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網絡通信基礎課程教學實用13篇

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網絡通信基礎課程教學

篇1

(2)設備陳舊,缺乏實用性實驗的開設;

(3)科研活動參與率低,未形成完善的創新培養體系;因此,在培養體系、課程平臺、教學模式等方面對車輛工程專業網絡通信類課程進行全新的探討,既可以作為對“機電結合,特色分流”交叉教學的補充和深化,也可以通過車輛工程專業“以點帶面,見賢思齊”,帶動其他專業學生對網絡通信類課程的興趣和創新能力的培養。

2培養體系的改革

現有網絡通信類的課程教學以車載CAN和LIN網絡理論的認識為主,實驗教學則以演示性和驗證性內容為主。但是,傳統的車載網絡已失去原有的主導地位。針對“以車為本兼顧網絡”的原則,需要逐步擴大網絡通信類的廣度和深度,鼓勵學生立足本專業課程,學科交叉,勇于探索。通過車輛工程專業導論和認知實習,重點在于拓寬學生視野,初步建立學生對車載網絡知識體系的感性認識。展示本專業前期積累的各項成果,如飛思卡爾智能小車等,為后續知識體系交叉學習打下基礎。在驗證、鞏固和加深理論教學的基礎上,選擇車輛相對獨立、功能簡單,但系統結構較為完整的網絡通信類實驗項目,力求學生能在課程實驗中能加深對車載網絡通信理論知識的理解,掌握車載網絡算法優化等方面的基本技能。以課程設計、競賽的形式,選擇適當的課題展開具有實際工程應用的綜合訓練。圍繞汽車行業生產、研發過程中具有實際工程意義的問題進行選擇,力求實現能正常運行的實驗室樣機,提高學生在車載網絡通信及優化方面的綜合能力。

3課程平臺的改革

圍繞培養體系的三個層次,對車輛工程專業的課程體系進行了創新性規劃,在專業基礎課中增設網絡通信類基礎課程,整合優化成“大機械類基礎課程平臺”,并配合車輛工程專業主干課,適當增設專業特色選修課,引導學生進行機械設計方向和車載網絡通信方向的分流。在先修機械類、通信類公共課程的基礎上,以學生的專業興趣為主要依據,搭建“車載網絡特色課程平臺”。對原有的課程體系進行調整,既要增設網絡通信類課程,還要兼顧原有機電類課程的設置。相互支撐,構建車載網絡特色課程群,通過車輛機械與電子信息學科體系的交叉,實現創新型、綜合型人才培養的目標。

3.1基礎平臺

通過增設通信原理、計算機網絡等基礎課程,結合相應的課程實習,將通信網絡類課程融入到基礎課程平臺中。以主題會議、專家報告等方式向低年級學生介紹行業前沿技術以及網絡在汽車中具體應用,形成直觀的認知,增強學生的興趣。由于總課時的限制,通信網絡類基礎課程以小課時、重實踐、多交叉的形式進行調整。由于機械類課程在車輛工程總課時中占有較大的比重,因此網絡通信類的課程根據“不同方向不同要求”的原則進行壓縮。在總課時不變的前提下,壓縮課時量,以增設相關網絡通信課程。需要注意的是,在總學時不變的前提條件下,如果不進行專業分流,勢必會造成機械類課程與電子信息類課程在學時分配上發生沖突。面向高年級學生進行專業分流,形成車輛與通信互為支撐、優勢互補的格局。創新性的將部分學生引導到車載網絡通信方向,有效緩解機械與通信類課時沖突的問題。

3.2特色平臺

圍繞新能源汽車、車載網絡等汽車行業重點研究方向,設置課題研究小組,由教授或副教授擔任負責人,配備2-3位中級職稱的教師和實驗室教師,團隊結構合理,知識體系交叉,階梯分工明確形成結構合理的學術團隊。鼓勵不同專業方向的學生進行自由組合,選擇部分動手能力強的學生參加科研課題研究,為學生的科技創新提供支持。創新平臺的課程覆蓋了車輛、機械、通信等領域,涉及汽車電子、新能源和通信網絡等多個方向,滿足車輛工程本科專業學生的興趣要求。團隊結構合理,知識體系交叉,階梯分工明確;對部分優秀本科生,仿照研究生的培養方式實行導師指導的培養制度,進入實驗室協助配合研究生完成相應的課題研究,實現導師負責、研究生協助的雙導師培養制度。

4教學模式的構建

教師在課程中的教學質量直接影響到學生的學習興趣和創新能力的培養。網絡通信類課程的改革,要求教師同時具備車輛工程和網絡通信的知識,既能將教學內容從機械知識結構拓展到網絡通信領域,也能夠將網絡通信領域的最新技術應用到車輛工程中。但我國高校中在機械工程和電子信息領域中的“雙師型”教師數量明顯不足,缺乏具有實踐經驗的中高級技術人員。為了充實教學隊伍,可以聘請汽車行業有經驗的技術人員作為兼職教師。同時,支持和鼓勵教師深入企業學習新技術。鼓勵學生將新想法、新創意,以發明專利、科技創新競賽的形式實現。對構思新穎的選題給予必要的科研經費和指導,同時設定創新學分,進一步推動創新研究。

篇2

1概述

2010年以物聯網為代表的信息網絡成為我國五大新興戰略性產業之一,萬物互聯、物聯網平臺是2016年的世界十大戰略科技趨勢,培養創新技術人才的各大高校積極響應,近5年先后有上百所學校開設了物聯網工程專業。

物聯網交叉了多種學科,聚合集成了各類信息技術,是計算機、通信、電子信息、測量控制等多學科技術的融合創新應用,社會需要從事物聯網領域的設計、綜合分析及系統開發方面的專業技術人才,作為培養物聯網工程師的應用型地方本科院校,如何在課程教學中培養學生的工程實踐能力是一個永遠的課題。

“ZigBee網絡原理與應用開發”是物聯網工程的專業核心課程之一,學習無線傳感網的基本概念、組成原理、網絡結構和開發方法,實踐各種自然信息的感知、處理到傳輸、反饋控制等構成無線傳感網系統工程的設計方法,課程不但具有高度的抽象性,并具有很強的實踐性。本文結合自己的教學經驗,就應用型本科“ZigBee網絡原理與應用開發”課程的教學改革與實踐提出一些自己的想法。

2提高教師專業素養

師者,傳道、授業、解惑也。教師是教學活動的直接實施者,優秀的教師專業素養是提高教學質量的必要條件。高校教師的教學具有專業化、個性化、領域化的特點,教師首先要對本學科領域的知識有全面的了解,熟練掌握本專業的知識,了解教學課程涉及的前導課程和知識基礎,同時不斷學習更新知識,接受新的專業前沿。

“ZigBee網絡原理與應用開發”是無線傳感網中的一種短距離通信,學科知識包括通信原理、無線傳感網原理、傳感器技術、程序設計和物聯網工程規劃,課程開設的基礎課程是“C程序設計”、“傳感器技術”、“單片機技術及應用”和“通信原理”,教師應該對ZigBee網絡原理課程所涉及的學科知識有較好的掌握,對涉及的知識及相互關系能融會貫通,對本課程與基礎課程之間的知識銜接、課程在物聯網專業中的地位、學生的培養目標有深刻的理解。同時課程的應用性實踐性要求教師有一定的科研能力,有一定的物聯網工程實踐經歷和經驗,有無線傳感網的設計能力和開發能力,這些能力的培養和具備將有效的幫助教師對課程相關知識的理解和應用,在授課中能有理有據,更好的提升教師的授課水平和能力。

3重組課程教學內容

教學的目的是培養學生的認知能力、融合不同課程和專業知識的連接能力、將知識應用在各種社會需求的創新實踐能力,能力的培養來自課堂教師的潛移默化。教師授課不是專業知識簡單的展現,不是書本知識的重復播放。

篇3

國內對網絡工程專業的課程建設主要是在一般理工科基礎課程的基礎上,首先開設專業基礎課程(計算機類和通信類),然后對于網絡工程類專業課,不同院系根據自己的培養目標設置不同的方向,大致可分成網絡設計與維護的課程群(包括網絡通信原理與設計、網絡工程規劃與設計、綜合布線、組網技術、網絡性能測試等課程)、網絡管理課程群(包括網站管理、網絡入侵檢測等課程)、網絡應用開發課程群(包括聯網應用、移動通信應用開發、Web開發技術等課程)[3]。英國貝德福德大學網絡工程專業的核心課程設置見表2,課程關系如圖1所示。如圖1所示,貝德福德大學網絡工程專業開設的核心課程數量不多,但由于每個課程被設置為一個單元并且教學時間是一個學年,周期較長,因此教學知識點覆蓋面廣。一般一門課程根據知識點的差異,由多名教師進行教學。以Networking為例,該課程是網絡專業的核心基礎課程,主要以網絡協議為主線展開教學,在教學中,物理層涉及電子技術相關知識點,由通信專業的教師講授,而網絡層的通信協議和原理主要由網絡專業的教師講授,高層應用協議由具有應用軟件開發經驗的教師講授。各個教師可以在自己的專業方向上展開教學,體現了教學的深度;在授課過程中,依據教學大綱是唯一的教學要求,教師可以對自己所授內容進行個性化教學,一般不指定教材,但會要求學生閱讀大量指定參考文獻,因此一個單元的教學比國內一門課程的教學內容信息量大,并且知識點可以隨時更新,不受教材的制約,體現了教學的廣度。同時,貝德福德大學計算機系為每個課程單元設置課程組長,負責協調和檢查課程教學進度。導師制從研究生拓展到本科生,每名學生都有一名指導教師負責協助其選擇所學教學模塊,安排學生的學習進度并督促其學習,同時幫助其解決在學習中遇到的各種問題。

3實踐教學研究

計算機網絡工程強調理論和實踐的有機結合,必須圍繞工程實踐思想組織實施教學,重點突出知識的應用性和實踐性,以實際應用場合為核心,以工程經驗為指導,強化實戰技能,全面培養學生用網、建網、管網、網絡應用開發等各方面能力,為學生畢業后適應各種崗位的需求打下基礎[4]。然而,國內各高校在教學過程中出于各種主觀和客觀原因,往往將實踐教學弱化或流于形式。貝德福德大學為了強化實踐教學,主要采取以下3種措施。(1)在課程設置上將網絡實踐作為一門獨立的課程開設。同樣以Networking為例,該課程在國內一般是64學時,而實踐課時可能只有12學時或16學時,這樣就嚴重影響了實踐教學的開展。貝德福德大學從Networking中分離出一門獨立的實踐課程NetworkTechnologies,該課程作為一個獨立的單元,與理論課程相呼應,但又不拘泥于基礎理論,拓展了實踐內容的教學時間和范疇,提高了實踐教學質量。(2)借用企業培訓平臺。在實踐教學過程中,貝德福德大學和通信企業思科公司洽談,利用思科的通信實驗教學平臺和培訓模式,強化實踐的社會性和實用性,令網絡工程專業的學生在學習過程中就接觸到市場上的主流技術和培養模式。(3)注重學生項目開發的培訓。圖1中,UndergraduateProject的前驅課程有兩門,一是SocialandProfessionalProjectManagement,二是ResearchMethodologiesandEmergingTechnologies。前一課程的教學目標是掌握項目管理的方法和技能,教師都有過大型項目開發經驗,在教學過程中不僅需注重技術問題,還要注重團隊合作、項目規劃、進度控制等問題。學生必須在課程學習過程中自主建立一個團隊,用所學的項目管理知識完成一個開發項目;后一課程主要直接針對學生的畢業設計,向學生講授學術研究方法和工程技術實施過程。在經過這兩門課程的培訓后,學生將對網絡工程大型項目的實施和管理有一定的實際操作經驗。

