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ARCS动机激励模型是美国佛罗里达大学的约翰•凯勒教授在1983年提出的。当时,凯勒教授为了培训教师进行教学设计来激励学生的学习愿意,分析了很多有关激励学生的论文、研究报告,最后总结出四个基本要素:兴趣(Interest)、相关性(Relevance)、期望(Expectancy)以及满意(Satisfaction)。后来,他在与索腊裘斯大学(Syra-cuseUniversity)研究生的讨论中提出将兴趣改成“注意”(Attention),期望改成“信心”(Confidence),形成了现在模型中的四要素ARCS:分别为注意(Attention)、相关(Rele-vance)、自信(Confidence)、满意(Satisfaction)。
(一)注意
注意为四要素之首,就意味着教师要把引起学生的注意放在第一位。这个问题不止于一开始唤起学生学习的兴趣,而且还在于保持学生在整个课程的学习过程中的兴趣。为了激发和维持学生的注意,凯勒教授认为可以采用三种策略:唤醒知觉、激发探究和多种(授课)策略。唤醒知觉是激发好奇心的一种,采用不确定和新奇的事物可以引起学生的兴趣,例如,教师声调的改变、一则笑话或与常理相悖的事情等。然而这种策略的作用是短暂的,为了维持学生的关注可采取第二种策略就是激发探究,即通过提问和让学生解决问题使他们的兴趣得以持续。在此过程中,不可忽略第三种策略就是要使用各种各样的形式去延续学生的兴趣,使他们感到课堂的丰富多彩。
(二)相关
相关在凯勒教授看来是有助于满足个人的需要、欲望包括成就感的事物,也就是说我们所传授的知识应与学生的学习需求相一致。相关性也可以从三方面着手,一是要以目标为中心,为学生提供能够体现目标的例子和指引,而目标又应定为能够帮助学生满足将来考试或工作需求的知识和技能。二是动机匹配,这里所指的不完全是教的内容,更重要的是教学的方法策略,即可采取个人展示、团队活动或角色扮演等方式满足不同学生自我体现的需要。三是熟悉,教师所使用的例子和概念需与学生的经验相关,才能使他们更好地理解。
(三)自信
学习者的信心对学习动机有重大的影响,如果他们认为自己没能力达到学习目标,学习动机会大大地降低。为了保证学生的自信,凯勒教授提出了三个建议:一是明确学习要求。就是让学生确定学习要求和评价标准,让学生明确学习目标、学习内容和评价标准有利于他们的学习,因为他们知道在什么地方付出,付出多少和获取什么。二是拥有成功的机会。在不同的学习阶段,成功的机会是不同的,而学生水平的提升,难度应随之而提高,这样使他们既能预期实现成功,又不至于感到乏味。三是实现自我掌控。在一定程度上,让学生觉得自己是可以掌控自己的学习的,并且让他们觉得学习的成果是来自于自身的付出。
(四)满意
凯勒教授认为,满意是学习动机中的关键因素,如果学生对学习结果感觉良好的话,他们将更有动力去学习。为提高学生的满意度,也可从三方面着手:一是自然成果。就是向学生提供真实的情景,让他们能够即时运用新学到的知识技能,如案例分析、角色扮演、模拟、游戏和实验等。二是积极成果。向学生进行口头表扬,或并提供真实或象征性的奖励和激励,或让学生通过演讲展示他们的努力成果从而获得成就感。三是公正。为所有学生提出一致并且是前后一致的要求和测试标准,以巩固他们的成就感,否则影响他们的满意度。具体来说,ARCS模型就是为了激发学习者的学习动机。首先要引起他对学习内容的注意和兴趣;再使他理解完成此项学习任务与自己今后的工作与实践密切相关;接着要使他觉得自己有能力做好此事,从而产生信心;最后让他体验完成任务后的成就感,感到满意。见附表1。
二、网络微课程的发展和现状
2008年美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师、学院在线服务经理戴维•彭罗斯(DavidPenrose)首次提出“微课程”(Microlecture)一词,其核心理论阐释是指运用建构主义方法形成的,以在线学习或移动学习为目的的实际教学内容。广东佛山市教育信息中心主任、国内微课创始人胡铁生教师认为微课程是指按照新课程标准及教学实践要求,以教学视频为主要载体,反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合。教育部2013年2月颁布的《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》指出,教育信息化的发展要以教育理念创新为先导,以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础,以学习方式和教育模式创新为核心。之后,国内外教育界对微课程的研究与开发越来越重视。各地的微课研究、微课开发、微课培训和微课大赛如雨后春笋。但是由于各人对微课程的核心组成资源看法不一,课程建设缺乏规范化和系统化,各科的微课程设计应具备一套较为完善的教学设计,包含课程设计、资源开发、教学实施和教学评价等环节。
三、ARCS模型下的高职公共英语网络微课程设计
(一)微课设计
1.课程分析
从学习者的需求和特征来看,高职学生对英语基础知识的掌握能力较薄弱,对公共英语教学内容满意度普遍较低,但他们已经能够意识到英语作为一门语言技术对于未来工作和学习的重要性。从知识目标来看,高职公共英语的学习目标就是使英语的语言运用满足职场的需求。
2.课程设计
A-关注。巧用唤醒知觉、激发探究和多种(授课)形式这三种策略。在英语学习中,这一点我们可以利用多媒体多模态吸引学生的注意力,并且能加强学生英语听说交际能力的培养。随着多媒体和网络技术的发展,信息技术为大学英语视听说教学创造了便利。借助多媒体技术,语言输入在听觉、视觉和感知等各种模态中得以强化。各种感官配合协调下,一方面能引起注意力,并且有助于语言学习。例如,视听结合下的写,让学生看英语歌曲的视频,然后听写歌词,这使枯燥的听写练习变得生动有趣,学生听写完还自然地模仿哼唱,活跃了课堂气氛;还有视听结合下的说,让学生看一段电影,然后布置表演或配音任务,学生都会很感兴趣,并且模仿得惟妙惟肖。此外,在布置课前任务的时候,可以考虑让学生自己先就某个方面的问题进行探究。R-相关。相关要求我们以目标为中心,满足学生自我体现的需要,和使用与学生的经验相关的例子和概念。关于这一点,可以结合学生的专业背景引入与其职业岗位相关的情景,设立任务,让学生能够通过学习到的知识解决实际工作中的问题。例如,一个班的同学在广交会的实习中担任不同的岗位,回来后让学生分享交流,根据实际发生的案例表演对话,总结某一岗位所需要的专业词汇和用语,这样能让学生从回顾总结工作经验中互相学习。配合网络课程的设计和建设,可让学生录制情景演示,作为课前学习的材料。课堂便有了充分交流总结实操的时间,更有利于培养学生的英语运用能力。C-自信。让学生相信自己有能力学好。关于这点,制定适当的、循序渐进的目标非常重要,最理想的是可以观察学生的学习状态,从而针对每个学生的不同需求量身定制学习方案,提升他们的学习效果和学习成绩。这在从前是很难做到的,但在如今的大数据时代只是按按键盘和鼠标的事情。大学英语网络课程可借助学习软件,把单元知识分解,设置听说读写译等各种练习,按照难度分为不同的等级任务,学生可以根据自己的水平来完成基本要求后挑战更高的等级。教师在后台能够监控到每个学生的学习状态,给予评价和指导。也可以通过系统的反馈和概率预测等了解学生的整体水平。S-满足。要让学生能活学活用,并对自己的学习结果感到满意,可以通过引入翻转课堂的模式。网络资源可以成为课前学习的材料。在课堂上就以实践活动为主,让学生可以感受到所学知识的用处,这样才能产生满足感。同时,教师也能对学生进行个性化指导,帮助学生解决真正的问题。
(二)教学资源开发
1.课前任务资源
在这部分学习资源中,微课很重要。由于微视频知识点单一、内容短小精悍,以文字、视音频、动画等多种媒体形式展现,并可根据知识点类型选择不同的媒体及其组合形式,能够在较短的时间内以简单易懂的方式呈现所要传递的知识信息,符合ARCS模型的设计思路,能激发学生学习和探索的兴趣。教师可以把零散的英语语言点、有趣的英语文化文学或语言现象以微课的形式展示出来。
2.课堂活动资源
