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网络安全与管理专业方向的人才培养除了满足网络工程专业人才培养基本要求外,还需要注重培养两方面的专业能力:网络系统安全保障能力和网络管理维护能力[3]。网络系统安全保障能力是指熟悉信息安全基本理论和常见网络安全技术的工作原理,掌握主流网络安全产品的安装、配置和使用方法,能初步设计开发网络安全产品。网络管理维护能力是指熟悉常见网络设备与系统的工作原理,掌握网络管理的主流模型、系统功能、以及各类管理技术与方法,能初步管理和维护网络与信息系统。
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
网络工程专业网络安全与管理方向可分为网络安全和网络管理两个分支。其中,网络安全分支课程包括信息安全基础[4]、网络安全技术[5]、网络攻防技术,每门课程的主要知识点如表1所示。网络管理分支课程包括网络管理[6]、网络性能测试与分析、网络故障诊断与排除,每门课程的主要知识点如表1所示。
关键词:网络工程专业;专业方向;专业能力;示范课程体系
一、研究背景
网络工程专业是在计算机科学与技术、通信工程等专业交叉、融合的基础上发展起来的新专业。从1998年网络工程专业被教育部列入本科专业目录以来,至今全国已有近300所高校设置了该专业,为社会培养了大批网络专业技术人才。
随着我国信息化建设从横向规模发展转变为纵向深度应用发展,社会对各种类型的网络技术人才在数量和质量上的需求也正在发生变化。主要表现为:
1.不断扩展的互联网应用需求,不断涌现的新信息技术对网络体系结构的适用性、网络协议性能与服务质量、网络应用的可靠性与安全性等提出了新的挑战,科研院所需要高层次的关于网络理论与技术的科学研究后备人才。
2.网络设备制造企业和网络应用开发企业迅速崛起,网络相关软硬件产品更新换代以及产品系列化、企业规模化等,需要大量的网络软硬件系统研发人才。
3.不断涌现的新企事业单位网络系统规划设计、建设与施工需求,大量原有的企事业单位网络系统扩容、升级与改造需求,需要大量的网络系统规划设计、信息系统集成、网络软硬件产品安装与调试等组网工程技术人才。
4.政府、军队及企事业单位对网络与信息系统应用的不断深入,网络系统已成为各单位的一种基础性设施,急需大量的网络与信息系统管理、维护及安全保障人才。
5.各行各业的网络应用如雨后春笋般地发展,产生了一系列新岗位、新职业需求。
为了适应上述应用需求,一方面,作为一个跨学科、实用性强、服务面广的专业,网络工程专业的内涵、人才培养目标需要不断丰富和发展。首先,在专业内涵方面,需要涵盖局域网、城域网、广域网、互联网、无线网络与移动通信、物联网、社交网络以及空间网络等多个领域的理论基础、技术原理和工程方法等内容;其次,在人才培养目标方面,需要培养包括网络软硬件系统设计与开发、网络工程规划设计与施工、网络系统管理与维护等多层次的专业人才。另一方面,从培养规模来看,网络工程无疑已是一个较大规模的专业,而且未来有更大的发展空间。人们不禁会问,网络工程专业具有哪些专业方向?每个专业方向需要掌握哪些专业知识?具有哪些专业能力?将来可就业于哪些工作岗位?为此,我们必须思考网络工程专业应该具有什么样的知识体系?应该包括哪些核心知识单元?各专业方向需要开设哪些核心专业课程和专业扩展课程?应该进行哪些实践环节的训练?网络工程专业与计算机科学与技术、信息安全、通信工程、物联网工程等相关专业差异与特色何在?本科、专科与培训机构之间的培养定位又各是什么?
本文将围绕网络工程专业人才培养目标、专业方向、专业能力和专业课程体系等问题进行探讨。
二、人才培养目标
必须根据网络技术的发展和社会需求,面向网络工程的整个生命周期,适时调整网络工程专业人才培养目标,使之覆盖网络设备的设计与开发、网络协议的设计与开发、网络工程规划设计与实施、网络应用系统开发以及网络系统的管理与安全等方面。
因此,网络工程专业的人才培养目标定义为:培养德、智、体全面发展,具有深厚的数学和自然科学基础知识,扎实的专业基础知识,较强的网络工程专业能力,能从事网络设备和网络协议研发、网络应用系统开发、组网工程的规划设计与实施、网络系统的管理与维护、网络安全保障等技术工作,具有一定的工程管理能力和良好的职业道德与团队协作精神的中、高级网络技术人才。
三、专业方向设置
为了满足调整后的网络工程专业人才培养目标需求,可在网络工程专业设立“网络设计、组网工程、网络管理与网络安全”3个专业方向。覆盖网络工程生命周期中的网络产品设计与开发、组网工程建设、网络系统管理与维护3个阶段,如图1所示。
图1 网络工程专业方向
各专业方向的内涵如下:
1.网络设计。包括网络理论与网络体系结构研究、网络硬件系统设计与研发、网络协议分析与新协议研发、基于网络的通用服务系统设计与研发、基于行业的网络应用系统设计与研发、网络应用新技术与新型网络计算模式的研究等内容。
该方向侧重于科学研究型人才的培养。毕业生适合到网络技术相关的科研院所、网络设备生产厂家、网络软件开发公司与网络服务公司、高等院校等单位从事网络相关理论与技术研究,网络设备、网络协议、网络应用系统等的分析、设计、开发以及教育、教学和人才培养等工作。
2.组网工程。包括网络系统需求分析、网络系统结构设计与规划、组网方案设计与论证、网络软硬件产品安装与配置、局域网络系统、广域网系统和互联网系统集成、多层构架的网络应用系统集成、跨平台多数据源的数据集成、网络系统测试与验收等内容。
组网工程方向侧重于工程型人才的培养。毕业生适合到系统集成公司、网络服务公司、电信运营公司等从事网络系统规划、设计与集成及IT领域技术支持与市场拓展等工作。
3.网络管理与网络安全。包括网络管理与网络安全协议及相关技术研究、网络管理与网络安全需求分析、方案设计与系统部署、网络故障分析与维护、网络性能测试、评估与优化、网络安全策略制订与实施等内容。
网络管理与网络安全方向侧重于应用型人才的培养。毕业生适合到政府、军队、企事业单位从事办公自动化网络的管理、维护、安全保障与信息化建设决策支持等工作。
关键词:网络工程;知识体系;课程体系;专业方向
