网络工程的基本知识合集12篇

时间:2023-09-10 15:02:34

网络工程的基本知识

网络工程的基本知识篇1

2网络安全与管理方向专业课程体系

2.1知识结构

网络工程专业网络安全与管理专业方向人才要求具备的知识可分为三大类:公共基础知识、专业基础知识、专业知识。公共基础知识相对固定,具体知识包括政治理论知识、人文社科知识、自然科学知识。其中,政治理论知识包括马克思主义基本原理、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论。人文社科知识包括大学英语、大学生心理健康、思想道德修养与法律基础、社会和职业素养、军事理论、体育。自然科学知识包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学物理实验。专业基础知识根据网络工程专业人才的专业能力要求制定,具体包括电子技术基础、计算技术基础、计算机系统基础。其中,电子技术基础包括数字电路、模拟电路和电路基础,技术技术基础包括数据结构、离散数学、程序设计、算法分析与设计,计算机系统基础包括计算机组成原理、操作系统、数据库原理、软件工程。专业知识相对灵活,通常根据所在院校的专业特色和办学条件制定,具体包括专业核心知识、专业方向知识、专业实践环节[1]。下面重点讨论这部分内容。

2.2课程体系

依据上述知识结构,结合笔者所在学院的师资力量、办学条件和专业特色,制定了网络工程专业网络安全与管理方向的专业课程体系,如图1所示。由于公共基础课程基本固定不变,在此不再列出。图1所示的课程体系包括专业基础课程、专业核心课程、专业方向课程和专业实践环节。其中,专业核心课程包括计算机网络、网络编程技术、网络互联技术、网络工程设计。专业方向课程分为网络安全和网络管理两个分支。专业实践环节包括课程实验、课程设计、实习实训、毕业设计。我们认为专业核心课程的设置依据是,计算机网络是所有网络工程专业课程的核心基础,网络编程技术是网络工程专业各方向(包括网络安全与管理方向)的软件开发基础,网络互联技术是网络工程设计的基础,而网络工程设计是网络管理分支方向的基础。

2.3专业方向课程知识点

网络工程的基本知识篇2

截至2008年,我国已经有143所高等学校开设了网络工程本科专业,其中大学类高校89所,“211”大学21所,学院类高校54所,高校所在地覆盖全国26个省和直辖市[1]。网络工程专业培养的是具有良好科学素养,系统地掌握网络工程技术的基本理论、方法与应用,有较强的获取新知识的能力、创新能力和实践能力,能从事网络工程及相关领域中的系统研究、设计、运行、维护和管理的高级工程技术人才。因此,该专业不仅要求学生掌握与网络工程相关的基础知识与理论,以及各种网络系统设计、建设与维护技术,如网络协议体系、网络互连技术、网络服务、信息安全、组网实践、网络测试与管理等相关知识,也要求学生掌握基本的网络应用软件与系统开发知识与技术,满足毕业生在今后的工作与学习过程中的多元需要。

为了让网络工程专业的学生掌握一定的网络应用软件与系统开发知识,很多高校都开设了网络程序设计或网络编程课程。然而,由于网络工程专业在大多数高校的开设时间不长,相关任课教师对网络程序设计课程的教学还缺乏足够的经验,因此对教学活动中的一些基本问题,如课程内容设置与学时分配、实践环节内容与安排等还缺乏统一的认识[2-3]。本文依据网络工程专业的培养目标,结合我们在教学过程中

的体会,对该课程教学活动中的基本问题进行了初步探讨,阐述了作者对这些问题的理解和认识。希望本文能引起更多同行对网络程序设计课程的关注,从而尽快提高该课程的建设水平。

1教学目标与特点

1.1教学目标

根据网络工程专业的培养目标,我们认为网络程序设计课程的教学目标是让学习者了解网络程序设计的基本概念和常用的网络编程接口,理解网络程序设计的基本原理,掌握基本的网络程序设计模型,同时具备进一步学习新的网络编程知识与技术的能力。网络工程专业的网络程序设计课程应重点教授基于网络编程接口的网络程序设计基础知识,为后续使用和开发网络应用系统打下基础。有别于信息管理类专业面向Web的网络程序设计,本课程的中心内容是基于操作系统套接口的客户/服务器程序开发技术。

1.2课程特点

程序设计课程对计算机类专业的学生来说并不陌生,但其多针对具体的程序设计语言,以学习某种程序设计语言的基本语法和用法为主。网络编程接口在本质上与编程语言无关,因此网络程序设计与以前

作者简介:纪其进(1974-),男,讲师,工学博士,研究方向为计算机网络与多媒体通信;朱艳琴 (1964-),女,教授,工学博士,副院长,研究方向为计算机网络与信息安全。

的程序设计课程并不相同。网络应用程序具有以下两方面的主要特点:

1) 程序结构较为复杂。网络程序至少涉及客户端与服务器两方面,且需要双方协同配合,因此程序的结构和逻辑都比较复杂。

2) 网络程序设计对操作系统知识和网络知识的依赖性很强。比如,多线程技术是避免程序在交互过程中发生阻塞的基本手段,因此开发者至少需理解操作系统的进程与线程的概念及多线程程序设计技术。再如消息驱动是Windows系统的基本机制,Windows网络应用程序开发也需要理解消息驱动机制。利用网络接口编程需要理解底层网络协议,特别是与网络接口直接相关的运输层协议知识。

2内容设置与学时分配

运输层以下的网络协议功能在操作系统内核中实现,或利用系统应用编程接口(API),通过专业的函数库实现[4]。尽管IEEE已经制定了网络编程的接口标准,各操作系统通常也支持标准接口,但一般会结合系统自身特点,对标准接口进行修改或扩展。因此,实际网络编程接口实现与操作系统密切相关。当前,Windows系统占据了工作站(含台式机)与小型服务器市场的主要份额,Unix系统(含Linux)则在服务器特别是大型服务器市场中仍然占据主导地位。考虑到学生毕业后的实际工作情况,接触Windows系统的机会应该更多。因此,教学内容选择的指导思想是以Windows平台网络编程接口为主,同时兼顾标准网络编程接口。

网络程序设计是网络工程专业的一门骨干专业课程,教学内容较丰富,实践性要求高。根据网络程序设计课程的教学目标和特点,我们为该课程安排了以下课堂教学内容:

第1章 网络程序设计基础知识。本章介绍网络编程相关的基本概念和知识,内容包括网络程序设计概念、进程与线程的基本概念、TCP/IP协议及其在操作系统中的实现、基于客户/服务器模式的网络应用程序模型等。

第2章 基于Berkley套接口的网络程序设计。Berkley套接口是事实上网络编程接口标准,它出自于Unix系统,Windows系统也尽可能地与之兼容。本章重点阐述Berkley套接口的基本用法,包括套接口编程的基本概念、面向连接的套接口编程、无连接的套接口编程及原始套接口编程等。

第3章 Windows程序设计基础。在Windows平台上进行网络程序设计离不开Windows系统编程知识。本章介绍Windows编程的基础知识,包括Windows操作系统的基本原理、Windows API的实现机制与调用方法及Windows消息机制。

第4章 Winsock网络编程接口规范。Winsock是Windows系统中的套接口实现,经历了Winsock1.1到Winsock2.2版本的发展。本章在第3章的基础上全面介绍Winsock网络接口规范及其使用,包括Winsock1.1及Winsock2.2的扩展能力。

第5章 基于MFC 套接口类的程序设计。MFC利用面向对象技术,对基本的Windows API进行了封装。Winsock编程接口的主要功能被封装成为CAsyncSocket和CSocket两个类。本章将通过实例说明这两个类的用法。

第6章 Windows多线程网络编程技术。多线程可以避免网络应用程序被某个调用阻塞。本章介绍多线程技术的必要性、Windows系统的多线程机制、MFC对多线程的支持及多线程机制在网络编程中的应用等。

第7章 Winsock编程接口I/O模型。支持异步网络程序开发是Windows系统的特色,为此Winsock引入了5种I/O模型实现非阻塞的套接口工作模式。本章分别介绍5种异步I/O模型的原理与使用。

第8章 Winsock编程接口选项与I/O控制命令。套接口选项和I/O控制命令是在套接口建立以后对其各种属性进行操作。本章介绍Winsock编程接口的基本选项及主要I/O控制命令的用法。

第9章 网络程序设计实例。网络编程技术具有很强的实践性,学习与分析实例可以更好地理解基本知识与技术。本章通过讲解分析实例中的各种网络编程技术巩固前面所学的知识,为以后的综合应用打下基础。

本课程重在教授网络编程的基础知识与技能,内容选择主要是为了满足教学需要,而非求全求深。因此,部分网络编程相关知识没有在课程中出现,如Winsock对网络服务质量的支持、IPv6版本套接口等。

本课程的重点内容在第3~6章。其中第3章是整个网络编程的基础部分,而第4章和第5章则包括了Windows平台下网络程序设计的基本知识,第6章的多线程技术是无阻塞同步网络编程的基本技术。第7、8两章内容与操作系统关系较密切且较抽象,是课程的难点。我校为该课程安排64 学时,其中理论讲授48学时,实验教学16 学时。根据重点难点内容分析结果,我们按表1分配课堂教学学时。

3课程实践环节

3.1实践环节的必要性

传统的网络课程教学方法多以讲授计算机网络基础理论为主、少量的验证性实验为辅。网络程序设计本身是一门实践性非常强的课程,对引导学生掌握最新的网络编程技术,培养学生的动手能力、协作精神和创新能力都具有重要作用。在学生学习过程中,如不注重理论和实践紧密结合,则不仅所学基本知识难以得到深入理解和巩固,更不能将其灵活运用于解决新的问题。因此,教师在系统讲述网络编程基础知识的同时,要充分调动学生的主动性,认真完成网络编程实验的教学。

3.2教学组织与学时分配

实验是基本的实践教学手段。通过实验教学,学生可以更快地实现从概念理解到实际编程能力的转变。每次实验前,教师首先讲解实验的设计目标、要求和所需的编程技术,要求学生做好充分的准备工作,进行初步的需求分析和程序设计。在实验过程中,教师通过解答学生提出的需求分析、设计与实现问题,为学生提供帮助。实验结束后,学生需按一定的格式规范按时提交实验报告;教师通过实验报告检查和评价学生的实验质量。如有条件,可组织学生对实验结果进行简短的讨论,让学生总结和分析自己的实验体会。

我们根据网络程序设计课程的教学大纲和实验大纲制定了实验计划。实验包括验证型、设计型和综合型实验三种。验证型实验主要让学生理解所学的网络编程知识,通过重复课堂示例掌握某一项网络编程技术。设计型实验需要学生利用某一项网络编程技术,根据具体问题要求设计并实现一个网络应用程序。综合性实验需设计并实现一个相对复杂的网络应用程序,其中需用到多种网络编程知识和技术。全部实验内容包括Berkley套接口编程实验,Winsock套接口编程实验,利用原始套接口进行PING 程序的设计及实现,基于MFC套接口类的网络编程,电子邮件程序的设计与实现(SMTP客户端、POP3 客户端程序)或FTP客户端实现及聊天室软件的设计及实现。实验报告与其他课程基本类似,有相应的实验题目、实验目的与要求、实验步骤和实验结果等内容。实验结果要包括实验过程中的问题分析、解决方式及心得。表2总结了实验的内容与学时分配计划。

有条件的学校还可以集中1周左右的时间进行课程设计。课程设计以课程教学内容为基础,实现一个具有一定规模和实用价值的网络应用系统。课程设计对所学的理论知识及实验中所学的各种方法与技巧进行综合性应用,对培养学生综合分析能力、编程动手能力具有重要作用。课程设计报告包括系统需求分析、功能设计及各模块详细设计等,类似于计算机类毕业设计论文格式。

4结语

网络工程专业是近年来为满足社会信息化需求而出现的相对较新的专业。该专业目前还没有一个明确的规范,开设该专业的各个院校对某些课程的教学尚缺乏统一的认识。本文以该专业的培养目标为依

据,结合个人教学过程中的体会,探讨了网络工程专业网络程序设计课程的基本问题。文中讨论了该课程的教学目标与特点,给出了具体的课程内容设置和实践环节安排建议,希望对完善网络工程专业以及网络程序设计课程建设具有一定的借鉴意义。

参考文献[ 规范格式]:

[1] 刘悦,张远,贾忠田. 高等学校网络工程本科专业的科学规范探讨[J]. 计算机教育,2008(4):120-121.

[2] 王一飞,吴素芹. 网络编程技术课程教学研究与探索[J]. 科技信息,2008(34):20.

[3] 冯健昭,肖德琴. 网络编程教学改革探索[J]. 现代计算机,2009(8):69-70.

[4] 叶树华. 网络编程实用教程[M]. 2版. 北京:人民邮电出版社,2010.

