计

采用三个层次描述网络工程专业课程知识,自底向上依次为计算机网络理论、计算机网络技术、计算机网络设计与下层课程知识为上层课程知识的基础,需要说明的是在某一门课程中可能存在既包括理论知识、又包括技术知识和应用知识的情况,例如专业核心课程“计算机网络”。三个层次的专业课程设计可以体现网络工程专业的特色,注重课程之间的联系和衔接,使知识结构流畅、看起来一目了然、学习起来循序渐进。三个层次的专业课程知识描述如图3所示。

以“计算机网络课”程为核心,设计出理论、技术和应用的计算机网络课程体系知识领域框架,可以很好地使各课程内容前后衔接、连贯相通、循序渐进、易学易懂。

3.1计算机网络理论课程

计算机网络理论是专业课程的基础,开设的课程有:计算机网络原理、通信原理、TCP/IP协议分析。

计算机网络原理从计算机网络体系结构、网络层次、网络协议、网络服务、网络接口和对等层定义和功用出发,描述当前计算机网络体系结构的5个层次的功能、位置和协议数据单元(PDU),涉及可靠数据传输(RDT)、网络协议设计及实现、流量和拥塞控制、网络寻址、路由选择协议、网络互连、局域网络、无线和移动网络、网络管理和网络安全。

通信原理讲述通信基本理论和数据通信基础知识,涉及到传输介质、信道容量、信道复用技术、交换技术、编码技术、差错控制技术,这部分知识内容以够用为原则。通信原理的知识在计算机网络课程中会多次用到,在计算机网络中包含“数据通信基础知识”一章内容,从计算机技术与通信技术相结合的层面归纳两种技术的结合和联系。

TCP/IP协议是因特网的语言,是计算机网络事实上的工业标准,讲述时结合与开放系统互连(OSI)框架,以及当代5层计算机网络体系结构进行比较,强调网络体系结构和协议分层的基本原理。讨论因特网和身边网络正在使用的各层网络协议,涉及的网络协议有:HTTP、SMTP、POP3MIME、DNS、FTP、SNMP、TCP、UDP、IP、ICMP、ARP、RARP、IGMP等。

3.2计算机网络技术课程

计算机网络技术涉及网络实现的技术和方法。开设的课程有:网络编程、网络安全技术、网络管理、IPv6技术等。

采用三个层次描述网络工程专业课程知识,自底向上依次为计算机网络理论、计算机网络技术、计算机网络设计与网络编程课程讲述网络软件设计技术和方法,重点是理解网络协议、对等层协议实现、套接字编程、C/S计算模式、B/S计算模式的方法和技术。

网络安全涉及网络中的认证和加密技术,涉及对称密钥加密机制、公钥加密机制、安全认证、数字签名与报文摘要、网络病毒防治技术、网络协议安全、防火墙、入侵检测。

网络管理涉及网络管理体系结构;抽象语法标记ASN.1;管理信息库MIB;网络管理协议;远程网络监控;网络管理;网络管理实现技术。

IPv6技术是新一代网络技术,课程内容涉及IPv4存在的问题;IPv6技术历程;IPv6协议格式;IPv6与IPv4的主要差异;IPv6地址技术;IPv6路由技术;IPv6安全技术;IPv6过渡方法;移动IPv6。

3.3计算机网络设计及应用课程

这部分课程的选择和讲述主要是围绕当前网络的主要应用展开。涉及的课程有:网络设计与工程、Linux网络环境、网站开发与维护、网络仿真与模拟、网络工具应用等。

结合因特网和身边的网络介绍和描述网络应用课程,让学生知道学的理论和技术用在哪里、如何应用、怎样用好。

这部分课程内容要有目的性、针对性和代表性。强调学生动手能力的培养,让学生通过网络软件实践,以及组网技术训练,加深对计算机网络理论知识的理解,并在网络组网、维护和管理中对所学的计算机网络理论和技术知识进行检验。从应用的层面使学生明白学到的知识用在哪里、在哪里,将来怎样用的更好。学生学的懂、又会用,增加了学习专业课程的兴趣。

3.4计算机网络课程的设置

计算机网络课程是网络工程专业的核心课程,可以说是承上启下的一门课程,该课程在学科基础课的知识架构上,为网络工程专业课提供基础和支撑,考虑到计算机网络知识更新的加快和内容的增多,把计算机网络课程设置为理论课,重点讲深、讲透计算机网络理论知识和技术基础知识,增加数据通信基础知识、无线网络、对等(P2P)网络、网络管理和网络安全的基础知识,为后续课程开设打下坚实的理论基础。