中图分类号:G642文献标识码:B
1前言
网络工程专业是国家教育部审定并设置的全国高校本科专业之一,是计算机专业与通信专业交叉的一门专业,也是目前我国高校计算机院(系)普遍开设的计算机科学类本科专业之一。
但应用型网络工程人培养目标如何定位,专业知识体系如何建立却一直是被受困扰的问题。网络技术是计算机技术与通信技术相结合的一门新技术,也是计算机技术与通信技术交叉的一门学科。由于计算机类各本科专业也需要开设计算机网络方向的课程,最普遍的现象是许多高校计算机院(系)将网络工程专业开设成为计算机科学与技术专业的网络方向,二者之间的培养目标相似,知识体系仅是几门课之间的差别。另一种现象就是部份高校将网络工程专业开设成为通信工程专业,沿用通信工程的知识体系再加设几门计算机专业类的课程。应该说这两种现象都没有形成网络工程专业本身的专业特色知识体系。
本文作者依据近年来从事网络工程专业的人才培养、课程知识体系建设和教学的经验,对网络工程本科专业知识体系建设进行如下探讨。
2网络工程本科专业人才培养目标的确立
专业知识体系的建设必须紧扣专业培养目标,作为网络工程本科层次的人才培养,应该定位于应用型的网络工程人才。应用型网络工程专业人才培养目标首先是具有一定的计算机基础知识,其实是其核心培养目标是具有程与网络应用的设计、规划、部署、实施、开发、管理以及销售工作,这些内容在时间关系上反映了网络工程的全过程,在业界担当“网络架构师”、“网络工程师”、“网络测试工程师”、“网络销售工程师”等角色能力的人才。
从网络工程本科专业培养目标来可以将该专业分为四个方面的能力培养:计算机应用能力、网络设计规划部署能力、网络编程与应用开发能力、网络管理能力。由于目前应用软件开发基本都是基于网络环境的应用开发,从而网络编程与应用开发能力也属于计算机类本科专业必备的能力,而且许多高校将网络编程与应用开发能力作为计算机科学与技术专业的专业方向与特色来看待。就专业特色而言,网络设计规划部署能力、网络管理能力才真正是网络工程专业有别于其它计算机类本科专业之处。
另外,网络工程专业人才培养也必须有别于通信工程专业。通信工程专业培养目标是具备通信技术、通信系统和通信网络方面的理论知识和基本实践技能;能适应通信技术与工程领域网络、系统、设备以及信息交换、传输、处理方面的科学研究、工程设计、运行维护、系统管理的高级工程技术人才。尽管网络工程和通信工程专业都涉及到网络系统知识,但二者之间确有着区别,通信工程着重于信号和通信类知识,网络工程着重于网络应用和协议类知识。换言之,通信工程着重于电信企业大网络平台的建设与管理,网络工程着重于用户端网络应用平台的建设与管理。
3网络工程本科专业知识体系的建设
网络工程本科专业知识体系可采用“平台+方向”方式建设。整个知识体系可划分为两个平台和三个基本方向。
3.1两个平台
本着“厚基础、重应用、强能力”的知识体系建设原则,为使学生具有扎实的基础知识和专业知识,本专业搭建可两个平台:公共基础课平台,包括人文和社科基础课程、理工科基础课程以及计算机基础及应用课程;专业基础课平台,包括网络设计规划部署类课程、网络管理类课程、网络应用开发类课程和专业特色类课程。以适应社会对应用型网络工程技术人才培养的基本需求。
3.2三个基本方向
三个基本方向课程以专业课程为主,其教学应在强调知识传授的同时,注重学生应用能力的培养与个性发展。通过基本方向课程学习使学生在网络工程的某一职业领域具有较强的专业基础知识和解决工程问题的实践能力。
网络设计规划部署方向主要包括组网工程、网络互联技术、通信网技术、网络性能测试等课程。组网工程主要介绍网络需求分析、工程设计、综合布线、设备选型知识。网络互联技术主要介绍路由和交换技术的配置与管理知识。通信网技术主要介绍无线网、移动网、宽带综合业务网、接入网等知识。网络性能测试主要介绍网络性能指标、测试方法、测试技术和测试设备的有关知识。
网络管理方向主要包括网站建设与管理、网络安全技术、入侵检测技术、网络协议分析等课程。网站建设与管理主要介绍网络操作系统的配置、网络管理协议与应用知识。网络安全技术主要介绍网络安全的基础知识与技术、防火墙技术与配置等知识,入侵检测技术主要介绍黑客攻击技术、入侵检测技术、计算机取证技术等知识。网络协议分析主要介绍网络协议分析方法与协议实现的知识。
网络编程与应用软件开发方向主要包括网络程序设计、WEB编程技术、J2EE应用开发与部署、网络数据库技术。网络程序设计介绍基于套接字的编程方法、进程(线程)间的通信知识。WEB编程技术主要介绍基于Java、JSP、Servlet和JDBC的编程知识。J2EE应用开发与部署主要介绍基于Servlet、Struts和Hibermate即SSH框架的编程技术,以及应用软件的部署方法。网络数据库技术主要介绍网络数据库基础知识、Oracle数据库知识。
特色类专业课程主要以新的网络应用技术为主,可选择网络并行计算技术、网格计算技术、多媒体网络技术、网络存储技术、高性能网络等方面的课程。
从网络工程三个基本方向可分析出这三个基本方向与计算机科学与技术专业、通信工程专业之间的关系如图1所示:
图1网络工程三个基本方向与其它专业知识的关系
其中人文和社科基础课程主要指政治、思想道德、体育、大学英语等课程。理工科基础课程主要指高等数学、
线性代数、数理统计与概率论、离散数学、数字电路等课程。计算机基础与应用课程主要指计算机导论、计算机组成原理、程序设计语言、数据结构、操作系统、数据库原理、计算机网络等计算机专业基础课程。
3.3网络工程本科专业核心课程体系建设
通过对网络工程专业知识体系的分析,可以得出网络工程专业核心课程体系如图2所示:
图2网络工程专业核心课程体系
鉴于在专业教学学时、教学人员和教学设施的不同,各高校在开设网络工程本科专业时,可选择三个专业方向之一并加以一定特色的专业课程来进行人才培养,以达到不同特色网络工程人才培养目标。也可以分不同年级采用不同的专业方向进行培养,以满足社会对网络工程专业各方面人才的需求。
4结束语
