網絡工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié)建設的研究與實踐

文章編號：1962-5913(2008)13-0083-03

摘要：本文以河南省鄭州市中原工學院的“網絡工程”本科專業(yè)為實例，通過對該校網絡工程專業(yè)5年多來的建設經驗的剖析，提出了依托校內、外實訓基地，課堂內、外實踐環(huán)節(jié)的符合該專業(yè)工程化訓練要求的實用的實踐環(huán)節(jié)建設方案。

關鍵詞：網絡工程專業(yè)；工程化訓練；實踐環(huán)節(jié)建設

中圖分類號：G64文獻標識碼：B

中原工學院計算機學院從2003年起開設了網絡工程本科，定位于“工程型”的網絡工程專業(yè)對工程訓練的要求較高，但由于地處中部地區(qū)，鄭州在信息技術各領域的發(fā)展跟沿海地區(qū)相比差距很大，想借助與企業(yè)結合、將學生下放到企業(yè)中進行工程訓練難度很大，這是該專業(yè)培養(yǎng)中面臨的一個較大問題。針對這一難題，我們從充分利用校內資源的角度出發(fā)，提出了“充分利用校內，最大化利用校外”資源、“充分利用課堂內，最大化利用課堂外”時間的實現工程訓練、實習實訓各環(huán)節(jié)較圓滿完成的解決方案。

1網絡工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié)建設思路

我院將網絡工程專業(yè)的學生的培養(yǎng)目標定位在“工程型”人才，工程型人才需要考慮基本理論和原理的綜合應用，工程專業(yè)的特點就是要側重實踐和工程化，這一點是毋容置疑的。但同時，網絡工程專業(yè)又是計算機科學與技術、通信通訊相關的邊緣專業(yè)，網絡工程專業(yè)的學生應該同時具備計算機科學與技術的基本知識和網絡工程專業(yè)的工程技能，因此我院的網絡工程專業(yè)的學生一方面要求具有計算機科學與技術學科的基本知識，另一方面具有網絡工程的工程能力，使得我們的畢業(yè)生就業(yè)可以從軟件開發(fā)、網絡系統(tǒng)的規(guī)劃設計、建設、管理和維護、網絡安全系統(tǒng)的設計、審核等幾個層面進行，同時對學生將來進一步的深造提供了堅實的基礎。

實踐教學是我院根據黨和國家的高等教育目標、結合網絡工程專業(yè)的實際情況以及網絡工程專業(yè)本科教學計劃而設置的一個重要的教學環(huán)節(jié)。它是在學生修完主要專業(yè)課程后，以增強學生的感性認識、實際操作能力為目的，并嘗試將所學理論知識與實際工作相結合而開設的一門以實踐為主的實踐教學。它是學校教學的一個重要組成部分，是課堂教學的補充和延伸。

2網絡工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié)體系

目前網絡工程專業(yè)的實踐相關環(huán)節(jié)包含的課程如下所述。

●實驗系列：計算機網絡原理、數據通信原理、網絡操作系統(tǒng)及配置管理、TCP/IP原理與應用、網絡安全技術、網絡規(guī)劃與設計、計算機網絡管理、綜合布線技術、局域網技術與組網工程、密碼學與應用、網絡設備調試等；

●課程設計系列：TCP/IP原理與應用課程設計、網絡安全課程設計；

●實習：校園網維護實習、網絡施工實習；

●實訓：網絡工程實訓、網絡應用實訓。

實踐課程體系也分成兩大塊，如下所述。

●學科實踐技能

#61692;學科基礎實驗及課設——幫助學生完成基本的學科實踐技能，針對對計算機學科學生非常重要的編程能力，我們追加設置了C++課設環(huán)節(jié)，保證學生學科工具的掌握。

#61692;一級學科平臺實驗及課設——幫助學生完成作為計算機科學與技術一級學科的學生所必備的實踐技能，該部分同該學科的其他專業(yè)學生掌握的內容基本相同，設置中同樣是對于需重點掌握的內容追加課程設計環(huán)節(jié)。