根据单元教学设计(即教案)准备视频资料,每个视频有对应的PPT,以及案例资源(文本或者视频或者音频都可)。若是以翻转课堂的形式,在课堂中是以实践活动为主,则可把学生课堂活动(如角色扮演、配音、演讲等)的录像以及他们的作品成果放在网络课程中,以供展示、回顾、互相学习和作为评价依据等。
3.课后实践资源
根据学生的水平和学习状况设计不同级别和难度的单元作业或习题,学生可视自身情况选择适合自己的作业。并且能让学生自己和教师都能随时了解课后资源的使用状况、学习动态和数据,有及时的师生和学生之间的互动。这样教师可以给予学生个性化的指导,学生也可以根据实际随时调整学习状态。
4.拓展资源
拓展资源包括网址链接、参考资料、音频、视频等多元化的资源,包含各种内容和形式,以满足不同的学生的兴趣需求,旨在为学生继续探索提供条件和资源,亦可为课后交流提供材料和搭建平台。实际上,拓展资源有着非常重要的作用,能够启发学生如何巩固和运用学到的知识技能,以及培养他们的自学能力,使他们感觉到所学的知识能够运用在课外和实际工作中。
(三)教学实施
1.布置课前任务
教师可根据ARCS模型设计任务,准备相关资源材料,再课前任务清单,在此过程中要注意激发学生的学习动机,而不是单纯为了完成任务。因此,课前任务大多是观看相关视频,领受知识要点,但关键还是要找出在学习新知识的过程中遇到什么样的困难或问题,可以在课堂上分析解决。
2.组织课堂活动
教师需检查学生课前任务的完成情况。如果存在问题,教师个别或统一解答,或者对于一些共同的问题,让学生通过小组讨论、协作等方式自行解决。如果学生掌握得比较好,可以让他们当堂实践,让他们把所学的展示出来,满足他们活学活用的需求。同时可以作过程性评价,还可以借助学生群体的智慧和力量共建优质的网络资源。
3.巩固学习成果
课后设备技术允许的话,还可以进行在线讨论交流、提问答疑、作品、练习测试等各种活动来深化巩固学习效果,促进学生与课程的交互,使他们对知识有更深入的理解。此外,还可跟踪学生的课后学习情况,从而进一步地了解学生的学习特征,如学习时间、学习偏好、学习路径和效果等。最后,应鼓励学生在课外校外多进行实践,在真实的环境下运用巩固所学知识,使之变为成果。
(四)教学评价
首先,过程性评价是高职公共英语网络课程教学评价的关键,并将过程与结果相结合,通过学习活动、交互与评价指标,在跟踪学生学习过程的基础上,对学习效果做出评价,全面反映学生的学习情况。其次,过程性评价可以是多元化的,即根据学习内容和学生的特点采取多种评价的方式,如教师评价、同伴互评和自我评价。评价多元化可促进师生的参与度,并保证评价的客观性。再者,过程性评价可以做到及时反馈评价结果,让学生及时了解到自身的学习情况并调整学习状态和学习策略。最后,过程性评价最好结合个人学习档案的建立,也就是从总体上规划好评价的体系,如评价项目及其分值等,并对每个项目都进行考评和测定,并记录在案,让教师和学生都有据可依。
四、结语
【关键词】湖南工业大学;培养模式;课程体系
湖南工业大学是一所具有五十多年办学历史的多学科综合性大学。作为计算机与通信学院主要专业之一的网络工程专业,其培养目标是:培养具备较强实践能力与创新素质,能在IT行业、科研部门、教育单位、企业和行政管理部门等单位从事计算机网络设计、规划、建设、管理、维护和网络软件开发、设计以及电子商务、电子政务等工作的应用型高级应用型技术人才。为了更好地实现这一目标,并积极贯彻落实学校制定的“高水平教学应用型本科院校”的办学定位,走“产学研结合”的新型办学之路,对网络工程本科专业应用型人才培养模式进行探讨显得至关重要,其目的是立足于区域经济及社会发展需求,谋求科学的可持续发展,并不断完善教学应用型本科人才培养体系。
一、网络工程专业实践教学改革总体思路及总体目标
网络工程专业实践教学改革的总体思路应以市场需求为导向,以培养学生实践创新能力为根本,坚持“知识、技能、素质”协调发展,更新实践教学理念,统筹规划理论教学和实践教学工作,加大实践教学投入,提高实践教学质量及水平,培养“高素质、应用型、复合型、创新型”的高级应用型人才。网络工程专业实践教学改革的总体目标则是实践教学理念符合应用型人才培养要求,进一步优化人才培养方案,不断创新人才培养模式,适时整合实践教学资源,优化实践教学队伍,规范实践教学管理,努力构建产学研一体化、以培养学生能力为根本、为区域经济和社会发展培养高级应用型人才的实践教学体系。
二、提高对实践教学重要性的认识,深化实践教学改革
实践教学是巩固理论知识以及加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质人才的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。实践教学与理论教学不是主从关系而是辩证统一的关系,是两个相互独立、相互依存、相互促进的教学体系,是体现学校办学水平和应用型人才培养质量的重要标志。作为教学过程的重要环节,实践教学是培养和提高学生综合素质、工程实践能力以及实践创新意识及能力的重要手段,是实现人才培养目标的有效途径和重要保证,有着理论教学不可替代的特殊作用。因此,必须转变重理论轻实践观念。
通过加强实践教学建设与管理,进一步提升实践教学人员的素质和能力,构建实践教学资源保障体系,建立并完善一套适应实践教学的运行机制。
三、实践教学改革方案及应用型人才培养模式
(一)加强课程体系建设,提高教学效果
首先通过基础课程、专业必修课程的学习,初步掌握本专业的基础理论、关键技术;然后根据专业方向或自己将来准备从事的工作岗位选修相应的课程;同时通过专业实践环节的综合训练,起到对所学知识和技能融会贯通的作用。具体来讲,重点培养学生以下几方面的能力:
(1) 网络硬件设备研发方面的能力培养。通过电路与电子学、现代通信系统、计算机组成原理、操作系统原理、嵌入式系统及应用、数据库原理、数字逻辑与数字系统等课程的教学与训练,着重培养学生在网络新技术、新产品的硬件方面的创新研究和设计制造的能力。
(2) 网络协议分析与设计方面的能力培养。通过计算机网络原理、网络协议分析、面向对象程序设计、数据结构、微机原理与接口技术等课程的教学与训练,着重培养学生在网络新技术、新产品的系统软件方面的创新研究和设计的能力。
(3) 网络应用系统设计与开发方面的能力培养。通过网络应用系统开发、TCP/IP协议开发网络新技术、数据结构、网络操作系统、数据库原理、网络协议分析、物联网技术等课程的教学与训练,着重培养学生在网络应用系统设计与开发方面的能力。
(4) 网络工程规划设计与实施方面的能力培养。通过网络规划与设计、网络工程与系统集成、无线通信与网络网络管理、无线传感网、移动互联网技术、物联网技术等课程的教学与训练,着重培养学生在网络工程规划、技术方案设计、组网工程实施等方面的能力。
(5) 网络系统管理维护与评估方面的能力培养。通过网络管理、网络安全、网络存储技术等课程的教学与训练,着重培养学生在网络系统故障管理、配置管理、性能管理、安全管理等方面的能力。
(二)加强实践教学体系建设,构建实践教学体系新思路
根据专业能力培养要求,在实践教学体系的构建上应注重学生能力培养的整体设计,改变现有的实验教学模式,把实验教学的主导思想定位在注重基础和加强应用以及培养学生分析与解决工程实际问题的能力以及提高学生就业竞争力上。加强课程设计、实习(含认识实习、生产实习和毕业实习)和毕业设计(论文)等环节的实施与管理,把学生实践能力、应用能力的培养落到实处。
(三)加强实验室建设和管理,提高实验教学质量
网络工程专业针对该专业实验室管理体制进行了改革,在较大范围内实现了资源共享,并以教师横、纵课题引导学生进入实验室。此举为学生提供自主学习环境,激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习积极性等方面发挥了重要作用,为培养学生的创新能力提供了极好条件。同时,学生参与的科研项目、课程设计、毕业设计(论文)、学科竞赛均以实验室为纽带,重点培养学生的实践动手能力和创新能力。
四、小结
随着网络技术和通信技术的不断发展,计算机网络应用正在不断向更广的领域、更深的层次、更高的要求迅速发展。用人单位对网络技术各方面的人才的要求也将不断提高。作为高等院校,必须适应时代需求,不断修正网络工程专业的培养目标,完善课程体系,及时调整课程教学计划,这样才能培养出掌握网络及相关技术的高素质人才,以满足不同行业对网络工程专业人才的技术需求。
参考文献:
[1]吴功宜.计算机网络[M].北京:清华大学出版社,2003.