本科教育的专业课程知识体系并不是一层不变的,应随着科学技术的发展和社会的需求而变化,这才符合科学发展观的理论。本论文中所讨论的网络工程本科专业的专业课程知识体系,是对近几年各高校网络工程专业知识体系的归纳和分析基础上做出的一个探讨,但随着社会的进步,该专业课程知识体系也应处于一个不断完善的进程中。
参考文献:
一、计算机网络专业面向工程的教学改革思路
针对不同阶段的实验教学确定不同的任务定位。院定必修课着眼于提高学生的科学素质与人文素养,以培养学生的基本实验技能、科学的思维能力和创新意识为主要教学目标。系定必修课和专业方向课及实践教学着眼于对学生进行工程技术人员的基本训练,以培养工程实践能力和创造能力为主要教学目标。
针对传统的专业实验课与工程严重脱节的状况,实行专业实验课的工程化,即系定必修课程及实验课要面向工程,要紧紧围绕工程和联系工程进行。
针对传统的专业实验基本都是验证性实验的状况,增设综合性、设计性和创新性实验,以培养学生的创新能力和综合实践能力。
针对传统的专业实验课从属于理论课的状况,实行独立设置的实训课程和单独考核。在进入毕业实习前,进行一次网络工程综合实训,这一独立设置的实训课程名为网络集成技术,它涉及网络技术的所有方面,并可通过专业实验室实施。
针对高等职业院校只局限于校内教学活动的情况,实施“走出去、请进来”的面向工程的授课方式,加强校内外实习实践基地建设。
二、计算机网络专业面向工程的实践教学体系
建立面向工程的实践教学体系是一个复杂的系统工程。该体系包含三个部分:课程体系及内容、网络实践体系(实验、实训和实习)、网络工程应用。在该体系中,要始终以网络工程应用为最终目标,建立课程体系、整合课程内容,设置层次网络实践体系;课程体系及内容服从、服务于网络实践;网络实践容服从、服务于网络工程应用。
1.建立面向工程的课程体系
从应用型人才培养的全局来看,当前课程改革的主要任务是重新审定、合理调整总的课程设置。在计算机网络专业中,减少专业必修课,按照计算机网络、网络工程、网络管理与安全和网络软件开发4个方向增加选修课。明确每门课程在培养计划中的地位与作用,增加综合素质养成需要的宏观性课程,充实新兴的高科技应用成果。
课程改革不仅要以就业岗位群对人才知识结构的要求为依据,建立模块化的课程体系,而且要改革课程内容设置,打破课程的界限,根据高职计算机网络教学的实际,进行课程内容的整合与拆分,提高课程教学的效果和质量。
调整网络专业系定必修课和实验课的教学方式,将实验、实训、实习等实践性课程与理论教学有机统一起来,面向工程应用实施教学计划,重点突出知识的应用性和实践性。
2.建立面向工程的网络实践体系
面向工程的实践教学体系包括实验、实训和实习三个部分。实验基于网络基础理论知识,进行基本技能的培养。实训主要锻炼学生对网络工程的整体规划、设计和创新能力。实习要求学生走出校园进入企业锻炼,在实际网络工程项目实践中进行锻炼,总结经验、教训,提高综合设计创新能力。其中,实验是工程实训的基础,实训又是实习的基础,这三者之间关系是逐层深入的,从而形成了系统而有层次的实践教学体系。
(1)实验项目的设计。按照实验教学方式,实验教学分为以下几种形式:验证性实验、综合性实验、设计性实验和研究创新性实验。过去在教学过程中,多以验证性实验项目为主,各任课教师需要进一步优化设计课程实验方案,适当精简验证性实验,增加综合性实验和设计性实验比重。实验教学做到精讲多练。
(2)实训项目的设计。在本专业“计算机网络”、“网络工程”、“网络管理与安全”和“网络软件开发”等多门课程学习的基础上,增加了“计算机网络工程综合实训”这门课程,通过2个专业实践周完成。目的是将所学的网络基础知识结合实际网络工程项目要求进行系统性的训练。实训业务参照各行业信息化规范、企业用人标准和岗位要求,从职业道德和职业技能两方面强化学生的能力培养,其培养目标涵盖:项目经理、网络架构设计师、网络施工员、网络维护员、网络管理员和信息安全师等。计算机网络综合实训的内容包括:工作组级局域网设计与应用;校园网的规划与设计;校园网站建设维护;电子商务平台建设维护;企业构建IP电话系统。
(3)网络工程实习。实施“走出去、请进来”的面向工程的授课方式。建立校企培养模式,使学生即学即用,了解网络技术及施工特点和规范,激发学生的学习兴趣,达到了传统教学方式所不及的效果。同时,聘请一批网络工程和网络开发第一线的工程技术人员,定期到校进行课程教学和开设讲座,让学生了解到网络技术新发展、新工艺,通过讲课和讲座,提高学生对专业实践能力的重视程度。
3.面向工程的网络实验、实训平台的设计
面向工程的网络实验、实训平台应提供真实的网络环境,可以让学生亲自动手完成实验实训项目,加深对网络原理、协议、标准的认识,从而提高学生的网络技能和实战能力。因此,网络实验实训平台的建设尤为重要。根据实验台功能的不同,分为基础实验台、安全试验台、无线试验台和VoIP实验台。每种试验台由实验需要的硬件组成,包括路由器、核心交换机、三层交换机、二层交换机、防火墙、工作站、服务器、无线AP、VoIP语音模块等。该环境有很强的适应性,根据不同的实验实训要求,可以配置不同的基础平台,如软件开发平台可以直接提供路由和DNS环境,网络安全实验台则可提供完全的Internet技术环境。该平台可以实现计算机网络、网络工程、网络管理与安全和网络软件开发4个方向的所有实验实训项目。实现了理论的实验化、实验的工程化、工程的系统化、系统的集成化。
4.实验、实训成绩考核与效果评价
关键词:专业建设;物联网;课程体系;实践体系
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)02-0166-02
自2001年开始,我国高校开始开设网络工程专业,其专业定位、培养目标、课程体系等均处于发展中,各学校对网络工程专业的发展进行了有关研究[1,2]。许多高校在计算机科学与技术、软件工程等专业的办学基础上新开办了网络工程专业,为社会输送大量精通计算机技术和网络技术的人才。长沙理工大学于2003年申请了此专业,虽然在制定培养方案之前做了大量调研,也借鉴了不少其他院校的办学经验,但是网络工程毕竟是一个开办时间不久的专业,最早开办此专业的院校时间也不长,大家都还处于研究和发展阶段,因此,在最初的培养方案制定过程难免会考虑不完善,在随后的教学和培养过程中需要不断根据实际发展来进行调整。