篇4

一、計算機網絡的發展歷程

早期的計算機系統是高度集中的,所有設備通過線路直接與中心計算機相連,后來出現了前端處理機和通信控制器,目的是減輕中心計算機的負擔。分組交換式的網絡稱為第二代網絡,這個時期的網絡產品互相獨立,之間沒有統一的標準,導致不同體系結構無法互連,不同廠家的設備無法互連。為了實現網絡大范圍的發展和不同廠家設備的互連,國際標準化組織ISO提出了一個標準框架―OSI/RM網絡參考模型,OSI/RM標志著第三代計算機網絡的誕生,此時的計算機網絡形成了一個開放式和標準化的網絡。第四代為互聯網時代,隨著Internet及局域網技術不斷成熟,出現了光纖及高速網絡技術,整個網絡就像一個對用戶透明的、巨大的計算機系統,網絡應用、網絡經濟得到了空前的發展[2]。

二、計算機網絡的定義及分類

將地理位置不同的具有獨立功能的多個計算機系統利用通信設備和線路互連起來,在網絡操作系統、網絡管理軟件及網絡通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的系統稱為計算機網絡。按照拓撲結構的不同,可將計算機網絡分為:

1.總線型網絡

總線型網絡中的所有連網設備共用一條物理傳輸線路,連網設備通過專用的接頭接入線路。總線型網絡以令牌總線的通信方式進行數據傳輸。

2.星型網絡

星型網絡是以一臺交換機或者路由器為中心,通過設備纜線連接不同連網設備從而構成的網絡。星型網絡的通信方式采用集中訪問控制策略。

3.環型網絡

環型網絡中的連網設備通過轉發器接入網絡,每個轉發器僅與兩個相鄰的轉發器有直接的物理線路。環型網絡采用令牌環的通信方式進行數據傳輸。

4.樹型網絡

樹型網絡是在總線網上加上分支形成的一種層次結構,其傳輸介質可以有多條分支,但不形成閉合回路。樹型網絡通過根節點進行數據轉發。

5.網狀型網絡

網狀網絡中的任意兩個節點均有一條通信鏈路作為傳輸通道,它利用冗余的設備和線路來提高網絡的可靠性。

三、計算機網絡體系結構

由于主機之間進行通信的過程是一個非常復雜的過程,所以通過“分層結構”研究該過程。所謂分層結構就是指把一個復雜系統的設計問題分解成多個層次的局部問題,并明確規定每一層次所必須解決的局部問題。開放系統互連參考模型OSI從底層到頂層分別是:物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層及應用層。

因為OSI七層參考模型的制定過程拖沓,協議體系結構過于復雜,層次功能重復太多,所以,得到廣泛應用的TCP/IP協議體系結構逐步成為廣大計算機廠商和計算機科學界共同遵循的標準。TCP/IP是一個四層的體系結構,這四層分別是:應用層、傳輸層、網際層和網絡接口層[2]。

四、IP地址與子網劃分技術

IP地址由32位的二進制數(1或0)組成,包括網絡號(包含地址類別)和主機號兩個部分。為了表示方便,國際上通行一種“點分十進制表示法”:即將32位地址分為4段,每段8位,組成一個字節,每個字節用一個十進制數表示,每個字節之間用點號“.”分隔。常見的分類IP地址有A、B、C三類。A類地址第一個比特位為“0”;B類地址前兩個比特位為“10”;C類地址前三個比特位為“110”。

雖然IP編址可實現兩臺主機的通信,但它對IP地址的劃分不夠靈活。當用戶的網絡拓撲結構發生變動時,比如在原網內部增加了一個局域網絡,雖然用戶分配的主機號足夠使用,但仍需向IP地址管理部門申請一個新的網絡號,結構越是復雜的大型組織這樣的問題越是嚴重。而現有的兩級編址是無法解決的,為此,一種新方法應運而生―子網劃分。子網劃分技術將原來的IP地址中的主機號部分重新進行規劃,分成子網號和主機號兩個部分[3]。

五、構建C/S局域網

C/S局域網的特點:網絡中至少有一臺服務器;網絡中客戶端比較多;網絡管理安全性高,訪問資源受權限限制。

在Windows Server 2003操作系統下,WWW服務器的配置過程:

1.進入Web站點創建向導

在Windows Server 2003中,單擊“開始”“程序”“管理工具”“Internet服務管理器”,打開IIS界面。右擊服務器名稱,在彈出的菜單中單擊“新建”項,出現子菜單。

2.設定Web站點說明

單擊子菜單中“Web站點”項,出現一個向導提示,單擊“下一步”按鈕,在“輸入Web站點的說明”中,輸入對要建立Web站點的說明,一般填入站點的名稱。

3.設置Web站點IP地址

單擊“下一步”按鈕,在“Web站點IP地址”欄中,輸入Web站點的IP地址。

4.設置網頁所在目錄

在指定IP地址之后,需要指定網頁所在的起始目錄。單擊“下一步”按鈕,然后在出現的窗口中單擊“瀏覽”按鈕,找到網頁所在目錄后,單擊“確定”按鈕。

5.完成

單擊“下一步”按鈕,出現完成提示,再單擊“完成”按鈕,結束“Web站點創建向導”。

6.測試

完成以上幾個步驟,打開瀏覽器,在地址欄中輸入這個網站的IP地址并按Enter鍵,就會出現設定網站的內容了。至此,創建Web站點的整個過程就完成了。

隨著科技的不斷發展,計算機網絡知識越來越重要,它是計算機技術和網絡通信技術緊密結合的一門學科,很多高校非計算機專業都開設了計算機網絡基礎課。這門課實踐性較強,想讓學生更好地學習這門課程,除了理論教學,更重要的是加強實踐教學,增強學生的動手能力[4]。

參考文獻

[1]田華.《計算機網絡基礎》課程教學探索[J].現代企業教育,2012(21).

[2]宋一兵.計算機網絡基礎與應用[M].人民郵電出版社.

篇5

1 引言

隨著計算機網絡在社會應用的日益廣泛深入,社會各行各業對計算機網絡不同層次人才的需求也日益增加,對從事計算機網絡的人員也提出了新的要求。為了適應社會的發展,充分發揮計算機網絡在國計民生中的作用,必須培養一批具有一定理論水平和高素質的實踐應用型人才。本文從理論、實訓、對任課教師的要求、教學方法與手段、考評模式等幾個方面,談談高校《計算機網絡》課程教學改革的探索。

2 現狀分析

《計算機網絡》是計算機專業最早開設的專業基礎課之一。隨著社會經濟的發展和科技的進步,《計算機網絡》已經列為計算機、信息和通信等相關專業的學科基礎課。但多年來,該課程一直延續著傳統的教學內容和教學模式:以網絡的工作原理為綱、以OSI/RM為主線進行理論教學。教學內容理論多實踐少,知識點相對陳舊;教學方法單一,幾乎不涉及工程和應用技術,適應面窄,很難跟上專業課教學的發展,達不到學以致用的目的。這也不符合高職高專以應用能力為主的人才培養的模式。因此,《計算機網絡》課程要以實用為目標、以就業為導向,進行教學改革,不苛求其系統性、嚴密性,而突出其實用性、寬廣性。

3 課程概述

計算機網絡是計算機技術和通信技術相結合的產物,以數學理論為基礎,有自己獨立的理論體系和知識架構。該課程的教學目標:通過本課程的教與學,使學生熟悉計算機網絡的體系結構,熟悉通信協議、路由協議的機理和常見網絡設備的工作原理;具備網絡設備的安裝、調試和基本維護的能力,能夠根據需要進行中小型網絡的規劃、設計、組裝和維護,掌握一定的網絡安全技術和管理知識,具備應用計算機網絡技術解決實際問題的能力。根據該目標,本課程在知識體系的構架設計上,以針對性和實用性為出發點,以于解決實際問題為目的,將教學的側重點定位在對學生網絡設備的安裝與調試、網絡規劃與設計等應用能力的培養上;在原理的深度上,本著“必需、夠用”的基本原則,使學生能對計算機網絡有較全面的和系統的了解,掌握計算機網絡及通信的基礎知識和基本理論;在教學方法上,側重于對實際問題的分析,以實際問題為藍圖建立教學模型;在教學效果上,以掌握中小型網絡的規劃設計以及交換機、路由器的配置為核心,力爭讓學生擺脫復雜的理論概念,重點培養和訓練他們解決實際問題的意識和能力。

4 對教師綜合素質的要求

根據該課程的教學目標的剖析以及社會對計算機網絡技術人才的技能需求,要求任課教師除應具有較扎實的理論基礎知識外,還應具備較為豐富的網絡工程和網絡技術應用的經驗。理論基礎知識應包括:(1)計算機軟硬件技術和通信技術基礎;(2)計算機網絡的原理、體系結構和網絡安全;(3)常用的通信協議和路由協議的數學模型、工作原理。通過教與學,有助于學生快速形成對網絡的初步認識,了解網絡運作的機制,了解網絡通信協議和路由協議的實現。

網絡工程和網絡技術應用的經驗包括:(1)了解市場上主流網絡設備和產品,掌握網絡設計的理論和網絡工程技術,具有局域網、校園網的規劃、設計以及現場施工的經歷,有助于培養學生的網絡設計與施工技能;(2)熟悉網絡設備的結構和工作原理,熟悉常用網絡服務的配置和管理,掌握主流網絡操作系統,能夠診斷常見的網絡故障,具有局域網、校園網的管理和維護經驗,有助于培養學生的網絡管理技能;(3)能夠緊跟計算機網絡技術的發展前沿,有從事計算機網絡相關技術和科研項目的研究,有助于學生了解網絡發展的最新動態,接觸到比較先進、主流和實用的技術。如果教師缺乏計算機網絡基礎理論和實際工程經驗,沒有計算機網絡設計、應用經歷,將無法把握所講知識要點,只能照本宣科。所講內容模糊、粗放,激發不了學生的學習興趣,達不到預期的教學目標。

5 教學內容

5.1 教學內容規劃

在內容設置上,淘汰傳統教學中的陳舊內容,以TCP/IP體系為重點,兼顧理論和工程技術,有選擇地加入思科等知名網絡廠商的最新培訓內容和行業前沿技術。主要內容為:(1)計算機網絡導論;(2)TCP/IP協議體系;(3)傳輸介質與通信基礎;(4) 網絡通信協議,局域網和廣域網;(5)IP尋址和路由,路由選擇協議,網絡互連,Ipv6;(6)交換機的工作原理與配置;(7)以太網技術、以太網的多層交換、無線局域網等;(8)路由器工作原理與配置;(9)用戶接入;(10)局域網、校園網的規劃、設計、管理和維護等。