Discussion on Network Program Design for Students Majoring in Network Engineering

JI Qi-jin, ZHU Yan-qin

网络工程的基本知识篇3

中图分类号:G642 文献标识码:B

2003年初,教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会启动了三项工作:研究计算机科学与技术本科专业发展战略,制订计算机科学与技术本科专业规范,制订计算机科学与技术本科专业教育办学评估方案。将人才培养的规格归纳为下述的三种类型、四个不同的专业方向:科学型(计算机科学专业方向)、工程型(包括计算机工程专业方向和软件工程专业方向)、应用型(信息技术专业方向),形成了计算机科学与技术本科专业四个方向的规范。这四个方向并不包含网络工程方向,因此对于众多高等学校的网络工程本科专业应该如何发展,如何规范是本文探讨的问题。

1我国高等学校网络工程本科专业的现状分析

1.1全国分布情况

我国开设网络工程本科专业的学校很多,以工科类院校为主,还有理科类院校和师范类院校。具体统计如图1所示。我国目前有143所高等学校开设了网络工程本科专业,其中大学类高校89所,211大学21所,学院类高校54所。从地理分布来看,网络工程专业覆盖全国26个省和直辖市的高校,其中广东省最多有16所高校开设了网络工程本科专业,这也从一个侧面反映了广东省对网络人才的需求极大。

1.2培养目标

随着网络的普及和应用,社会对网络专业学生的需求日益增加,开设网络工程专业的学校也不断增多,但是由于教育部对网络工程专业没有规定统一的科学规范,因此各高校开设的网络工程专业从培养目标,培养要求,教育内容和知识体系等方面参差不齐,差异较大。我们以21所开设网络工程本科专业的211高校为研究对象,对其培养目标进行了分析,归纳为两类。

(1) 电子通信邮电类高校

以北京邮电大学、西安电子科大、电子科技大学为代表的电子通信类211高校,他们开设的网络工程专业培养目标大多是将通信、网络、计算机相结合,在原有计算机学科基础上,形成软件与硬件结合、网络与通信兼顾的宽口径专业,培养学生具有现代通信基础理论、网络工程和网络系统管理等方面的知识、素质和能力,具有较宽的通信系统和网络工程的专业知识,毕业生在计算机和通信领域均可获得就业机会。

(2) 综合类高校

以国防科技大学、中山大学、大连理工大学、四川大学、华北电力大学及南京理工大学为代表的各综合211高校,开设的网络工程专业培养目标大多是掌握计算机软、硬件的基本理论、基本知识和工程应用能力,在原有计算机学科基础上,形成软件与硬件结合、网络与信息兼顾的宽口径专业,培养学生具有网络基础理论、网络管理和网络工程等方面的知识、素质和能力,具有较强的扩展知识的能力,具有较强的实践动手能力,毕业生能从事计算机软硬件系统开发与维护、计算机网络规划设计实施及开发维护、工程管理、系统分析及信息处理等领域的工作。

从这两类培养目标上,我们可以看出,网络工程专业的本科生培养一般是和计算机,通信两个专业分不开的,学生在重点学习网络理论的基础上,通信类院校加强了通信理论及应用的培养,而综合院校加强了网络系统设计开发维护及信息处理的培养。不同的培养目标决定了不同的教学内容和知识体系,也在很大程度上决定了毕业生的就业领域。

1.3教学内容和知识体系

通过分析211各高校的网络工程专业开设的主干课程,我们将教学内容和知识体系按照其主干课程的归属方向分为四类。

(1) 计算机课程:高级语言程序设计,离散数学、数据结构、计算机组成原理、操作系统原理、算法设计与分析、软件工程、数据库原理、计算机体系结构、面向对象技术、计算机网络。

(2) 网络课程:

1) 基础课程:TCP/IP协议原理、网络体系协议、信息与网络安全、Web程序设计、网络互联技术、网络设备原理、分布式系统、计算机网络体系结构、网络操作系统。

2) 方向课程:

 网络软件开发方向:UNIX与网络程序设计、电子商务平台及核心技术、嵌入式系统设计与开发、网络多媒体技术、并行与分布计算、网络数据库技术。

 网络规划构建方向(或网络工程方向):网络系统集成、网络管理、网络工程与组网技术、网络规划与设计、综智能合布线、光纤通信技术。

 网络安全方向:计算机密码学、PKI技术及应用、网络攻防技术、网络安全应急响应、信息对抗技术、安全策略部署与实施。

 无线通信方向:移动通信、无线网络、移动计算、企业计算环境、网格计算、移动程序设计。

(3) 通信课程:通信概论、现代通信原理、通信软件设计、实时通信系统设计、程控交换原理、信息论与编码、多媒体通信技术。

(4) 电子课程:数字信号处理、脉冲与数字电路、信号与系统、可编程ASIC设计技术、电路与电子技术、数字逻辑电路、DSP技术及应用、嵌入式系统原理及应用。

2网络工程专业科学规范的探讨

2.1培养目标

培养德、智、体、美全面发展,掌握自然科学基础知识,系统地掌握通信理论、计算机软硬件和网络通信系统及应用知识,基本具备本领域分析问题解决问题的能力,具备实践技能,并具备良好外语运用能力的网络专业高级专门人才。

2.2教育内容和知识体系

各专业的教育内容和知识体系都是和其培养目标想对应的,根据前面的综合分析可以得出,不同高校对网络工程的教育培养侧重面不同,但是所有对网络工程专业的培养都可以归属在四个方向上,即网络软件开发,网络规划构建,网络安全和无线通信。这四个方向涵盖了网络工程的各个方面,因此教育内容和知识体系的规范应该涵盖这四个方向,课程体系由核心课程和选修课程组成,核心课程应该覆盖知识体系中的全部核心单元及部分选修知识单元。同时,各高校可选择一些选修知识单元、反映学科前沿和反映学校特色的知识单元放入选修课程中。

(1) 知识结构的总体框架

借鉴计算机科学与技术的总体框架,网络工程本科专业的知识结构的总体框架由普通教育(通识教育)、专业教育和综合教育三大部分构成:

普通教育:①人文社会科学,②自然科学,③经济管理,④外语,⑤体育,⑥实践训练等。

专业教育:①本学科基础,②本学科专业,③专业实践训练等。

综合教育:①思想教育,②学术与科技活动,③文艺活动,④体育活动,⑤自选活动等知识体系。

对于以上三部分内容,我们侧重讨论专业教育的内容:它由专业知识体系与对应的课程设置两部分组成,下面分别介绍。

(2) 知识体系

网络工程本科专业方向知识体系划分为知识领域、知识单元和知识点三个层次,我们仅探讨知识领域部分。知识领域代表一个特定的学科子领域。每个领域由英文的缩写词表示,为了与计算机专业方向的知识领域相区别,加上前缀NE-。

NE-RS计算机网络体系结构

NE-NT网络原理

NE-SD网络系统集成

NE-NS网络操作系统

NE-PF程序设计基础

NE-SP社会与职业问题

NE-PA协议分析

NE-NS网络安全

NE-MC移动通信

NE-NI网络互联

NE-PD并行与分布计算

NE-DS分布式系统

NE-NM网络管理

NE-MC移动计算

(3) 课程设置

课程分为基础课程、主干课程、高级课程三个层次。

基础课程:程序设计基础、计算机导论、计算机网络原理,数据结构、计算机组成等。

主干课程:TCP/IP协议原理、网络体系协议、信息与网络安全、网络互联技术、网络设备原理、分布式系统、计算机网络体系结构、网络操作系统、操作系统、数据库、社会与职业问题等。

高级课程:按照不同方向,可以对应选择相应课程,也可以是旨在培养学生动手能力和团队合作能力的实践性课程。

3结束语

本文对我国开设网络工程专业本科教育的各高校进行了归类分析,以211高等学校开设网络工程专业的情况为对象,对网络工程专业的科学规范化进行了探讨,为高校新开专业提供一定的帮助,并为未来网络工程专业的规范化制订提供一些基础。

网络工程的基本知识篇4

文章编号:1672-5913(2013)14-0081-05 中图分类号:G642

1 网络工程专业人才培养

高等学校网络工程专业的培养目标是培养德、智、体全面发展,具有深厚的专业基础知识和扎实的专业知识,能从事网络工程的规划设计与实施、网络设备和网络协议的研发、网络应用系统的设计与开发、网络管理与维护、网络安全保障等技术工作的高级网络技术人才,满足我国信息化建设人才的需求。

网络工程专业源自网络技术的发展、网络应用的普及和社会用人单位对网络系统建设、管理与维护的需求,课程体系的制订和课程内容的设置必须反映当前网络理论与技术的最新进展,还应遵循“需求驱动、宽基础、强化实践能力培养”的原则,坚持理论与实践相结合,知识与能力并重,强化工程实践训练。网络工程专业人才的培养包含侧重于素质培养的基础知识和侧重于能力培养的专业知识。学生在公共基础课程知识学习的基础上,再根据社会用人单位的需求、个人爱好特点和发展潜力,学习网络工程专业知识并实践,进行组合式的能力培养。学生通过知识的学习掌握、能力的训练和素质的养成,达到了三者互相促进和协调发展的效果。

1.1 课程知识体系

网络工程专业是在计算机科学与技术、通信技术和电子科学与技术等专业基础上产生和发展的一个新专业,因此该专业知识与这些领域的专业知识有不同程度的交叉与重叠,但又有自己独特的内容。根据青岛大学应用基础型人才培养特色名校建设的发展目标和网络工程专业的发展特点,我们经过近10年的探索,逐渐形成了图1所示的网络工程专业课程知识体系。

1.2 核心课程群建设

网络工程专业课程具有与通信和计算机学科知识交叉,涉及复杂概念、协议和技术,课程内容来源于科技创新实践等特点。根据网络工程专业课程特点和课程知识体系,青岛大学信息工程学院建设了计算机网络核心课程群。计算机网络核心课程群包括计算机网络原理、计算机网络管理、Linux操作系统、信号与系统和通信原理5门课程。其中,计算机网络原理是学科基础课,计算机网络管理和通信原理是两门专业基础必修课,信号与系统和Linux操作系统是两门专业选修课。

计算机网络原理主要讲授计算机网络的基础概念、基本原理和基本方法,要求学生掌握计算机网络的基础知识、TCP/IP协议的体系结构、网络分层参考模型的各层功能和典型网络协议,了解典型网络设备的组成、特点和工作原理,能够运用计算机网络的基本概念、原理和方法进行网络系统的分析、设计和应用。信号与系统主要讲授连续时间与离散时间信号与系统的定义及分析方法,包括3大变换(傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换)的基本内容与应用、线性非时变系统的基本理论与基本分析方法,培养学生运用信号与系统的基本理论和分析方法解决实际问题的能力,为学生进一步学习通信原理奠定基础。通信原理主要讲授现代通信的基本原理与基本方法及提高通信系统性能的基本技术措施,其中数据通信的基础知识(如传输介质、数据编码、信道复用技术、差错控制、数据交换技术等)为学生学习网络工程专业课程奠定基础。计算机网络管理主要讲授网络管理系统的体系结构、管理功能域、主要协议SNMP、管理信息库组成、远程网络监视功能、网络管理系统的应用以及开发方法。Linux操作系统主要讲授Linux系统的用户管理、文件系统管理、设备管理、shell编程及基于C语言的模块编译等。通过学习这5门课程,学生能够分层次地逐步完成网络工程专业核心课程的学习,具备网络协议分析设计与实现以及网络系统配置、管理与维护的能力。

2 创新思维教学法及实践

当前网络工程专业课程教学中存在如下问题:(1)传统的教学模式中,教师在课堂上侧重传授专业知识,课堂以“教师讲、学生听”为主,学生缺乏创新思维方法训练;(2)专业课程虽然内容丰富,但课堂授课只着重于单门课程知识本身,没有课程知识在网络应用方面的拓展;(3)学生参与课程学习的主动性较弱;(4)部分学生对于课堂理论知识掌握得较好,但知识拓展和创新能力不足。

2.1 创新思维教学法

科学思维的内涵是相信存在客观事实,愿意探究和认识未知事物;基于已有经验知识和理论知识,通过思考提出对未知事物的猜想,通过科学方法进行推理论证,得出事实。科学方法是认识改造客观世界的手段、方法和工具。科学方法有两类:一类是描述事实的经验认知方法;一类是解释事实的归纳、演绎和推理方法。

先进的教学方法应当以培养善于学习者和创新者为目标,教师应有传授专业知识和培养学生创新能力的责任。学习的一般认知规律是学习新知识时以知识点为基础,逐个学习各个知识点,积少成多,形成知识体系,达到掌握该领域知识的目标,而学生创新能力的培养需要在专业课学习中不断融入创新思维训练;因此,教师传授专业知识是基础,对学生进行创新思维训练是保障,将两者结合起来才能更好地培养创新人才。

我们提出的创新思维教学法CTT=Function(Knowledge,Question,Interactive,Experiments)包含如下核心要素。

(1)Knowledge是课程知识点。知识是基础,知识包含低层次的经验知识和高层次的理论知识。观察报告、实验记录等经验知识是由一系列“是什么”组成的知识,而用来回答“为什么”的则是理论知识。

(2)Question是探究性问题。问题是驱动,教师在备课阶段需精心准备每个知识点所包含的具有启发性、能引起学生兴趣的探究性问题,引导学生课前带着问题预习,进而参与课堂教学;课后通过研讨交流给出问题的解决方案并进行知识的拓展与应用。

(3)Interactive是师生互动。学生通过课前预习思考,对探究性问题有了初步认识;在教师授课时,可以参与到授课过程中,加深对理论知识的理解和掌握;课后通过教师博客、网络教学平台和研究型学习与创新项目,增强师生间在课下的交流沟通,拓展课程知识应用。

(4)Experiments是实验。实验是对理论知识的验证,学生通过上机实验可以验证课堂理论知识,通过分析实验结果可进一步引发新的思考和问题。

(5)Function(…)是创新思维教学法的函数实现,需综合运用knowledge,Question,Interactive,Experiments这4个元素;教师在传授知识时需对学生进行创新思维能力训练。

2.2 创新思维教学法实践

创新思维教学法包括作好课前预习(思考)、增加课堂研讨(实验验证)、增强课后交流3个教学环节。学生课前查阅相关教学资源和资料,进行自主学习;课上以小组形式合作交流,辅以教师的实验课教学引导学生进行实验验证;课后通过网络教学平台和教师博客,增强师生间的交流。教师鼓励学生参加研究型学习与创新项目,拓展知识应用技能训练。

