面向行業工程技能的網絡設計教學模式探索

摘要：本文從現代網絡通信行業的工程建設實際應用出發，構建了“網絡規劃與設計”課程內涵和外延的雙重內容，提出了課程基礎內容的建設和CDIO型工程實踐教學的模式，并為各類本科高校和職業技術學院的應用型“卓越工程師”實踐課程的教學，特別是工程設計能力的培養，提出了產學研相結合的實用型課程建設思路。

關鍵詞：網絡工程基本組成；規范化工程建設模式；CDIO工程教學模式；網絡工程設計

中圖分類號：TP393.1 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2016）06-0092-03

概述

從現代網絡通信行業的工程設計的要求出發，如何通過專業的課程教學，使學生全面深入地認識和掌握現代網絡工程設計和實踐，是專業教師必須面對的問題。作為一名網絡通信工程設計師和具有十余年教齡的高校“工程類—雙師型”教師，筆者將以上要求歸結為兩個問題：一是為學生建立網絡工程設計所需的系統化、規范化的網絡工程系統基礎知識；二是通過CDIO工程教學模式，使學生認識和掌握如何規范化地開展網絡工程設計。

“網絡工程設計”課程模型分析

1.學生學習基礎的分析

目前，各類信息專業的絕大多數學生對工程建設與設計類知識的掌握幾乎為零。因此，教師在培養學生的工程能力時，必須從零做起。筆者根據“四輪教學”總結得出，在教授網絡工程設計”課程時，必須將“網絡系統基本知識、現代通信知識、工程建設與設計基礎知識等各項課程，作為工程實踐的基礎理論知識，這樣才能避免知識脫節、教學效率低的情況發生。

2.課程體系的模型分析與策劃

研究表明，教師應將“網絡工程設計”課程建設成為“專業理論原理在工程實踐中的應用”的橋梁型、實踐性技能培養的課程。具體做法是：首先，將各類網絡原理課程的系統知識要點，組合成“網絡工程建設應用”的“組網原則條件”“工程約束條件”，并在“工程設計和集成”的實踐過程中加以運用。其次，在開展計算機網絡的規范化、專業化設計的實踐過程中，形成一門培養學生綜合能力的實踐性課程。

另外，還要將“網絡工程設計”課程，設計成“知識轉化為能力培養”的、橋梁作用的技能型培養課程。教師要首先將計算機網絡原理、計算機組網技術、網絡監控與管理技術等基礎課程的知識進行整體設計，并帶領學生開展項目調查、工程繪圖、技術與系統設計、工程統計與概預算、工程設計文件制作五個前后銜接的專業實踐，最終系統化地將上述課程知識融為一體，形成具體的網絡工程設計（模擬）項目，建立針對某區域的計算機網絡系統結構設計項目文件。

網絡工程設計課程基礎知識建設

1.計算機網絡的分層組網系統知識體系

該知識體系主要指計算機網絡工程專業開設的計算機網絡原理、計算機網絡協議分析、網絡交換與路由技術等主干課程所包含的與計算機網絡相關的分層知識體系。該體系的主要組成部分為：①計算機網絡用戶的接入網絡功能需求。②網絡交換與路由協議的設計。③計算機網絡的交換機選型。④路由器與服務器的設備選型。

2.網絡通信行業規范化組網系統知識體系

該知識體系主要是傳統的網絡通信行業的組網通信線路和機房節點設備系統知識體系，其內容包括在“現代通信技術與系統”課程中，主要有：①現代網絡通信系統知識。②現代網絡系統的“統一通信”業務知識。③網絡通信系統傳輸媒介。④通信節點機房設備系統知識。⑤現代網絡通信的傳輸設備系統與NGN交換系統設備組成。

3.網絡通信工程建設的規范化系統知識體系

該知識體系可以安排在“網絡通信工程設計”課程中，作為系統化的基礎理論知識，加以傳授，其內容包括：①網絡通信的工程系統知識。②網絡通信工程設計現場勘查技能。③網絡通信工程設計繪圖技能。④網絡通信工程設計概預算。⑤網絡通信工程設計說明與設計文件制作。

網絡工程CDIO實踐型教學模式

CDIO工程教學模式是通過項目策劃C、內容設計D、教學實踐I、效果檢驗O四個前后銜接、逐步推進的實施流程，形成工程規劃設計的、培養學生實踐能力的“案例式教學與學生小組任務驅動型相結合”教學模式，也是現代高等教育中常用的培養學生工程實踐能力的有效途徑。

1.校園網工程設計項目的策劃

校園網工程是教師開展工程項目的設計階段。在學校里，為開展項目的便利和學生的安全考慮，一般將“學生網絡項目”設計為校園內各教學大樓、學生宿舍的網絡系統接入工程設計項目。首先，教師解讀任務書，明確各小組的任務，即某大樓的計算機局域網新建工程（模擬）設計，以及配套的校園內新建簡易通信管道工程（模擬）設計。接著，開展各個要素的設計任務的布置，并將具體的任務分配給每一位學生。

2.工程現場調查

給學生分配“項目設計任務”后，接下來教師帶領學生開展工程現場項目大樓和通信管道路由的實地調查和勘測，調查內容主要包括網絡用戶的種類、大樓結構和用戶數量、用戶的終端配置需求、大樓的節點設置點和樓內專用通信路由情況，等等。學生在現場記錄調查情況，繪制路由規劃草圖，并進行必要的組網分析，確定用戶接入方式、大樓匯聚節點位置等設計方案。

3.工程設計的規范繪圖

工程設計的規范化繪圖是工程設計的表述“語言”，也是學生必須掌握的基本功，其類別匯總如上頁表所示。

4.工程技術與系統設計

工程技術與系統設計是根據實際的計算機組網需要，開展四層網絡系統的應用設置。第一層是開展計算機硬件層的系統配置。第二層是局域網層，設置局域網的系統組成。第三層是核心交換機的路由的方案配置，為用戶配置IP地址，并設置進入互聯網的地址專用通道的路由方式。第四層是局域網服務器系統的配置，配置各類網絡服務器軟件，以便網絡的正常運行。

5.工程統計與概預算

教師可以要求學生按照圖1所示的流程及各自的專業，開展五個步驟的工程概預算的統計工作。然后根據設計的依據，擬定“工程概預算編制說明”，說明該項目的名稱、工程情況、概預算依據文件、取值和價格來源依據、工程各個統計數據和工程單位平均造價。

6.網絡工程設計文件制作

網絡工程設計文件是指整個工程設計內容文檔的總和，按照文件排列的前后順序是：設計封面→設計技術和工程說明文檔→設計概預算說明和概預算表一至表四→規范化的工程設計圖紙。而文檔的制作順序剛好是相反的，

至此，就全部完成了網絡工程設計的制作過程，形成了一份具體到某棟建筑大樓用戶的網絡工程設計文件。實際的項目CDIO計劃流程如圖2所示。

結束語

培養學生的“網絡工程規劃設計”實踐能力，應是理論基礎與“勘測、繪圖、概預算、文件制作”能力培養的綜合訓練過程，且必須在符合專業實際要求的工程內容的教學模式的推進下，在具有工程背景的專業教師的指導下，才能獲得良好的專業教學效果，其中教師的作用是非常重要的。

參考文獻：

[1]陸韜.現代通信技術與系統（第二版）[M].武漢：武漢大學出版社，2012.

[2]陸韜.計算機通信接入網與工程規劃設計集成[M].武漢：武漢大學出版社，2013.