5.2 實驗設計規劃

實踐性教學環節是加深理解、驗證、鞏固課堂教學內容的最有效的方法,是本課程建設中重要組成部分,實踐部分實施效果直接影響到整體教學效果。通過對企事業單位所需人才技能的需求調查分析,圍繞服務器的配置和管理、交換機的配置和管理、路由器的配置和管理、網絡綜合布線和局域網的規劃與設計等幾個方面,精心設置了25個必做基礎實驗與12個選做實驗。對于基礎實驗,可提供模擬仿真軟件或虛擬機讓學生利用課后在宿舍中完成;對于選做實驗,限制學生必須在實驗室中完成。可實施半放式實驗教學,規定學生實驗的時間與次數。在實驗過程中,教師可以給予指導,以促進學生認真完成實驗,真正掌握教學內容。實驗完成后,要求學生提供實驗報告并講評。通過實驗,特別是綜合實驗和課程設計,能充分調動學生的學習積極性,充分發揮學生的想象力和創造力,讓學生對理論中的網絡真實化,極大地提高了學習效果,提高了學生解決實際問題的能力。

6 教學方法和教學手段

計算機網絡的原理比較抽象,針對難以理解的概念或較為復雜的過程,參考思科等知名廠商的培訓資料和網上資源,精心組織和設計了多媒體教學課件以及FLASH動畫。通過多種模式教學,使抽象的理論形象化,復雜的過程簡單化。提高了學生的學習興趣,深化了對教學內容的理解。

針對計算機網絡知識更新快,新技術發展迅速的特點, 依托校園網,專門開發了課程教學網站。通過該網站,可以很方便地為學生提供新知識、新技術和各種相關模擬軟件等多種教學資源。通過設置的討論區,方便了師生之間的及時溝通、交流,便于教師答疑。通過設置練習區,促進了學生課后對內容的及時消化,加深了對內容的理解。同時,教師也能及時了解學生對重點難點的掌握,可動態調整教學過程,提高教學效果。

7 考評制度

考評制度,在很大程度上左右著學生的學習態度,特點是那些自控能力較差的學生。在傳統的教學模式中,本課程一般都采用期末閉卷理論化筆試,總評成績以期末考試成績為主。這容易導致學生平時不認真學習,不認真做實驗,期末死記硬背搞突擊。針對以上缺點,進行了以下考評制度改革:1.平時上課考勤,課后作業練習等都登記評分,老師最終根據學生出勤率以及作業完成情況給平時成績,平時成績按10%記入總評成績;2.對于基礎實驗和選做實驗,指導老師都要寫評語、打分,實驗平均成績按15%計入總評成績;3.對于綜合實驗或課程設計,則按30%記入總評成績;4.期末考試成績按45%計入總評成績。實踐表明,以上制度促進了學生平時學習的積極性,提高了參與實踐環節的主動性。

8 小結

幾年的教學實踐證明,新的教學方案,端正了學生的學習態度、提高了他們的學習積極性、主動性,也充分訓練了他們解決實際問題的能力。良好的教學效果也得到了學生和學院的廣泛認可。本院開展的《計算機網絡》課程教學改革與實踐的探索,對于非網絡專業的《計算機網絡》課程的建設,也有一定的參考價值。

篇6

1引言

伴隨著電力信息化的高速發展,電力系統日益完善的OA、ERP、SCM等系統,也急切地需要整合,實現信息的互聯互通與資源共享,從而有效發揮信息化的優勢。而這一系列的整合無時無刻不需要信息安全的保護。因此,對于電力系統整體來說,信息安全問題是亟待解決的關鍵之一。上海電力學院作為電力特色明顯的院校,2008年成功申報了信息安全專業。

信息安全是由數學、計算機科學與技術和通信工程、電子工程等學科交叉而成的一門綜合性學科。目前主要研究領域涉及現代密碼學、計算機系統安全、計算機與通信網絡安全、信息系統安全、電子商務/電子政務系統安全、信息隱藏與偽裝等。

沈昌祥院士指出,高等院校應該根據國際上信息安全技術的發展趨勢和我國信息化建設需求,結合本校學科專業結構特點,充分利用現有學科條件和優勢,積極促進學科交叉和融合。上海電力學院辦學五十余年來,學校始終堅持“立足電力、立足應用、立足一線”的辦學方針,堅持面向電力生產和現代化經濟建設第一線,培養基礎理論扎實,實踐能力強的高等工程技術人才。上海電力學院的信息安全專業開辦在計算機與信息工程學院,該學院目前下設如下專業:計算機科學與技術,電子信息工程,通信工程,電子科學與技術,軟件工程。因此,根據現在的學院專業設置結合信息安全專業的學科特點,信息安全專業的培養以計算機科學技術為主, 兼學電子、通信,同時加強數學、物理基礎,了解電力信息網絡,掌握信息安全的基本理論和基本技能。再通過學習其他人文類、經濟管理類等課程,使學生素質達到專業培養目標的要求。

2課程體系

結合上海電力學院的特點,借鑒其他學校的信息安全培養體系,我校的信息安全專業的課程體系以計算機科學和網絡通信、電子信息、密碼學基礎以及信息安全概論為主線構成學科基礎主干課程,在專業培養階段形成應用密碼學、計算機系統安全,計算機網絡安全、電子類安全和信息安全實踐課程群。

數學主線中包括了概率與數理統計、離散數學、密碼學基礎等課程。數學類課程為學生理解應用密碼學打下了必要的基礎。 計算機科學主線中包括數據結構、計算機組成與體系結構、操作系統原理、數據庫原理、編譯原理、計算機系統安全等課程,為學生建立了對基本計算資源、系統的結構和工作機制的概念,為理解并實施系統的安全奠定了基礎。網絡通信主線中包括計算機網絡、計算機網絡安全、通信基礎等課程幫助學生理解信息安全理論與結構、安全體系設計以及網絡安全工程的問題。電子類課程主線包括電路與模擬電子技術、數字電子技術、現代數字系統設計、基于嵌入式系統的信息處理、 基于身份識別的信息安全技術應用等,解決學生理解電子技術及其安全技術應用等問題。

根據上述主線,信息安全專業本科要求修讀的課程分為三個層次,通修課,學科基礎課,專業課。其中每個層次的課程都分類為必修課和選修課。每個層次的課程設置及結構如表1、表2、表3。

3專業特色

為使學生達到所選專業的培養目標,教學計劃中在注重基礎課程教學的同時,還安排了系列綜合實踐技能訓練和課外科技活動等環節,以培養和提高學生的求實、創新精神。信息安全專業特色是重視工程實踐,注重理論與實踐的結合,因此,安排了較為完整的信息安全基礎課程和信息安全工程類課程設計在學科基礎必修課和專業必修課中都安排了實驗課時。除了必修課之外,還安排了集中實踐環節,32周,共640學時。其中包括14周的主干課程設計以及18周的畢業設計,如表4所示。綜合上面兩項內容,在必修課中安排的實驗和設計類課程的比例接近35%。

根據表4,前六個學期每個學期末都安排了專業基礎課和專業必修課的課程設計。其中,二三和四學期安排了電力特色明顯的金工實習、認識實習以及電子工藝實習。在第七學期,學生在老師指導下參加完整的信息安全綜合實踐,獲得較為完整的工程訓練,此過程延伸到第八學期的畢業設計。學生通過課內實驗、綜合設計和畢業設計的多樣化、自主性強的培養過程,提高工程訓練和設計、合作能力,為其后的研究或設計工作打下牢固的基礎。正在籌備的中央和地方共建的電力系統網絡安全實驗室能夠為上述實驗提供實際的實驗平臺。

4師資建設

信息安全是一個綜合性很強的、學科交叉的專業,其與傳統計算機學科、通信學科、電子學科有相似之處,但也有很多獨有的特點和具體要求。信息安全專業教師一方面需要具備扎實的信息安全理論基礎,同時還必須緊跟蹤技術發展前沿和最新安全動態,了解最新的信息安全技術,具備較強的實際動手操作能力,以滿足教學和研究需要。目前,我校現有教師隊伍中來自名校的博士有4名,計算機與信息工程學院正通過人才引進、鼓勵在職教師攻讀博士學位等形式加強師資隊伍建設。

5 結束語

筆者根據親自參與上海電力學院信息安全專業的成功申報及信息安全培養計劃的制定,分析了信息安全學科特點,給出了適合上海電力學院特色的應用型信息安全人才培養的課程體系、專業建設特點以及對師資建設的建議。信息安全是一個全新的專業,根據學科發展和市場需求,信息安全人才培養計劃也會根據實際培養過程中出現的問題不斷作出調整,以適應社會對高層次應用型信息安全人才的需求。

篇7

一、“大學計算機基礎”課程教學內容改革的需求

教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會制定的《計算機基礎課程教學基本要求》所提出的4×3知識體系結構和1+X課程體系[2],不但回答了上什么課的問題,也科學地闡述了為什么要上這些課的問題。尤其是“大學計算機基礎”課程(即1+X中的“1”),在計算機基礎教學中占有極其重要的地位。這是我們進行計算機基礎課程建設的基石,也是教指委和廣大從事計算機基礎教學工作的教師們多年辛勤工作的結晶。

由于計算機基礎課程所依賴的計算機科學、技術、工程等發展極為迅速,知識更新周期越來越短,使得傳統的以技能為主的應用型課程遠遠滯后于學科發展。尤其是傳統的應用技術課程下移到中小學階段,使得許多高校的大學計算機基礎教學入門課程“大學計算機基礎”的內容不能滿足大學新生的學習要求。筆者最近在和西部一些高校計算機基礎課程的教師接觸過程中,他們對此更有深刻體會:以技能性為主的計算機基礎課程已經到了非改不可的地步。

即使已經進行了課程內容改革的部分學校,仍然面臨著課程應該涉及什么內容及如何組織的困惑。不同于大學階段的數理課程具有完備、循序漸進的體系,計算機基礎課程尤其是“大學計算機基礎”涉及知識點很多,各種知識互相交叉,很難梳理出一條清晰的脈絡,往往從教材到教學過程都是以名詞解釋為主,也就是解釋了“是什么”,卻難以進一步解釋“為什么”。因此,在新的課程改革中如何表現課程的知識體系就成了亟待解決的問題。例如,在介紹計算環境時,往往局限于具體的機器描述,忽視了對計算環境核心思想的介紹和分析;再如,介紹算法也局限于實現過程,忽視了求解方法的思路。

課程教學內容建設是一項“工程”,不但要解決課程的內容體系,也需要解決如何在教學過程中組織和表現具體的內容。計算機基礎教學應該有別于計算機專業教學,不可能也沒必要涉及計算機技術的方方面面。大學生學習計算機基礎課程,不僅要了解計算機是什么、能夠做什么、如何做,更重要的是要了解這個學科領域解決問題的基本方法與特點。計算機作為通識教育的重要內容,不只是簡單地拓展學生在計算機方面的知識面,更需要展現計算機學科的思維方式[3]。“大學計算機基礎”課程作為大學計算機基礎教學的入門課程,需要有相對穩定、體現計算機學科核心思想和方法的內容,不但要解釋相關知識是什么,更要回答它們為什么,特別要在不局限于特定機器的條件下,抽象表達計算模型和原理、方法及其實現,因此需要在更高層次上進行課程教學內容建設。