●專業(yè)實踐技能

#61692;專業(yè)平臺實驗及課設——針對網絡工程專業(yè)的特點，體系上分為網絡技術、網絡操作系統(tǒng)、網絡應用、網絡管理、網絡安全幾塊。同時考慮到了網絡工程能力訓練的前段、中段和后段問題：

1) 網絡工程生命周期的前段：需求分析、設計、規(guī)劃(工程規(guī)范、量化指標)；

2) 網絡工程生命周期的中間實施階段：網絡的布線、組網、設備的安裝、調試、配置等環(huán)節(jié)；

3) 網絡工程生命周期的后段：網絡運行、維護、開發(fā)、協(xié)議分析、性能測量；

#61692;工程化訓練實習、實訓

實驗體系如下圖所示。

3網絡工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié)特點

(1) 充分利用校內，最大化利用校外

本專業(yè)的工程性特性使得對學生具有網絡工程實際動手能力的要求比較高，而由于網絡工程項目具有一定的時間特性，使得網絡工程實訓基地具有一定的“流動性”。即不管鄭州市什么地方有施工，只要我們能夠聯(lián)系上，我們就會將它作為暫時的實訓基地，將學生拉過去進行工程實習。目前我們已經在鄭廣電、南校區(qū)的部分建筑等多個項目中進行了實訓，另外我們還有部分固定的校外實習、實訓基地，主要包括鄭廣電基地、電業(yè)局基地、鄭州航天金穗、中安公司(正在洽談)。這些基地給我們學生的畢業(yè)實習、校外畢業(yè)設計環(huán)節(jié)提供了一定的保證；同時由于我們的校園網有著絕大部分企業(yè)所沒有的優(yōu)勢：局域網結點多，網絡足夠大，學生如果以校園網為基地進行網絡維護、網絡管理和網絡應用，將會取得非常好的效果。目前我們已經和網絡中心合作，以校園網和網絡中心為實習基地，開展校園網絡(主要是學生宿舍)的維護、管理和應用開發(fā)工作。要求每個學生寫出校園網基地實習的日志和實習報告。

(2) 充分利用課堂內，最大化利用課堂外

由于網絡工程專業(yè)的工程特性，要取得很好的成效難度更大。應用、工程層次學生的實踐能力培養(yǎng)僅僅靠計劃學時內的實驗、課程設計環(huán)節(jié)是遠遠不夠的，學生必須在課堂外花更多的時間進行編程能力、實踐能力的訓練。針對該專業(yè)，我們通過學風建設、專業(yè)建設狠抓了學生課堂外的實踐環(huán)節(jié)學習，通過一系列的教學改革和環(huán)節(jié)設置，給學生提供具體的任務要求和必要的條件，例如開放專業(yè)實驗室、建立科技活動室等方式給學生提供更多的條件。通過科研學分、畢業(yè)設計的改革等一系列具體過程環(huán)節(jié)，給學生提出具體的要求。根據校園網維護實習、網絡工程實訓等一系列環(huán)節(jié)，給學生工程上的訓練。通過CCNA、CIW等培訓上的引導，讓我們培養(yǎng)的學生更符合社會的需求。

(3) 分階段教學，保證從基本技能到工程化能力的培養(yǎng)

實踐教學方案壘起“網絡工程師”階梯。在時間上分三個階段。第一階段為基本技能實踐，第二階段為專業(yè)技能實踐，第三階段為校內外工程化訓練階段。這三個階段的劃分體現了不同時期學生的特點和教學要求，遵循由易到難、由認識到應用、步步推進的原則。每一個同學都在畢業(yè)前參加過一個實際網絡工程的設計或施工。

(4) 分層次教學，保證各層次人才的培養(yǎng)

在實踐體系實施的組織上采取按照內容層次化進行的方式，每方面實驗分為基礎實驗與提高實驗兩個部分，同時對于有重要實踐要求的課程采用實驗與課設兼顧的方式。這樣可以使我們的畢業(yè)生未來能夠根據不同類型用戶的需要，規(guī)劃、設計、開發(fā)滿足要求的中小型網絡工程系統(tǒng)；開發(fā)基于網絡的計算機軟件；從事信息網絡安全工程的設計和維護。一部分人可以在這類系統(tǒng)的構建中起關鍵作用，一部分人可以起骨干作用或者承擔高水平維護的工作，也可以參與大型系統(tǒng)的開發(fā)與維護。