最初是将计算机网络课程的开课时间放在第五学期,问题是学生反映接触到计算机网络理论知识较晚,也影响到后续网络专业课程的开设时间。经过取舍,最后这门课程的开课时间放在第四学期,与该课程的先修课程操作系统和计算机组成原理在第四学期同时开课,使得后续的网络专业课程可以提前开始,使学生尽早开始网络专业课程的学习。

4专业实践课程的设置及开课学期

网络工程专业是一门理论与实践密切结合,实践性非常强的专业,对几门重要的网络工程专业基础课,均分别设置至少两周的课程设计和课内实验。注重学生实践能力的培养。

在大一程序设计基础等学科基础课程的实验基础上,专业实践课程内容从大二开始设置,目的是使专业实践早接触、不间断、相互联系和支撑。网络工程专业主要的实践环节课程如表1所示。

从这些课程的属性中可以看出,有理论与实验的结合,有单独实践环节,目的是培养学生分析问题和解决问题的能力,促进理论教学与实践教学的结合,让专业学生早接触实际工程应用,体现网络工程专业的工程背景和特色。

5注重理论、技术和应用融合的课程教学方法

专业课程体系框架设计立足让学生通过身边和所用的网络,类比人类社会中的通信活动学习网络知识。结合专业培养方案,设计优化的专业课程体系中各课程的教学大纲。针对专业的特点,以及学生对学习专业知识的需求,把专业知识理论、技术和应用融合到每一门课程的教学内容中。注重和体现“理论、技术与应用知识相融合”的教学方法。

例如,在“计算机网络”课程的教学过程中,通过对计算机网络体系结构和网络协议理论的阐述,说明计算机网络涉及到的各种技术(例如交换、复用、协议分析、寻址、路由等技术),结合因特网应用(例如域名系统、Web应用、电子邮件、局域网等应用),使学生容易理解网络的理论基础知识、掌握组建网络需要的技术、明白怎样使用网络的方法。

网络工程专业是一个软、硬结合,面向工程和应用的计算机类专业。要求学生较系统地掌握网络工程专业所必需的基础理论知识和基本技能;掌握计算机科学与技术、通信工程等相关专业必要的基础知识;具有较强的网络工程实践动手能力;掌握网络设计、规划、组网、编程和管理的技术,以及计算机网络系统综合开发、应用的方法。

通过计算机网络课程体系课程的学习,在学生掌握和具备了扎实的计算机网络知识基础上,鼓励网络工程专业的同学积极参与国际上认可的思科网络认证考试和网络工程师认证等考试,使学生较早了解实际工作要求和社会需求,检验自己专业知识学习的水平,找到差距,制定新的学习目标。

网络工程专业课程教学涉及的知识面广、内容多。与其他专业的课程相比较,网络工程专业课程中,往往在一门课程中就会涉及多种学科的知识内容,学生在学习时感到教学内容比较杂、比较散,由于教学时数的限制,在一门课程中又不能对涉及的各学科知识有过多介绍,一般时数够用为止,这会对学生较好地理解、融合相关的学科知识带来影响。

在课程教学中采用“理论、技术与应用知识相融合”的教学方法,使学生明了各学科知识的来龙去脉、之间的联系,会激发学生学习专业所涉及学科知识的兴趣,通过阅读相关学科知识文献,通过身边的应用学习技术,并上升到理论,进一步理清楚各课程之间的脉络关系。结合专业实践课程,明白怎样应用专业知识,对技术和理论课程知识更深一步验证和理解,在实验中培养动手能力,学会查阅文献、分析问题、解决问题的方法。经过对专业课程系统的学习,掌握触类旁通、举一反三、学以致用的读书方法。

6专业建设和教学计划实施的分析和讨论

网络工程专业的培养的目标:培养掌握计算机和计算机网络的基础理论与技术知识,掌握网络工程的基本理论与技术实现方法,能运用所学知识与技能去分析和解决计算机网络科学研究与技术开发问题的创新型网络技术人才。

网络工程专业的学生应具备在计算机网络体系结构、网络协议和网络技术方面进行深入研究与开发工作的扎实基础。可以在国内外企事业单位、科研机构、高等院校、政府机构从事计算机网络的规划、设计、组网、应用和管理,以及计算机网络体系结构、网络协议和网络技术的科学研究与开发工作。