[2]兰晓红.计算机专业实践教学模式改革探讨[J].重庆师范学院学报,2002.
作者简介:
欧阳F(1975-),男(汉族),湖南湘潭人,硕士,讲师,主要研究方向:计算机网络。
【关键词】 网络工程生命周期 课程改革 项目教学法
【中图分类号】 G423 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)03(b)-0038-02
1 课程改革的背景和意义
1.1 背景
2010年12月25日,工业和信息化部在北京召开2011年全国工业和信息化工作会议。此次会议提出,“十二五”期间,在加快通信业创新转型方面,要求加快3G和光纤宽带网络发展,加快TD-LTE研发和产业化并开展区域性试验示范;加快推进三网融合,推动广电、电信业务双向进入,加快业务推广和网络建设改造,推动上下游产业发展;加强电信市场监管,强化互联互通和资费服务监管。在互联网管理方面,强调“安全”环节,要求加强码号、域名、IP地址、网站准入和接入服务管理,做好网络信息安全顶层设计,加强网络安全防护,加强IPv6、三网融合、云计算、物联网的信息安全问题研究等。
广西壮族自治区“十二五”发展规划中强调,全面提高信息化水平。建设覆盖城乡的信息基础设施,加快经济社会各领域信息化。实现电信网、广播电视网、互联网“三网融合”,构建宽带融合安全的下一代信息基础设施。启动物联网建设布局,建设数字化城市管理信息系统。
随着柳州市城市化进程的推进,网络覆盖面的增加、新城区的开发、旧城区的改造等等因素,网络工程的工作量会逐年稳步增加,因此对网络工程方面人才的需要量在未来几年也会随之稳步增加。
1.2 意义
1.2.1 打破当前网络专业教学中的学科体系,使教学真正适应中级技能型人才培养的需要。
1.2.2 以企业的实际需求为目标,以技术应用能力的培养为主线制定培养方案,建立起一套以网络工程工作任务为导向的教学体系。通过课题研究与实践,开发出以网络工程生命周期为核心的递进式项目教学的实施方案。
1.2.3 提升网络专业教师的教学能力及相关专业技能。
2 课程改革的目标和主要内容
2.1 预期目标
通过按照网络工程生命周期实施教学的递进式项目化网络工程课程改革,每个项目都有明确的教学目标,针对网络工程有选择性地构建教学内容,为网络工程方向教学服务,培养网络工程施工、网络管理、系统管理等技术岗位专业人员,提高学生的职业素养和岗位能力,提升计算机网络技术专业网络工程专门化方向学生就业质量。
2.2 主要内容
(1)充分进行市场调查和人才需求调查,研究并明确作为网络工程实施、网络管理、系统管理等技术岗位专业人员应掌握的基本知识、基本技能以及应具备的职业素养、综合职业能力。在此基础上打破学科体系,按照由浅入深、由简到繁的认知规律设计若干个网络工程项目,以项目为核心整合所有知识、技能、态度、方法,制定出网络工程方向递进式项目教学的教学方案及课程标准、实训指导书。
(2)会同行业专家研究制定在各项目教学中,对学生进行考核的方式及评价标准。
(3)从本校计算机网络技术专业网络工程方向2010级开始进行递进式项目教学的实践,研究并总结适应递进式项目教学的典型教学方法和教学流程。
(4)整合教师资源,组建并培训一支能进行该递进式项目化教学的教师团队。
2.3 研究重点
(1)制定网络工程方向递进式项目教学的教学方案及课程标准、实训指导书。
(2)制定在各项目教学中,对学生进行考核的方式及评价标准。
3 课程改革的实施
3.1 第一阶段:调查阶段
到网络企业调研、分析网络工程施工、网络管理、系统管理等技术岗位专业人员应具备的基本知识、基本技能、基本素养、基本职业能力;到网络工程专门化方向毕业生就业单位调研、分析毕业生知识结构、综合素质的不足;撰写调查报告和递进式项目化教学的可行性报告。
3.2 第二阶段:制定草稿
结合前期调查信息及查阅有关资料,研究确定中职学校计算机网络技术专业网络工程方向学生应掌握的基本知识、基本技能、基本素养、职业道德、基本职业能力,在此基础上打破学科体系,按照由浅入深、由简到繁的认知规律设计若干个网络工程项目,以项目为核心整合所有知识、技能、态度、方法,制定出网络工程方向递进式项目教学的教学方案及课程标准、实训指导书。
3.3 第三阶段:评审定稿
邀请行业专家、教育专家共同对教学方案、课程标准、实习实训指导书进行论证和修改,研究制定对学生的考核方式和评价标准、确定实施性教学方案及其标准、实训指导书。
3.4 第四阶段:实践教学
在本校计算机网络技术专业2010级开始进行的按照网络工程生命周期实施递进式项目教学的实践,在实践中整合教师资源,打造进行递进式项目教学的教师团队,总结适合于递进式项目教学的典型教学方法和教学流程以及团队管理模式,制作并收集教学资源包。
3.5 第五阶段:实习推荐
进一步联系单位和推荐学生到相关公司进行项岗实习,并与用人单位建立紧密的联系,及时了解用人单位对学生的反馈信息和优化和完善该教学体系的信息。
3.6 第六阶段:项目总结
对项目进行总结,整理相关文档,进一步优化和完善递进式项目化教学体系。
4 预期成果及保障措施
4.1 按照网络工程生命周期实施递进式项目教学的课程改革的项目总结报告。
4.2 教学方案,课程标准,实习指导书,学生考核方式及评价标准,教学资源包。
作为地方二本类高校,如何培养网络工程专业应用型人才是我们现在亟待需要考虑的重要问题。尽管现在很多高校已经就网络工程应用型人才的培养模式展开了广泛的讨论与实践,但目前一些重要的问题仍然十分棘手,其主要体现在以下问题。(1)网络工程应用型人才培养模式与培养方案设计问题。(2)理论教学与实践教学的合理安排与考量问题。(3)与其他计算机类专业的区别及关联性问题。(4)以就业为驱动的学生基本能力培养问题。(5)以创新为目标的学生综合能力培养问题。这些问题是地方二本类高校在培养网络工程专业应用型人才时所面临的重要问题,只有这些问题得到了解决,才有可能培养出具有特色的网络工程应用型人才。
2人才培养模式与方案设计
人才培养模式与人才培养方案的设计既能体现出一个专业设置的好与坏,也能表现出一个专业的办学特色。合理的人才培养模式与方案设计是培养符合社会特定人才需求的根本与基础,也是成功发展该专业的重要基石。人才培养模式与人才培养方案相辅相成,在合理的人才培养模式下设计符合社会实际需求的人才培养方案,才有可能培养出优秀的应用型人才。在人才培养模式上既要考虑内部的人才培养模式改革,又要考虑外部的社会需求驱动。各高等院校根据其人才培养目标不同,人才培养模式也各不相同,特别是地方二本类应用型院校人才培养多定位为培养应用技术类人才。2007年,怀化学院提出“三位一体”应用型人才培养模式[9],着重强调对学生的公共能力培养、专业能力培养和发展能力培养;同时在这种人才培养大框架下,为适应社会需求,网络工程专业首先在怀化学院提出“3+1”、“2+2”的人才培养模式,并取得了较好的成效。网络工程专业强调对应用型人才的培养,其人才培养模式与方案的设计显得尤为重要。针对怀化学院近5年来在网络工程专业的人才培养情况和经验,在人才培养模式和方案设计上还有待进一步探讨与深入,主要表现在以下两个方面。(1)从以往的人才培养方案修订经验方面,应把眼光放得更远,从更长远规划着手,高度凝练专业方向,注重学生能力培养,面向社会需求形成一套符合该专业发展的人才培养模式和机制,如5年一规划和两年一微调。一方面有利于学生在较为稳定的、良好的学习环境中成长;另一方面有利于教学与管理人员从中更好地发现、总结优点和不足,为今后制定更为成熟的人才培养模式与方案提供宝贵经验。(2)从人才培养途径方面,进一步拓宽学生的学习视野,通过入学教育、课程见习、专业见习、专业实习等途径,增强学生对专业的感性认识,激发学生的学习与创新意识,制定出一种“稳基础、重实践”的人才培养模式与方案。