更為值得注意的問題是,由于一些高校“大學計算機基礎”教學內容改革的滯后,使得相關學校的教學主管部門開始質疑該課程設置的必要性,有的已經開始將“大學計算機基礎”課程從必修改為選修,或者干脆只保留了程序設計類課程。

歸根結底,我們必須正視以上問題。能夠解決上述問題的關鍵就是“計算思維”。如果將計算機作為機器,它是一種工具,是具有計算功能的工具;但是,它依賴的科學基礎并不是機器本身。這就是把計算機稱為“科學的機器”以及把其學科稱為“機器的科學”的原因。計算思維反映了計算機學科最本質的特征和最核心的方法。將計算思維能力培養作為計算機基礎教學的核心任務,不僅緊緊圍繞現有計算機基礎教學的根本任務和核心知識內容,而且反映了計算機學科的本質,也體現了通識教育應有的特征[3]。因此,需要全面正確理解計算思維,并運用計算思維的思想對“大學計算機基礎”課程的教學內容進行重構。

二、計算思維的核心方法是“構造”

正如陳國良院士等專家所指出的那樣:“計算思維不是今天才有,早就存在于中國的古代數學之中,只不過周以真教授使之清晰化和系統化了”。按照周以真教授對計算思維的解釋,計算思維建立在計算過程的能力和限制之上,由人或機器執行。這一點特別重要:并非所有計算過程都是由計算機完成的。進一步而言,計算思維最根本的內容,即其本質是抽象(Abstraction)和自動化(Automation)。

現實意義上的計算思維的基礎是計算機學科。計算機學科既是構造計算機器的學科也是基于計算機器進行問題求解的學科。從問題求解的角度看,計算機學科所涉及的問題求解均是基于一定計算模型(環境,包括計算機器)和約束上的問題求解。這里所說的計算環境,并非是單一的機器層次上的,而是存在不同層次的計算環境。計算機學科不同的研究領域可以理解為在不同計算環境中的問題求解。例如,在抽象級上的圖靈機研究;在指令級上的硬件設計;在語言級上的程序設計;在系統級上的操作系統、數據庫設計以及應用軟件設計,等等。

無論面向什么層次的計算環境,問題求解首先需要解決的是問題的表示,例如編碼/解碼和建模等都是典型的例子。只有這樣才能夠建立計算環境所能理解的基本計算對象,進而為基于計算環境的問題求解提供可能。進一步需要設計問題求解過程,典型的方法有:約簡、嵌入、轉化、仿真、遞歸、并行、啟發式推理、平衡與折中等。最后需要驗證以確定計算過程的正確性與效率,典型方法有預防、保護、冗余、容錯、糾錯等,其中還需要多維度(時間、空間、簡潔、社會、成本)考量計算的效率。

因此,從本質上說,計算思維的核心方法是“構造”(Construct)。這里面包括了三種構造形態:對象構造、過程構造和驗證構造[3]。對象構造是面向計算過程中的各種對象,例如指令、硬件系統、數據組織、程序函數/組件、系統軟件等;過程構造是基于對象的計算形態的構造,例如指令的執行、算法(涉及數據組織和語言)、計算資源調度、分布式處理、軟件工程等;驗證構造則是針對前述兩個構造的有效性分析,包括測試與分析、系統安全性、可靠性及對社會的影響等。因此,計算思維能力的重要表現就在于培養其構造能力。

進一步地講,我們可以將計算機學科的12個重復出現的基本概念[6],與“構造”進行關聯分析。可以認為這些12個基本概念實際上就是針對對象構造、過程構造和驗證構造的不同的方法與原則[3]。

從學科思維角度看,與計算機學科關系最密切的傳統思維方法主要是數學思維、邏輯思維和工程思維。計算思維不是一種孤立的思維,在不同層次(環境)上的問題求解也體現了傳統思維的許多特征。如下圖所示。

計算思維與傳統思維圖

抽象級(如圖靈機)的問題求解具有數學思維的特征,指令/語言級上的問題求解(如程序設計)具有明顯的邏輯思維特征,而在系統級的問題求解中則大量應用了工程思維方法。實際上,也可以把數學思維、邏輯思維、工程思維中的相關思想映射到計算機學科相對應的理論、抽象和設計的相關形態上。

和計算機科學與技術專業能力培養不同的是,計算機基礎教學層次上的計算思維能力培養不需要也不可能涉及計算思維的方方面面,而應該面向各專業計算機應用需求,培養學生基本的計算思維能力。主要體現在3個方面,即:對計算機的認知能力,具有判斷和選擇計算機工具與方法的能力(包括運用信息技術的學習能力等)以及運用計算機解決專業問題的能力。

三、教學內容組織

近年來,許多高校對大學計算機基礎課程教學內容進行了大力度的改革,突破了過去那種以計算機應用技能培養為主的教學模式,取而代之的是更多地教授計算機系統知識,更加突出課程的基礎性。但是,面對紛繁復雜的計算機專業詞匯,如果沒有厘清相關的內容體系,無疑將使得學生從“不要學”變成“不會學”,因為即使一個計算機專業的學生要弄清那么多名詞、概念也不是一件容易的事。

“大學計算機基礎”是高校極為重要的一門計算機基礎類課程。該課程內容的改革應該圍繞計算思維的核心思想,梳理和刪減現有課程教學內容,避免概念的堆積,建立圍繞計算思維核心思想的內容組織體系,突出核心的基礎內容。

基于上述分析,我們認為“大學計算機基礎”教學內容應該涉及抽象級、指令級、語言級以及系統級的典型計算環境,使學生對這些計算環境的基本原理以及基本問題求解方法有所認識,進而從中了解從計算思維的基本方法,培養計算思維的基本能力。因此,下面是我們基于上述思路提出的一種教學內容組織架構。

1.計算的歷史與影響。介紹人類追求自動計算的發展歷程以及現代計算機技術對經濟發展和人類社會進步所帶來的影響。今天的計算機從最初的機器發展成為一門學科是人類智慧、想象力發揮到極致的體現。計算機學科與其他各門學科的結合,改進了研究工具和研究方法,促進了各門學科的發展。現在,計算科學已經成為推動人類社會文明進步與科技發展的三大手段之一。

2.計算模型。這是對計算機的高度抽象,最為經典的模型為圖靈機/波斯特模型(Turing/Post Model),解釋了機器的計算能力及其局限性,同時它還是研究算法的重要工具。按照圖靈-丘奇命題,所有可計算的都是圖靈機可以執行的。

3.處理器模型。以指令為基礎理解具有程序能力的自動計算過程,進而理解現代計算機模型(也被叫做馮·諾依曼模型)。

4.信息的編碼與存儲。信息的編碼與存儲是問題表示的基礎,也是應用計算機求解問題最基礎和核心的工作。通過介紹數制(進制)、邏輯代數和典型數據的編碼與組織方法,了解數據在計算機中的基本表示和存儲,包括存儲器結構和數據的基本組織關系。

5.算法和程序。算法是計算機科學的核心和精髓。通過理解算法的表示與評價、基本算法以及程序的基本控制結構,初步理解計算機解決問題的自動實現過程。

6.操作系統。作為計算平臺的操作系統,無疑是計算機軟件系統中最為重要的軟件,也是構建系統的平臺基礎。這一部分的內容組織不是基于如何使用操作系統,而是需要理解它是如何解決計算資源的競爭問題,高效實現資源共享與分配等。

7.計算機網絡。某種意義上,最為吸引大學生的計算機應用技術就是網絡。網絡是一個集計算機、通信于一體實現資源共享和信息傳遞的計算環境。網絡技術日新月異,網絡的核心思想應該是解決資源共享和信息交換中的“約定”問題以及可靠傳遞問題。

在以上內容中,“計算的歷史與影響”從歷史和現實的角度認識計算機技術的影響和作用;“計算模型”在抽象級計算環境上理解計算的基本原理;“處理器模型”則展現指令級計算環境的基本構成,進而理解現代計算機的基本工作原理;“算法和程序”則從語言級計算環境角度說明計算的基本過程和方法,使學生了解計算機問題求解的基本方法;“操作系統”和“計算機網絡”都是典型的系統級計算環境,涉及同一物理機中計算資源競爭問題和不同物理機間信息交換問題的解決思路和基本方法,其中也包含了系統效率與驗證這些基本的工程方法;“信息編碼和存儲”是計算機問題求解的基礎,也是最基本的計算對象構造。這些內容涉及不同層面的計算環境的基本構造方法以及對象構造、過程構造和驗證構造等基本構造內容,是計算思維最基礎和核心的內容。

以上歸納,并非完全是教材的章節,也不完全是課堂教學的順序,而是一個教學內容組織架構。在具體課程教學中,需要根據這個架構,對每部分內容給予合適的描述,使之能夠被正確理解。

四、教學實施:以“計算機網絡”為例

前面我們設計了一個基于計算思維的“大學計算機基礎”課程教學內容組織架構。從整體上看,這個架構所包含的內容與許多高校現有課程的教學內容有較大的重疊和相似。但基于計算思維的計算機基礎教學內容改革不僅僅是教學內容體系的梳理,更重要的是在各部分內容的具體教學中如何組織和呈現相應的教學內容,使學生通過學習理解計算思維的基本方法,而不是簡單的概念堆積和知識堆積。

我們認為,較為合適的教學過程應該是圍繞問題求解的基本過程。即通過問題的引入,尋求解決問題的思路,進而引出問題的解決方法或實現方法,使學生了解相關內容的核心問題和核心解決方法。這里以“計算機網絡”部分的教學為例,分析說明相關教學內容的實施方法。

1.問題引入。網絡是將分布在不同地理位置上的具有獨立工作能力的計算機用通信設備和通信線路連接起來,以實現資源共享和信息傳遞的系統。因此,網絡系統需要解決的核心問題有:收發端的識別(誰收發信息)、內容識別(收發什么信息)、信息傳遞路徑(路由選擇)、信息傳遞的安全性和完整保障(容錯技術、較驗技術、身份認證)等。在網絡技術的每一個環節,都可以通過適當的問題引出各種可能的解決方案以及對最合適、最有效同時也是最經濟的方案的選擇。因此,網絡中的各知識點本身都是問題所致的,也是應該通過問題引入解決方案進而成為技術的。

2.解決思路。解決上述網絡核心問題最主要的思路就是“約定”,不同機器之間有了統一的約定之后就可以方便地識別誰發送了什么信息。這種約定在網絡技術里就是各種各樣的協議。所以,在網絡技術中最為經典的表述就是“有網絡必有通信,有通信必有協議”。為了減少網絡協議設計的復雜性,網絡設計者并不是設計一個單一、巨大的協議來滿足所有的網絡通信要求,而是采用把通信問題劃分為許多個小問題,并相應設計單獨的協議,使得每個協議的設計、分析、編碼和測試都比較容易。網絡分層模型就是這種思想的體現,也體現了約簡、分解、調度、折中等計算思維的思想。

