計算機專業網絡方向工程化教學體系的探索與實踐

婁建樓 曲朝陽 劉志穎 劉冬云

摘 要：文章提出了一個本科計算機專業網絡方向工程化實踐教學體系構架,闡明了工程化實踐教學體系中應著重解決的幾個問題,并說明了將工程化實踐教學應用于計算機網絡各個教學環節的方法。

關鍵詞：網絡；工程化；實踐；教學；體系

引言

隨著計算機網絡技術的高速發展與應用的廣泛普及，社會對網絡人才的需求量迅猛增加，對他們的應用能力也提出了更高的要求。然而，業界普遍認為畢業生理論結合實際能力不足。因此，如何加強實踐性教學環節，提高學生的實踐能力，適應社會對應用型網絡人才的要求，是相關院校努力探索和亟待解決的問題。實踐證明，培養合格應用型人才的關鍵，不僅要完善教學大綱，更新教學內容，改進教學方法，還要構建工程化實踐教學體系，將工程化實踐教學應用于整個教學過程。

一、工程化實踐教學是提高學生工程實踐能力和創新能力的有效途徑

學生在工程化實驗的過程中不僅能驗證理論知識，提高實驗技能，更能夠培養學生觀察、動手、分析和解決實際問題的能力。實際工程中所涉及的實驗一般都具有很強的探索性和研究性，將這些實驗作為實驗課的內容，就能從根本上改變傳統的實驗單純用于理論驗證的狀況。同時，由于以工程為背景，實驗更具有針對性，實驗內容更加鮮活，學生不僅能了解局部，更能了解全局，以促使學生積極地思考，激發學生的學習興趣和主觀能動性的發揮，從而提高創新能力。

二、工程化實踐教學體系的架構

本科計算機專業網絡方向的工程化實踐教學，就是在該專業與網絡相關課程的實踐教學中，以計算機網絡工程為背景，結合計算機網絡規劃、設計、安裝、運行與維護的實際開展各種網絡實踐教學活動。要將工程化實踐教學貫穿教學過程的各個教學環節，包括各相關專業課的實驗課、課程設計、專業實習、畢業實習和畢業設計，從而形成工程化實踐教學體系，如圖1所示。工程化實踐教學體系的構架中包含四個層次。

(1)基礎層:是整個體系的基礎，也是工程化實踐教學的基礎，為各種工程化實驗、實習與實訓提供條件，是實現工程化實踐教學的關鍵。

(2)實驗層:為工程化實踐教學提供實踐技能和經驗，包括了相關課程的主要實驗。這些實驗包含在計算機網絡原理、網絡工程和網絡管理與網絡安全課程中。除網絡原理與網絡技術實驗屬于驗證性實驗外，其他實驗都是設計性或研究性實驗。這些實驗都與工程密切相關，都要在工程化網絡實驗中心進行。

(3)實訓層:是在學完相關課程并完成了必要的實驗之后而進行的實習或實訓，是重要的工程化實踐性教學環節。課程設計是獨立開設的實踐課程，也是專門為提高設計能力和實踐能力而開設的課程，課程設計還是在工程化網絡實驗中心進行，要求每一個學生獨立設計并完成一個課題。專業實習和畢業實習都要到校外實驗基地進行，要在實習單位老師或師傅的帶領下，參加實際網絡工程建設過程，這是學生學習工程實踐技能、提高工程實踐能力的有效途經。

(4)設計層：任務是完成畢業設計。這是學生在學校的最后一次綜合性實訓機會，要求學生利用四年所學知識完成一個實際網絡工程項目或以實際工程為背景的網絡工程課題。這是一次直接與將來工作接軌的實踐訓練，也是一次走向工作崗位前的實戰演習。

三、工程化實踐教學體系中應著重解決的幾個問題

(1)建設工程化網絡實驗中心是實現工程化實踐教學的重要條件

工程化網絡實驗中心主要開設與網絡相關的開發性、設計性與研究性實驗。應包括下列實驗:網絡組建實驗、網絡互連實驗、網絡接入與共享實驗、網絡規化設計與網絡施工實驗、網絡管理與網絡安全實驗、網絡仿真實驗、網絡編程實驗、網絡應用開發實驗等。工程化網絡實驗中心要提供足夠數量的網絡設備、網絡器材、網絡軟件和工具。