经过几年专业培养计划研究与探讨,感到把网络工程专业办出特色、办出水平,是长期的、需要团队协作的工作,专业课程建设工作任重道远。专业课程建设需要跟踪信息技术的发展趋势,优化课程体系与课程内容的设置。设计出与计算机网络工程技术发展相适应的专业培养计划,有与培养计划配套的课程体系与教材,重点建设一至两门精品示范课程。同时积极采用网络化教学、案例化教学、计算机辅助教学、多媒体教学等现代化的教学手段。

学生的专业学习兴趣的培养是第一位的,采取进校后对学生进行专业学习教育是一个很有效的方法,让学生了解所学专业是什么、学习哪些知识内容、课程有哪些,将来毕业以后可以从事哪些工作,目的是让学生学的明白、知道怎样学、对所学习专业有兴趣。从培养专业学习兴趣出发,让学生熟悉设计、组建、管理和应用计算机网络的全部过程,以及所要学习主要专业课程,需要阅读的相关学科的书籍。

实施专业年级班主任和指导教师制度。实现对学生专业学习的及时帮助和指导。为帮助学生在制订专业培养计划时,给出了网络工程专业培养方案的选课示例,供学生参考。学生可结合自身兴趣,在专业教师的指导下,制定个性化的选课方案。

中国高等教育从2002年起开设网络工程专业,到2007年,开设网络工程专业的高校(含独立学院)已经有207所,各高校在网络工程专业培养计划、专业课程建设等方面进行了许多有意义的探索,由于侧重不同,在课程设置、培养计划实施等方面存在不少差异。目前,需要加大力度建设、积累和拥有先进、丰富的教学资源和专业实验教学环境。在专业教学研究基础上,出版学术著作和编写配套实验指导书,设计和编写符合我国高等教学实际情况和社会需要的网络工程专业课程系列教材。同时,加强各高校网络工程专业在专业培养计划研究、专业课程建设方面的学习和交流,并尽早成立网络工程专业教学指导委员会,组织、协调和引导网络工程本科专业的建设和发展,加快网络工程本科专业建设步伐,为信息社会培养更多、更好的网络工程技术、应用人才。

参考文献:

[1] 中国计算机科学与技术学科教程2002研究组. 中国计算机科学与技术学科教程2002[M]. 北京:清华大学出版社,2002: 10-25.

[2] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006,125-143.

[3] 王相林. 计算机网络[M]. 北京:机械工业出版社,2007:72-252.

Research and Practice of Course Building for Computer Network Engineering Discipline

WANG Xiang-lin

(College of Computer, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China)

篇4

【关键词】应用型本科 网络工程专业 多源项目平台 三步式教学模式

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)23-0044-03

随着互联网技术的迅猛发展,各类网络新技术以及工程项目被应用到各行各业,而计算机网络技术的快速普及离不开网络工程专业人才的支持。在培养专业人才重要阶段的高校,传统的网络工程专业教学模式已越来越难以适应现代网络技术的发展趋势,必须从社会的实际应用出发,调整和改革网络工程专业课现有的教学体系和方法,重新设计一套符合当前需求的网络工程专业教学模式。

依据上海电机学院“技术立校,应用为本”的办学方略,以“网络技术服务”为特色,面向社会,面向先进制造业和现代服务业,培养能在各行业单位从事各类计算机网络系统的应用与开发、设计与组建、管理与维护的网络工程高等技术应用型人才。根据上述人才的培养定位和目标,本文提出融合多重案例平台的项目驱动和反馈式的教学模式,以期能对当前高校网络工程的人才培养模式提供一些借鉴。

一 网络工程专业传统教学方法存在的问题

在当前新技术的背景下,网络工程专业课程教学内容和模式存在以下问题。

1.教学内容不够新颖,与社会实际应用不太适应

网络工程专业课程体系大多是由专业基础课和专业课构成,专业课基本上都是从计算机网络课开始,让学生先学习网络基本概念和分层体系结构等知识,然后逐步进入到专业方向课。在这个过程中,许多传统的教学方式往往只关注概念,实例或一般项目举例却讲解不够,这一方面使得学生不能较好地理解网络专业课基本理论,另一方面也难以体会课程理论在实际项目案例中的应用。而当前的网络技术日新月异、不断改进,课程教学内容却难以及时跟上,主要原因在于专业统编教材内容更新较慢以及教师自身知识更新不及时或者缺乏企业项目经历,这就直接导致大四学生在毕业实习或毕业工作应聘时,用人单位普遍感觉学生实际动手能力较差,对最新的网络工程知识了解较少。