3.現有實現。網絡分層模型在目前實際網絡應用中就是OSI/Internet模型,前者是7層協議模型,后者是4層結構。在現實應用中,網絡有不同的類型,比如按照網絡的覆蓋范圍有:局域網、城域網、廣域網和互聯網等。

4.進一步發問。可以進一步地深入分析網絡問題,例如:IP是實現收發端識別的基本方法,但當IP地址瀕臨枯竭,就需要有新的解決方案,如動態IP、IP6等;如果聯網的機器過多,那么就會出現通信中的瓶頸,如何解決?這就是網絡規模問題,現行的解決方案是設立A、B、C三類網絡,以適應不同規模。

層出不窮的網絡應用,從技術層面,并沒有新的技術,只是各種技術的綜合運用,例如Web2.0。在學習了網絡的基本知識以后,再通過回溯的方法思考“網絡模型”,也許能夠使學習者有豁然開朗之感。有關虛擬世界的議論,很大程度上是社會問題,而不是技術本身,因此通過問題引入的學習,不但能夠使得學生對具體的技術有所了解,也能夠了解到許多網絡問題并非是技術問題,但是和技術相關的。這種學習能夠使得學習者的視野得到開拓。

以上是以計算機網絡為例,分析我們運用計算思維指導計算機基礎課程教學的思路。因此,可以將“大學計算機基礎”課程教學內容的設計定位于一個適當的高度:圍繞計算思維相關的內容體系,結合應用實例和解決問題的過程,在較高的層次上去理解計算過程、計算原理和相關方法。

事實上,無論以何種方法或途徑組織計算機基礎知識,最終對學習者而言需要把對計算機的感性認識以及使用計算機的激情引導到培養計算思維能力上來。希望學習者在今后的專業學習或者工作中,遇到專業問題能夠較為熟練且習慣于思考“如果讓計算機來處理這些問題,那么應該如何做”。一個訓練有素的專業人員,不但需要知道計算機是如何組成的,也需要知道如何通過抽象表達問題,進而實現自動化處理,同樣也需要知道哪些問題是計算機可以解決、哪些問題是計算機不能夠解決的。這些就是大學計算機基礎課程教學需要達到的教學目標。

參考文獻:

[1] 九校聯盟(C9)計算機基礎教學發展戰略聯合聲明[J]. 中國大學教學,2010(9).

[2] 教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會. 高等學校計算機基礎教學發展戰略研究報告暨計算機基礎課程教學基本要求[M]. 北京:高等教育出版社,2009.

[3] 何欽銘,陸漢權,馮博琴. 計算機基礎教學的核心任務是計算思維能力的培養[J]. 中國大學教學,2010(9).

篇8

基金項目:本文系2011年魯東大學應用型人才培養實驗課程教改項目、2011年魯東大學應用型人才培養教改項目(項目編號:Z1111)、2012年魯東大學應用型人才培養校企共建課程教改項目的研究成果。

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)02-0038-02

21世紀我國已進入高等教育大眾化階段,在國家全面建設小康社會、走新型工業化道路的大背景下,如何構建并實施新形式下的人才培養方案、提高教育質量、積極培養符合社會需求的創新型和應用型人才是高校正在深入研究的熱點課題。魯東大學把應用型人才培養改革作為2011年的重點工作之一,各個學院都在積極探討應用型人才培養改革的思路。本文總結了網絡工程專業應用型人才培養方案的改革思路,提出了一種以社會需求為導向的人才培養方案。

一、人才培養方案改革的工作思路和目標

人才培養方案是應用型創新創業人才培養的頂層設計,是開展教學工作的基本依據,是提高人才培養質量的重要保證。

在學校黨委和學院領導的組織領導下,本次人才培養方案改革的思路和目標是:明確以應用為本的人才培養目標,緊密結合應用型人才培養和教師教育改革的需要,以完善專業方向設置和優化課程體系為重點,通過凝練專業特色和專業方向、調整專業選修課程設置、優化課程教學、強化實踐環節等形式構建更加科學、合理的人才培養方案與課程體系,以進一步提高人才培養質量。

二、網絡工程專業改革調研

網絡工程專業是教育部于2002年新設立的目錄外專業,在專業設置上沒有任何現成的專業建設經驗可供參考。2004年,魯東大學在充分調研的基礎上,結合實際,開展本專業的招生和培養工作。2011年,為了更好地滿足應用型人才培養的需要,進一步做好魯東大學網絡工程專業培養方案的優化改革,針對用人單位、在校學生、畢業學生、專業教師以及省內外高校展開了廣泛調研。調研采用面訪、電話和網絡問卷的形式展開,收到了良好的反饋。

調研結果表明,一方面大多數單位認為畢業生的本專業知識基本能滿足工作需要。但是對于某些對計算機專業知識要求高的公司來說,學生的專業知識還有待加深、加強。另一方面,社交能力以及專業技能也很重要,而本專業畢業生在這方面還有一定的欠缺。此外,在創新能力和外語應用能力方面還是存在諸多不足。因此,要加強學生以上能力的培養,提高學生的外語水平。專業教師認為應加強校企合作,提高教師的實踐能力。在校學生和畢業學生認為應有很強的專業知識、實踐能力、身體素質和人文素質才能更好地勝任工作。

同時對南京郵電大學、南京理工大學、廈門理工大學、濟南大學等高校進行了調研,調研結果表明,這些學校網絡工程專業的培養目標各有不同,各個學校結合自己的強勢學科和為地方經濟服務的理念,各有自己的特色。調研中還查看了各大招聘網站,了解到近幾年網絡工程類人才比較緊缺。根據調研結果,明確了本科層次的人才培養定位以及改革的方向,拓寬了辦學理念,同時也增強了改革的決心。

三、網絡工程專業培養目標及規格

經過充分的調研,明確了魯東大學網絡工程專業的培養目標:[1]培養具有良好的人文素質和科學素養,系統地掌握計算機科學與技術的基本理論知識,掌握計算機網絡工程的基本理論和技術,具有較強創新意識和實踐能力的知識面較寬、綜合素質較高的適應經濟和社會發展需要的高級應用型人才。學生畢業后可在科研部門、教育單位、企事業、技術和行政管理部門等單位從事計算機網絡、通信及相關領域的研究、教學和技術開發、應用等工作。

本專業學生主要學習計算機網絡的基本理論、基礎知識及網絡工程、網絡安全的實用技術,接受網絡工程設計、運行管理和性能分析的基本訓練,具有獨立從事網絡系統設計與維護的基本能力。

畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:掌握計算機科學與技術和計算機網絡的基本理論、基本知識;掌握網絡協議體系、網絡互聯技術、網絡性能評估等相關知識;掌握網絡通信系統的基本原理、基本知識;掌握信息與網絡安全的基本理論知識;具有對網絡通信系統進行分析、設計、開發、安裝、調測和應用的基本能力;掌握計算機系統軟、硬件開發的基本方法;具有綜合運用所學專業知識,分析和解決實際問題的能力;具有較強的實際動手能力以及與別人協同合作、組織管理的能力和競爭能力;了解與計算機科學技術有關的法規;了解計算機科學與技術及相關領域的發展動態;掌握文獻檢索的基本方法,具有獲取信息的能力;能夠熟練地掌握一門外語。

四、網絡工程專業課程體系設置

課程體系的設置與實施是保證人才培養目標得以實現的根本。魯東大學2006年開始實行按學科大類招生,信息科學與工程學院的計算機科學與技術專業、軟件工程專業、信息工程專業和網絡工程專業按大類電氣信息類統一招生,不分專業。一年半后學生按照專業興趣選取自己的專業。課程體系設置與“按學科招生、分階段培養”的人才培養模式結合,采用“平臺+模塊”的結構形式。按照知識結構和課程的層次關系分為通識教育和專業教育兩個教育平臺。通識教育平臺下設必修課程和選修課程兩個課程模塊;專業教育平臺下設專業必修課程、專業方向選修課程和專業任選課程三個課程模塊。課程體系基本框架如圖1所示。

1.通識教育平臺課程設置

通識教育平臺體現了素質教育的要求,為學生打下了堅實的學科基礎,通識教育平臺由必修課程和選修課程組成。

(1)必修課程。必修課程設置注重學生的德、智、體、美全面發展,體現了學科專業的交叉和滲透。具體包括公共基礎課程和學科基礎課程兩個課組。公共基礎課程主要培養學生的基本思想修養、身體素質和英語應用能力,且在思想修養課程中增加了實踐學分。學科基礎課程教學奠定了學生良好的數理基礎、較強的邏輯思維能力和理論分析能力。[2]

新版人才培養方案中為了強化語言能力培養,在公共基礎課程中增設了“普通話應用”必修環節,通過普通話水平測試,達到二級乙等以上的記為合格。為了培養學生的數學素質,提高其應用數學知識解決實際問題的能力,在學科基礎課程中增設了“復變函數與積分變換”課程。

(2)選修課程。選修課程設置是為了進一步拓展學生的學科知識、提高學生的綜合素質。具體包括學科選修、人文素質類選修和公共選修三個課組。學生選修課程主要有“數值分析”、“數據建模”等課程,可充分拓展學生的知識面。在學科選修學分中學生需獲得2個創新學分。創新學分可以通過參加各種競賽活動、參與課題等方式獲得,通過這種方式可以培養學生的創新精神。學生需從人文素質類課程選修中獲得6學分。該組課程主要培養學生的人文素質。課程詳細設置如表1所示。[2]

2.專業教育平臺課程設置

專業教育平臺下設專業必修課程、專業方向選修課程和專業任選課程三個課程模塊。專業必修課程為學生具備基本的計算機科學與技術和網絡理論打下了堅實的基礎。學生可以在專業方向選修課程中任選一個方向模塊,完成該方向的所有課程。網絡安全及應用方向旨在培養網絡環境下安全方向的軟件開發人員,學生主要學習網絡安全相關的理論知識,加強網絡安全軟件的開發能力。網絡工程技術方向旨在培養具有一定網絡工程能力的工程技術人員,學生主要學習網線、構建局域網、利用路由器構建各種網絡互聯、路由器各種命令的熟練配置、交換機各種命令的各種配置、網絡故障分析、異構型網絡的互聯、無線局域網技術和廣域網技術等。對于專業任選課程,學生需選6學分,可從軟件工程專業、信息工程專業、計算機科學與技術專業方向的課程中選取,或在本方向的任選課程中選取,學生可以根據自己的興趣和愛好選取相應的課程。

在應用型人才培養方案中,需強化學生動手能力、實踐能力和適應能力的培養。因此,結合專業方向,增強了實踐環節。專業平臺的必修課程和專業方向課程均設有實踐課時,可以提高學生的理論知識水平以及實踐能力。

五、結語

目前,魯東大學網絡工程專業教學團隊已成為校級教學團隊。教學團隊全體成員緊緊圍繞應用型人才培養方案開展教學,已申請多項省校級教改課題,實時地對課程教學方法、實踐教學形式等方面進行了改革,并按照人才培養方案的目標培養適合經濟社會需要的應用型人才。