4網絡工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié)師資隊伍建設思路

由于教師的工程能力是我們師資的一大弱點，而網絡工程專業(yè)的教師如果工程能力弱，學生的培養(yǎng)更無從談起。我們在師資隊伍建設中采取了以下措施。

●加大培訓力度——針對網絡工程專業(yè)課程的教師隊伍建設采用課程組負責制，每門課程配備課程組主講教師，同時負責課程的實踐環(huán)節(jié)建設。為了鍛煉教師的實踐動手能力，我們派教師參加CCNA、CIW及網絡相關等各類培訓，目前部分教師獲得了CCNA、CIW等資格認證。

●科研融入教學——為了讓老師緊跟科研的前沿，將科研融入教學，讓學生能緊跟社會的發(fā)展，網絡工程專業(yè)教研室組建了“網絡安全技術”、“TCP/IP原理與應用”、“計算機網絡管理”、“網絡規(guī)劃與設計”和“局域網技術與組網工程”等科研小組，便于集中精力從事專門領域的研究工作，以促進教學。

●教研活動不斷線——網絡工程專業(yè)各課程組按照實踐教學的需要進行各類教研活動，涉及的領域主要有實踐教學手段、課程建設與教材建設、學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)、實踐內容更新、實驗基地和實驗室建設等，并提出相應的教改措施和建設。本學期提出將實踐教學單獨成體系的改革建議，目前正在進一步規(guī)劃、實施中。

5網絡工程專業(yè)實驗室建設

網絡工程專業(yè)的性質決定了必須通過大量的實際操作和動手練習才能使學生掌握專業(yè)技能，因此建立設備完善、功能全面的實驗、實訓基地是極其重要的。

(1) 網絡實驗室

網絡實驗室主要承擔計算機網絡工作原理、網絡規(guī)劃設計、網絡設備配置和管理等課程的學習。網絡實驗室有10組網絡工程實驗的設備，每組由2臺路由器、2臺交換機和4個計算機組成，每組4人，總共每次可容納40名學生。網絡實驗室承擔的教學任務有“計算機網絡原理”、“網絡操作系統(tǒng)”、“網絡規(guī)劃與設計”、“綜合布線技術”、“計算機網絡管理”、“局域網技術與組網工程”、“網絡設備調試”、“CCNA”、“CCNP”等課程及課程設計、網絡工程實訓、網絡應用實訓、開放實驗室、畢業(yè)設計等。

(2) 布線實驗室

布線實驗室主要承擔網絡布線、網絡測試、工程實習實訓等課程的學習。綜合網絡布線、網絡工程等內容是網絡工程教學的一部分，是必須通過實踐環(huán)節(jié)才能夠真正掌握的教學環(huán)節(jié)。我系網絡工程專業(yè)開設的“網絡應用實訓”和“網絡工程實訓”兩個實訓環(huán)節(jié)，“校園網維護實習”和“網絡施工實習”兩個實習環(huán)節(jié)，是該專業(yè)主要的實踐環(huán)節(jié)。因此布線實驗室相當重要，其中包括了線柜、各種光纖、雙絞線等傳輸介質、各種接入設備、施工工具、檢測工具、結構化工程布線施工等。

6保證實踐環(huán)節(jié)實施的重要措施

實踐教學是教學工作的重要組成部分，是對理論教學的驗證、豐富和擴展。計算機學院通過“開放性實驗室”、“校園網絡維護”和“網絡工程施工”等活動保證了實踐教學的質量。

6.1開放實驗室措施

課堂上的學時畢竟有限，我們不可能在課堂上將所有的實踐環(huán)節(jié)全部照顧到，同時不同學生的理解能力也不同，因此有部分學生在課堂上往往完不成相關的實踐環(huán)節(jié)。為兼顧好、差兩類學生，給學生創(chuàng)造一個良好的實驗環(huán)境，“網絡實驗室”和“網絡布線實驗室”以開放實驗室的形式向計算機學院的所有學生免費全天開放。只要學生有學習的興趣，我們就提供實驗環(huán)境。目前，此實驗室開放已經有半年的時間，學生普遍反映學院給了他們學習上最大的關注，使得他們在動手能力上得到了更好地強化。