(1)作好课前预习。教师在备课阶段对课程内容进行梳理,理清课程核心知识点,精心设计每个核心知识点所包含的具有启发性的、能引起学生兴趣的探究性问题,引导学生课前带着这些问题预习,查阅资料,思考并获得初步认知。

(2)增加课堂探讨。在课堂授课环节,教师以“问题驱动法”讲授课程知识点,调动学生参与课堂教学的积极性,加强师生互动,引导学生积极思考并参与教学研讨,通过实验课验证加深学生对核心知识点的掌握。

(3)增强课后交流。学生课后可通过网络教学平台讨论区和教师博客加强师生间的交流,开发课下拓展知识的潜能。围绕教师提出的问题,师生互动得越频繁,学生的知识迁移和能力扩展就可能越主动和高效。学生主动性和积极性的充分发挥,必然促进学生对知识技能的理解与掌握,有利于创新思维与创新能力的形成与发展。

3 创新思维教学法在网络工程专业课程群中的研究与应用

创新思维教学法不是通过一门课就能让学生建立起创新能力,而是需要将创新思维训练融合到网络工程专业各门课程教学中。根据网络工程专业课程知识体系和课程的特点,青岛大学信息工程学院建设了网络工程专业核心课程群,课程群教师定期集体备课和交流,对于课程中相互交叉和具有连贯性的知识点进行归纳梳理。教师在学生参与教学的全过程中均采取记分制,对课堂与网络讨论、实验、课后作业和理论考试给予不同的权重并计分。

3.1 创新思维教学法训练举例

教师组织学生以学习小组(包括3~5名学生)为单位参与教学活动全过程。学生以交流协作和相互督促的方式进行预习、准备课堂讨论发言、收集网络资料、讨论学习重点难点和交流学习方法等。在课前预习阶段和课后讨论阶段,教师围绕课程知识点提出一些探究性问题,组织3~5名学生以学习小组为单位,进行资料查询和问题交流讨论,给出解决方案或算法设计,准备PPT并在课堂研讨阶段进行宣讲,在课后形成总结报告和实验报告。

在计算机网络原理这门课程中,教师对于网络层知识点准备的探究性问题举例如下。

(1)课前预习问题:对于网络层的路由选择协议,教师可给出一个具体的网络拓扑结构,要求学生思考并构造拓扑图中结点的最短路径。教师可提示学生:路由器可以与相邻结点交换信息(即基于距离矢量的路由选择算法);或者将路由器的路由信息汇集到某处计算处理(Dijkstra算法);又或者采用类似于交换机的自学习方法等。

教师在课前要求学生以学习小组为单位进行课前自主学习讨论,提出想法,进行总结,形成小组PPT;在课堂研讨时,挑选2~3个小组的方案并由学生在课堂宣讲和讨论,鼓励学生提出发散、创新思维观点,分析算法利弊,引导学生得出正确结论。教师在进行实验课教学时,可引导学生配置路由器的RIP和OSPF协议、观察路由选择协议的工作过程、记录报文交换的内容、观察链路状态变化后两种协议收敛的过程,使学生通过实验手段直接验证理论算法,并在网络实验环境下比较两种算法的不同思想、优缺点及适用网络。

课后学生以小组为单位进行讨论与交流,完善算法和实验结果分析,形成研究报告和实验报告。

(2)课后研讨问题:子网划分和利用路由聚合技术构造超网问题。教师可给出图2所示的具体的网络拓扑,将给定IP地址空间222.118.1.0/24划分为两个子网,分配给局域网1和局域网2,保证每个局域网至少包含120个IP地址,要求学生给出R2的路由表,使其明确包括到局域网1的路由、局域网2的路由、域名服务器的主机路由和互联网的路由;使用路由聚合技术给出R1到局域网1和局域网2的路由,构造路由器Rl的路由表。

教师可提示学生如下知识点。①划分子网是从两极IP地址到三级IP地址。划分子网的基本思路是从网络的主机号借用若干比特作为子网号,而主机号就相应减少若干个比特,于是两极IP地址在本单位内部就变为三级IP地址:网络号、子网号和主机号。②在路由表中利用无分类编址CIDR地址块查找目的网络,这种地址的聚合称为路由聚合,它使得路由表中的一项可用来表示很多个原来传统分类地址的路由,也称为构造超网。③路由表项中包含到目的网络的表项、特定主机的表项、默认路由表项。

3.2 网络教学平台的辅作用

图3所示的校园网络教学平台整合了专业课程群教改成果,提供每门课程教学大纲、教学日历、教学课件、教师教学录像、教学笔记、常见问题解答、研究型教学文档、课后习题等教学内容,并链接检测习题库以供学生进行自我测试。学生可以通过网络教学平台查询相关资料,开展网上讨论和答疑,在探究过程完成后以学习小组为单位提交总结报告。

3.3 研究性学习与创新实验项目培养学生的创新能力

网络工程专业教学计划对于研究型学习与创新实验项目设置3个学分,主要在探索性实验开发环节,为网络工程专业二、三年级学生提供一些与专业课程相关的研究型学习与创新实验项目,鼓励学生以3~5人为一个小组参与到项目的研究与开发中,在学生中逐步营造研究型学习氛围,带动多数学生积极参与到研究型学习与创新实验项目和教师的科研项目中。

为期1年的研究型学习与创新实验项目的开展,可以让学生参与项目分析、设计、开发的全过程。学生通过查阅资料、提出设计方案、进行实践开发和系统测试等一系列科研活动,开展与教师和同组同学的交流学习,拓宽了视野,提高了科研创新能力。我们通过对青岛大学信息工程学院2007级、2008级和2009级成功考研的学生进行调查统计发现,有近90%的学生在二、三年级时参加过研究型学习与创新实验项目,并且通过该项目提高了创新思维和主动学习能力。

4 结语

教学改革的关键在于充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,充分调动学生学习的积极性,从而培养学生的创新能力。笔者根据近几年开展创新思维教学法改革的实践,研究创新思维教学法在网络工程专业核心课程群建设中的应用,通过让学生作好课前预习、提高学生参与课堂教学和实验验证的积极性、调动学生课下拓展知识应用等教学环节的创新思维训练,激发了学生的学习兴趣,提高了学生自主学习和创新能力,在网络工程专业课程教学中取得了较好的教学效果。

参考文献:

[1]徐明,曹介南,高等学校网络工程专业培养方案[M],北京:清华大学出版社,2011:37

[2]谢钧,陈鸣,刘鹏,等,计算机网络课程教学中科学思维的培养[J],计算机教育,2011(19):81-84

网络工程的基本知识篇5

《中国百科大辞典(第二版)》对“工程学”一词给出明确定义,即将自然科学原理应用于生产实践所形成的各学科,如机械工程、材料工程、建筑工程等。从此定义可以看出工程类专业的教学目标主要在于自然科学原理的应用,也就是掌握技术。所谓熟能生巧,巧就指技术,所以工程类学生需进行大量的实践训练来掌握技术。

网络课程是现代远程教育的重要载体,其质量直接影响着远程学习者的学习效果和教育目标的实现,而由于远程教育师生在时间、地点上的分布式特点,使网络课程的设计模式不能等同于传统课程的设计模式。近年来网络教育的发展步伐日益稳定,并且涌现出一些不错的网络课程案例,比如目前评出的网络教育部级精品课程及部分省市级精品课程等。但是,由于工程类课程的特殊性,主要表现为计划性、技术性和复杂性它需要学生在意义建构与统筹运用知识、判断与分析处理问题以及沟通协作等方面都具有较高的能力,这对网络课程的设计提出了更高的要求。

一般认为,技术与教学结合的过程至少涉及3个方面:学习理论、技术本身和教学实践而本文仅选择“学习理论”这一维度进行分析。任何的课程设计必须基于一定的学习理论,并以学习理论的思想作为设计原则贯穿始终。本文结合目前对网络教育影响较大的认知学习理论的一些基本观点,探讨如何才能更好实现工程类网络课程的培养目标,并尝试性地提出一些适于工程类网络课程的设计策略。

1工程类网络课程概述及培养目标

1.1网络课程及网络课程设计的特点

何克抗教授曾经在2005年提出过网络课程的定义:“网络课程是在先进的教育思想、教学理论与学习理论指导下的基于Web的课程,其学习过程具有交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等基本特征”。

网络课程通过网络创设虚拟化的集成教学环境和丰富的教学资源使学生通过自主化、个性化和协作化的学习来实现课程的培养目标。网络课程不同于传统的课程,在进行网络课程设计时需考虑师生分离的教学形式、远程学习者的学习特点、技术支持等因素,所以网络课程不能完全依照传统的课程设计理论,它应该有自己的一套理论原则。

1.2工程类网络课程的设计目标

根据前文所述的工程学及网络课程的定义,本文对“工程类网络课程”也进行了界定:工程类网络课程是在现今的教育理论与学习理论的指导下基于互联网开展的以传递自然科学原理及如何将其应用于生产实践为目的的课程,课程的学习过程具有交互性、自主性、开放性、协作性与实践性。

工程学是将自然科学原理应用于生产实践所形成的各学科。根据此定义可分析出工程类课程的培养目标,即:(1)掌握自然科学原理;(2)学会如何运用自然科学原理;(3)准确应用于生产实践。

简单来讲,工程类网络课程是在一定的教育理论和教学设计思想的指导下,基于网络的工程类课程。因此,工程类网络课程的培养目标就是学习者通过学习网络课程,实现以下目标:(1)理解并掌握课程中的概念与原理;(2)已获得概念与原理的运用法则;(3)形成技能,可在生产实践中熟练运用。

2认知学习理论及其对工程类网络课程设计的指导

以心理学家安德森(Anderson)为代表的现代认知心理学家认为,根据个人反映活动的形式不同,知识可以分为陈述性知识、程序性知识和策略性知识。在解决问题的过程中,三者相辅相成,缺一不可。陈述性知识在整个知识系统中往往起到基础的作用,各种一般程序性知识的获得和运用都要受到策略性知识的指导和支配。

工程类网络课程的三项培养目标分别与陈述性知识的学习、策略性知识的学习和程序性知识的学习相互映射。本文将从工程类网络课程的培养目标入手,结合认知学习理论进行分析,试图寻找更宜于各培养目标实现的理论依据与设计策略。

陈述性知识是对定义、原理、规律等的描述性知识,而这恰好映射了工程类网络课程的第一个培养目标,加涅指出这些定义、规律等陈述性知识在整个知识系统中起着基础的作用,并且还是思维的工具,所以学生智力技能、认知策略或动作技能的培养和锻炼无不需要其掌握广泛和精确的陈述性知识。

认知心理学家认为,环境知识提供潜在的刺激,至于这些刺激能否引起以及引起何种反应取决于学习者内部的心理结构。美国心理学家布鲁纳认为学习由一系列过程组成,要重视研究学生的学习行为,教学应注意学习各门学科的基本结构,而这些知识结构的小元素,就是我们所说的陈述性知识。陈述性知识是对定义、原理、规律等的描述性知识,而这恰好又映射了工程类网络课程“理解并掌握概念与原理”的培养目标。

为了有效的将外界客观事物的关系内化为学习者的内在认知结构,认知学习理论认为课程设计应坚持一些基本原则,而这些原则对陈述性知识、程序性知识和策略性知识的学习,也就是对实现工程类网络课程的培养目标有一定的指导作用。

(1)逐步分化原则,要求课程内容的呈现要从最基本的概念开始,根据具体细节逐步分化。并且认为概念和原理越是基本,在解决问题和学习新内容时应用性越大。(2)分类处理原则,要求课程设计者根据所阐述事理的属性和关键特征将它们进行分类处理,便于学习者在学习过程中系统的选择和抽象概括,并且这种分类处理既符合人类认知事物的基本规律,也容易使学习者形成概念。(3)积极参与原则,是指学习者不是被动地接受刺激,然后给予反应,而是积极主动地参与学习活动,主动获取并内化知识。

3工程类网络课程的设计原则探究

笔者从上文对工程类网络课程的培养目标及认知学习理论的深入分析的过程中,结合学习理论的课程设计原则,总结出了几条工程类网络课程在进行课程设计时应遵循的原则,在此一一列出,供大家探讨。

3.1以学习者为中心,支持学习者自定步调、自主学习

工程类网络课程的设计应该更关注学习者的需求,及学习者与学习课程的关系,网络课程不是用来规范和约束人的工具,而是学习者自我实现的阶梯。因此,学习者应该在网络学习的过程中占绝对的主体地位,根据自己已有的知识结构,有目标的选择合适的学习内容,自主管理学习步调与学习方式。

所以在设计网络课程时应该思考四个问题:(1)课程内容能否满足学习者的需求(2)课程设计是否适合远程学习者的学习特征?(3)课程设计是否有成熟的评价与反馈机制,供学习者自主学习?(4)课程设计是否给学习者留下了自我思考与自主建构的空间?