篇9

“計算機網絡”課程是桂林電子科技大學計算機科學技術、網絡工程、信息安全等專業的核心專業技術基礎課之一,也是電子信息工程、自動化、智能科學等專業的專業限選課或任選課之一,通過該課程的教學使學生懂得網絡的總體框架結構,能建立網絡的概念,重點是使學生掌握網絡基本原理和核心協議,并熟悉最常用的網絡服務和網絡工具,了解網絡技術的新發展。 

教學目標的正確定位是教學改革行之有效的前提和保障,即明確教學是為培養什么類型人才而服務。計算機網絡的教學目標大致可分為三個層次:[1]網絡基本應用、網絡管理員或網絡工程師、網絡相關科學研究。其中,網絡基本應用目標要求掌握計算機網絡的基礎知識,在生活、學習和工作中可熟練利用各種網絡資源,如瀏覽新聞、收發電子郵件和查找資料等,適合于電子信息工程、自動化、智能科學等非計算機專業;網絡管理員或網絡工程師目標要求掌握網絡集成、網絡管理、網絡安全、網絡編程等知識和技能,并對其中一項或若干項有所專長,可以勝任如網絡規劃設計、網絡管理與維護、架設各種服務器和網絡軟硬件產品的開發等工作,適合于計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業;網絡相關科學研究要求具備深厚的網絡及相關學科的理論基礎,今后主要從事科研和深層次開發工作,適合網絡相關的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。 

二、“計算機網絡”課程教學中存在的問題 

傳統的“計算機網絡”課程教學模式不利于提高學生的學習興趣,對新形勢下的培養目標有一定的制約作用,主要問題表現在幾個方面。[2] 

1.教材知識結構理論性偏強,教學內容偏離實際應用 

目前國內的大多數計算機網絡教材都是以osi/rm為索引,分層次展開,全方位介紹各個網絡層次的工作原理、相關協議、運行機制等,知識點較多且內容抽象,學生理解起來比較困難,難以提高學習興趣。osi體系結構是一個較為全面的網絡層次結構,但是在實際中并沒有得到廣泛應用,實際中的網絡案例又不完全符合osi體系結構,這往往會使學生對網絡結構感到困惑。 

2.教學模式落后 

最初的教學模式是以教師為中心,通過黑板板書和語言描述向學生傳授網絡知識。這種方式有利于教師組織和監控整個教學過程,便于系統地傳授知識,但不利于學生認知主體作用的發揮,不利于學生自主學習能力的培養。對于網絡協議這類較為抽象的理論知識,單純的板書和描述難以幫助學生對學習內容進行深入理解。 

3.實踐環節薄弱 

一方面,計算機網絡實驗室的建設相對薄弱,實驗設備落后,與實際應用的網絡設備具有較大差距,且數量不足,無法保證每名學生具有較好的實驗環境。另一方面,實驗課程的內容過于流程化和簡單化,沒有突出對學生創新能力的培養。 

4.忽視工程應用 

課程的綜合性、設計性實驗缺乏與工程應用相結合的內容,與之相適應的軟件建設滯后,難以將工程應用融入到課堂。 

三、“計算機網絡”課程的改革與實踐 

針對以上不足,我們主要在五個方面進行了改革和實踐。 

1.教材選用與內容優化 

不同的專業有不同的教學目標,必須選擇相對應的教材。對桂林電子科技大學計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業而言,“計算機網絡”課程是專業技術基礎課之一,除了要掌握一定的基本網絡理論和核心協議,還要求掌握更高一等的技術和技能。經過課題組成員比較,選擇謝希仁教授主編的《計算機網絡》;在外文教材和雙語授課時選擇andrew s.t.的《computer network》英文教材。 

對電子信息工程、自動化、智能科學等專業而言,“計算機網絡”課程是專業限選課或任選課之一,側重于網絡基本理論與應用。經過課題組成員比較,擬選擇喬正洪的《計算機網絡技術與應用》。 

針對教材內容太多、偏重于介紹理論、欠缺實踐環節、與工程聯系不夠緊密等問題,在講授的時候略去了部分內容,比如安全方面的內容(另外一門課講授),增加了一些實踐相關的內容,如winsock編程、路由器基本操作等。在教學內容上力求推陳出新,引進和精選當代網絡技術新發展及新應用作為網絡基礎的指向,在不斷更新教學內容的同時優化課程體系,將基礎知識與現代技術緊密結合,培養學生的創新意識和發展意愿。 

2.堅持“教師為主導、學生為主體,因材施教”的教學模式 

(1)貫徹基礎課的教學必須和科學技術同步發展的教學觀念,[3]建立終身教育的觀念。科學發展與基礎課程的教學改革相結合,以學科建設推動基礎課程教學的改革。基礎課程教學的改革又支撐新型專業建設與學科的發展,推進人才培養目標的實現。 

更新教學內容的同時優化課程體系,將基礎知識與現代通信技術緊密結合,將專業基礎知識傳授、能力培養和素質教育融為一體,實施知識結構合理、基礎扎實、適應能力強、有創新精神和實踐能力為基本內容的人才培養模式。 

(2)教師為主導,學生為主體,因材施教。改進課堂的教學方法,以人為本,因材施教,充分發揮學生的潛力,提高教師的授課質量。教師努力研究課程的基本知識點以及這些知識點之間的相互關系,處理好信號、數據、信息之間的關系和傳輸特點;研究重點理論和實踐知識點的教學方法,使教學內容更貼近學生,引導和幫助學生掌握基礎知識和基本技能。 

教師采用“發現式”互動教學方法,通過精心設計教學過程,采用“提出問題+要求解決方法”、“引導思考+適當提示”、“找出學生思路正確部分引申”、“擴充認識解決問題的條件”等方式,把握課程的進度,活躍課堂氣氛,開發學生的潛能,使學生在獲得知識的同時能從應用的角度思考網絡通信中的問題和解決問題的思路,使學生建立科學的思維方法與創新意識。 

3.采用先進的教學手段 

(1)把多媒體技術引入課堂教學中,使理論和協議架構分析變得生動、形象、具體,同時解決了傳統教學中課堂畫圖既費時效率又低的問題。再輔以現場概要線圖等,讓學生在學習具體知識時心中有網絡體系大框架,便于知識定位。 

(2)建立網絡教學環境。目前桂林電子科技大學已有四個相關網上資源供學生使用:“計算機網絡”課程網站,使師生在任何時候都可以利用網絡資源學習;網絡輔助教學平臺(blackboard):向學生提供資源下載口、作業提交口、討論區等;思科網絡技術培訓網站(http://cisco.netacad.net)作為思科網絡技術培訓基地之一,目前為部分優秀學生開放思科培訓網站,讓學生參與全球交流,直接接觸最新網絡技術;教師ftp:作為系統冗余,從教師ftp中學生也可以下載課件等。

4.加大實踐教學環節,重視實踐能力培養,培養學生的創新意識和創新能力 

計算機網絡是理論和實踐結合非常緊密的一門課程。目前國內外計算機網絡相關教材一般都偏重于理論的講授,而忽視了動手實踐方面的引導,為此應實驗單獨設課,獨立考試。實驗課學時占總學時的25%,并要求課外1∶1配套。實驗內容根據學生的層次、學生的興趣分為基礎層、提高層、綜合應用層三個層次。同時,補充了教材上沒有的相關內容,如利用套接字進行網絡通信編程,培養實踐動手能力。而且把原來以教師為中心的實驗教學變成了以學生為中心,積極開展開放性實驗,延長實驗室開放時間,增加大量的設計性或綜合性實驗,為學生近一步提高動手能力奠定了良好的基礎,培養學生的創新意識和創新能力。 

5.在課程教學的各環節中大力開發和應用網絡技術,以網絡技術構建網絡課程教與學的互動平臺,理論與工程應用并重 

計算機網絡是一門理論和實驗實踐相結合的專業基礎課程,教師在講授的過程中貫徹教學理念,引用網絡發展歷史背景故事和實際應用具體案例來幫助學生理解理論知識,引導學生形成提出問題、分析問題和解決問題的思維模式,培養學生的創新思維能力和綜合專業素養。教學采用理論結合實踐教學法,通過實驗課程開設、實際網絡系統參觀和課程設計三個渠道將相關網絡技術的應用充分融合到課程教學之中,使同學們接觸到真實的網絡世界,提高實踐運用能力,理論與工程應用并重。 

實驗課程通過綜合設計性實驗,充分發揮學生的想象力和創新能力,是使學生獲得對網絡的工作原理與操作方法的感性認識,加深理解、驗證、鞏固課堂教學內容的最佳途徑。 

實際網絡系統參觀是在課程講授過程中安排并帶領學生參觀校園網、學院局域網和企業的網絡系統,使學生對計算機網絡有感性認識。 

課程設計要求學生獨立設計一個網絡應用系統或者分析企業已有計算機網絡系統中存在的問題,提出改進方案,為企業設計滿足實際需求的計算機網絡系統,使學生理論聯系實際,加深對計算機網絡課堂教學內容的理解,培養學生靈活運用所學知識的能力。 

 四、結束語 

本課程已建立課堂教學、實驗教學、網絡教學和工程應用交叉融合的教學結構,各教學環節相輔相成、互相交融,實現“加強基礎,注重實踐,因材施教,促進創新”的目標,形成了立體化的教學模式。通過這樣的互動平臺,使教與學進入互動溝通的最佳狀態。不僅使教師實現了教懂、教準、教活,學生達到了樂學、善學、活學,而且增強了學生日常使用網絡的能力,培養了學生的創新精神和實踐能力。 

 

參考文獻: 

篇10

隨著現代通信技術和計算機技術的飛速發展,信息技術正在給人類帶來一場新的產業革命,信息已成為人類賴以生存的最重要資源。而信息的社會化、網絡化、全球經濟的一體化,都受到計算機網絡技術的巨大影響,這對高校計算機網絡技術專業的教育提出了更高的要求。“計算機網絡技術”專業是信息技術通信領域的重要支柱,然而,調查發現目前在計算機網絡技術課程的教學中,網絡技術飛速發展與師資老化的矛盾日益嚴重,這將從根本上制約教育質量的發展。另外,一些學校的現行教材中教學內容滯后,以學科為體系的痕跡明顯,教學內容偏多偏深,實踐與能力培養不夠突出,教學要求與培養“以能力為本位”的教學目標存在一定的差距,而且專業實習、實訓的設備與計算機技術的發展有一定的差距,學生實驗教學往往不能按要求進行,從而對教學改革的進程起到消極影響。

二、計算機網絡技術課程教學的優化

1.優化課程體系

在課程設置上,學校應當堅持應用能力“寬窄”結合的方針,使學生逐步深人全面地掌握網絡知識,培養學生各個方面的網絡應用能力,同時適當兼顧計算機其它應用能力的培養,使學生畢業后能適應多種職業崗位群的需要,按照網絡集成、網絡管理和網絡軟件開發三個方向成組設課,強化這三個方面的應用能力。讓學生根據自己的興趣、發展方向和接受能力自主選擇相應課程。學校在制定教學計劃時應該根據實際情況和社會需求安排四大類課程的教學內容和學時比例。技術基礎課以教會學生掌握從事職業崗位所必須的科學原理、方法和使用這些原理和方法去分析、判斷、解決生產第一線或工作現場實際問題的能力,技術技能課是以行業的職業技能為目標,將職業理論知識應用于實際崗位操作能力的訓練,這兩類科目的學時數可以適當減少;公共基礎課應滿足學生學習和應用職業崗位技能所必備的基本概念、基本原理和基本方法的需要,培養學生掌握科學思維及解決實際問題的方法,課程的學時數比例可以適當加大;而選修課是以跨專業或高新技術等課程為主,以培養學生的就業適應能力、專業技能綜合能力,門數盡可能多、范圍要廣些。