(2)提高教師的工程化素質是實現工程化實踐教學的關鍵

教師的專業水平和工程實踐能力直接影響著教學效果和學生能力的培養。學校必須組織相關教師進行必要的工程實踐訓練，可以讓教師到相關研究所、設計院或公司進行工程實踐實訓，要鼓勵教師取得網絡工程師證書，培養“雙師型”教師隊伍是本專業亟待解決的問題。

(3)建立校外實訓基地是實現工程化實踐教學的重要措施

我們選擇的協作企業應該與網絡工程的建設、運營與管理、網絡應用開發相關。企業可以為學校提供學生工程實習、實訓的條件，讓學生參與網絡工程規化設計、施工安裝等實踐，從而提高學生的工程實踐和工作適應能力。學?？梢詾槠髽I員工提供理論進修與深造的便利條件，并源源不斷地為企業和社會提供合格的網絡應用型人才。

四、將工程化實踐教學應用于教學過程的的各個環節

(1)計算機網絡原理、組網技術和網絡互連的工程化實踐教學?？梢砸跃W絡應用為背景來介紹網絡原理與各層協議的功能?？梢宰寣W生使用不同的組網技術組成不同類型的網絡，并利用路由器將不同的網絡互連起來，實現不同網絡之間的數據通信和資源共享。

(2)網絡工程課程的工程化實踐教學。包括網絡規化設計、網絡設備、網絡施工等。在該課程開始時，老師就可以給每組或每個學生布置一個網絡工程設計任務。在網絡工程的教學過程中，可以邊學習邊實施，完成后由老師進行檢查驗收，進行講評。再由學生進行改進提高，最后完成整個設計任務。

(3)網絡管理與網絡安全課程的工程化實踐教學。通過課堂教學教授學生網絡管理的任務和方法及網絡安全防范的技術和手段。進而在工程化網絡實驗中心進行網絡管理的實際操作，包括進行網絡檢測、網絡性能分析、網絡故障排除、網絡安全策略配置等實訓，以提高學生網絡運行管理與網絡安全管理的能力。

(4)專業實習與畢業實習的工程化實訓。學?？梢越M織學生到實習基地或相關的企業、公司進行實習。通過實習，學生不僅能提高工程實踐能力和動手能力，還能提高分析和解決工程問題的能力，提高創造性工作的能力。

(5)畢業設計的工程化實訓。畢業設計也是學生在學校的最后一次實訓機會，要給學生一個以實際工程項目為背景的網絡工程課題。課題要有一定的深度和難度，明確所設計網絡工程的規模、目的與功能，并讓學生在獨立完成的同時撰寫畢業設計論文。畢業設計的場所是工程化網絡實驗中心，有條件的可以參與設計實際工程。指導老師要重點檢查學生的設計思路、設計方法和設計方案，要保證設計方案的科學性、先進性、經濟性和可擴展性等。要在畢業答辯前讓學生將所設計的網絡完整的連接好、配置好。

五、結束語

工程化實踐教學是培養應用型人才的有效途經。高水平的"雙師型"教師是工程化實踐教學的基礎。功能完備的工程化網絡實驗中心和校外實習、實訓基地是工程化實踐教學體系的重要組成部分，也是實現工程化實踐教學的關鍵。只有將工程化教學貫徹到教學過程的各個環節，才能為社會和企業培養出合格的網絡工程建設與管理的應用型人才。

參考文獻

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[3]朱立才，計算機網絡工程專業實踐教學體系的構建[J].長春理工大學學報，2006，2(4):118-120。

[4]甘嵐，曾輝. 計算機科學與技術專業實踐教學體系構建[J].華東交通大學學報， 2006，(S1) .

作者簡介：

婁建樓(1972年-)，男，東北電力大學信息工程學院教師，大連理工大學計算機技術專業碩士，副教授，IT職業認證：CCNP、MCSE、MCDBA，研究方向：計算機網絡應用技術。

曲朝陽(1964年-)，男，東北電力大學信息工程學院院長，華北電力大學博士研究生，教授，研究方向：計算機網絡技術、電力信息化。

劉志穎(1975年-)，女，東北電力大學信息工程學院教師，研究方向：計算機網絡技術、軟件測試、語義web。

劉冬云(1972年-)，女，東北電力大學教務處教學過程管理科主任，東北電力大學計算機科學與技術專業碩士，助理研究員，研究方向：教學管理及數據挖掘技術。