3.2课程内容分层分类设计

工程类网络课程的一个重要目标是技术的统筹掌握与应用,此处的技术一般是指程序性知识。而程序性知识学习的各个阶段对应着网络课稗中不同稗度与不同类犁的知识,为了便于学习者意义建构和程序性知识的形成,应该根据学习者特点和知识特点分层分类的进行设计。

建议在设计课程时,应根据知识的属性和内容关键特征,将其进行分类处理,并且知识呈现的序列应由最一般的基础性概念开始,再根据具体细节逐步进行知识分化。

3.3积极参与与主动建构

认知主义思想认为在学习过程中应该让学习者积极参与,在网络课程设计中我们应注意课程的交互性和可操作性的设计,保证在进行每一个小单元的学习时,学习者都可以积极的参与到其中,比如:通过选择、填空、书写答案或游戏等方式,使学生保持积极的学习动机。网络课程应该给学习者的信息加工活动提供条件和空间,使其能够积极主动的参与到知识的意义建构中,最终真正的获取知识。

3.4即时强化与反馈

即时强化与反馈可以提高学生学习兴趣,减少负迁移,加快概念原理性知识向技能操作转化,使技能达到自动化并保持在较高水平等。比如,设计网络课程时,设置实时在线交互与答疑、评价机制、错误记录机制、鼓励与惩罚机制等。

3.5创设学习情境与实践环境

应该给学习者提供与其现实生活相似的或真实的情境,以利于激发学习者内部的动机,让学生参与到整个学习过程中,提高学生的认知水平,培养学习者解决问题的能力和探索精神。学习者能否有效学习并熟练运用操作技能是衡量工程类网络教育成功与否的一个重要因素。

近年来,几何与物理建模方法、高性能计算、新型传感和感知机理、高速图形图像处理以及人工智能等技术已经相对成熟,网络试验系统和虚拟实验室的研究与应用也有了很大的发展,笔者在此不多阐述。但认为在网络课程中应用这些技术的时候需考虑2个问题:(1)应用此技术解决了什么问题?(2)应用此技术的初衷是什么?

网络工程的基本知识篇6

二、培养目标

本专业培养德、智、体、美、劳全面发展,具备计算机网络技术基础知识,具有较强的实践能力,在企业和事业单位、网络集成商、网络设备厂商从事网络设计与搭建、网络管理与维护、网站制作等工作的适应经济社会发展的高素质劳动者、技能应用型人才。

本专业所培养的学生应具备以下素质、知识、能力:

(一)知识目标

掌握德育、法律、语文、数学、英语、计算机应用、体育、美育等基本知识;掌握从事计算机网络技术专业必需的基础理论和基础知识;掌握网络设计与建设的相关知识;掌握网络管理、维护及网络安全方面的相关知识;掌握网页设计、网站调试、管理方面的相关知识。

(二)能力目标

具有学习新技能与知识迁移的能力;具有调查研究与组织协调能力;具备进行企事业单位网络管理和PC维护能力;具备独立完成中小企业网络设计和搭建能力;具备企业网站的调试、维护、管理的能力;具备网络设备的配置与调试能力;具备网络安全技术应用能力;具有计算机网络技术领域的技术提升与推广的能力。

(三)素质目标

具备较高的政治思想素质,具有爱国主义、集体主义思想;具有良好的职业道德和素养;遵纪守法,爱岗敬业,有事业心和责任感;具有良好的心理素质,能够适应科技进步、社会发展和职业岗位变化,不断进取,终身学习;善于与人交流合作,讲诚信,有良好的团队协作精神;具有良好的身体素质和健康的体魄;具有健康的心理素质。

三、职业面向

本专业毕业生可从事企事业单位网络设计、网络建设、网络调试、网络管理与维护、网站建设与维护、信息系统的管理与维护等工作;也可以从事网络产品的销售、网站客服、监控系统的安装与调试等工作岗位。

四、课程结构简介

(一)课程结构、课时分配

(二)课程内容与要求

公共基础课

1.德育(学时:168,学分:10)

课程简介:德育是思想教育的主要渠道,是学生必修的课程。本课程包括“经济与政治”“哲学与基础”“法律基础”“职业道德与就业指导”。它的主要任务是通过学习,使学生用马列主义、思想、邓小平理论和“三个代表”思想武装自己,培养学生用马克思主义的立场、观点、方法分析问题、解决问题的能力,帮助学生树立科学的世界观、人生观、价值观,使学生具备良好的政治素质和职业道德素质。

2.体育(学时:168,学分:10)

课程简介:在初中相关课程的基础上,进一步学习体育与卫生保健的基础知识和运动技能,掌握科学锻炼和娱乐休闲的基本方法,养成自觉锻炼的习惯;培养自主锻炼、自我保健、自我评价和自我调控的意识,全面提高身心素质和社会适应能力,为终身锻炼、继续学习与创业立业奠定基础。

3.语文(学时:212,学分:12)

课程简介:在初中语文的基础上,进一步加强现代文和文言文阅读训练,提高学生阅读现代文和浅易文言文的能力;加强文学作品阅读教学,培养学生欣赏文学作品的能力;加强写作和口语交际训练,提高学生应用文写作能力和日常口语交际水平,通过课内外的教学活动,使学生进一步巩固和扩展必需的语文基础知识,养成自学和运用语文的良好习惯,接受优秀文化熏陶,形成高尚的审美情趣。

4.数学(学时:212,学分:12)

课程简介:学习和掌握初等数学的基础知识和基本技能,及高等数学中的导数和微积分的基本知识,培养学生的运算能力、逻辑思维能力和空间想象能力,逐渐培养学生运用数学知识去分析、解决问题的能力,提高他们的文化素质。

5.英语(学时:212,学分:12)

课程简介:在初中英语的基础上,巩固、扩展学生的基本词汇和基础语法;培养学生听、说、读、写的基本技能和运用英语进行交际的能力;使学生能听懂简单的对话,能围绕日常话题进行初步交际,能读懂简单应用文,能模拟套写语篇及简单应用文;提高学生自主学习和继续学习的能力,并为学习专门用途英语打下基础。

专业英语主要让学生能有一定的计算机英文阅读能力,课程内容覆盖了计算机概述、计算机基础、计算机硬件和软件、软件工程、数据通信、网络、多媒体、计算机安全、电子商务等。

6.美术(学时:34,学分:2)

课程简介:本课程的主要任务是提高学生的美术素养,培养美感,丰富生活情趣,培养终身爱好美术的情感。

7.计算机应用基础(学时:106,学分:6)

课程简介:本课程主要讲解计算机基础知识、Windows XP操作系统、中英文输入、DOS操作系统、中文Word2003、中文Excel2003、中文PowerPoint2003、计算机安全与病毒清除、计算机网络与Internet、多媒体计算机和常用工具软件。

专业课程与实训

8.计算机组装与维护(学时:86,学分:5)

课程简介:介绍计算机各部件的知识、计算机组装的方法及各种工具的使用。讲授计算机的组装和维护,介绍软件、系统板以及外设的故障分析和修理方法,使学生熟悉计算机维护与检修的基本知识,提高维护水平,并具有初步的故障检修能力。

9.面向对象程序设计(学时:76,学分:4)

课程简介:主要介绍一门面向对象语言,以程序结构为主线,介绍可视化程序设计的基本知识和编程方法。内容包括:面向对象的初步概念,程序设计基础,数据输入输出、选择结构设计,循环结构设计,数组、过程、数据文件、程序调试,常用控件的使用、数据库编程等。

10.数据库基础(学时:98,学分:5)

课程简介:主要介绍SQL Server关系数据库系统的应用知识,全面介绍关系数据模型基础理论,SQL Server数据库系统安装、配置,SQL Server的系统结构,SQL Server服务器的管理与配置,创建SQL Server数据库与表,管理数据表,对数据库进行查询,创建与使用索引和视图,SQL编程知识等。

11.计算机网络基础(学时:38,学分:2)

课程简介:本课程要求学生掌握计算机网络技术的基础知识和基本技能。了解常用的网络设备及数据通信的基本原理,具有使用网络的初步能力,具有从网上获取信息的能力。

12.CAD工程制图(学时:98,学分:5)

课程简介:本课程主要学习Auto CAD绘图的方法、设计思路和使用技巧。内容包括绘制二维图形、编辑图形、尺寸标注、实用辅助工具及功能、工程制图的准备工作与设置、典型机械零件设计、简单建筑图和网络施工图的绘制等。

13.Photoshop平面设计(学时:98,学分:5)

课程简介:本课程着重讲解计算机图形图像处理的技术、方法及应用。主要内容有:计算机图形图像处理的基础知识、色彩和色调调整、选区制作、绘画与修饰、绘图与编辑、文本处理、图层、通道、滤镜、动作应用和图像输出等。

14.Flas设计与制作(学时:98,学分:5)

课程简介:本课程全面介绍了利用Flash制作动画的方法和技巧。主要内容包括:Flas的应用、特点和制作流程,Flas制作用到的工具,绘制、编辑图形的方法,在Flash中使用帧和图层的技巧,制作帧―帧动画、动作补间动画、形状补间动画、遮罩动画、引导路径动画的方法和技巧,在Flas中使用元件的方法与技巧,在动画中添加声音、使用位图和视频的方法与技巧,在动画中使用动作脚本制作交互动画的方法与技巧,以及抓取网页中Flas的方法与技巧等。

15.网页设计与制作技术(学时:114,学分:7)

课程简介:本课程主要讲解网站的规划、设计、建构、测试和。主要内容有:站点管理,基本网页的制作,表格、框架、层布局网页和利用CSS美化网页,表单网页的制作,使用库和模板来高效地制作网页,使用行为制作动感特效网页,在网页中插入多媒体以及动态网页的制作。

16.网络操作系统(学时:196,学分:10)

课程简介:熟悉基于Windows2000网络操作系统的使用与维护,掌握组建和管理局域网的技能,学会各种网络服务与应用服务的建立;运用网络知识分析解决网络中的实际问题。熟悉Linux平台,掌握Linux操作系统环境的使用与管理技能,具备网络配置、网络服务器搭建的能力,以及综合运用Linux与Windows混合网络的能力。

17.网络组建与应用(学时:184,学分:9)

课程简介:介绍网络基础知识、局域网交换技术原理和交换设备配置,中型网络路由技术的讲解,网络设计和路由器具体配置,网络安全技术的原理讲解和典型防火墙设备配置方法,使学生在懂得原理的基础上具有初步的网络设计和配置能力。

18.综合布线技术(学时:86,学分:5)

课程简介:讲授综合布线的标准、工程设计、工程施工和测试方法,为网络工程的系统集成提供基础技能。

19.网络安全技术(学时:86,学分:5)

课程简介:通过对网络安全管理实际项目的讲解,使学生充分掌握以下五类安全项目:各类漏洞、网络终端安全、网络设备维护及安全、网络应用安全、数据传输安全。

五、教学过程的组织实施与管理

(一)课程与教学体系

课程体系以工作体系为基础,课程结构以工作结构为逻辑,课程内容以工作任务为载体。

(二)培养模式

充分利用现代化的教学手段,专业必修课运用理论和实践一体化的工学结合教学模式,使学生充分掌握计算机网络技术的基础理论和实际操作能力。

(三)工学结合方式和实训基地状况说明

1.实验设备和实训场地建设

公共基础实验室:主要用于计算机应用入门训练。

专业网络实训室:主要用于专业必修课的教学;针对网络工程师、网络管理员、网站管理员、信息安全员、IT产品营销员等职业岗位进行教学,获得职业资格认证。

校内实习基地:包括学校校园网、专业网络实训室、普通计算机公共实验室。

校外实习基地:与学校有人才培养合作关系的本地区各相关企业。

2.工学结合的具体形式

理论实践一体化教学;校内学习+校外企业实习;学校、企业、用户三位一体的项目实训;教学过程与实际项目建设直接结合。

(四)实践教学

实验实习、技能训练课以校内为主,校外基地为辅;社会实践以校外为主。

六、本专业教学进程

七、实施说明

(一)学生在校学习两年半,在企业单位实习半年。

(二)每学期实际教学时间按20周计,总计为3358学时。其中理论教学为1582学时,实践教学为1776学时。

网络工程的基本知识篇7

一、教学目标定位

“计算机网络”课程是桂林电子科技大学计算机科学技术、网络工程、信息安全等专业的核心专业技术基础课之一,也是电子信息工程、自动化、智能科学等专业的专业限选课或任选课之一,通过该课程的教学使学生懂得网络的总体框架结构,能建立网络的概念,重点是使学生掌握网络基本原理和核心协议,并熟悉最常用的网络服务和网络工具,了解网络技术的新发展。

教学目标的正确定位是教学改革行之有效的前提和保障,即明确教学是为培养什么类型人才而服务。计算机网络的教学目标大致可分为三个层次:[1]网络基本应用、网络管理员或网络工程师、网络相关科学研究。其中,网络基本应用目标要求掌握计算机网络的基础知识,在生活、学习和工作中可熟练利用各种网络资源,如浏览新闻、收发电子邮件和查找资料等,适合于电子信息工程、自动化、智能科学等非计算机专业;网络管理员或网络工程师目标要求掌握网络集成、网络管理、网络安全、网络编程等知识和技能,并对其中一项或若干项有所专长,可以胜任如网络规划设计、网络管理与维护、架设各种服务器和网络软硬件产品的开发等工作,适合于计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业;网络相关科学研究要求具备深厚的网络及相关学科的理论基础,今后主要从事科研和深层次开发工作,适合网络相关的研究生。wWW.133229.Com本文主要研究第二层次的改革与实践。

二、“计算机网络”课程教学中存在的问题

传统的“计算机网络”课程教学模式不利于提高学生的学习兴趣,对新形势下的培养目标有一定的制约作用,主要问题表现在几个方面。[2]

1.教材知识结构理论性偏强,教学内容偏离实际应用

目前国内的大多数计算机网络教材都是以osi/rm为索引,分层次展开,全方位介绍各个网络层次的工作原理、相关协议、运行机制等,知识点较多且内容抽象,学生理解起来比较困难,难以提高学习兴趣。osi体系结构是一个较为全面的网络层次结构,但是在实际中并没有得到广泛应用,实际中的网络案例又不完全符合osi体系结构,这往往会使学生对网络结构感到困惑。

2.教学模式落后

最初的教学模式是以教师为中心,通过黑板板书和语言描述向学生传授网络知识。这种方式有利于教师组织和监控整个教学过程,便于系统地传授知识,但不利于学生认知主体作用的发挥,不利于学生自主学习能力的培养。对于网络协议这类较为抽象的理论知识,单纯的板书和描述难以帮助学生对学习内容进行深入理解。