2.豐富教學內容

計算機網絡技術主要是關于計算機網絡的基本理論,比如有網絡的拓撲結構、網絡體系、網絡設備以及網絡應用等,重點是相關內容的理論闡述,網絡設備中的網卡主要介紹網卡的結構及工作原理、分類情況以及性能指標等純理論的知識。教師在教學過程中要注重理論與實踐的互相結合,可以結合網卡的性能指標以及分類情況介紹網卡的選型以及網卡的安裝等實用知識,將網卡相關的理論與實際結合起來,激發學生的學習動力和學習興趣。網絡應用技術主要介紹電子郵件系統的工作原理、使用的協議等枯燥難懂的內容,教師則可以結合電子郵件的收發工具進行教學,這樣既有助于學生對基本原理的理解,提高對實際應用的認識,又能結合相應的社會實踐活動。在實驗、實訓教學中,教學目的是驗證理論知識,培養學生的動手操作能力和解決實際工作問題的能力,這就更需要將理論教學和實踐教學結合起來,培養學生面對具體問題獨立分析、解決的能力,教師應該適當增加專業基礎課的實驗比例,加強學生的職業技術、技能培養,加強技能實驗和設計型實驗,擴充專業實訓科目,使課堂教學與社會實踐有機結合,要求學生獨立理解實驗、實訓任務,自選儀器材料,自行設計方案,獨立完成,從而培養學生的創造力。

3.優化教學方法

傳統的教學往往是以教師為主,學生則是處于被動學習的狀態,整個教學過程體現為學生聽、老師講的單方面交流,學生的認知主要表現為記憶的形成,教師和學生之間缺乏交流。這種學生被動接受的方式是一種靜態的教學方式,阻斷教師在教學過程中的激情和創造,而使授課平淡、乏味、呆板,嚴重影響教學效果。因此,現在應采取現代化教學手段進行交互式的教學,采用項目設計制作、現場模擬、社會調查、案例分析等多種多樣的教學方式,比如組建網絡教室的組建、建設小型校園網的建設、改造小型辦公室網絡改造等等實踐活動,從而豐富整個教學過程,發揮網絡通信及網絡資源共享的特征,進行網上教育,包括電子教案、電子閱覽、電子作業,這將有效縮短教師與學生的距離,加強教學交流,提高教學效果。

4.改革考核方式

考核方式應該可以充分發揮考試的教學功能、教育功能、督促和引導功能、檢測、鑒定與評價功能等,使教學內容、教學方法與人才培養模式相一致,促進人才培養質量的提高。在對學生進行考核時,可以沿用傳統的試卷考核與社會實踐相結合,要求學生完成社會調研報告、市場調研分析等。在考核內容上,要堅持以知識的應用、技能與能力的掌握為主,注重檢測學生創新意識和思維水平。確立考試是重要教學環節,充分發揮考試的多種功能,摒棄一次考試下定論的不科學做法,堅持平時考核與期末的總結性、鑒定性考試相結合。而且對于不同的課程可以采用不同的考核方式,如采用職業技能鑒定、完成課程項目、編寫項目計劃等形式代替課程的考核。這樣既有利于提高學生的綜合素質,又可以培養學生適應不同的需求,增加工作經驗。比如程序設計課,可以要求學生既熟練掌握數據庫管理系統的基本知識與使用方法,又具有熟練使用一種中文平臺及相應數據庫管理系統進行數據處理工作的能力,采用平時考核(如作業與實習報告、階段測驗、課程設計等)和鑒定性考試并用,主要考核基本知識、概念的掌握程度和簡單的應用能力等。總之,要改變單一指標評價學習效果為多次考核綜合評定成績,樹立高職高專實用型人才的素質教育思想,樹立全面考核的思想,構建考核方式多樣化。

參考文獻:

[1]蔡開裕.計算機網絡[M].機械工業出版社,2001.

篇11

隨著現代通信技術和計算機技術的飛速發展,信息技術正在給人類帶來一場新的產業革命,信息已成為人類賴以生存的最重要資源。而信息的社會化、網絡化、全球經濟的一體化,都受到計算機網絡技術的巨大影響,這對高校計算機網絡技術專業的教育提出了更高的要求。“計算機網絡技術”專業是信息技術通信領域的重要支柱,然而,調查發現目前在計算機網絡技術課程的教學中,網絡技術飛速發展與師資老化的矛盾日益嚴重,這將從根本上制約教育質量的發展。另外,一些學校的現行教材中教學內容滯后,以學科為體系的痕跡明顯,教學內容偏多偏深,實踐與能力培養不夠突出,教學要求與培養“以能力為本位”的教學目標存在一定的差距,而且專業實習、實訓的設備與計算機技術的發展有一定的差距,學生實驗教學往往不能按要求進行,從而對教學改革的進程起到消極影響。

二、計算機網絡技術課程教學的優化

1.優化課程體系

在課程設置上,學校應當堅持應用能力“寬窄”結合的方針,使學生逐步深人全面地掌握網絡知識,培養學生各個方面的網絡應用能力,同時適當兼顧計算機其它應用能力的培養,使學生畢業后能適應多種職業崗位群的需要,按照網絡集成、網絡管理和網絡軟件開發三個方向成組設課,強化這三個方面的應用能力。讓學生根據自己的興趣、發展方向和接受能力自主選擇相應課程。學校在制定教學計劃時應該根據實際情況和社會需求安排四大類課程的教學內容和學時比例。技術基礎課以教會學生掌握從事職業崗位所必須的科學原理、方法和使用這些原理和方法去分析、判斷、解決生產第一線或工作現場實際問題的能力,技術技能課是以行業的職業技能為目標,將職業理論知識應用于實際崗位操作能力的訓練,這兩類科目的學時數可以適當減少;公共基礎課應滿足學生學習和應用職業崗位技能所必備的基本概念、基本原理和基本方法的需要,培養學生掌握科學思維及解決實際問題的方法,課程的學時數比例可以適當加大;而選修課是以跨專業或高新技術等課程為主,以培養學生的就業適應能力、專業技能綜合能力,門數盡可能多、范圍要廣些。

2.豐富教學內容

計算機網絡技術主要是關于計算機網絡的基本理論,比如有網絡的拓撲結構、網絡體系、網絡設備以及網絡應用等,重點是相關內容的理論闡述,網絡設備中的網卡主要介紹網卡的結構及工作原理、分類情況以及性能指標等純理論的知識。教師在教學過程中要注重理論與實踐的互相結合,可以結合網卡的性能指標以及分類情況介紹網卡的選型以及網卡的安裝等實用知識,將網卡相關的理論與實際結合起來,激發學生的學習動力和學習興趣。網絡應用技術主要介紹電子郵件系統的工作原理、使用的協議等枯燥難懂的內容,教師則可以結合電子郵件的收發工具進行教學,這樣既有助于學生對基本原理的理解,提高對實際應用的認識,又能結合相應的社會實踐活動。在實驗、實訓教學中,教學目的是驗證理論知識,培養學生的動手操作能力和解決實際工作問題的能力,這就更需要將理論教學和實踐教學結合起來,培養學生面對具體問題獨立分析、解決的能力,教師應該適當增加專業基礎課的實驗比例,加強學生的職業技術、技能培養,加強技能實驗和設計型實驗,擴充專業實訓科目,使課堂教學與社會實踐有機結合,要求學生獨立理解實驗、實訓任務,自選儀器材料,自行設計方案,獨立完成,從而培養學生的創造力。

3.優化教學方法

傳統的教學往往是以教師為主,學生則是處于被動學習的狀態,整個教學過程體現為學生聽、老師講的單方面交流,學生的認知主要表現為記憶的形成,教師和學生之間缺乏交流。這種學生被動接受的方式是一種靜態的教學方式,阻斷教師在教學過程中的激情和創造,而使授課平淡、乏味、呆板,嚴重影響教學效果。因此,現在應采取現代化教學手段進行交互式的教學,采用項目設計制作、現場模擬、社會調查、案例分析等多種多樣的教學方式,比如組建網絡教室的組建、建設小型校園網的建設、改造小型辦公室網絡改造等等實踐活動,從而豐富整個教學過程,發揮網絡通信及網絡資源共享的特征,進行網上教育,包括電子教案、電子閱覽、電子作業,這將有效縮短教師與學生的距離,加強教學交流,提高教學效果。

4.改革考核方式

考核方式應該可以充分發揮考試的教學功能、教育功能、督促和引導功能、檢測、鑒定與評價功能等,使教學內容、教學方法與人才培養模式相一致,促進人才培養質量的提高。在對學生進行考核時,可以沿用傳統的試卷考核與社會實踐相結合,要求學生完成社會調研報告、市場調研分析等。在考核內容上,要堅持以知識的應用、技能與能力的掌握為主,注重檢測學生創新意識和思維水平。確立考試是重要教學環節,充分發揮考試的多種功能,摒棄一次考試下定論的不科學做法,堅持平時考核與期末的總結性、鑒定性考試相結合。而且對于不同的課程可以采用不同的考核方式,如采用職業技能鑒定、完成課程項目、編寫項目計劃等形式代替課程的考核。這樣既有利于提高學生的綜合素質,又可以培養學生適應不同的需求,增加工作經驗。比如程序設計課,可以要求學生既熟練掌握數據庫管理系統的基本知識與使用方法,又具有熟練使用一種中文平臺及相應數據庫管理系統進行數據處理工作的能力,采用平時考核(如作業與實習報告、階段測驗、課程設計等)和鑒定性考試并用,主要考核基本知識、概念的掌握程度和簡單的應用能力等。總之,要改變單一指標評價學習效果為多次考核綜合評定成績,樹立高職高專實用型人才的素質教育思想,樹立全面考核的思想,構建考核方式多樣化。

參考文獻:

[1]蔡開裕.計算機網絡[M].機械工業出版社,2001.