以射频识别、无线传感器网络等技术为核心的物联网是互联网基础上的延伸,是一种实现物物相连的互联网,被认为是新一代信息技术的领跑者。物联网是多学科交叉的新兴学科,国内的物联网热推动了物联网专业人才培养模式方面的研究。随着物联网技术的快速发展,网络工程专业如何适应新技术的要求,设置良好课程体系,满足社会需求,成为一项紧迫而重要的任务。高等院校是培养人才的基地,必须时刻把握时展的脉搏,及时调整培养方案,合理设置课程体系,培养掌握网络及其相关技术的高素质人才,满足不同行业对网络工程专业人才的需求。
为了专业发展的需要,如何根据学校和学生的实际情况制定合理的培养方案,成为一个需要迫切解决和值得探讨的问题。我们已经在网络工程专业的培养方案、方向课程等方面进行了较为深入的研究[3,4]。但以上研究从学科建设角度关注网络工程专业人才培养模式,并没有针对学生的实际需求来开展具有行业特色的应用型人才培养模式的研究。本文对网络工程专业的发展进行了大一到大四四个年级的调研,提出了加强网络工程专业物联网技能训练、增加实验室实践机会等新思路,探讨了在新技术条件下,如何将网络工程专业改造成适合社会需要和学生需求的优势专业。
一、专业调研目的
由于物联网技术的快速发展,网络工程专业的建设受到新的挑战,本次调研的目的是了解网络工程专业的学生对专业课程体系与所想掌握的知识及技能需求,同时了解学生的就业预期,收集在校生对工作单位、岗位、薪资水平的实际想法,旨在为本专业课程体系设计、课程设计和课程改革获取第一手资料,也为人才培养提供真实有效的反馈信息。
二、调研对象及内容
调研对象为长沙理工大学网络工程专业2009—2012级在校学生,约230位。因为新生2012级学生刚入校,所以设计的调查问卷有所区分。在发给学生调查问卷的同时,通过当面交流了解学生对网络工程专业的建议。此外,通过和学校的招生就业等职能部门了解本专业的招生就业情况。调研内容设计围绕调研目的进行,以专业技能、专业课程体系、就业意愿为调研主体,为了后期分析统计的需要,调研表采用问卷调查形式,辅助当面调研了解。调研问卷设计主要包括三个主要内容。1.学生急需了解的专业技能;2.学生在校期间学习的反馈;3.学生对就业的意愿和期待。
三、调研结果分析
经过对四个年级网络工程专业学生的调研,与学校就业职能部门联系,学生对这次调研表现出极大的支持,网络工程专业学生根据自己的学习情况与所学课程在应用程度方面进行填写调查表,同时将学生对专业技能各方面重视程度反馈给学校。许多同学根据自己的实际情况、专业技能和课程结构方面进行了答复。而且,学生大都在教育教学等方面给学校和老师留言,对教学的肯定、建议,这些对老师启发很大。本次调研,我们发放调研表230份,收到有效调研反馈表共计217份,对反馈信息进行分析。
1.物联网技术课程的开设。针对物联网技术的迅速发展,而我校尚没有开设物联网专业的情况下,网络工程专业的学生对物联网技术的了解情况以及希望掌握的技能情况,进行了相关调查。得到了有关的反馈数据。反映目前网络工程专业的学生对物联网知识的了解程度,在哪个方面的技能最重要的选项中近一半的学生选择物联网方向,而在最希望参加哪方面的培训的选题中43%的同学选择了物联网方向的知识,远远超过其它选项,说明我校网络工程专业的学生在没有开设物联网专业的情况下,对物联网知识是比较期望学习的。
2.实践动手能力的需求。在对课程设计如何完成的问题中,51%的同学是独立完成的,并且剩余的中有39%是自己在同学的帮助下完成,只有一成的同学没有自己去实现,说明同学对于动手实践的机会比较珍惜,希望能提高自己的实际动手能力,在期望学校改善哪方面的条件时,有45%的同学选择了开放实验室和提高实验室条件,比奖学金(7%)、自主研究性课题(17%)、专家讲座(5%)、的比率都高表明学生希望能提高自己的实践能力。
3.就业岗位、地域及薪资分析。针对学生比较关心网络工程专业的学生就业率和预想的就业薪资和就业区域问题进行了调查。以下是调查结果的情况。在和学校就业职能部门的帮助下,本文得到了近五年网络工程专业毕业生的实际就业率,网络工程专业的毕业生就业率一直保持在80%以上,尤其是近两年不断攀升,在今年更是达到了98.48%,相对其它专业,具有较明显的就业优势。而关于在校学生对就业后的薪资和地域分布,可以得到学生对就业后的刚开始薪资还是有比较理性的看待,将近70%的同学把起始薪资定位在4000元以下,而有近80%的同学讲就业地域定位在省会以上城市,可能和IT行业的发展机会有关。
四、调研结果应用
根据调研结果的分析,我们在专业建设方向调整和实验室建设等方面进行了改进。将原来的网络工程培养人才方向由四个方向网络管理与安全、网络软件开发、网络工程与设计、物联网集中调整为两个方向,即网络安全与管理和物联网方向。在相应的课程设置上,增加网络防护技术、数字认证技术、操作系统安全等课程,而在物联网方向上增加传感器网络、RFID、云计算等课程。更加明确学生所需要掌握的专业技能。
加快建设物联网实验室,目前我们学校已经决定利用省部共建实验室资金建设物联网实验室,满足学生对物联网知识的需求,增加其动手实践能力。同时,尽可能开放现有的实验室,开展远程实验等研究。
而关于学生的就业预期要求,学校可以有针对性的指导,更好的满足学生就业愿望,实现更好的就业。
五、结语
在物联网等新技术迅速发展的背景下,调整网络工程专业的培养方案、课程设置、实验室建设已经成为其适应社会需求的一种有效途径。在本校2009级到2012级两百多名学生中开展了新技术条件下,学生对专业建设的需求调研。本文对调研结果进行了分析和应用,论证了在网络工程专业建设中增设相关物联网技术课程的必要性,并提出进一步建设和开放物联网实验室满足学生的需求,了解了学生的就业预期期望,将有利于针对性的开展就业指导。更大地促进了本校网络工程专业发展同时对高校计算机网络专业设置物联网方向有一定借鉴价值。
参考文献:
[1]田生文,邹海林,杨洪勇,网络工程本科专业课程体系的探讨与实践[J].计算机教育,2012,(5):101-105.