3.实践环节薄弱

一方面,计算机网络实验室的建设相对薄弱,实验设备落后,与实际应用的网络设备具有较大差距,且数量不足,无法保证每名学生具有较好的实验环境。另一方面,实验课程的内容过于流程化和简单化,没有突出对学生创新能力的培养。

4.忽视工程应用

课程的综合性、设计性实验缺乏与工程应用相结合的内容,与之相适应的软件建设滞后,难以将工程应用融入到课堂。

三、“计算机网络”课程的改革与实践

针对以上不足,我们主要在五个方面进行了改革和实践。

1.教材选用与内容优化

不同的专业有不同的教学目标,必须选择相对应的教材。对桂林电子科技大学计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业而言,“计算机网络”课程是专业技术基础课之一,除了要掌握一定的基本网络理论和核心协议,还要求掌握更高一等的技术和技能。经过课题组成员比较,选择谢希仁教授主编的《计算机网络》;在外文教材和双语授课时选择andrews.t.的《computernetwork》英文教材。

对电子信息工程、自动化、智能科学等专业而言,“计算机网络”课程是专业限选课或任选课之一,侧重于网络基本理论与应用。经过课题组成员比较,拟选择乔正洪的《计算机网络技术与应用》。

针对教材内容太多、偏重于介绍理论、欠缺实践环节、与工程联系不够紧密等问题,在讲授的时候略去了部分内容,比如安全方面的内容(另外一门课讲授),增加了一些实践相关的内容,如winsock编程、路由器基本操作等。在教学内容上力求推陈出新,引进和精选当代网络技术新发展及新应用作为网络基础的指向,在不断更新教学内容的同时优化课程体系,将基础知识与现代技术紧密结合,培养学生的创新意识和发展意愿。

2.坚持“教师为主导、学生为主体,因材施教”的教学模式

(1)贯彻基础课的教学必须和科学技术同步发展的教学观念,[3]建立终身教育的观念。科学发展与基础课程的教学改革相结合,以学科建设推动基础课程教学的改革。基础课程教学的改革又支撑新型专业建设与学科的发展,推进人才培养目标的实现。

更新教学内容的同时优化课程体系,将基础知识与现代通信技术紧密结合,将专业基础知识传授、能力培养和素质教育融为一体,实施知识结构合理、基础扎实、适应能力强、有创新精神和实践能力为基本内容的人才培养模式。

(2)教师为主导,学生为主体,因材施教。改进课堂的教学方法,以人为本,因材施教,充分发挥学生的潜力,提高教师的授课质量。教师努力研究课程的基本知识点以及这些知识点之间的相互关系,处理好信号、数据、信息之间的关系和传输特点;研究重点理论和实践知识点的教学方法,使教学内容更贴近学生,引导和帮助学生掌握基础知识和基本技能。

教师采用“发现式”互动教学方法,通过精心设计教学过程,采用“提出问题+要求解决方法”、“引导思考+适当提示”、“找出学生思路正确部分引申”、“扩充认识解决问题的条件”等方式,把握课程的进度,活跃课堂气氛,开发学生的潜能,使学生在获得知识的同时能从应用的角度思考网络通信中的问题和解决问题的思路,使学生建立科学的思维方法与创新意识。

3.采用先进的教学手段

(1)把多媒体技术引入课堂教学中,使理论和协议架构分析变得生动、形象、具体,同时解决了传统教学中课堂画图既费时效率又低的问题。再辅以现场概要线图等,让学生在学习具体知识时心中有网络体系大框架,便于知识定位。

(2)建立网络教学环境。目前桂林电子科技大学已有四个相关网上资源供学生使用:“计算机网络”课程网站,使师生在任何时候都可以利用网络资源学习;网络辅助教学平台(blackboard):向学生提供资源下载口、作业提交口、讨论区等;思科网络技术培训网站(http://cisco.netacad.net)作为思科网络技术培训基地之一,目前为部分优秀学生开放思科培训网站,让学生参与全球交流,直接接触最新网络技术;教师ftp:作为系统冗余,从教师ftp中学生也可以下载课件等。

4.加大实践教学环节,重视实践能力培养,培养学生的创新意识和创新能力

计算机网络是理论和实践结合非常紧密的一门课程。目前国内外计算机网络相关教材一般都偏重于理论的讲授,而忽视了动手实践方面的引导,为此应实验单独设课,独立考试。实验课学时占总学时的25%,并要求课外1∶1配套。实验内容根据学生的层次、学生的兴趣分为基础层、提高层、综合应用层三个层次。同时,补充了教材上没有的相关内容,如利用套接字进行网络通信编程,培养实践动手能力。而且把原来以教师为中心的实验教学变成了以学生为中心,积极开展开放性实验,延长实验室开放时间,增加大量的设计性或综合性实验,为学生近一步提高动手能力奠定了良好的基础,培养学生的创新意识和创新能力。

5.在课程教学的各环节中大力开发和应用网络技术,以网络技术构建网络课程教与学的互动平台,理论与工程应用并重

计算机网络是一门理论和实验实践相结合的专业基础课程,教师在讲授的过程中贯彻教学理念,引用网络发展历史背景故事和实际应用具体案例来帮助学生理解理论知识,引导学生形成提出问题、分析问题和解决问题的思维模式,培养学生的创新思维能力和综合专业素养。教学采用理论结合实践教学法,通过实验课程开设、实际网络系统参观和课程设计三个渠道将相关网络技术的应用充分融合到课程教学之中,使同学们接触到真实的网络世界,提高实践运用能力,理论与工程应用并重。

实验课程通过综合设计性实验,充分发挥学生的想象力和创新能力,是使学生获得对网络的工作原理与操作方法的感性认识,加深理解、验证、巩固课堂教学内容的最佳途径。

实际网络系统参观是在课程讲授过程中安排并带领学生参观校园网、学院局域网和企业的网络系统,使学生对计算机网络有感性认识。

课程设计要求学生独立设计一个网络应用系统或者分析企业已有计算机网络系统中存在的问题,提出改进方案,为企业设计满足实际需求的计算机网络系统,使学生理论联系实际,加深对计算机网络课堂教学内容的理解,培养学生灵活运用所学知识的能力。

四、结束语

本课程已建立课堂教学、实验教学、网络教学和工程应用交叉融合的教学结构,各教学环节相辅相成、互相交融,实现“加强基础,注重实践,因材施教,促进创新”的目标,形成了立体化的教学模式。通过这样的互动平台,使教与学进入互动沟通的最佳状态。不仅使教师实现了教懂、教准、教活,学生达到了乐学、善学、活学,而且增强了学生日常使用网络的能力,培养了学生的创新精神和实践能力。

参考文献:

网络工程的基本知识篇8

论文摘要:介绍了桂林电子科技大学在计算机网络课程教学改革方面的具体措施和方法。结合实际情况提出坚持“教师为主导、学生为主体,因材施教”的教学模式;采用“发现式”互动教学方法,引进多媒体教学,网络教学;重视实践环节,以网络技术构建网络课程教与学的互动平台,理论与工程应用并重。

一、教学目标定位

“计算机网络”课程是桂林电子科技大学计算机科学技术、网络工程、信息安全等专业的核心专业技术基础课之一,也是电子信息工程、自动化、智能科学等专业的专业限选课或任选课之一,通过该课程的教学使学生懂得网络的总体框架结构,能建立网络的概念,重点是使学生掌握网络基本原理和核心协议,并熟悉最常用的网络服务和网络工具,了解网络技术的新发展。

教学目标的正确定位是教学改革行之有效的前提和保障,即明确教学是为培养什么类型人才而服务。计算机网络的教学目标大致可分为三个层次:[1]网络基本应用、网络管理员或网络工程师、网络相关科学研究。其中,网络基本应用目标要求掌握计算机网络的基础知识,在生活、学习和工作中可熟练利用各种网络资源,如浏览新闻、收发电子邮件和查找资料等,适合于电子信息工程、自动化、智能科学等非计算机专业;网络管理员或网络工程师目标要求掌握网络集成、网络管理、网络安全、网络编程等知识和技能,并对其中一项或若干项有所专长,可以胜任如网络规划设计、网络管理与维护、架设各种服务器和网络软硬件产品的开发等工作,适合于计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业;网络相关科学研究要求具备深厚的网络及相关学科的理论基础,今后主要从事科研和深层次开发工作,适合网络相关的研究生。本文主要研究第二层次的改革与实践。

二、“计算机网络”课程教学中存在的问题

传统的“计算机网络”课程教学模式不利于提高学生的学习兴趣,对新形势下的培养目标有一定的制约作用,主要问题表现在几个方面。[2]

1.教材知识结构理论性偏强,教学内容偏离实际应用

目前国内的大多数计算机网络教材都是以OSI/RM为索引,分层次展开,全方位介绍各个网络层次的工作原理、相关协议、运行机制等,知识点较多且内容抽象,学生理解起来比较困难,难以提高学习兴趣。OSI体系结构是一个较为全面的网络层次结构,但是在实际中并没有得到广泛应用,实际中的网络案例又不完全符合OSI体系结构,这往往会使学生对网络结构感到困惑。

2.教学模式落后

最初的教学模式是以教师为中心,通过黑板板书和语言描述向学生传授网络知识。这种方式有利于教师组织和监控整个教学过程,便于系统地传授知识,但不利于学生认知主体作用的发挥,不利于学生自主学习能力的培养。对于网络协议这类较为抽象的理论知识,单纯的板书和描述难以帮助学生对学习内容进行深入理解。

3.实践环节薄弱

一方面,计算机网络实验室的建设相对薄弱,实验设备落后,与实际应用的网络设备具有较大差距,且数量不足,无法保证每名学生具有较好的实验环境。另一方面,实验课程的内容过于流程化和简单化,没有突出对学生创新能力的培养。

4.忽视工程应用

课程的综合性、设计性实验缺乏与工程应用相结合的内容,与之相适应的软件建设滞后,难以将工程应用融入到课堂。

三、“计算机网络”课程的改革与实践

针对以上不足,我们主要在五个方面进行了改革和实践。

1.教材选用与内容优化

不同的专业有不同的教学目标,必须选择相对应的教材。对桂林电子科技大学计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业而言,“计算机网络”课程是专业技术基础课之一,除了要掌握一定的基本网络理论和核心协议,还要求掌握更高一等的技术和技能。经过课题组成员比较,选择谢希仁教授主编的《计算机网络》;在外文教材和双语授课时选择Andrew S.T.的《computer network》英文教材。

对电子信息工程、自动化、智能科学等专业而言,“计算机网络”课程是专业限选课或任选课之一,侧重于网络基本理论与应用。经过课题组成员比较,拟选择乔正洪的《计算机网络技术与应用》。

针对教材内容太多、偏重于介绍理论、欠缺实践环节、与工程联系不够紧密等问题,在讲授的时候略去了部分内容,比如安全方面的内容(另外一门课讲授),增加了一些实践相关的内容,如WinSock编程、路由器基本操作等。在教学内容上力求推陈出新,引进和精选当代网络技术新发展及新应用作为网络基础的指向,在不断更新教学内容的同时优化课程体系,将基础知识与现代技术紧密结合,培养学生的创新意识和发展意愿。

2.坚持“教师为主导、学生为主体,因材施教”的教学模式

(1)贯彻基础课的教学必须和科学技术同步发展的教学观念,[3]建立终身教育的观念。科学发展与基础课程的教学改革相结合,以学科建设推动基础课程教学的改革。基础课程教学的改革又支撑新型专业建设与学科的发展,推进人才培养目标的实现。

更新教学内容的同时优化课程体系,将基础知识与现代通信技术紧密结合,将专业基础知识传授、能力培养和素质教育融为一体,实施知识结构合理、基础扎实、适应能力强、有创新精神和实践能力为基本内容的人才培养模式。

(2)教师为主导,学生为主体,因材施教。改进课堂的教学方法,以人为本,因材施教,充分发挥学生的潜力,提高教师的授课质量。教师努力研究课程的基本知识点以及这些知识点之间的相互关系,处理好信号、数据、信息之间的关系和传输特点;研究重点理论和实践知识点的教学方法,使教学内容更贴近学生,引导和帮助学生掌握基础知识和基本技能。

教师采用“发现式”互动教学方法,通过精心设计教学过程,采用“提出问题+要求解决方法”、“引导思考+适当提示”、“找出学生思路正确部分引申”、“扩充认识解决问题的条件”等方式,把握课程的进度,活跃课堂气氛,开发学生的潜能,使学生在获得知识的同时能从应用的角度思考网络通信中的问题和解决问题的思路,使学生建立科学的思维方法与创新意识。

3.采用先进的教学手段

(1)把多媒体技术引入课堂教学中,使理论和协议架构分析变得生动、形象、具体,同时解决了传统教学中课堂画图既费时效率又低的问题。再辅以现场概要线图等,让学生在学习具体知识时心中有网络体系大框架,便于知识定位。

(2)建立网络教学环境。目前桂林电子科技大学已有四个相关网上资源供学生使用:“计算机网络”课程网站,使师生在任何时候都可以利用网络资源学习;网络辅助教学平台(Blackboard):向学生提供资源下载口、作业提交口、讨论区等;思科网络技术培训网站(http://cisco.netacad.net)作为思科网络技术培训基地之一,目前为部分优秀学生开放思科培训网站,让学生参与全球交流,直接接触最新网络技术;教师FTP:作为系统冗余,从教师FTP中学生也可以下载课件等。