3课程规划与考核
专业课程规划与考核是我们为社会培养合适人才的重要组成部分。社会需要什么样的人才,我们在最初申报专业时就应该做充分的调研,了解该专业的社会需求以及对社会的推动作用。作为地方二本类高校,我们在培养网络工程应用型人才时,要以本地为中心,向周边地带辐射,培养适合以本地为中心的专门化网络工程应用型人才,促进本地及周边地带的科技、文化和经济发展。在课程规划设置上,怀化学院网络工程专业课程已做过多次修改,公共能力培养和专业能力培养两个模块比较稳定,但主要体现在发展能力培养模块。针对社会对网络工程应用型人才需求的侧重点不同,我们需要培养满足社会所需的特定类型人才,如网络规划型、信息安全型和网络管理型人才,这也正是发展能力培养模块所存在的必然性。在课程考核方面,为适应应用型人才培养目标,我们将课程考核分为3种模式,考试、考查和认证,对于理论性较强的课程采用考试方式;对于偏重实践实训性的实用性课程采用考查方式;而对于一些培训类课程或行业类技术采用认证方式。近年来,我们在网络工程专业课程规划与考核上做过许多尝试性工作,并取得了较好的成效,从学习效果和知识掌握上看,得到了学生较好的反馈信息,但目前还面临一些问题。(1)对一些实践性较强的课程,要通过多种途径引进一些双师型教师,或者通过校企合作方式将行业内具有丰富实践经验的工程师等技术人员请进学校,增强学生的实际动手能力。(2)甄选专业课程,避免出现课程之间内容重叠或模糊现象、课程内容过于陈旧现象、课程体系设置不严谨现象等;在课程规划与设置时,往往因为教师参与过少、调研时间仓促、探讨不够深入等原因,出现专业课程设置不合理的现象。(3)考核方式应该采取多样化,考试可通过纸质方式进行,也可采用无纸化途径进行,充分利用计算机和互联网资源,开发在线考试系统来实现无纸化考试;而对于课程考查,可以通过多种途径进行,比如开卷考试、网络规划、网络程序或小型应用系统开发、撰写论文和调查报告等,通过多种考核方式,充分发挥学生的优势。
4与其他计算机类专业的关系
目前教育部公布的计算机类本科专业共9个,其中对于计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程4个专业,有关部门不限制开设这些专业的院校类型,且特别受到培养应用型人才的地方二本类院校的青睐。地方二本类应用型院校对于这些专业在人才培养定位和课程体系设置方面还存在一定的模糊性。在人才培养研讨会上,如何把这些专业清晰地区分开,如何设置不同专业相关课程,如何培养与该专业一致的应用型人才,如何突出它们各自的优势,这些问题通常会成为大家讨论的焦点。近几年来,由于很多考生不能清晰了解各专业的主要区别,在招生过程中很多学生通常会选择传统的计算机科学与技术专业,怀化学院网络工程专业2009—2013年实际招收到的人数分别为:81、50、61、43和50,招生情况不容乐观。因此,如何区别网络工程专业与其他计算机类专业,以及把握它们之间的内在关系是我们当前必须要解决的重要问题。对于地方二本类院校,针对学校对应用型人才的培养要求以及在师资力量上所表现的薄弱性,在考虑计算机类各专业的关系时,既要抓住它们的共性,又要严格区分它们的不同点,认真规划各专业的课程体系,明确学生未来的就业去向,符合社会对各类人才的具体需求,建议如下。(1)高度凝练不同专业的共同课程。目前怀化学院有3个计算机类专业,计算机科学与技术、网络工程和软件工程,在公共能力培养和专业能力培养这两个模块中,可以考虑设置这3个专业具有共性的一些专业基础课程。尽管这3个专业的人才培养目标不同,但它们都具有相同的专业理论基础,均可设置相同的专业基础课程并特别适合在地方二本类院校实施。一方面可以避免培养出畸形人才,比如在网络工程专业原培养方案中没有考虑算法设计与分析、软件工程等核心课程;另一方面可以充分合理地利用有限的师资力量。(2)突出各专业在发展能力培养模块上对专业方向课程群的设置。对于网络工程专业,在专业方向课程群上要形成一种体系,既要考虑与计算机类相关的理论课程,又要考虑与网络通信类相关的理论课程,同时,也要考虑面向社会需求的网络管理、网络规划或网络安全等方向课程设置,还要避免在方向课程设置上与其他专业的重叠性。我们的最终目标是不仅要培养面向社会需求的网络工程应用型人才,而且也要注重拓宽学生未来的发展方向。
5学生应用能力培养
网络工程专业是一门应用性很强的专业,其强调对应用型人才的培养,这也是许多地方二本类院校开设该专业的根本原因。因此,要培养适合社会需求的网络工程应用型人才,就要以就业为驱动培养学生的基本能力、以创新为目标培养学生的综合能力。从怀化学院已毕业的两届网络工程专业学生就业情况看,大部分学生选择去IT企业、小部分学生选择对口事业单位、另有少量学生选择公务员或读研,就业情况较为乐观,这表明我们的应用型人才培养模式的前期探索工作得到了社会的初步肯定。但我们在学生应用能力培养工作上还有待进一步深入探讨,主要体现在3个方面:①以就业为驱动,加强实践性课程教学,提升学生的基本操作能力。尽管我们在教学计划中增加了大量实验课时,课时数已经达到教学计划总课时的25%,但很多实验等实践性项目较为陈旧,有的项目与课程理论知识点脱节,有的项目没有结合最新技术或实际工程应用,因此项目设计不仅要结合理论知识点,而且还要结合前沿技术和学生可能的就业需求等因素。②以创新为目标,重视学生课程设计、项目实训、学科竞赛、专业培训和毕业设计,提升学生的综合实践能力。目前,在创新环节上面临的问题是相当一部分学生热情不高,没有被引起足够重视,特别是课程设计和项目实训环节。因此,我们需要通过一系列有效措施对学生积极引导、有效监管,为学生营造一种良好的学习氛围,激发学生兴趣,增强综合实践能力。③加大校企合作力度,为学生进入对口企业参加培训或顶岗实习提供更宽的途径。我们已经在校企合作方面做了阶段性工作,前期工作争取每位大四学生能在相关计算机企业进行技术培训或顶岗实习,通过校企合作提升了学生专业实践能力,并且大部分学生能够找到比较称心的工作。在下一阶段,我们希望为该专业学生找到更多与专业对口的企业从事专业培训和顶岗实习,一方面进一步强化该专业学生的专业综合技能,另一方面更加明确该专业学生的就业方向,为社会培养有特色的网络工程应用型人才。
6结语
摘要:本文通过分析社会对网络工程专业人才的需求,提出了网络工程专业创新人才培养试验区的一种建设方案。该方案给出了创新人才的培养计划,制定了网络工程专业创新人才培养的具体方案和实施措施。
关键词:网络工程,创新人才,试验区
中图分类号:G642
文献标识码:A