2.教学模式和方法较单一,与社会实际项目结合较少

随着社会的发展,高校教师队伍的学历层次也越来越高,一般普通本科大学的博士教师比例大幅上升。然而,大多数博士教师以前主要从事较高强度的研究工作,对应用型大学本科教学模式和方法了解不够。并且,博士教师在读博期间大多在实验室做基础性研究,对社会实际项目开发和实施过程不太了解,进入高校从教后,如果没有高校单位的企业产学研践习经历,则会导致只按照教材知识点以及个人的理解教授课程,没有真正的实际项目支撑。

然而,网络工程专业课程要求紧贴社会发展,培养的是高素质的工程应用人才,只有理论知识的讲授,没有实际项目导入是远远不够的。在教学模式和方法上,当前许多高校仍然采用传统的课堂加小实验的教学方式居多,对各类项目案例的操作和讨论课安排较少,学生只听不练,被动接受知识,主动参与的意识不够,不能够通过项目的讨论和实施来增强对课程知识的理解和掌握。

针对上述问题,本着上海电机学院应用型技术人才的培养思想,通过网络工程专业课教学实际的总结和分析,设计了一种新的网络工程专业项目教学模式,应用在实际教学中,并且形成了一种反馈机制,对专业课教学起到较好的促进作用。

二 网络工程专业项目教学模式设计

根据上海电机学院网络工程专业课程体系设置,在专业学科基础课的模块之上,针对项目驱动教学特点,提取了网络工程专业主要核心和特色专业课作为研究对象,设计了基于多源项目的三步式网络工程专业项目教学模式:项目匹配和导入、项目教学实效反馈和项目源自调整,如图1所示。

1.项目匹配和导入

上海电机学院网络工程专业开设的主要核心和特色专业课程有:计算机网络、网络工程设计、网络设备与配置、综合布线技术、网络协议与分析、网络管理与维护、网络编程技术、JAVA EE与中间件以及网络安全技术。这些课程在不同的学期开设,核心课程在前、专业特色课程在后。根据各门课程的主要内容、特点和教学实践分析,结合本校网络工程专业目前本科实践教学平台,我们构建了五大教学项目源:课程教材案例、校企合作平台项目、教师科研项目、开源社区平台项目以及优秀毕业设计案例。

根据上述网络工程不同专业课程的内容和特点,从多项目源中选取与课程知识点相匹配的项目案例,比如计算机网络课程重理论,主要从相关教材中汲取丰富的案例以及教师科研项目充实课堂和实验教学;网络工程设计、网络设备与配置以及综合布线技术课程知识点偏重具体网络设备与技术、综合项目等,因此选择校企合作平台项目,导入合作企业的部分真实项目到课堂进行讲解。网络协议与分析、网络管理与维护中既有理论又有实践应用的知识点,选择教材案例和校企平台项目相结合的项目。网络编程技术、JAVA EE与中间件课程内容知识点更新较快且要求实际编程的应用,可以导入校企合作平台以及开源社区平台项目,可以最大程度地使课堂教学内容跟上现代技术发展的趋势。网络安全技术也是当前较新的课程,涵盖知识点较广,可以导入企业真实项目,这样对课程理论的理解比较直观。

2.项目教学实效反馈

在网络工程专业课教学中导入与课程内容匹配的项目源,教师在课堂理论教学时将项目案例贯穿入相应的知识点,增加项目讨论环节作为平时成绩的重要部分,在有课内实验的专业课程中,增加项目部分模块的练习,教师和企业工程技术人员共同指导,这样就解决了教学素材源和教学基本方法的问题。接下来就是分析多源项目教学的实际效果、学生对项目的理解和掌握程度,这些可以根据平时的测试和期末考试的结果进行总体分析。最后将总结分析以条文记录的形式反馈到相应的案例和项目源平台中,以使项目源能够更贴进本科课程的教学实际。