4.加大实践教学环节,重视实践能力培养,培养学生的创新意识和创新能力

计算机网络是理论和实践结合非常紧密的一门课程。目前国内外计算机网络相关教材一般都偏重于理论的讲授,而忽视了动手实践方面的引导,为此应实验单独设课,独立考试。实验课学时占总学时的25%,并要求课外1∶1配套。实验内容根据学生的层次、学生的兴趣分为基础层、提高层、综合应用层三个层次。同时,补充了教材上没有的相关内容,如利用套接字进行网络通信编程,培养实践动手能力。而且把原来以教师为中心的实验教学变成了以学生为中心,积极开展开放性实验,延长实验室开放时间,增加大量的设计性或综合性实验,为学生近一步提高动手能力奠定了良好的基础,培养学生的创新意识和创新能力。

5.在课程教学的各环节中大力开发和应用网络技术,以网络技术构建网络课程教与学的互动平台,理论与工程应用并重

计算机网络是一门理论和实验实践相结合的专业基础课程,教师在讲授的过程中贯彻教学理念,引用网络发展历史背景故事和实际应用具体案例来帮助学生理解理论知识,引导学生形成提出问题、分析问题和解决问题的思维模式,培养学生的创新思维能力和综合专业素养。教学采用理论结合实践教学法,通过实验课程开设、实际网络系统参观和课程设计三个渠道将相关网络技术的应用充分融合到课程教学之中,使同学们接触到真实的网络世界,提高实践运用能力,理论与工程应用并重。

实验课程通过综合设计性实验,充分发挥学生的想象力和创新能力,是使学生获得对网络的工作原理与操作方法的感性认识,加深理解、验证、巩固课堂教学内容的最佳途径。

实际网络系统参观是在课程讲授过程中安排并带领学生参观校园网、学院局域网和企业的网络系统,使学生对计算机网络有感性认识。

课程设计要求学生独立设计一个网络应用系统或者分析企业已有计算机网络系统中存在的问题,提出改进方案,为企业设计满足实际需求的计算机网络系统,使学生理论联系实际,加深对计算机网络课堂教学内容的理解,培养学生灵活运用所学知识的能力。

四、结束语

本课程已建立课堂教学、实验教学、网络教学和工程应用交叉融合的教学结构,各教学环节相辅相成、互相交融,实现“加强基础,注重实践,因材施教,促进创新”的目标,形成了立体化的教学模式。通过这样的互动平台,使教与学进入互动沟通的最佳状态。不仅使教师实现了教懂、教准、教活,学生达到了乐学、善学、活学,而且增强了学生日常使用网络的能力,培养了学生的创新精神和实践能力。

参考文献

网络工程的基本知识篇9

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

随着网络技术的迅猛发展及网络应用系统的普及,网络人才需求倍增,越来越多的高校开设了网络工程本科专业。在网络工程人才的培养体系中,计算机网络类课程是其中的主体和关键。传统的计算机网络类课程普遍存在实验教学薄弱、与实际应用脱节的问题,如何开展实验教学,使实验教学发挥出其应有的作用,是计算机网络类课程教学工作中必须解决的问题。既有助于学生理解和掌握相关理论知识,又能够让学生学到实用技能,是网络工程专业计算机网络类课程实验教学的基本原则。结合近年来网络工程专业教学过程中对计算机网络类课程实验教学的实践和认识,我们进行了计算机网络类课程实验教学的相关研究。

2网络工程人才培养目标

网络工程本科专业人才的培养目标是培养具有网络工程专业宽厚的基础理论,较广泛的专业知识,较好的外语运用能力,较强的动手能力,系统地掌握计算机科学、计算机网络的基本理论和网络工程的应用技术,并具有一定创新精神和研究开发能力的高级技术人才。合格的网络工程专业毕业生应当掌握计算机网络的基本理论及网络工程的应用技术,了解网络协议体系、网络互联技术、组网工程、网络性能评估、网络管理等相关知识,具有较强的分析问题、处理问题的能力,了解与计算机网络有关的法规和信息科学与技术的发展动态。能够从事计算机网络规划设计、研究,网络运行管理和性能分析、网络工程设计及维护等工作。

3课程体系结构

网络工程专业教学所包含课程的种类较多,明确各门课程间的支撑关系是开展理论教学和实验教学的前提。对于我国的高校来说,网络工程本科专业是一个全新的专业,不同高校在进行网络工程本科人才培养时所开设的计算机网络类课程的名称也不尽相同。根据具体课程的教学内容,把计算机网络类课程进行分类,分类结果如表1所示。

在表1所示的各类课程中,网络基础类课程的教学内容基本固定,是计算机网络类课程的基础;网络技术类课程的教学内容有较大的弹性,其目的主要是为了拓展学生的知识体系;网络工程类、网络管理类、网络安全类和网络编程类课程则分别针对网络工程专业不同的研究和应用方向。以上各类课程所讲授的知识既有区别又存在一定的支撑关系,各类课程间的关系如图1所示。

从图1中可以看到,网络基础类课程是其他各类课程的基础;网络管理类课程需要从网络工程类课程中得到知识点的支撑;同样,网络安全类课程需要从网络编程类课程中得到知识点的支撑;而网络管理与网络安全类课程间又存在相互补充的情况,例如:安全管理是网络管理的基本功能之一,网络安全又与具体的网络管理方式密切相关。

明确了计算机网络类课程间的相互关系,就可以更好地制定专业培养计划,在教学中根据各门课程的支撑关系,按顺序开展理论教学和实验教学,得到更好的教学效果。

4实验教学内容的特点和分类

4.1实验教学内容的特点

通过研究计算机网络类课程的体系结构可以发现,计算机网络类课程的方向和种类较多,涉及到的实验教学内容则更为繁杂。计算机网络类课程的实验教学有以下特点:

(1) 实验方式不同。计算机网络类课程实验教学的开展有多种形式,包括:演示类实验,例如网络设备认知实验;操作类实验,例如物理线缆制作与设备连接实验;设计类实验,例如网络协议编程实验;综合类实验,将以上几种方式结合起来进行的复杂实验。

(2) 实验设备不同。计算机网络类课程的不同实验需要使用不同的实验设备,例如:网络应用系统编程类实验只需要网络环境内的计算机;网络操作系统配置实验则需要性能更好的服务器;而某些网络管理和网络安全类实验需要在三层交换机、路由器、防火墙等核心网络设备上进行操作。实验设备的不同除了需要学生学习和掌握不同设备的使用方法外,还对实验教学过程中的设备使用方式提出了新的要求,例如,网络编程类实验可以采取每名学生一台计算机的方式进行,而某些网络管理和网络安全类实验需要多名学生以小组的形式进行实验。

(3) 实验的复杂程度不同。由于计算机网络类实验的实验方式和实验设备差别较大,因此实验的复杂程度也存在较大差别。某些实验只需进行相对简单的操作,例如网络常用命令的使用实验、双绞线的制作等;某些实验需要在深入研究网络协议的基础上,在核心网络设备上进行实验,例如防火墙和IDS的配置实验。

4.2实验教学内容的分类

经过分析可以发现,计算机网络类课程的实验具有实验方式不同、实验设备种类繁多和实验的复杂程度差别较大的特点,因此需要对实验进行分类,以便在实验教学过程中选取合适的实验内容。这里把计算机网络各类课程的实验分为基本和提高两大类,如表2所示。

由于网络基础类课程主要讲解计算机网络的基本理论知识,因此这类课程的实验内容较少,且都属于基本类实验。网络技术类课程的教学内容多为新型网络或热点技术,因此这类课程的实验内容没有在表中给出。实验分类的基本原则是:把每类课程中与重点教学内容对应、具有代表性、实际应用中较为广泛的实验内容列为基本类实验;把每类课程中难度较大、涉及的技术和设备专业性较强的实验内容归入提高类实验。需要说明的是,表2中所给出的分类只是一种参考形式,不同高校在组织教学时可以根据各自的培养方向、师资特点、实验室条件等进行相应的调整。

5实验的开设和考核方式

5.1网络实验的特点

传统的实验教学只包括课堂实验方式。随着高校教学的发展,原有的教学方式已经不能满足计算机网络实验教学的需要。首先,某些计算机网络的理论知识较难理解,不同学生对于理论知识和实验技能的掌握有着较大差别,如果仅限于规定时间的课内实验教学,则会出现部分学生通过做实验达到了帮助理解理论知识和掌握实用技能的目的,而另一部分学生没有完成实验的情况;其次,有些计算机网络类实验,如交换机、路由器、防火墙等网络设备的配置,需要在精密、昂贵的网络设备上进行操作,由于价格等方面的原因,交换机、路由器等网络设备不可能做到人手一台,需要分组使用,这样同一组学生中,有的学生操作较多,得到了较多的实验机会,而有些学生操作较少,没有达到实验目的。基于以上原因,在计算机网络类课程的实验教学中,不应仅限于课内实验,应该对原有的方法进行改革。

5.2实验的开设方式

课内实验教学与课后开放实验相结合的实验开设方式是提高计算机网络类实验教学质量的有效方法。表2中的基本类实验是各类课程中的重点实验,要求学生能够熟练掌握,适合采用课内实验的方式进行;对于提高类实验,可以根据具体的培养方向和实验室条件,采用课外开放实验的方式进行。

对于基本类实验中某些难度较大或重点的实验,可以采取以课内实验为主,以课后开放实验为辅的方式进行。

采用这种方法时,计算机网络类实验教学包括以下步骤:

(1) 教师在课内实验中通过提问、检查等方法了解学生对实验内容和相关知识的掌握情况,关键是学生在实验过程中存在的主要问题

(2) 教师在下一次的课堂教学中纠正和总结实验中存在的问题,并在课后通过预约的方式与学生和实验室管理人员共同确定开放实验的时间、人数和实验内容

(3) 预约过的学生在指定的时间内完成课外的开放实验,教师进行相应的检查和指导

另外,在阶段性教学结束和考前复习等教学阶段,可以安排针对特定知识点,面向全体学生的开放实验。这样可以使学生更好地掌握实验技能,提高实验教学效果。

5.3实验的考核方式

在实验成绩考核方面,可以规定学生在完成每门课程中的课内基本类实验的基础上,以开放实验的方式选作规定数量的提高类实验,即基本类实验为必修实验,提高类实验为选修实验。学生的实验成绩由必修实验和选修实验两部分构成。这样既可以保证学生完成必需的实验,又为学有余力的学生提供更多的实验机会。这种实验的考核方式既保证了实验教学的质量,又能够客观地反映学生的实验能力。

6结论

网络工程人才培养基于帮助学生理解掌握理论知识和能够让学生学到切实可用的网络实用技能这两个原则。理清计算机网络类课程的体系结构,合理地选取实验项目并分配到相应的教学环节中,将对提高教学效果和培养学生的动手能力起到重要作用,既有利于学生对课堂所学知识的掌握,又可以提高学生在就业中的竞争力。课内实验教学与课后开放实验相结合的实验教学和考核方式可以解决实验过程中实验课时和实验设备受限的问题,经过改革后的计算机网络类课程实验教学方式能够有效地提高实验教学的效果。

参考文献:

[1] 郝继升. 加强实践教学体系的建设,努力提高计算机专业学生的综合素质[J]. 计算机教育,2007(6):25-27.

[2] 张铮. 专业实验教学改革的探索[J]. 实验技术与管理,2003(10):163-166.

网络工程的基本知识篇10

中图分类号:C961 文献标识码:A文章编号:

高职计算机网络技术专业的人才培养,一定要有别于研究型人才的培养,围绕市场和岗位的需求,要以培养计算机网络工程技术、网络应用和网络管理等的应用型人才为培养目标。以职业能力培养为目标的基于校企合作的三阶段人才培养模式的课程体系,为计算机网络专业的教学环境和教学资源的建设提出了新的挑战。要想顺利实施三阶段人才培养模式,必须在教学环境和教学资源的建设上进行更多的基础性研究和实践。

我们在充分的市场调研的基础上,围绕岗位的需求,提出了以工作过程和职业岗位能力为导向,结合“组网”、“管网”、“用网”三大模块,形成了适应于当前市场需求的新的课程体系。并在此体系上构建了“模块化、组合型、进阶式”人才培养方案。为了使本课程体系的教学更有实效,我们依托教学做一体化、校企合作等方法,创建了三阶段人才培养模式。

1 适应市场和岗位需求的课程体系

经过多年的探索、改革和充分的市场调研,在校企共建的基础上,我们按照从简单到复杂、从单一到综合、从低级到高级的知识进阶规律,从岗位素质出发,结合“组网”、“管网”、“用网”三大模块,形成了基本适合当前市场和岗位需求的新的课程体系。

2 基于校企合作的三阶段人才培养模式

新的课程体系形成了一套完整的课程群。这些课程开设最终目标是培养具有独立完成职业工作任务的专业能力、分析和解决问题的方法能力,能够完成“组网、管网、用网”的高素质技能型专门人才。为完成这一目标我们创建了三阶段人才培养模式。

2.1 第一阶段:小型网络构建能力培养阶段

依靠校内实训平台,将知识融入到职业技能训练之中。课程以单元项目为主线,构建学生基本技能。培养能完成小型企业的局域网的组建、管理和应用能力的人才。

2.2 第二阶段:园区和企业网构建能力培养阶段

与行业中骨干企业合作,以注重培养实战技能为主线,充分利用合作企业提供的教学资源,开发真实环境下的实践项目。培养具有较高技能的企业网、园区网组建、管理人才。

2.3 第三阶段:综合能力和拓展能力培养阶段

学习目标主要是在校外的企业顶岗工作。以达到专业应具备的企业经验和综合素质。“顶岗性实习”围绕岗位适应能力和职业拓展能力设计课程,以实训基地为主,有计划地安排顶岗实习。具有较高技能的企业网、园区网组建、管理人才。