高速发展的电子、通信与网络技术造就了现代科学技术与产业结构的调整,引导了人们运用信息技术改造传统产业的巨大社会工程,极大地推进了信息化进程,加强了综合国力,提高了人们的生活水平。在以信息化带动工业化的政策指引下,我国对网络通信行业高水平人才的需求极为旺盛,从而构筑了社会对网络工程创新人才培养的巨大需求。在此背景下,我院于2003年开始招收网络工程专业本科学生,并于2007年开始建设网络工程专业创新人才培养模式试验区。
1社会调研与创新人才能力需求分析
本着学习国内外著名大学的成功经验为我所用的原则,通过查阅资料、会议交流、问卷调查等方式,广泛调研国内外教学改革和优秀、创新人才培养状况。经过调研表明,国内外许多大学都积极构建多样化的创新人才培养机制,通过增强学生的创新意识、拓宽基础、参与创新实践来培养学生的创新能力。如美国加州大学伯克利分校设立了“本科生科研学徒计划”;美国芝加哥大学的实验题目强调贴近生活,贴近应用,所设置的实验项目大多数和实际相结合,如设计太阳能汽车、吉他弦的频率、垒球的运动轨迹、望远镜观察等;哈佛大学强调提高学生兴趣,对实验题目精心设计,如哈佛大学的“打靶实验”等等。然而大多院校虽为加快培养创新型人才,都采取了一些改革措施,如改革课程体系,加强实践教学环节、第二课堂教学创新等。但这些都只是对原有人才培养模式枝节的修补,鲜见有从统筹创新型人才培养的全过程着眼,构建创新型人才的培养模式。
网络通信技术发展日新月异,更多地趋于高度综合,融合将成为下一代网络技术发展的主旋律。这就需要网络工程从业人员具有很强的终生学习意识、终生学习能力和综合素质。创新能力是人们利用已有的信息、经验和知识,基于一定的具有社会价值、个人价值的目的,能够发现问题、分析问题、发现矛盾、提出假设、论证假设、解决问题、以及在解决问题过程中进一步发现新问题从而不断发展不断前进的能力。因此,网络工程专业创新人才应具有强烈的创新意识、创新激情、创新品质和创新能力,能在相关领域不断产生新思维、新创意、新开拓、新发明和新发现。
具体来说,社会要求网络工程专业创新人才具有以下几个方面的能力:
第一,追新求异,具有创新意识。创新意识是指崇尚创新、乐于创新的创新欲望和渴求,是创新的内在驱动力。创新人才具有认识未知事物或站在新的角度看待各种事物及问题以获得新发现的强烈愿望,喜欢富于挑战性的工作。
第二,自强自信,具有创新品质。创新是实践活动,但没有优秀的创新品质是难以成功的。创新人才每前进一步都需要非凡的胆识和坚忍不拔的毅力,为了既定的目标始终不懈地进行奋斗,锲而不舍,遇到挫折和挫败不退却。只有具备这样的创新意志,才能不断战胜创新活动中的种种困难,最终实现理想。
第三,个性鲜明,具有创新人格。创新离不开个性发展,只有个性得到充分发展,探索求知的欲望得以调动与满足,创新潜能得到充分发挥,才可能发现新问题、孕育出真正的创造性。加德纳的多元智力理论告诉我们,每个人的智力都有独特的表现形式,每一种智力又有多种表现形式,每个人都有创新的潜能,每个人都有独特的创新方式。从这个意义上来讲,创新人才必须有独立的个性,个性化是创新型人才形成的基本要求。
第四,富于幻想,具有丰富的想象能力。丰富的想象力是创新的火种和出发点,是有效创新的基础。
第五,见解独到,具有创新思维。创新思维是创新能力的核心,是创新人才进行创新活动的必要条件。既有高度分析又有概括的成分,既有形象思维又有抽象思维类型,创新思维有独立性、批判性、深刻性、灵活性、新颖性等优良品质。
第六,卓越的实践能力。创新要求实事求是,一般来说,无论科学上的发现,还是技术上的发明,都来源于人们的实践。事实上,大多数创新是经过想象、假设、实践三步完成的。实践是创新的源泉,也是人才成长的必由之路。创新人才不仅要勇于提出问题,而且要善于解决问题,具有卓越的将设想和创意付诸行动的能力。
第七,知识结构合理,多学科综合。合理的知识结构是形成创新能力的基础。信息科学技术具有高度综合、交叉与渗透的特点。这就必然要求创新人才具备多学科的综合知识,要求创新人才的知识结构既有广度,又有深度。因此,创新人才须具有广博而精深的文化内涵,既要有深厚而扎实的基础知识,了解相邻学科及必要的横向学科知识,又要精通自己专业并能掌握所从事学科专业的最新科学成就和发展趋势,这是从事创新研究的必要条件。只有通过知识的不断积累才能用更为宽广的眼界进行创新实践。创新人才拥有的信息量越大,文化素养越高,思路便越开阔。同时,完备的知识结构使他们具有科学综合化、一体化意识,有助于增强综合思维能力和创新能力。
第八,独立获取知识的能力。在网络技术飞速发展的今天,知识的发展和更新正在使人类的变革呈指数性增长,学会学习并能及时吸收、灵活运用和迅速更新知识已成为创新人才跟上时代变化、开拓新领域以及进行创新工作的重要保证。创新人才还须具有强烈的终生学习意识和很强的终生学习能力。掌握学习的方法和技能,不断更新自己的知识结构。
第九,具有较强的工程意识。网络工程专业主要培养工程师,面对实际工程问题,创新人才必须具备工程意识和很高的职业素养,因为网络通信行业是一种工程性很强的行业,必须遵循软件工程、电信工程等的基本原理,按照工程的客观规律来实施一项研发。学生必须通过理论学习和实践训练培养工程意识,才有可能真正形成自己良好的知识结构和解决实际问题的能力。
第十,较高的综合素质。工程问题的解决还需要工程人员具有强烈的法律意识、知识产权保护意识,有国际化的开放性视野和非常顺畅地运用外语与人交流思想的能力。作为网络工程专业创新型人才,要在信息化浪潮中就全球市场准入、建立相应的法律框架、推动有益的商业环境以及标准和安全等重大问题有自己的见解和行动。拥有国际化的视野和胸襟,掌握一门流利的外语,是国际化人才的一个显著标识,有利于我们做到博采众长,也有利于占据网络技术的制高点。
2创新人才培养思路与定位
2.1人才培养模式的思路
为充分调动学生学习的主动性与创造性,加强学生的创新精神和实践能力,以适应信息化社会对高素质的拔尖创新人才的需要。我们根据“以人为本、因材施教”的育人理念,以培养学生创新精神和实践能力为出发点,统筹本科总体培养方案。按照“理论教学与实践教学相结合、课内教学与课外培养相结合、共性培养与个性发展相结合”的原则,将培养创新人才的理念始终贯穿理论教学、实践教学和第二课堂教学中,构建“三位一体”的创新人才培养模式。在课内与课外全程全方位支持学生个性发展,使网络工程专业创新人才得以充分发挥其潜力和才能,为高素质人才的脱颖而出创造良好的成长条件。
首先,改革教学体系。理论教学体系方面:基础理论课教学方面,以“必需、够用、实用”为原则,调整课程内容及学时学分数,突出基础理论的应用内容,加强反映学科发展潮流的内容;学科及专业基础理论课程应进行必要的整合,对课程进行重组,建设符合高素质应用型人才培养规格要求的学科及专业基础理论课程模块群;关键技术类课程要突出课程的应用性、先进性、综合性,体现工程技术特点;专业选修课程要增大比例,模块化设计,使学生能根据个人兴趣、爱好及就业市场的变化进行选择,注重学生的个性化发展,同时适应社会经济发展的要求;跨学科及素质拓展类课程应充分体现相关交叉学科知识和经济、管理、法学等基础知识的传授以及人文、艺术修养的教育、沟通交流能力及心理素质的培养,提高学生的综合素质。实践教学体系方面:要达到创新型人才的培养目标,必须强化实践能力的培养,构建科学、合理、完整的实践教学体系,应包含三个层次:基础、专业、应用。基础层:含自然科学基础及学科基础课程实验及认识实习等;专业层:含专业课实验、电子电工实习、网络综合布线实习、网络工程实践、专业课程设计等;应用层:含综合课程设计、科研训练、生产实习、毕业设计、学科竞赛、开放实验等。特别是在应用层次的实践教学中,要大力推进与企业的合作,与企业联合培养学生的实践能力。加大实践教学的比例,同时建立实践教学质量和考核标准,健全能力考核体系,提高能力考核部分所占的比重。