[2]王春枝,李红,熊才权,网络工程专业培养方案探索与实践[J].计算机教育,2012,(23):86-89.
[3]姜腊林,易建勋,陈倩诒,网络工程专业培养方案的研究和实践[J].高等教育研究学报,2005,28(3):67-69.
关键词:实训室;网络工程;项目驱动
一 高职院校计算机网络工程实训室的建设现状及制约因素
计算机网络专业作为目前工科类高职院校的重要专业,其教学过程所依托的实训场地随着现代化教学模式的不断改革及网络通信技术的迅速发展,也发生着巨大的变化。传统的网络工程类实训室的功能建设面对目前的应用需求已经显得十分落后,新一代符合工学结合教学模式特点的网络工程实训室越来越显示出先进性和科学性。纵观我国高职院校网络工程类实训室的建设历史,从早期的雏形到完整的解决方案大致经历了以下四个阶段:
1.离散式网络实验室。
其特点为:没有实验室的基本框架,以基础网络知识培训、网络设备认知为主要目的,满足了最初级课程的教学需求。该阶段的网络实验室弊端很明显,设备单一、功能有限,设备台套数不够,没有标准的实验教材,学生实验效果不好,仅停留在对网络的认知阶段实验,实验管理处于离散的状态。
2.集中式网络实验室。
其特点为:集中式网络实验室解决方案除了为基本教学服务外,还可进行较复杂的技术验证过程和初始化实验环境,在网络技术上涵盖了全部方向,该类实验室解决方案是实验室建设史上的一大飞跃。该方案推出了实验室设备管理控制服务器,对网络设备和实验行为进行集中管理;设备的“一键清”初始化可以自动进行实验的场景恢复。对设备的操作采用了图形的界面,使学生的实验更为直观和方便。
3.综合型网络实验实训室。
综合型网络实验室是集中式实验室的升级,不仅可以实现全部技术方向的网络实验,而且可以实现实验室的全面建设与管理。这一代网络实验室融合了五大统一:实验教学的统一管理;实验设备的统一管理;实验行为的统一管理;实验资料的统一管理;实验用户的统一管理。该阶段的网络实验室具有以下特点:提供“环岛型”、“U字型”、“背靠背”、“一字型”实验室建设框架;在教学内容上,实现模块化教材,教师可以利用平台来开发自己需要的实验和课程;在教学模式上可以实现本地与远程的结合;在设备管理上可以实现逻辑机架,在实验行为上可以实现自动记录与控制,在实验用户上可以实现分类管理。另外,综合性实训项目在这个阶段已经被专业教师所认识和开发,但整个实训项目教学过程管理,项目的选择等环节还缺乏系统性和科学性。
4.专业细分网络实验实训室。
随着学科的发展越来越细,原来单一的大方向、大专业已经无法满足社会对人才能力的需求,该阶段的网络实验室为各高校根据专业细分的需求提供了更为贴近学科发展、更为适应细分人才培养的整套教学服务体系解决方案。该阶段的网络实验室具有一个显著特点:在实验室框架建设、教学模式、教学管理等功能方面继承了第三阶段的全部优点;根据高校将原来的计算机网络专业分出的细分专业,提供更详细的专业课程及实验内容的需求、更为专业的教学咨询。
纵观我国计算机网络专业方向几代实验实训室的变化,我们可以发现,制约实训室建设发展的因素大致有以下几个方面:第一,专业技术的发展所影响,在早期,计算机网络专业还未计算机专业领域中划分出来独立成为一个研究方向,使得很多计算机网络实训室具有通用机房的特性,并不能体现网络设备的专业性,更不具备网络工程项目特性。第二,教学模式的制约,传统的教学模式以老师讲授或演示,使学生掌握单个知识点及技能为主线,学生大多数情况下在做验证性实验,实验范围和水平局限于单个设备或简单的设备级联环境。第三,高校重视程度的影响,早期许多高校并不重视实验实训场地的投入与政策给予,暴露出实验实训场地设备老旧、管理落后、教师队伍知识技能水平不足等问题,严重影响实训课程的授课质量和教学效果。正因为这些因素,高职教育实训室环境改革迫在眉睫。近几年,我国高职教育也提出了项目驱动,工学结合的教学模式,力求改革创新实验实训教学过程,使得高职院校培养的人才可以与企业员工无缝对接,满足行业的需要。
二 项目驱动教学模式下建设网络工程实训室的探索
项目驱动教学模式是指在教学过程中以一个项目的不断扩展和层层推进来带动课程的学习,它强调教学内容的系统连贯和目标一致性,注重通过实际工作过程,对学生实践技能,综合能力的培养,该教学模式用于网络工程实训课程,还体现出一系列项目工程的特性,即教学过程中将学生按项目团队进行分工,完整的模拟出工程项目的各个工作环节和技术实现,最终产生一个网络工程项目成果,并以此作为学生成绩的评估重点。
结合前面几代网络实验室发展的情况我们可以发现,要完成以项目驱动为教学模式的教学过程,试图通过传统的网络设备间的简单级联或者单一知识点的验证性实验实训是无法保证教学目标的顺利完成的。那么,我们开始探索并研究在第四代网络实验室建设的基础上充分体现项目驱动教学的特点,打造更系统、更科学的网络工程实训室。该实验实训室应该具有以下的几点特性:
1.实训中技术实现所需的实验设备应保持和主流先进网络技术一致性。
2.便于分组实训,每个实训组的网络操作设备相对独立,组与组之间需实现分合自如。