篇12

Key words: computer network courses;analysis;teaching methods

中圖分類號:G43 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)24-0191-01

1計算機網絡技術課的教學現狀

隨著現代通信技術和計算機技術的飛速發展,信息技術正在給人類帶來一場新的產業革命,信息已成為人類賴以生存的最重要資源。而信息的社會化、網絡化、全球經濟的一體化,都受到計算機網絡技術的巨大影響,這對高校計算機網絡技術專業的教育提出了更高的要求。“計算機網絡技術”專業是信息技術通信領域的重要支柱,然而,調查發現目前在計算機網絡技術課程的教學中,網絡技術飛速發展與師資老化的矛盾日益嚴重,這將從根本上制約教育質量的發展。

另外,一些學校的現行教材中教學內容滯后,以學科為體系的痕跡明顯,教學內容偏多偏深,實踐與能力培養不夠突出,教學要求與培養“以能力為本位”的教學目標存在一定的差距,而且專業實習、實訓的設備與計算機技術的發展有一定的差距,學生實驗教學往往不能按要求進行,從而對教學改革的進程起到消極影響。

2計算機網絡技術課程教學的優化

2.1 優化課程體系

在課程設置上,學校應當堅持應用能力“寬窄”結合的方針,使學生逐步深入全面地掌握網絡知識,培養學生各個方面的網絡應用能力,同時適當兼顧計算機其它應用能力的培養,使學生畢業后能適應多種職業崗位群的需要,按照網絡集成、網絡管理和網絡軟件開發三個方向成組設課,強化這三個方面的應用能力。讓學生根據自己的興趣、發展方向和接受能力自主選擇相應課程。學校在制定教學計劃時應該根據實際情況和社會需求安排四大類課程的教學內容和學時比例。技術基礎課以教會學生掌握從事職業崗位所必須的科學原理、方法和使用這些原理和方法去分析、判斷、解決生產第一線或工作現場實際問題的能力,技術技能課是以行業的職業技能為目標,將職業理論知識應用于實際崗位操作能力的訓練,這兩類科目的學時數可以適當減少;公共基礎課應滿足學生學習和應用職業崗位技能所必備的基本概念、基本原理和基本方法的需要,培養學生掌握科學思維及解決實際問題的方法,課程的學時數比例可以適當加大;而選修課是以跨專業或高新技術等課程為主,以培養學生的就業適應能力、專業技能綜合能力,門數盡可能多、范圍要廣些。

2.2 豐富教學內容

計算機網絡技術主要是關于計算機網絡的基本理論,比如有網絡的拓撲結構、網絡體系、網絡設備以及網絡應用等,重點是相關內容的理論闡述,網絡設備中的網卡主要介紹網卡的結構及工作原理、分類情況以及性能指標等純理論的知識。教師在教學過程中要注重理論與實踐的互相結合,可以結合網卡的性能指標以及分類情況介紹網卡的選型以及網卡的安裝等實用知識,將網卡相關的理論與實際結合起來,激發學生的學習動力和學習興趣。網絡應用技術主要介紹電子郵件系統的工作原理、使用的協議等枯燥難懂的內容,教師則可以結合電子郵件的收發工具進行教學,這樣既有助于學生對基本原理的理解,提高對實際應用的認識,又能結合相應的社會實踐活動。在實驗、實訓教學中,教學目的是驗證理論知識,培養學生的動手操作能力和解決實際工作問題的能力,這就更需要將理論教學和實踐教學結合起來,培養學生面對具體問題獨立分析、解決的能力,教師應該適當增加專業基礎課的實驗比例,加強學生的職業技術、技能培養,加強技能實驗和設計型實驗,擴充專業實訓科目,使課堂教學與社會實踐有機結合,要求學生獨立理解實驗、實訓任務,自選儀器材料,自行設計方案,獨立完成,從而培養學生的創造力。

2.3 優化教學方法

篇13

隨著科學技術的發展,社會經濟體制的轉型,地方高等院校對于專業和課程設置等建設也正在進一步變革。通信工程作為理工科大學的一個重要專業,截止2006年6月,我國設有通信工程本科專業的學校達到246所,年招生人數達三萬人左右,就業競爭激烈,這給地方院校的通信工程專業學生的培養也帶來了一些新的變化和挑戰。加強課程體系建設,對提高高等教育教學質量,增強社會競爭能力是十分重要的課題。本文針對地方高校通信工程專業在課程體系建設中,如何體現專業特色,培養符合社會需求的應用型人才,提高大學生的就業競爭力進行探討。

一、通信工程專業的人才培養

1.通信工程專業的培養目標。通信工程專業的培養目標為:本專業培養能為社會主義現代化建設服務,德智體美全面發展,具有較高文化素質修養、敬業精神和社會責任感,掌握通信工程及相關專業的基本理論知識,能在通信領域中從事設備研發、設計、維護、運營和管理的高級工程技術人才。對于不同類型的學校,在滿足本規范的基本要求的前提下,應根據自身的辦學定位,體現各自的辦學特色。

2.通信工程專業的基本專業知識體系結構。在構建通信專業知識體系過程中,要努力做到六個統籌考慮:①知識體系與培養目標、培養手段和認知規律統籌考慮;②專業知識與人文素質教育統籌考慮;③強化基礎理論、拓寬專業知識面與整合更新教學內容統籌考慮;④理論課程與實踐課程統籌考慮;⑤必修課程與選修課程統籌考慮;⑥應用能力、創新知識與綜合素質培養統籌考慮。通信工程專業的學科基礎知識體系主要涵蓋四大知識領域,分別是電路與電子學知識領域、信號系統與控制知識領域、計算機知識領域、電磁場知識領域。

二、課程體系改革措施

在厚基礎、寬口徑、強能力、高素質的人才培養基本思想指導下,結合地方高校發展的實際,具體措施主要體現在以下幾方面。

1.加強學科基礎課程的教學,以課程的整體優化來指導局部的教學改革。電路理論、模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子技術、信號與系統、數字信號處理、電磁場與電磁波等課程構成了學科基礎課的核心。為了使學生在知識結構上具有“基礎扎實、適應面廣、實踐能力強”的特點,我們對課程內容進行整合更新,優化理論課程體系,改進課堂教學。例如:數字信號處理課程與信號與系統課程的知識合理分配。數字電子技術中,EDA知識與專業課中FPGA的應用知識的整合;電磁場與電磁波和微波技術、天線技術的知識體系優化;信息論與通信原理內容合理分配等等。另一方面,我校通信工程專業在自治區內是從高考一本線以上招生,學生素質相對較好,其中有一部分學生面臨考取研究生的需求,針對電子信息類考研的課程,突出重點,加強這方面的理論教學。既滿足了學生進一步深造的需求,也實現了厚基礎、寬口徑的培養理念。

2.增加通信工程專業導論課。開設通信工程專業導論課,是為了使通信工程專業的同學在大學一年級時,就能領先一步了解自己所學專業的重要現實意義,以及應用環境。進而在大學四年的學習中能有針對性地對組成通信框架的各個部分的具體細節做深入的學習和理解,從而避免學習的盲目性和一二年級時的迷茫心理。

3.面向社會需求、改進專業課程教學。通信領域是當今技術更新最快的領域之一,各種通信技術層出不窮,對人才的需求呈現出新的特點:一是3G已進入商用,各大運營商要完成3G網絡的建設,GSM和3G網絡優化人才需求急劇擴大;二是通信設備制造商近年來發展迅速,對從事研發和生產類的技術性人才需求旺盛,尤其是具有掌握通信理論,電子設計能力人才需求呈現較大缺口;三是集通信網絡、軟件設計一體的科技公司對人才的需求旺盛,基于3G平臺的應用開發將是目前的急需人才。因此,在總體把握“夯實基礎、拓寬口徑、強化個性、善于創新”的基礎上,推進人才培養的分類指導,在專業課教學方面,采用模塊化教學,以適應社會需求的多樣性和通信技術的飛速發展。根據社會需求,我們對畢業生就業情況的調查,主要就業領域分布在①GSM和3G網絡優化、通信網的設計、施工等領域;②在通信設備制造商從事售前、售中、售后等技術服務;③通信運營企業,從事電信運營、管理;④有線電視公司以及其他專用通信部門,如民航、部隊等。為此,根據專業方向,設置相應的專業選修課模塊。通信網絡與交換方向。該專業培養在現代通信網與交換等多個層面上,進行現代通信技術應用、工程設計、設備制造和網絡運營的高級技術人才。培養目標是熟悉通信設備和系統的基本原理與性能,掌握通信系統構架與組網技術。具有網絡設計與建設、管理與運維等操作能力,同時掌握通信基本理論,具有較為深厚的專業系統知識。適應通信領域內網絡、系統、設備及信息交換、傳輸、處理方面的應用、安調與維護工作。主要專業課程有:計算機通信與網絡基礎,現代交換技術,光纖通信、微波與天線、移動通信、現代通信網絡、現代通信工程設計等。就業方向:通信設備生產企業、電信運營商、公安、民航、廣電等特定行業需求的人才。計算機通信(寬帶數據通信方向)。本專業培養從事計算機網絡及寬帶數據通信系統設備進行現場安裝、配置、調試、管理與維護第一線的高素質技能型人才。培養目標是:掌握數據通信、網絡通信的基本原理,計算機軟硬件基本操作,寬帶接入、數據庫開發與維護等技術。具有較強的網絡設計、施工、維護等基本能力,并具有跟蹤寬帶數據通信的新技術、新發展的能力。主干課程:計算機通信與網絡基礎、數據庫及其應用、操作系統、JAVA語言及其應用、交換機與路由器配置技術、光纖通信技術、移動通信技術、現代程控交換技術、寬帶接入網技術等。就業方向:面向通信企事業單位從事計算機通信和數據通信等相關工作,也可到各類網絡公司從事網絡通信技術工作。

4.適應社會的畢業設計、畢業實習的指導方式。根據教學計劃,畢業設計和畢業實習基本都安排在第八學期。這期間,許多用人單位的崗前培訓、見習期也都安排在這期間進行。這往往造成學生投入畢業設計的時間和精力的不足,達不到預期效果。因此,畢業設計可以分兩大類,一類是學生在校內選做校內指導教師的題目;另一類是在校外,根據學生在見習單位的實習情況,指導學生選擇好結合崗位、生產實際的畢業設計題目,并與企業協商,聘請有經驗的現場工程技術人員進行聯合指導,共同完成指導學生畢業設計工作。這樣,既完成了畢業設計、畢業實習的教學環節,提高了學生的實踐創新能力,又滿足了用人單位的實際需求,使學生較快地進入工作角色,也進一步提高了學生的就業競爭力。

三、問題與思考

盡管經過幾年的改革與建設,通過采取上述一系列措施,使得我們地方院校的通信工程專業的課程體系方面,更加符合我校的實際情況。但我們也清醒地認識到,專業建設的發展與經濟社會快速發展對高等教育的要求還有很大差距。主要表現在:①實驗室硬件的建設,在同類院校中具有絕對優勢的亮點項目不多;②師資隊伍中缺乏具有較高水平的學術帶頭人;③產學研合作雖取得了顯著的進展,但是形式單一;④畢業生就業率持續走高,受到社會的好評,但是在重要的技術崗位或關鍵崗位的人數還不多。因此,我們根據地方院校的特點,從課程體系調整、課堂教學改進等方面對應用型人才培養模式進行探討,目的就是更好地培養具有自己專業特色的適應社會需要的有用人才。

參考文獻:

[1]孫云山,劉婷,張立毅.我國通信工程專業的發展現狀[J].太原理工大學學報,2006,(24):85-86.

[2]高等學校電子信息科學與工程類本科指導性專業規范[M].北京:高等教育出版社,2010.

[3]于慧敏,黃愛萍.信息與通信工程特色專業教學改革[J].電氣電子教學學報,2010,32(6):96-98.

[4]張毅,郭亞利.通信工程(專業)概論[M].武漢:武漢理工大學出版社,2007.

[5]陳正宇.應用型本科院校通信工程特色專業建設的思考[J].科技信息,2008,(4).

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