其次,建设一支勇于创新,年龄结构、学历结构、职称结构合理的师资队伍。积极与国内国际著名高校和科研机构进行学术交流,跟踪网络通信领域的最新技术,定期安排教师参加相关新技术培训和学术研讨,开展教学研讨活动,形成促进教师科研、教学水平不断提高的良性激励机制。建立企业技术主干作为兼职教师上课的机制。
第三,继续改革传统教学方式,推广和完善有利于人才培养的创新教学模式。以提高学生觉悟为基础,以校企合作、兴趣小组等多种教学方式为手段,以项目设计、参加各种赛事为导向,培养高素质有创新精神的应用型人才。要采取措施鼓励更多的教师参加教学模式的创新,采取各种方式,彻底改变沉闷的课堂气氛。使理论课的学习变得生动活泼,把实践环节和理论教学有机结合起来,真正使学生打下坚实的理论基础。通过主动学习的方式,提高学生的综合素质和实践能力。
最后,创建以教学为中心的产学研一体化的创新型人才培养体系。教学、科研、生产一体化是当代世界高等教育发展的大趋势。教学不可能没有科研的支撑,科研、教学必须和企业需求相结合。鼓励教师与企业合作开展科研开发项目,同时采用多种形式与企业联合培养人才。建立一支高水平的科研教学型教师队伍,将科研开发中的案例与教学相结合,并且将科研开发项目进行分解,组织高年级的学生参加项目开发,或通过毕业设计进行项目研究与开发。将生产、科研与教学紧密结合起来。丰富实践环节的内容,培养学生科研开发能力,使之成为企业欢迎的高素质应用型人才。
2.2人才培养模式的定位
坚持以人为本、资源共享和特色办学的原则,以学生就业、产业发展和企业需求为导向,以产学研相结合为途径,以创新人才培养模式为重点,以专业、学科和产学研项目为载体,深化改革,加强建设,努力构建特色鲜明的网络工程专业创新人才培养体系。
专业建设特色鲜明,培养应用型专业人才实绩显著,毕业生就业市场广阔,学科建设方向明确,学科团队基本形成,知识创新能力显著提高,在科研成果及其产业化方面作出显著成绩,有些方向经济效益和社会效益明显。
3创新人才培养方案及措施
3.1创新人才培养方案
根据党和国家的教育方针,遵循高等教育的客观规律,贯彻素质教育、创新教育、终身教育理念,坚持“理论基础与工程实践并重”,构建基础厚实、专业精新、个性突出的人才培养模式。制定了如下的创新人才指导性培养方案。
培养方案框架:提出“厚基础、重能力、求创新、突出特色”的人才培养目标。为了达到该目标,构建“理论基础”和“工程训练”互相融合“平台+模块”的课程教学体系。“平台”是专业基础课程群;“模块”是不同特色的专业课程群。
指导性培养方案:共155学分,其中课程教学130学分,实践教学20学分,创新学分5学分。
1) 公共基础课(37学分):是根据培养目标的要求,使学生具有合理的知识结构和较好的综合素质而设置的通识教育课程。
2) 专业课(65学分):是指某学科各专业必须掌握的学科基础理论、技术基础和基本技能方面的课程。
3) 专业选修课(20学分):是指各专业根据培养目标要求和体现本专业特色的最重要、最核心的技术课程。
4) 实践环节(20学分):主要是指实践、实习、实训环节。
5) 创新环节(5学分):主要是体现学生创新能力方面的环节。
6) 公共选修课(8学分):学生可以根据本人特长、爱好选修课程,亦可跨学院选课或选修研究生低端课程,取得规定学分即可。
培养方案的可行性:新的培养方案较好地处理了教学计划的相对统一性与人才培养多样性的关系。在制定教学方案时,根据学校提出的原则性指导意见,充分发挥试验区在人才培养方面的自主性;以实施学分制为背景,根据社会需求的变化,设计多种智能结构的人才培养模式,给学生留有按自身发展潜力选择的余地,具有较大的灵活性;优化了课程体系和结构,加强基础性教学和实践教学,对不同学科专业的理论和实践学时进行了原则性的规定。在加强基础性教学方面,转变了基础教学单纯为专业教学服务的思想,构建了以雄厚的文理教育基础为支撑且能满足不同学科需要的基础课教学平台。
3.2创新人才培养措施
首先,不断优化电气信息类专业的培养方案,促进创新创业人才的成长。根据企业和社会需求,灵活设置专业方向,专业模块设置适合学生个性发展,适应地方经济发展需要,构建了有利于学生创新精神与实践能力培养的“平台+模块”课程体系,注重加强基础与强调应用性的有机结合,科学组合了公共课基础平台与专业课基础平台。做到“开课有计划,调整有论证,过程有管理,质量有保证”,各专业课程教学大纲、实验教学大纲等教学文件完备,教学计划总体执行情况良好,并建立了“教学督导”制度,加强对教学各环节的监控与管理,保证了人才培养质量。
其次,建立了多个促进创新人才培养的实践基地。与中国网通集团(公司)石家庄市分公司、中国电子集团第十三研究所、北软教育、石家庄市赛尔软件等公司签署了校企合作协议,开展了与企业联合培养人才的试点。不断拓展校外实习、实训基地,加强与企业的合作,构建“知识学习-生产体验-知识反馈-技能训练-创新设计”全方位递进式的实习教学体系。
第三,建立并完善促进创新人才培养的实验室平台。我院拥有一流的实验教学平台,其中包括物理实验国家级教学示范中心、新型薄膜材料河北省重点实验室、河北省电子与电工综合实验中心;拥有普通物理、电子电工、网络工程、数字信号处理、通信原理、光纤通信、信号与系统、单片机原理、传感器原理等多个实验室。实验室设备先进,覆盖面广,为实践教学提供了充分的条件。通过搭建实验资源共享平台,基本形成了一个以学生为主体、教师为主导,分层次、多模块、开放创新的实验教学体系,加大了综合性、设计性实验的比例,开展了课程创新实验活动。
第四,组建了促进创新人才培养的优秀教学团队。注重教学团队建设,组建跨专业、跨学科集科研、教学、管理为一体,老中青相结合的师资队伍;积极推广现代教育技术手段,激励教师应用现代教育技术手段,自主开发或选用多媒体课件、网络课件;鼓励有条件的教师积极开展双语教学,已经开设了“计算机网络”、“网络协议分析”等专业课程的双语教学;以科研促教学,产学研相结合,积极申报各类教改项目,并取得了一定的成果。
第五,优化毕业论文(设计)环节的管理。加大与科研、应用的结合,学生毕业论文(设计)题目主要来源于科研与生产实际,科研性论文鼓励学生用英文撰写。
第六,实行本科生导师制,大力发展课外科技文化活动。以学院无线电协会、软件创业协会等大学生创新协会为基础,鼓励学生参加教师科研和科技创新活动。学院为其提供场地、经费、设备、耗材及技术指导等,利用开放实验室,组织各种科技竞赛。
4总结
通过优化人才培养环境,构建全方位创新人才培养体系,将创新能力导向贯穿整个教育过程的始终,将理论教学与实践教学相结合,全程搭建创新型人才的成长平台,构建网络工程专业创新人才培养试验区,势必会推进网络工程专业创新型人才培养。
参考文献
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Study on the Construction of the Test Area for Innovative Talents of Network Engineering Specialty