3 基于三阶段培养模式的课程体系的实施

3.1 教学思路

在课程体系的实施过程中,我们以知识构建和应用能力培养为重点,构建网络技术专业理论教学和实践教学内容。在第一和第二阶段,我们选择与能力培养的核心要素有关的基础理论知识,将应用能力与专业基础知识和专业技能重新组合,整合成新的课程结构,以工程化为主线,教学过程采用教学做一体化模式,推行“工程案例式”、“目标任务驱动式”和“工程项目教学法”教学,使教学过程具有较强的针对性。同时依托学院的实训设备和学院信息网络中心,以及校内外企业实训基地,提供良好的工程实训环境,保证实际动手应用能力的培养;推行“教学外置”,鼓励学生参与学院和企业的实践的工程项目,使参与的学生得到了很大的锻炼;考核过程注重“过程性考核”,加大实训考核所占的比例,使实训效果更加明显。

第二和第三阶段也就是企业网构建和综合能力培养阶段。根据阶段目标,我们首先构建集成化课程体系,重点是要对专业核心课程进行重构,即以“做项目”为主线来组织课程内容,并通过学院校园网及院信息网络中心、校外企业实训基地中的实际网络工程设计与施工现场教学,给学生提供网络系统集成实践能力锻炼的机会。在实训教学过程中,学生要参与校园网工程或企业网工程建设,或参与对网络工程建设后期的运行和维护。与企业建立长期的合作关系,教师带领学生走出校门,到真实的网络工程设计与施工现场,参与网络工程项目的建设过程。

3.2 教学方法

3.2.1 基于实践知识为主导的案例教学法

进行对比分析以实践知识为主导的案例教学模式,实践模式通过模拟真实实践情景,可为学生提供一种融会贯通所学知识的境遇性体验。同时,实践模式能使学生在积累实践经验的过程中,体验知识的主观性、境遇性和生成性。可以在学生中创建共同的交流平台,营造一种促进学生经验学习的气氛,让学生在案例讨论中合作性地解决问题,保证每个学生在模拟实践的情况下,都会基于自己经验背景,建构与问题相关的实践知识。按照此教学模式可以搭建网络教育互动平台,使学生学会在网络环境中合作解决问题。

3.2.2 基于课程目标的导向式教学法

基于网络的目标导向式教学模式强调的是目标导向性,即教师在授课前,应根据有关课程的课程标准和工程项目案例,在吃透教材的基础上理清该课程的知识体系,并明确各知识点及其所要达到的学习目标。在进行各知识点单元教学前,需预先告知同学们这个知识点所要达到的教学目标,如何应用在具体的工程项目中。使学生形成一种对学习目标的心理准备,从而做到有备而来。而在实现教学目标的过程中,可以通过涵盖各个知识点的案例和工程项目,不断地设法引导学生向既定的教学目标接近,并在实现教学目标后与学生一起进行课堂总结,以便学生巩固提高。这种教学模式的教学目标明确,具有循序渐进的特点,适合于提高学生的学习主动性和激发参与意识。

3.2.3 基于综合能力培养的项目教学法

在项目教学模式中,学校和企业有关人员共同组成项目小组,深入实际,在应用已有的知识,解决问题的同时,师生共同完成一个完整的“项目”工作。通过参与示范项目,学生回顾掌握的基础知识,找到学习新知识的支点,然后运用知识迁移、协作讨论等方式来完成对知识的意义建构。通过完成相应的项目达到培养解决实际问题的能力。

项目教学模式提高了学生运用计算机网络原理、综合布线技术和网络工程技术等知识解决实际问题的能力。采用这种模式,使学生掌握各种网络工程和园区网设计、网络工程和园区网施工方案撰写、项目管理和积累工程实践经验。

4 结束语

在计算机网络技术迅猛发展和广泛应用的今天,网络技术基本知识与基本操作技能成了计算机网络专业类学生必不可少的专业素质。特别是高职计算机网络技术专业的人才培养,一定要有别于研究型人才的培养,围绕市场和岗位的需求,要以培养计算机网络工程技术、网络应用和网络管理等的应用型人才为培养目标。注重的是实际应用和实际操作能力。

参考文献:

[1] 陈解放.基于中国国情的工学结合人才培养模式实施路径选择[J].中国高教研究,

网络工程的基本知识篇11

2002年我院开始进行计算机类专业课程体系改革工作,通过调查、研究、实践、完善、优化,形成了“平台+岗位”的课程体系和相应的实施方案,改革成果显著,“基于IT类职业岗位课程建设研究与实践”教学成果获浙江省教学成果二等奖(2005年)。计算机网络技术专业作为院级重点专业,积极开展了基于“平台+岗位”的课程改革工作。在课程体系上以专业技术(技能)和职业素质培养为主线,建立了一套与专业培养目标相适应的课程体系,从专业教育为主转向以综合素质培养为主,从理论知识传授为主转向以职业岗位能力培养为主。强调前导课程与后续课程对口、专业知识与岗位应用对口、实践技能与专业岗位对口,经过课程的重组与整合形成新的课程体系。突出岗位技术(技能)的培养,重点培养两个主岗位(网络管理员、计算机系统维护员)和两个辅助岗位(数据库管理员、电子商务员),强调课程与职业岗位对接,相应设置了岗位系列课程。

本人根据多年岗位系列课程教学的切身体验和实践,就计算机网络技术专业中的网络管理员岗位系列课程的设置、整合与实践等方面进行探讨。

岗位系列课程的模式及设置

岗位系列课程模式根据“以就业为导向、以岗位为依据、以能力为本位”的专业建设指导思想,“平台+岗位”的课程体系充分体现“就业需要——确定岗位——确定能力(技能、技术)”的基本原则。每个职业岗位能力可以分为个人能力(责任意识、职业道德、职业素养等)、关键能力(学习能力、工作能力、创新能力等)和技术(技能)能力。[1]岗位系列课程模式是把职业岗位要求的高素质和高技能的培养和训练任务,设计成一个贯穿学业全过程的链状课程,即岗位系列课程。以问题为中心的科目课程培养职业需要的基本技能和关键能力,以行动为导向的项目课程或训练课程培养职业需要的专门技术能力。[1]岗位系列课程是根据某一职业岗位或某类相近岗位工作能力要求而设置的一组课程,该课程组中的职业技能课、职业技术课及职业岗位综合实训课之间的联系如图1所示。

网络管理员岗位系列课程设置计算机网络技术专业的培养目标是培养技能型的高级网络技术人才,使学生既具备现代计算机网络基础知识,同时掌握网络组建、网络管理与网络安全的基本技术(技能),又具有很强的实际操作能力。[2]主要从事各行各业计算机软硬件安装、调试与维修;从事计算机网络系统的配置、管理和维护;从事计算机网站的开发、管理和维护等岗位工作。网络管理员作为该专业的主岗位,其相应的课程设置如图2所示。在课程设置上,坚持应用能力“宽窄”结合的方针,按照“学习网络”、“使用网络 ”、“组建网络 ”、“管理网络”的学习过程设置课程,使学生逐步深入掌握网络知识,培养学生各个方面的网络应用能力。同时,适当兼顾其他应用能力的培养。

岗位系列课程内容的整合和目标说明

根据高职教育的特点,对原先的计算机网络课程进行了整合与改革,进一步整合教学内容,进行岗位系列课程设置。同时针对岗位系列课程的各课程之间关系密切、逻辑性强的特点,知识应具有递进性,内容应前后衔接合理,以便组织教学。对教学内容要求具有明显的时代性和先进性。

计算机网络基础与应用(1)课程内容整合的思路。把《计算机网络技术》、《Internet应用》、《计算机网络操作系统》三门课程整合成《计算机网络基础与应用》,作为一门职业技能课程,纳入专业人才培养体系中,充分体现理论“必需、够用”的原则。计算机网络的基本原理和概念,很多已体现在人们熟悉的网络应用中(Internet应用),网络服务器环境已有条件在一般机房里搭建,将这三门课综合在一起,有利于学生在“学中用和用中学”,以提高学生的学习兴趣,降低学习的难度,并真正达到学有实效。(2)主要教学内容。本课程讲授计算机网络的基本知识、数据通信基础、局域网基础与网络互联、Internet的基础知识及应用、基于Windows Server 网络操作系统的AD安装、网络命令、IP地址的简单设置、用户账户的管理、资源共享、网络安全等。(3)课程教学目标。学生应具备一定的网络与通信基础知识,了解计算机网络的体系结构、网络分类及各类网络的特点,了解Internet的相关知识、技术特点及应用。简单的网络连接和共享资源的使用方法,熟悉一种网络操作系统(Windows 2000Server)的使用和一般的网络管理方法,能够在网络上创建和配置Web站台、FTP站点。

企业网组建与管理(1)选择课程的思路。随着计算机网络的普遍应用,中、小型计算机网络的组建和维护,是计算机应用专业学生应具备的重要技能。所以为计算机网络技术专业的学生选择开设《企业网组建与管理》课。(2)主要教学内容。本课程涉及组网基础、组网工程、组网设备、网络服务、网络设计、网络管理、网络安全和网络维护,这些内容包括组网前期的准备、组网中期的实现和组网后期的管理维护。本课程除了要求学生掌握企业网组建与管理知识外,更重要的是要求学生具备企业网的安装、调试等解决实际问题的能力。因此,在教学中一定要重视课程的实训和实践,适当地加大实训和实践课时,同时要设立专门的实训室,配置必要的实训设备和专业实训人员,为学生提供比较好的实训与实践环境。(3)课程教学目标。学会并掌握基于WindowsServer平台的Intranet网络的构建与管理,常见的局域网环境搭建与管理;学生应对局域网的基础知识、工作原理及发展趋势有一个全面、系统的了解;了解组网工程的基本知识,掌握常用的局域网组网技术,熟悉当前流行的网络架构和典型的局域网设备和组件产品;能够运用所学的计算机网络原理和组网技术等专业知识和技能,规划、设计并组建及维护中、小型局域网络。让学生在前续课程学习的基础上,在系统科学方法的指导下,能根据用户网络的需求分析和计算机软硬件工程开发的技术规范,综合运用所学的知识和技术,提出计算机网络系统的解决方案并具有将网络硬、软件系统综合集成为完整的网络体系(网络应用环境)的技能。能运用简单网管协议(SNMP)、TCP/IP协议、代理服务器等软、硬件环境提供网络管理和服务。掌握网络安全、网络防火墙、广域网的接入、网络运行管理、网络应用系统开发环境的搭建等技术。培养学生搭建配置和管理基于平台的局域网的能力,使学生学会局域网组建的基本知识,学会IIS环境的配置及服务软件的工作原理、FTP站点和WEB站点的架构和访问、DNS的解析配置、邮件服务器的架构、即时信息服务的架构、基于ISA Server的代理服务器的配置。

网络组建与管理实训通过实训,让学生了解网络组建过程与管理技术,掌握网络组建与管理的方法,通过实际工程技术项目亲自组建、配置与管理,积累实际项目解决的经验,为学生今后参加网络组建与管理工作打下坚实的基础。(1)选择课程的思路。本课程主要目的是提高该专业学生计算机网络知识和技术的综合应用能力。该课程涵盖了计算机网络与通讯的主要技术和网络管理方法。《网络组建与管理实训课》是高职院校计算机网络技术类专业的一门岗位综合实训课。本课程讲授和实践计算机局域网的配置和互联、基于局域网架构网络服务。(2)实训内容(模块)包括:网络互连(包括局域网和广域网);Cisco网络互连之静态路由;Cisco网络互连之动态路由;远程管理之Telnet;标准访问控制列表;扩展访问控制列表;Vlan划分及Vlan间路由(路由器和三层交换机);CDP(思科路由发现)。(3)课程教学目标。通过本课程的学习和实践,使学生能够比较系统和全面地掌握计算机网络的组建原则、组建方法,掌握网络管理的先进技术,了解计算机网络的主要软硬件产品的技术特点和实际应用情况,能够根据实际情况熟练组建网络配置设备。具备较强的计算机网络软硬件的安装、调试和运用能力,为今后从事计算机网络组建与管理方面的实际工作和进一步学习研究打下一定的理论和实践基础。

岗位系列课程的实验、实训室建设

为了完成以上课程的教学目标,至少建设以下两个实验、实训室。

计算机网络实验室本实训室主要为《计算机网络基础与应用》课程提供实验环境。可供学生完成以下实验任务:(1)Internet技术和应用;(2)网卡的安装;(3)RJ45网线的制作和检测;(4)双机互联;(5)Windows对等网络的组建和应用;(6)小型局域网的互联;(7)Internet的接入技术;(8)Windows 2000Server的安装及管理。

网络组建与管理实训室本实训室主要通过与神州数码网络公司合作搭建实验实训的真实环境,建设计算机网络的专业教室,为《企业网组建与管理》、《网络组建与管理实训》两门课程提供所需软、硬件环境。主要可供学生完成《企业网组建与管理》课的实验模块、《网络组建与管理实训》课的综合实训模块。(1)实验模块:IP子网规划;设备间设备设计;路由器配置;DNS服务器的配置;DHCP服务器的配置;DNS服务器的配置;FTP服务器的配置;邮件服务配置;终端服务配置;校园网拓扑设计;网络安全管理。(2)实训模块:网络互连(包括局域网和广域网);Cisco网络互连之静态路由;Cisco网络互连之动态路由;远程管理之Telnet;标准访问控制列表;扩展访问控制列表;Vlan划分及Vlan间路由(路由器和三层交换机);CDP(思科路由发现)。把网络管理软件Solar winds融于上述实训的各模块中,使得实训更加综合,更加有趣,更加实用。

多年来,学院致力于基于“平台+岗位”的IT职业课程体系的构建与实施,但仍需进一步加强探讨。如网络技术本身具有“高、精、尖、快”的特点,[3]如何保持高职教材和岗位系列课程建设相协调是岗位系列课程建设所面临问题。岗位系列课程是由内容相关的若干课程组成,任何课程内容的变化都需要岗位系列课程中其他课程内容的调整,否则体现不出针对性、先进性和应用性等特点。总之,实践实训环境如何进一步满足人才培养方案以及学生个性化培养的需要也应进一步研究。