3.每个实训组工位周边模拟工作环境打造,实现真实工作情景高度浓缩性。
4.实训室的教学管理需要实现集中化和自动化,同时要兼顾安全性和可扩展性。
5.实训室要具备工程项目实训必须的文档和流程图以及对应较色岗位分工说明,打造出充满企业化氛围的实训室。
本着以上几点特性建设的网络工程实训室将能够模拟出多种网络工程项目情景,通过对项目中各个情景任务的完成,能够培养学生项目方案设计和规划、系统集成实施和文档编写等实际专业技能,同时可以锻炼学生项目管理与企业文化、施工管理与团队沟通、工程执行与反馈、文案写作与表达等综合素养。真正实现项目驱动教学模式下网络工程类实训课程的教学目标。
三 未来网络类实训室的发展趋势
物联网是把传感器网络以及RFID等感知技术、通信网与互联网的技术、智能运算技术等融为一体,实现全面感知、可靠传送、智能处理为特性的连接物理世界网络。物联网可以划分成3个层面:物联网感知层、物联网网络层和物联网应用层。物联网产业发展的关键在于把现有的智能物件和子系统链接起来,实现应用的大集成和“管控营一体化”,以实现“高效、节能、安全、环保”的和谐社会服务[1]。随着企业综合自动化系统的发展,把企业经营决策、管理、计划、调度、过程优化、故障诊断、现场控制紧密联系在一起,形成了以现场总线为基础的企业信息网络系统,如图1所示。将自动控制、办公自动化、经营管理、市场销售等各层次计算机(包括现场仪表内的微处理器)互联成网络,实现信息的沟通汇集与数据共享。该系统从生产现场的底层开始,可以分为现场控制层、过程监控层、生产管理层、企业管理层4个层次,通过各层之间的沟通与信息交换,构成较为完整的企业信息网络,如表1所示。
(1)现场控制层:是工厂信息集成系统的底层,也称为网络的现场控制层。它是企业网络中网段的最底层,所以称现场总线是工厂底层网络Infranet。
(2)过程监控层:现场控制层将来自现场总线的信息送往控制室,置入实时数据库,进行高等控制与优化计算、集中显示,这是网络中自动化系统的过程监控层,它通常可由以太网等传送速度较快的网段组成。各种现场总线网段均可通过通信控制器或PC接口卡与过程监控层交换数据[2]。
(3)生产管理层:工厂的生产调度、计划、销售、库存、财务、人事等构成了企业的生产管理层,是工厂局域网络的上层,一般由关系数据库收集整理这些来自各部门的各类信息并进行综合处理。通常可由以太网、TOP等局域网段组成。
(4)企业管理层:该层将跨越工厂或企业的局部地域,融合外界商业经营网点、原材料供应和部件生产基地等信息。企业局域网可通过多种途径,与来自外界互连网络的市场信息等实现数据共享[3]。
2网络工程专业面临的问题分析
计算机网络已经渗透到工业生产的各个领域,目前对网络工程专业人才的需求,并不局限于商业网络的建设与维护,对工业网络如现场总线、工业以太网、无线传感网等的建设与维护需求量更大。而目前我国《网络工程》专业的培养计划和开设的相关课程绝大多数没有系统的涉及到以上知识,这使得该专业的本科毕业生很难直接从事工业自动化领域的网络相关工作,而自动化专业的本科毕业生,尽管具有工业自动化、工业控制等相关知识,但又缺乏《网络工程》系统专业知识。现阶段我国正处于工业网络化控制时代,这形成了对该方面的本科人才需求的巨大缺口[4]。目前我国高校该专业要培养在网络工程专业领域具有网络协议的设计与实现、网络应用系统的设计与开发、网络工程设计、规划与实施以及网络系统的管理、维护与评估等工程和应用型人才。但无论是开设的《网络工程》专业或是作为《计算机科学与技术专业》中的专业方向之一,其培养计划和开设的相关课程绝大多数没有系统的涉及到工业网络方面的知识,这使得该专业的本科毕业生很难直接从事工业自动化领域的网络相关工作,而自动化专业的本科毕业生,尽管具有工业自动化、工业控制等相关知识,但又缺乏《网络工程》系统专业知识。国外工业网络化建设比较早,同时国外专业划分较细,很多学校已经有该方面专业的本科生。现阶段我国正处于工业网络化控制时代,这形成了对该方面的本科人才需求的巨大缺口[5]。
3特色《网络工程》专业的建设
首先,对工业企业进行了大量调研,形成了专业需求报告;其次,结合国内外相关专业建设情况,针对工业企业需求报告进行了面向工业背景的特色“网络工程”专业方向课程建设和相关实验及实践环节的设计,形成系统、全面的“网络工程”专业的建设方案;再次,对方案进行了广泛意见征求,请了教育界和工业企业界专家进行评估和考核,同时进行了试点。最终形成了以下特色:
(1)专业特色
以网络通信技术和计算机技术为基础,突出工业控制网络、无线传感器网络和物联网等跨学科综合技术的培养,使本专业培养的学生不仅具有商业网络应用系统设计和网络工程设计能力,更具有面向工业网络应用系统设计和网络工程设计能力的特色优势。
(2)办学特色
指导思想:宽基础、重技能、有特长、广选修。培养计划:制定了先基础、后专业、理论与实践同步的培养措施,与学校的优势学科联合,共同培养。就业前景:紧跟国家发展和人才需求导向,本专业是针对这一市场需求培养人才,充分依托该校特色优势化工业背景,有效的提高本专业毕业生的市场竞争力。