WANG Chang-guang, LIU Jian-jun
(College of Physics Science and Information Engineering, Hebei Normal University, Shijiazhuang 050016)
中图分类号:G642
摘要:针对地方二本高校在培养网络工程应用型人才所面临的一系列问题,以怀化学院为例,重点对人才培养模式与方案设计、课程规划与考核、与其他计算机类专业关系以及学生应用能力培养等方面所涉及的问题进行探讨,结合人才培养过程中遇到的实际问题,给出相应的探索性意见和可能的解决方法。
关键词:地方二本高校;网络工程专业;应用型人才;人才培养模式
0 引 言
随着计算机和网络通信技术的迅速发展,以及社会各行业对计算机相关技术的日益依赖,计算机类人才需求呈专门化、交叉化趋势发展,特别是随着互联网络的迅速发展,基于互联网络平台的各行业应用需求迅速蔓延。目前,社会对计算机相关技术的需求主要表现在:计算机硬件、计算机软件、系统工程、网络通信和计算机安全等领域。因此,在计算机类人才培养方面,其专业划分越来越细化,根据《教育部2014年高考普通高等学校本科专业目录》,普通高校本科专业分为基本专业和特设专业两大类,其中计算机类基本专业包括计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息安全、物联网工程和数字媒体技术6个专业;而计算机类特设专业包括智能科学与技术、空间信息与数字技术、电子与计算机工程3个专业。计算机类专业的日益细化,表明社会对计算机类人才的需求越来越广,要求越来越专门化。
网络工程专业需求背景可追溯到20世纪90年代计算机网络技术的迅猛发展以及互联网络的社会需求,同时,高校在培养人才上也有意识的把网络工程方向作为计算机科学与技术专业的一个专业方向课程,引导学生学习网络工程领域方面的知识。1998年网络工程专业被国家教育部列入本科专业目录,开始招收该专业的本科学生。网络工程专业旨在培养掌握网络工程的基本理论与方法、计算机技术、网络通信等知识,能运用所学知识与技能去分析和解决网络工程实际问题,可在信息产业以及其他各行业部门从事各类网络系统和计算机通信系统研究、教学、设计和开发等工作的高级科技人才。根据中国教育在线网站《全国高校信息综合查询系统》,2014年我国已有258所普通本科院校(不包括独立学院、高职高专等院校)开设网络工程本科专业,开设该专业排名前三的省份分别是广东(20)、湖南(17)和河南(17).10所以上的高校有13个省份,985或211高等院校有34所。从网络工程专业在全国的分布情况来看,其主要分布在华中、华南和华东地区,由此表明该专业的开设符合区域经济发展对该类人才的需求趋势。
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,其实用性强,服务面广,未来发展空间大,但对于网络工程专业的人才培养模式一直是全国各类高校关注的重点和讨论的热点。不同院校针对本校培养人才的目标和方向制定了不同的网络工程专业人才培养方案。对于985或211高等院校,其网络工程专业人才培养类型考虑较广,文献[4]提出把网络工程专业培养的人才分为3个层次:科研型、工程型和应用型,该培养模式较适合于具有学术性研究的985或211高等院校。从目前各类高校网络工程专业设置分布来看,近半高校为二本类地方性本科院校,此外还有独立学院、高职高专等各类院校160多所。对于非985或211院校,在网络工程专业人才培养上多趋于面向社会需求的网络工程应用技能型人才的培养。
1 人才培养面临的主要问题
2014年4月,教育部副部长鲁昕在《产教融合发展战略国际论坛》表示:鼓励地方高校转型发展,同时在今后新设本科学校和更名大学时要明确应用技术型高校的办学定位。从国家层面上看,地方本科院校向应用技术型高校转型是未来发展的必然趋势,国家已经提出采取多项措施并举,力促地方本科院校转型。作为地方二本类高校,如何培养网络工程专业应用型人才是我们现在亟待需要考虑的重要问题。尽管现在很多高校已经就网络工程应用型人才的培养模式展开了广泛的讨论与实践,但目前一些重要的问题仍然十分棘手,其主要体现在以下问题。
(1)网络工程应用型人才培养模式与培养方案设计问题。
(2)理论教学与实践教学的合理安排与考量问题。
(3)与其他计算机类专业的区别及关联性问题。
(4)以就业为驱动的学生基本能力培养问题。
(5)以创新为目标的学生综合能力培养问题。
这些问题是地方二本类高校在培养网络工程专业应用型人才时所面临的重要问题,只有这些问题得到了解决,才有可能培养出具有特色的网络工程应用型人才。
2 人才培养模式与方案设计
人才培养模式与人才培养方案的设计既能体现出一个专业设置的好与坏,也能表现出一个专业的办学特色。合理的人才培养模式与方案设计是培养符合社会特定人才需求的根本与基础,也是成功发展该专业的重要基石。人才培养模式与人才培养方案相辅相成,在合理的人才培养模式下设计符合社会实际需求的人才培养方案,才有可能培养出优秀的应用型人才。在人才培养模式上既要考虑内部的人才培养模式改革,又要考虑外部的社会需求驱动。各高等院校根据其人才培养目标不同,人才培养模式也各不相同,特别是地方二本类应用型院校人才培养多定位为培养应用技术类人才。2007年,怀化学院提出“三位一体”应用型人才培养模式,着重强调对学生的公共能力培养、专业能力培养和发展能力培养;同时在这种人才培养大框架下,为适应社会需求,网络工程专业首先在怀化学院提出“3+1”、“2+2”的人才培养模式,并取得了较好的成效。网络工程专业强调对应用型人才的培养,其人才培养模式与方案的设计显得尤为重要。
针对怀化学院近5年来在网络工程专业的人才培养情况和经验,在人才培养模式和方案设计上还有待进一步探讨与深入,主要表现在以下两个方面。
(1)从以往的人才培养方案修订经验方面,应把眼光放得更远,从更长远规划着手,高度凝练专业方向,注重学生能力培养,面向社会需求形成一套符合该专业发展的人才培养模式和机制,如5年一规划和两年一微调。一方面有利于学生在较为稳定的、良好的学习环境中成长;另一方面有利于教学与管理人员从中更好地发现、总结优点和不足,为今后制定更为成熟的人才培养模式与方案提供宝贵经验。
(2)从人才培养途径方面,进一步拓宽学生的学习视野,通过入学教育、课程见习、专业见习、专业实习等途径,增强学生对专业的感性认识,激发学生的学习与创新意识,制定出一种“稳基础、重实践”的人才培养模式与方案。
3 课程规划与考核
专业课程规划与考核是我们为社会培养合适人才的重要组成部分。社会需要什么样的人才,我们在最初申报专业时就应该做充分的调研,了解该专业的社会需求以及对社会的推动作用。作为地方二本类高校,我们在培养网络工程应用型人才时,要以本地为中心,向周边地带辐射,培养适合以本地为中心的专门化网络工程应用型人才,促进本地及周边地带的科技、文化和经济发展。在课程规划设置上,怀化学院网络工程专业课程已做过多次修改,公共能力培养和专业能力培养两个模块比较稳定,但主要体现在发展能力培养模块。针对社会对网络工程应用型人才需求的侧重点不同,我们需要培养满足社会所需的特定类型人才,如网络规划型、信息安全型和网络管理型人才,这也正是发展能力培养模块所存在的必然性。在课程考核方面,为适应应用型人才培养目标,我们将课程考核分为3种模式,考试、考查和认证,对于理论性较强的课程采用考试方式;对于偏重实践实训性的实用性课程采用考查方式;而对于一些培训类课程或行业类技术采用认证方式。