3.项目源自调整

根据网络工程专业课项目实际教学效果,对相应的案例和项目源平台进行更新调整,对难度较大、学生不易掌握的项目进行简化。例如,教师科研项目大多是理论性较强的课题,很多涉及研究生的课程理论,本科生不易理解,但对应用型本科学校来讲,主要强调的还是课程理论的应用,教师可以将自身科研课题中晦涩难懂的公式定理略去,保留一般性的直观的流程图和基本算法,使学生能够较好地结合教材和科研课题进行理解和讨论。对于那些应用性的企业项目,可以增加一些最新的项目实例,删除那些过时的案例,使学生能够接触到最新的网络技术应用,对教师来讲也能扩展教学思路和眼界。开源平台项目是一种能够很好学习与跟进最新技术的方式,需要教师知识和技能较强。这就要求教师在平时备课中,不断学习新的网络编程、开发以及设备配置技术等,以引导和发现学生的学习兴趣和方向,较好地跟踪网络专业最新技术应用。在平时的专业课程教学中,教师要善于总结项目案例,进行归纳和改进,充实到大四学生的毕业设计中,形成成功的毕业设计项目案例,同时,优秀的毕业设计成果也可以进一步在大二、大三的专业课教学中采纳,形成课堂―项目案例―毕业设计成果之间的良性循环。

三 项目教学方法的具体实施

多源项目的三步式网络工程专业项目教学模式可在实际专业教学中转化为具体的实施步骤,共分为项目源确定、项目的选取、项目教学内容和形式以及项目教学评价四个方面。

1.项目源确定

为推进专业课课堂和实验教学项目案例的建设,各高校大多根据自身优势和特点来构建各自的专业实践平台。上海电机学院网络工程专业经过多年的积累,已形成了市级和校级精品和重点课程建设资源库,教材项目案例较丰富。我们还与多个企业建立了长期的合作关系,共建校企合作平台,聘请了企业技术人员参与课程实践教学、毕业设计,使学生能尽可能直接通过项目进行学习。在教师能力提升、反哺教学方面,我们每年选拔一线教师进行产学研践习,直接参与企业单位项目开发和实施,这样不但能提高教师的项目实践能力,而且更重要的是教师可以在专业教学中传授实际的项目经验。教师平时也不断加强开源平台项目和技术的钻研,在课堂中讲解前沿项目案例,增加学生对专业课学习的兴趣。

2.项目的选取

项目源的选取可以基于我们提出的五个项目案例平台,通过分析网络工程专业课各自特点以及学生学习能力,从网络规划与设计、网络管理与安全以及网络应用开发三个方向来分类专业课程,进而对接五个项目案例平台,尽可能地选取与各门专业课相匹配的项目案例。

3.项目教学的内容和形式

根据本校网络工程专业培养本科生六方面能力的要求,我们优化了核心和特色专业课群,进行了“3+1”模式的实践项目教学改革研究:高校合作平台、校企合作平台、产学研合作平台一起构成一个本科实践教学平台。我们改进专业课课堂教学形式为教师讲授、项目小组讨论、课堂展示、教师评点以及学生参与度评测;课内和单开实验以及课程设计方面,我们充分利用本专业的网络工程实验室、综合布线实验室、协议仿真实验室、信息安全实验室四个实验平台,可以较好地满足本专业课程的项目实践需要。对于部分专业实践课程,我们还聘请了企业工程技术人员进行指导,通过实际项目的讲授,进一步加深学生对专业课程理论的理解。

4.项目教学评价

通过课堂和实践课中对学生参与项目讨论的积极性、项目展示、成果提交等进行评价,平时表现占40%,期末提交项目成果或考试占60%。通过评价,客观上反映出学生对项目教学模式的学习效果,同时也促进教师进一步改进教学过程和形式,反馈和调整项目源,进一步提高项目教学质量。

四 结束语

对应用型本科网络工程专业教学模式的改进一直以来都是许多高校探讨的课题之一。以项目为载体进行教学可以加深学生对网络工程专业课理论的理解,从而进一步提高教学质量。本文提出三步式网络工程专业项目教学模式的设计,对以项目驱动的教学方法进行了新的探索,并应用在上海电机学院网络工程专业的实际教学中取得了一定的实效。

参考文献

[1]胡静、熊鹏、王小刚.应用型本科网络工程专业的实践教学体系改革[J].学园,2013(27)

[2]金永涛、邹澎涛、魏艳娜等.基于项目的网络工程专业教学模式探究[J].中国大学教学,2010(12)

[3]胡静、赵莹.网络工程专业应用型人才培养的课程体系改革[J].计算机教育,2012(20)

[4]王瑾.项目教学法在《网络工程》课程中的应用[J].时代教育(教育教学刊),2010(9)

[5]王浩.网络工程项目教学模式改革之我见[J].网络与信息,2008(12)