关键词:数据管理;广电网络工程工作
中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 10-0018-01
一、数据管理的内容及意义
数据管理是指运用计算机软件和硬件技术来有效地收集、存储、处理以及应用数据的手段,这一手段能够最大限度地发挥数据在实际工作中的作用。人工管理、文件系统、数据库系统是数据管理所经历的三个发展阶段。自从二十世纪六十年代后期以来,由于数据管理的对象规模日益扩大,数据数量大量增加,数据的应用范围不断向外延伸,要求实现多种应用和语言彼此覆盖地共享数据集合的愿望日趋强烈,人们对数据管理技术提出了更高的要求,以数据为中心的数据库技术取代文件系统,应运而生,为数据管理揭开了崭新的篇章。
数据库技术以数据为中心,以数据的结构设计为重点,有效地减少数据的冗余,数据的共享能力和程序与数据的独立性显著提高,面向数据应用的数据管理在企业生产及各类工程中得到了广泛的应用。
随着广播电视事业的蓬勃发展,广大用户对网络电视信息需求的增加,网络规模及体系的扩大与完善,以及社会主义市场经济的飞速发展,广电网络公司的发展面临着机遇与挑战,这就要求其建立好广电网络工程,而网络工程工作的有效有序地展开,离不开数据管理这一技术的支持。
二、网络工程建设工作的内容
网络工程建设主要包括管道和杆路工程,工程类型主要有新建、改建和扩建工程,由于各工程及管理方式之间的差异,因此需要根据不同的工程特点采用不同的施工策略。网络工程建设环节较复杂,其工作流程主要有工程立项、勘查、规划、设计、预算、施工及验收,验收报告由网络工程验收小组先对各种资料进行预审,纠正图纸报表中存在的问题,并根据验收情况,将工程验收报告和鉴定书整理出,在负责任签名及领导签发后,有工程部结算工程款。
三、广电网络工程工作现状存在的问题
广电网络工程建设环节复杂,当前现状的确存在一些不足。首先,在工程建设前,市场调研不足,需求数据不全面,从而加大了网络建设投资亏损的风险;此外,勘查难度较大,数据的精确度不足,数据的整理和分析不够全面;预算控制及材料、规格的不统一也是其中的问题。因此,在广电网络工程建设中,为了加强对各个施工环节的有效管理,提高广电网络网的运行质量和可靠性,提高广电网络网的覆盖面,获取更大的经济效益,广电网络公司采用了数据库管理技术,形成数据管理系统,根据数据结构,存储、处理工程建设数据,保证工程建设的顺利进行。
四、数据管理的应用对广电网络工程工作的意义
(一)面向数据应用的数据管理技术,能够有效地将市场调研数据与需求数据进行收集处理和分析,帮助广电网络公司合理分配资源,协调各地区网络建设工作的的进度与规模,从而降低了网络建设的投资风险,实现目标的最优化。
(二)通过数据库的应用,网络工程工作的成本控制实现有效化。数据库技术通过核算材料成本,及时记录材料的领退情况,材料的利用率大大提高;同时根据工程的进度记录处理拨款数据,加大工程监管工作,使工程成本得到有效控制,不必要支出得以缩减。
(三)勘察过程中道路地形和用户规模数据直接影响到待建线路的路由长度和种类,通过数据管理,采用数据库技术,将勘察数据进行整合处理,由设计人员对勘察数据进行分析,进而制定出科学的规划和施工方案,保证网络工程工作的有序有效进行;
(四)数据管理技术对网络工程工作的质量保证起着不可或缺的作用,采用数据管理,管理人员可以及时管理、监控众多不同的计量检测数据,及时纠正所有失准数据,减少误差,降低测量数据错误所导致的风险,使工程工作能够依据精确的计量数据,实现定量管理,保证高质量、高水准,提高用户的满意度。广电网络工程工作关乎到广大用户的信息需求,这一工程必须严格按照国家广电行业的技术要求,使各个环节符合标准,从而保证广电网络工程的高质量。数据库系统通过存储详细的工程数据,将勘察所得到的道路地形和用户规模、工程预算、材料领退、财务开支、进度等数据高效地处理,及时发现失准数据,督促负责人员采取必要的解决措施,保证广电网络工程工作的高质量。
(五)以数据库系统为中心的数据管理,提高了广电网络工程工作的高效率开展,为广电网络工程工作规划和决策随时提供信息。与传统的人工管理和文件系统管理阶段相比,数据库系统阶段有着更为明显的优势,数据库系统中数据的共享性极强,数据的冗余度大幅减小,存储空间极大,数据的修改和维护更为便利,数据更为可靠、安全、完整、相互独立,数据管理效率因此大大提高。数据管理在广电网络工程工作中的应用,使得工程工作与高科技手段相结合,加强了工程工作中数据的处理效率,节省了人力物力和时间。
五、小结
总之,广电网络工程工作的顺利开展越来越离不开数据管理这一现代化技术手段,数据库管理系统作为当今信息科技的不可或缺的组成部分,其强大的信息数据存储、处理、维护和共享功能,使其当之无愧地成为信息系统和计算机数据处理的核心,只有基于数据管理,运用数据库系统加强对工程数据的处理分析,广电网络工程工作才能更为顺利高效高质地圆满完成。
参考文献:
[1]付冬梅.浅谈新建广电网络工程的管理[J].科技致富导向,2012,2.