参考文献:

网络工程的基本知识篇12

关键词:

思科网络技术学院;网络工程专业;融合;借鉴

随着网络技术的不断发展,网络系统的不断完善,网络应用的不断扩大和深入,基于网络技术的信息产业将获得巨大的发展机遇。面对这种机遇与挑战,培养网络工程专业各类技术人才、提升网络工程专业人才培养质量迫在眉睫。经过十多年的发展,网络工程专业的教育实现了跨越,从原来的一个专业方向发展成为全国性的大专业。在网络工程专业的发展过程中,主要问题表现在专业定位以及由此产生的专业课程体系规范建设方面[1]。作为思科公司规模最大、持续时间最长的社会公益项目,思科网络技术学院(以下简称思科网院)[2]通过校企合作,用思科提供的课程培养符合市场诉求的复合型网络技术人才。课程强调实践性学习以及岗前技能准备,让学生符合“互联网+”时代对网络技术越来越高的技能要求。通过初步探索思科网院课程体系与网络工程专业人才培养的融合,为解决网络工程专业定位不明确、课程体系不规范、知识面不宽广等问题,提供了有益的思路。

1网络工程专业建设

网络工程专业涉及计算机网络的设计、规划、组网、维护、管理、安全和应用等方面的工程科学和实践问题。迄今为止,网络工程已形成独有的理论、工程方法和技术架构,专业课程体系趋于完善,专业方向基本明晰[3]。文献[1]旨在明确高等院校网络工程专业人才培养目标和定位,明确网络工程专业人才的技术与技能需求,据此论证网络工程专业知识领域、确定核心知识单元,在此基础上制定网络工程专业课程体系和教学实施计划,供高等院校网络工程专业教学参考,以下简称“方案”。文献[3]作为一种标准和规格,从工程教学的本质出发,探究网络工程的专业定位,梳理知识体系与能力构成,为各高等学校开展专业建设和人才培养提供必要的参考和建议,各高等学校可在专业规范基本要求的基础上,注重提高教学质量,发展和形成自身的专业特色,以下简称为“规范”。以上两个文件成为目前国内网络工程专业建设的两个指导性文件。“规范”中提出网络工程专业学生应该具备网络协议分析、设计与实现,网络设备研发,网络应用系统设计与开发,网络工程规划、设计与实施,网络系统管理与维护,网络系统安全保障六个方面的能力之一。“方案”中提出将网络工程专业划分为网络设计、网络应用、组网工程、网络管理与安全等四个方向。同时,围绕四个专业方向制定了一个包括公共基础、专业基础、专业必修、专业选修、专业实践五个环节的课程体系结构,一个包括课内实验、课程设计、学科竞赛、自主创新、实习实训、毕业设计等环节的实践教学体系。思科网院CCNA(思科认证网络工程师)路由和交换课程体系[4]全面覆盖了组网工程方向人才培养的全过程,对于培养学生网络工程规划、设计与实施能力具有积极意义。它从专业基础、专业必修、专业选修到实践教学等各个环节,均提供了丰富详实的教学资源、模拟软件、实验资源和学习平台,加之高水平的学科竞赛、高质量的实习及就业机会,使得学生能够充分借助思科网院这个平台,学好网络技术,胜任岗位需求,实现职业规划。

2思科网络技术学院课程体系

思科网院课程由思科公司和合作伙伴共同开发,以NetSpace作为课程平台(为配合课程教学推出的一个在线学习、测验平台,课程的所有相关资源可从该平台下载),主要内容包括信息通信技术和网络专业知识,着重培养学生的网络技术、创新能力、21世纪必备职业技能等,较好地帮助学生做好职场入门、职业认证、创业能力、继续教育等方面的准备。课程开展形式包括教师开课和自主学习两种方式,其中教师开课主要采用面对面教室教学与在线教学相结合,自主学习指学生自主报名参加在线学习课程,按照自己的节奏安排时间完成学习任务。思科网院课程体系框架请参见文献[5],各门具体课程请参见文献[4]。以下详细介绍3门与网络工程专业组网工程方向人才培养密切相关的课程。

2.1CCNA课程

CCNA课程分为如下4个学期的内容。1)网络简介。介绍因特网和计算机网络的体系结构、功能、组件和模块。介绍IP编址原理以及以太网概念、介质和工作原理方面的基本知识,为选修其他CCNA路由和交换课程打下坚实的基础。修完本课程后,能够组建简单的LAN,完成基本的路由器和交换机配置,以及实现IP编址方案。2)路由和交换基础。介绍了小型网络中路由器和交换机的架构、组件和操作。将学到如何配置路由器和交换机的基本功能。学完本课程后,将能够配置、排错路由器和交换机,并能够解决IPv4和IPv6网络中RIPv1、RIPv2、单域/多域OSPF、虚拟LAN、VLAN间路由相关的常见问题。3)连接网络。介绍了聚合应用在复杂网络中所需要的WAN技术和网络服务。了解如何选择网络设备和WAN技术,以满足网络需求,将学到配置和排错网络设备以及解决与数据链路协议相关的常见问题等知识,还将掌握在复杂网络中实施IPSec和VPN所需的知识和技巧。4)扩展网络。阐述了大型复杂网络的架构、组件以及交换机和路由器的工作原理。学习如何配置路由器和交换机的高级功能。学完本课程后,能够配置路由器和交换机,能够排除其故障,并且能够解决IPv4和IPv6网络中常见的OSPF、EIGRP、STP和VTP问题,并具备在网络中实现DHCP和DNS所需的知识和技能。

2.2ITE课程

ITE课程涵盖计算机软硬件的基础知识和高级概念。学生在学完本课程后,能够描述计算机的内部组件、组装计算机系统、安装操作系统、使用系统工具和诊断软件并进行故障排除。学生还将能够连接到Internet以及在网络环境中共享资源。本课程的新主题包括移动设备和客户端虚拟化,扩展主题包括MicrosoftWindows7操作系统、安全性、网络连接和故障排除。

2.3PT课程

CiscoPacketTracer是由Cisco公司的一个辅助学习工具,为学习思科网络课程的初学者设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑,并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程,观察网络实时运行情况。可以学习IOS的配置,锻炼故障排查能力。

3融合与实践

3.1CCNA课程与专业培养方案的对接

在学校最新修订的网络工程专业培养方案中,根据“规范”和“方案”两个指导性文件的内容,结合学校的实际情况,将专业培养进一步凝炼为网络设计与集成(即“方案”中的组网工程方向)、网络应用开发、网络管理与安全3个方向。保证六种能力培养不变的前提下,严格按照“规范”和“方案”提出的课程体系结构和实践教学体系不断完善专业培养机制。其中,计算机网络原理、组网工程和网络规划与设计3门课程构成了“网络设计与集成”方向人才培养的主线,思科网院CCNA第1~4学期的课程较好地覆盖了以上3门核心课程的大部分内容。经过对CCNA课程以及3门专业课程的分析和比对,从如下4个方面进行对接。其一,理论课程的分析与对接。1)计算机网络原理课程。CCNA第1学期内容基本覆盖了原有教材《计算机网络(第5版)》的内容,而且配合理论知识点的讲解,CCNA提供了更多的动画演示和实验。针对需要重点掌握的知识点,借鉴CCNA课程的讲述方法,加入flas演示、加入PT课程的学习以及实验例程的演示,增加动手环节,加深学生对理论知识的理解。2)组网工程课程。CCNA第2、3学期内容与本课程完全相符合,因此在教材的选择和实验的设置上以CCNA第2、3学期为基础,采用“先硬后软”实验法,即要求每名学生都先实际使用和配置网络设备,然后让他们使用PacketTracer这样的软件模拟器进行详细配置。3)网络规划与设计课程。从CCNA第4学期内容中选取与网络规划与设计相关的部分,并加入CCDA(思科认证设计工程师)部分知识点,开展理论与实验的教学工作。其二,在课程设计环节引入相关内容。在《组网工程》和《网络规划与设计》的课程设计中,采用PackerTracer辅助实际设备的方式,选取思科网院提供的相关资料开展综合性较强的课程设计环节。其三,开设新的全校选修课程。把CCNA第1~2学期的课程作为春季学期的选修课,暂定为“交换机和路由器配置实践”。其四,个性化教育和学科竞赛。在本专业的个性化教育环节,引入思科认证的相关内容,鼓励具有一定基础和兴趣的学生参加CCNP或者CCIE的认证,进一步提升学生的网络技术实力。同时,选拔有潜力的学生参加思科网院组织的学科竞赛,以赛促学、以赛带练,使得学生有目标地去学习,锻炼动手能力,拓展就业机会。在以上4个环节中,充分利用NetSpace平台提供的教学资源和考试系统,以本专业的培养方案为基础,全方位开展CCNA相关内容的教学工作。同时,把思科网院当作一个教学的交流平台,借鉴、学习其他学校在应用型人才培养方面的成功经验,结合学校的特点,不断完善思科网院与网络工程专业课程的对接,制定保证人才培养的有效机制和规定,逐步形成思科网院与本单位教学工作相互促进、长期良性发展的局面。思科网院CCNA课程与专业教学对接的过程中,专业教师明确了“网络设计与集成”方向的人才培养目标,并以此为基础深化如下3个方面的工作,不断提升培养质量。其一,认证与就业。联系到了河北思科授权培训合作伙伴,选派优秀的工程师到校,讲解本领域内的技术需求、学习方法、职业发展规划以及思科的认证体系,鼓励学生参加CCNP、CCIE的认证考试,拓展学生的专业能力和就业机会。其二,企业资源拓展。接触河北省中小学校园网建设优质单位,他们是我省企事业单位信息化建设的重要力量。通过与这些企业的接触,我们了解到目前企业内部的网络工程师的素质参差不齐,对于“网络设计与集成”方向高水平人才的需求较大,能够拓展专业学生的就业机会。其三,行业动态跟踪。思科网院项目的开展,也使我们跟业内同行有了更多接触的机会,能够更好地了解本领域目前的就业情况。以上工作的开展,形成了本方向人才培养体系的初步规划与布局,为网络工程专业“网络应用开发”“网络管理与安全”两个方向后续的建设提供了很好的借鉴。其一,在“网络设计与集成”方向中,以思科网院平台提供的课程体系、网络大赛为基础,当学生具备了扎实的网络技术基础和一定的实践能力时,后续的个性化教育、生产实习、毕业实习、毕业设计依托对口的技术型企业进行,使得学生能够从理论知识的学习过渡到实际的工作中,构成了一条人才培养的主线。目前,多名毕业生就职于中国通信服务浙江设计院、华北地区空中交通管理局河北分局、河北广电网络石家庄分公司、新疆电信等国内知名企业,从事本方向的管理与技术工作。其二,在“网络管理与安全”方向中,借鉴以上人才培养模式,就课堂教学、学科竞赛与北京西普阳光教育科技股份有限公司进行初步合作,使得学生能够接触到更实用的网络安全技术,提高自身的实践能力,为就业奠定了良好的技术基础。后续在“网络应用开发”中,将沿用这一思路,细化具体的培养方向,深化与国内外知名公司的合作,达到在教学、实习、就业等环节全面提高人才培养质量的目标。

3.2ITE课程与信息技术基础课程的融合

把ITE课程的部分章节与信息技术基础的部分内容相结合,使得后续可能进入网络工程专业学习的学生在进入大学之初就能接触到思科网院的课程与理念。对接过程从如下几个方面进行。其一,教学对象。学校本三独立学院实行大类招生,计算机科学与技术、软件工程、网络工程3个专业被包含于计算机类中。基于以上,信息技术基础与思科网院ITE课程的融合,只针对计算机类8个班。其二,融合意义。把思科网院ITE课程部分引入到信息技术基础教学中,在一定程度上将丰富原来信息技术基础教学的内容,思科网院提供的教学资源和模拟软件也对提高教学效率、激发学生兴趣起到一定的促进作用。同时,教学对象针对理工学院计算机类学生,所有学生后续都将学习计算机网络原理课程,部分学生将进入网络工程专业学习,还会进一步接触到组网工程、网络设计与规划等课程,以上内容都整体或者部分采用了思科网院的课程资源,为后续的专业课程学习必将奠定坚实的基础。其三,内容分配。保留原来信息技术基础课程中Windows和Office的教学内容和课程,主要变动包括:在Word内容之后,增加“长文档排版”内容;增加“思科ITE教程第3章计算机组装、第6章网络、第7章笔记本电脑”内容;增加PT课程内容。

4结语

思科网络技术学院课程体系与网络工程专业人才培养的融合与实践,为整个网络工程专业的建设起到了较好的示范作用。但是,限于师资、软硬件资源等问题,未来还有许多工作需要完善。其一,课程对接基本完成,但是具体到每一门课程中,教师的教学质量和工程能力还有待提高;其二,在已有的课程对接中还存在一些问题,如NetSpace平台单元测验占用时间较长、PacketTracer实验强度不高,鉴于此要学习兄弟网院好的经验[6],在课程的具体实施中,处理好理论、实验、测验的关系,不断完善课程对接过程,探索专业认证与个性化教学的学分互认。

作者:张光华 张世民 阮冬茹 练沛强 单位:河北科技大学信息科学与工程学院 思科系统(中国)网络技术有限公司公共事务部

参考文献:

[1]徐明,曹介南.高等学校网络工程专业培养方案[M].北京:清华大学出版社,2011.

[2]思科网络技术学院项目背景[EB/OL].(2010-06-04)[2012-03-09].

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