6.2參加網絡工程施工

計算機學院針對網絡工程專業(yè)的校外實習基地掛牌的目前有兩個：河南省計算機中心和河南省電子規(guī)劃研究院。網絡工程專業(yè)本科的實習應與網絡相關內容相關，這兩個公司網絡方向的實習能力不夠，需要尋找可接收網絡方向學生實習的新的實習基地。

為了保障工程能力的培養(yǎng)，我們目前與鄭州廣電有限公司聯(lián)系，在他們承包地網絡布線的工程項目中讓學生作為參與者進入項目，同時，對于校內校外我們能夠聯(lián)系到的工程類項目讓學生參與進去。目前，與鄭州廣電公司的實習基地掛牌工作正在洽談中。當然，由于這種工程不是隨時都有的，所以我們在教學計劃中將這個工程類訓練環(huán)節(jié)的實習時間安排為一年，只要有工程，學生就馬上停掉部分其他課程，去完成這個工程訓練的環(huán)節(jié)。下一步的工作，我們準備發(fā)動學生的能動性，讓一部分有門路的學生自己完成這個訓練環(huán)節(jié)。

6.3校園網維護實習

為保障學生工程訓練環(huán)節(jié)的正常進行，我們在實踐環(huán)節(jié)的設置上做了全面的考慮，首先是課程設計、實訓涵蓋所有教學環(huán)節(jié)的考慮。我們設置了網絡工程專業(yè)特有的TCP/IP原理課程設計——加深學生對七層協(xié)議的理解；網絡工程實訓——作為局域網組網工程、網絡規(guī)劃與設計課程的實踐環(huán)節(jié)，加強學生校內工程訓練的環(huán)節(jié)；網絡應用實訓—作為計算機網絡管理、網站程序設計的實踐環(huán)節(jié)，加強學生網絡應用及編程能力的培養(yǎng)。

在校內實習基地方面，為保障學生對網絡故障等基本實踐技能的訓練，我們在教學中增加“網絡維護”系列講座的環(huán)節(jié)。我們聘請了校內在網絡維護方面有專長的專家給學生開設講座，同時將學生分批、分組送到網絡中心參與校園網的維護。通過與網絡中心的合作，我們將學生分配到不同的學生宿舍樓進行網絡維護，一方面緩解了學校網絡維護人員不足的問題，另一方面也使學生掌握了網絡維護的知識和實際操作技能，我們期盼著這個實踐環(huán)節(jié)會對學生的基本動手能力有所幫助。

6.4增加認證環(huán)節(jié)

思科系列認證作為權威的國際認證，一直是各類學子進入IT領域的敲門磚。將思科認證融入教學體系，會使學生的就業(yè)競爭力大大提高，并且能夠鍛煉學生的實踐技能，增強自信心。

我們與思科學院合作開辦了思科網絡技術學院。一方面，我們的部分老師獲得了免費培訓的機會，并獲得相應證書，同時，我們的學生參加思科相關認證考試可以3折優(yōu)惠。

6.5組建科技活動小組

為了活躍學生的科技活動，加強動手能力的培養(yǎng)，加強對學生學習的指導，提高學生學習的主動性，我院組建了多個由十幾至幾十個學生組成的科技小組，在教師的指導下參與到老師的項目中，使他們掌握基本的項目研發(fā)技能，同時也對所學的知識進行了具體的應用，使學習的知識得到了升華，加強了實踐能力。

6.6科研學分、部分導師制等其他措施

除了上述針對網絡工程專業(yè)的特定措施以外，計算機學院還實施了其他一些促進實踐教學的重要措施，如科研學分、部分導師制、畢業(yè)設計延長一年等，這里不再贅述。

7總結

應該說，我們目前在實踐體系的建設中取得了一些成果，針對工程類專業(yè)實踐性強的特點，構建由實驗、課程設計、實習、實訓等環(huán)節(jié)具體體現的實踐教學體系，同時充分利用校園網資源，固定部分校外實習基地、隨機選取部分校外實習基地的方式，更好地規(guī)劃網絡工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié)實施方案。