关键词 网络工程;实习基地;教学模式;开放式教学
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)22-0117-02
为了加强培养网络工程专业学生的工程实践能力、工程意识、创新能力,我校计算机科学学院和网络管理中心联合成立了西南石油大学网络工程实习基地(以下简称“实习基地”)。初步解决了网络工程这样实践性很强的专业的学生学习理论知识较多,而实践动手的机会相对较少的问题,并初见成效。
1 实践教学的指导思想
实习基地面向的主要服务对象是学校计算机、电子、通信等涉及到网络专业课程的学生,在网络工程专业中进行初期试点。主要是提高学生在知识认知、实践技能与管理和实际操作能力等,进而把他们培养成具有实际专业管理能力,并能够直接进行网络设计、安装、调试的工程技术型人才[2]。其实践教学的指导思想如下:
1) 提高在校大学生的创新能力、实践能力和创业精神,符合国家教育部提出的高等教育要重视创新教育的要求[3]。
2)从单纯传授知识向培养学生具有发现问题的能力、获取知识的能力、创新与创业的能力转变,提倡自主式学习、合作式学习、探求式学习。
3)坚持该专业培养方向为目标,进行分层次、模块式训练,达到符合实际工程项目的训练目的。
4) 模拟真实的工程项目环境, 让学生面临一个专业工程师的职业环境。
2 实践教学体系的设置
2.1 基本技能训练
通过系统分析网络工程专业的内在联系,合理安排训练项目的设置与内容,以建设网络基础架构知识为出发点,为学生搭建一套满足各种局域网交换和广域网路由测试需求的基础网络平台,使他们可以熟悉网络基本协议,学习组网设计,模拟各类实际环境,排除网络故障等,亲身体验所设计网络的高速连通性、高可靠冗余等特性,完成从认识、熟悉到设计、排错等多种培训和实验,熟练掌握网络实用技术。面向学校计算机、电信、通信类学生,开设的训练项目的主要内容如下:
1)网络操作系统安装和基础操作
掌握对应用网络服务器操作系统是网络工程专业学生必须掌握的基础技术和技能。开设这项实验目的是让学生们了解UNIX、Linux 等操作系统安装前的准备工作,掌握安装过程,熟悉其工作界面、基本操作和常用命令。我们采用了VMware软件构建虚拟实验环境,指导学生完成Solarris、Red Har Linux9操作系统的安装,以及基本操作和基本命令的训练。
2)网络基础应用的训练
架设网络基础应用服务器是网络工程专业今后在实际工作中需要掌握的基础。针对专业课程对这些基础网络应用服务理论和技术作为讲授的内容,并开设了架设DNS服务器、架设SAMP服务器、交换机操作技能训练等实验:
在此实验中,学生们能掌握交换机ACL的QOS的配置;交换机STP的基础配置;STP附加属性的配置;生成树模式的配置;网管服务器的安装和配置;交换机远程管理策略;交换机综合组网设计。
2.2 项目设计与综合训练
作为创意设计与制作综合训练,主要面向具有一定专业知识并对工程实践有兴趣的高年级同学。在给定材料和一些基本元器件的情况下,学生可自主设计、自主加工制作零件或组装成简单的产品。学生通过本层次的训练,充分发挥学生的自主创新能力,给学生的个性化发展、创新思维的训练提供一个平台。
2.2.1 网络实验的结构设计
我们在网络实验中开出了系统LINUX和UNIX的安装和基础操作、架设DNS服务、架设FTP服务器、架设WEB服务器。
2.2.2 安全实验
实验目的:让学生了解防火墙是网络安全的第一道防线,而与防火墙相配合的IPS/IDS、VPN等设备和技术,则能充分弥补防火墙只能在IP层抵御网络攻击的不足。如何防范非法用户的接入,如何为不同部门、不同类型的应用、不同的人员提供不同的网络访问控制权限,成为内部网络安全的关注点,涉及交换机VLAN技术、ACL技术、终端用户认证等多种技术。
2.3 综合素质训练
本层次是面向工程素质、实践能力学有余力、对科技创新有浓厚兴趣的学生。可分为以下几个方面:
1)毕业设计与科技创新大赛如机械创新设计大赛紧密结合,既避免了毕业设计的纸上谈兵,增加了学生的科技创新能力,大大提高学生的综合素质,又让学生在知识结构、能力、素质、特长诸方面得到个性化的锻炼。
网络工程实习基地为学生生产实习和毕业设计提供了一个非常好的实践平台,至今为止,已为三届毕业生提供实习场所,学生们在此掌握了网络建设的初步设计,为毕业后就业打下了良好的基础。并完成了毕业设计《远程服务器进程管理》通信工程、《校园网络服务平台的设计与实现》电信工程、《网络信息安全――反垃圾邮件网关研究》电子信息工程、《DNS服务器在多出口校园网中的应用》电子信息工程、《校园网FTP服务器的设计与实现》电子信息工程、《校园网防火墙的研究与设计》通信工程专业、《校园网带宽优化的研究与设计》通信工程。
2)学生在学校教务部门申请到大学生的业余科技创新项目后,到网络工程实验习基地中在老师的指导下进行项目的研制。[4]
3 网络工程实习基地实践教学模式的探索
开放式教学模式可分为教学内容的开放、时间与设备的开放。中心在这些方面均做了一些有益的尝试和探索。
教学时间与设备的开放有助于学生统筹安排时间,主要表现在:
1)便于学生自主性的学习,利于学生个性化的培养。
2)实践内容与实践教学目标的协同性。
4 结论
为培养学生的工程实践能力、创新能力,基地构建了多层次开放式的工程实践教学体系,在培养创新性人才方面取得了较好的实效。在基地成立不到一年多的时间,在大学生创新设计大赛中,我校的一些参赛作品都是在基地中完成,并取得了较好的成绩。如:在2008年的由四川省团委组织开展全省第三届大学生“锐杰杯”网络设计大赛中,派出的两支团队同时获得了三等奖。
参考文献
[1]卢中宁.网络工程专业实践教学的改革[J].科技信息(科学 教研),2008-5-15.
[2]罗丽萍,郭烈恩.工程训练立体化教学体系的构思与实践 [J].实验技术与管理,2006,23(5):100-102.