近年来,我们在网络工程专业课程规划与考核上做过许多尝试性工作,并取得了较好的成效,从学习效果和知识掌握上看,得到了学生较好的反馈信息,但目前还面临一些问题。
(1)对一些实践性较强的课程,要通过多种途径引进一些双师型教师,或者通过校企合作方式将行业内具有丰富实践经验的工程师等技术人员请进学校,增强学生的实际动手能力。
(2)甄选专业课程,避免出现课程之间内容重叠或模糊现象、课程内容过于陈旧现象、课程体系设置不严谨现象等;在课程规划与设置时,往往因为教师参与过少、调研时间仓促、探讨不够深入等原因,出现专业课程设置不合理的现象。
(3)考核方式应该采取多样化,考试可通过纸质方式进行,也可采用无纸化途径进行,充分利用计算机和互联网资源,开发在线考试系统来实现无纸化考试;而对于课程考查,可以通过多种途径进行,比如开卷考试、网络规划、网络程序或小型应用系统开发、撰写论文和调查报告等,通过多种考核方式,充分发挥学生的优势。
4 与其他计算机类专业的关系
目前教育部公布的计算机类本科专业共9个,其中对于计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程4个专业,有关部门不限制开设这些专业的院校类型,且特别受到培养应用型人才的地方二本类院校的青睐。地方二本类应用型院校对于这些专业在人才培养定位和课程体系设置方面还存在一定的模糊性。在人才培养研讨会上,如何把这些专业清晰地区分开,如何设置不同专业相关课程,如何培养与该专业一致的应用型人才,如何突出它们各自的优势,这些问题通常会成为大家讨论的焦点。近几年来,由于很多考生不能清晰了解各专业的主要区别,在招生过程中很多学生通常会选择传统的计算机科学与技术专业,怀化学院网络工程专业2009-2013年实际招收到的人数分别为:81、50、61、43和50,招生情况不容乐观。因此,如何区别网络r程专业与其他计算机类专业,以及把握它们之间的内在关系是我们当前必须要解决的重要问题。
对于地方二本类院校,针对学校对应用型人才的培养要求以及在师资力量上所表现的薄弱性,在考虑计算机类各专业的关系时,既要抓住它们的共性,又要严格区分它们的不同点,认真规划各专业的课程体系,明确学生未来的就业去向,符合社会对各类人才的具体需求,建议如下。
(1)高度凝练不同专业的共同课程。目前怀化学院有3个计算机类专业,计算机科学与技术、网络工程和软件工程,在公共能力培养和专业能力培养这两个模块中,可以考虑设置这3个专业具有共性的一些专业基础课程。尽管这3个专业的人才培养目标不同,但它们都具有相同的专业理论基础,均可设置相同的专业基础课程并特别适合在地方二本类院校实施。一方面可以避免培养出畸形人才,比如在网络工程专业原培养方案中没有考虑算法设计与分析、软件工程等核心课程;另一方面可以充分合理地利用有限的师资力量。
(2)突出各专业在发展能力培养模块上对专业方向课程群的设置。对于网络工程专业,在专业方向课程群上要形成一种体系,既要考虑与计算机类相关的理论课程,又要考虑与网络通信类相关的理论课程,同时,也要考虑面向社会需求的网络管理、网络规划或网络安全等方向课程设置,还要避免在方向课程设置上与其他专业的重叠性。我们的最终目标是不仅要培养面向社会需求的网络工程应用型人才,而且也要注重拓宽学生未来的发展方向。
5 学生应用能力培养
网络工程专业是一门应用性很强的专业,其强调对应用型人才的培养,这也是许多地方二本类院校开设该专业的根本原因。因此,要培养适合社会需求的网络工程应用型人才,就要以就业为驱动培养学生的基本能力、以创新为目标培养学生的综合能力。从怀化学院已毕业的两届网络工程专业学生就业情况看,大部分学生选择去IT企业、小部分学生选择对口事业单位、另有少量学生选择公务员或读研,就业情况较为乐观,这表明我们的应用型人才培养模式的前期探索工作得到了社会的初步肯定。但我们在学生应用能力培养工作上还有待进一步深入探讨,主要体现在3个方面:①以就业为驱动,加强实践性课程教学,提升学生的基本操作能力。尽管我们在教学计划中增加了大量实验课时,课时数已经达到教学计划总课时的25%,但很多实验等实践性项目较为陈旧,有的项目与课程理论知识点脱节,有的项目没有结合最新技术或实际工程应用,因此项目设计不仅要结合理论知识点,而且还要结合前沿技术和学生可能的就业需求等因素。②以创新为目标,重视学生课程设计、项目实训、学科竞赛、专业培训和毕业设计,提升学生的综合实践能力。目前,在创新环节上面临的问题是相当一部分学生热情不高,没有被引起足够重视,特别是课程设计和项目实训环节。因此,我们需要通过一系列有效措施对学生积极引导、有效监管,为学生营造一种良好的学习氛围,激发学生兴趣,增强综合实践能力。③加大校企合作力度,为学生进入对口企业参加培训或顶岗实习提供更宽的途径。我们已经在校企合作方面做了阶段性工作,前期工作争取每位大四学生能在相关计算机企业进行技术培训或顶岗实习,通过校企合作提升了学生专业实践能力,并且大部分学生能够找到比较称心的工作。在下一阶段,我们希望为该专业学生找到更多与专业对口的企业从事专业培训和顶岗实习,一方面进一步强化该专业学生的专业综合技能,另一方面更加明确该专业学生的就业方向,为社会培养有特色的网络工程应用型人才。
关键词:工程教育;工程实践能力;网络系统工程;回归实践
文章编号:1672-5913(2013)14-0118-04 中图分类号:G642
教育部发起的“卓越工程师培养计划”,要求高等教育以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。目前,许多工科院校都开设了工程类课程,让学生在理论知识学习的基础上,提升将理论应用于工程实践的能力,激发其研究探索知识的兴趣,培养创新思维模式,实现多样化人才培养目标。
电子科技大学通信与信息工程学院在2002年首次为本科生开设了网络系统工程课程。在多年的网络系统工程课程教学过程中,电子科技大学通信与信息工程学院一直进行着以工程型人才培养为目标的教学探索与改革实践。
1 理论为主的教学方法在工程类课程教学中的不足
网络系统工程课程具有很强的工程特性,其教学目标是让学生理解计算机网络工程的概念,掌握计算机网络建设的主要工程技术与实施环节。这门课程要求学生对TCP/IP协议、局域网、接入网等知识进行深入分析与综合,进而掌握计算机网络的组网设计、建设实施、运行管理等工程环节的基础知识,并能利用这些知识、结合实际的网络工程需求,学习实现系统规划、设计、实施、运维等计算机网络工程的全过程,达到具备网络系统工程建设的初步能力。
网络系统工程课程在开设初期主要以建设课程理论知识体系为目标,采用“课堂理论讲授为主、课程实验为辅”的传统教学方法。在教学过程中,发现“理论+实验”的传统教学方法无法有效实现本课程的工程能力培养目标,具体原因如下:
1)理论与实践环节的关系设置不合理。
在传统的“理论+实验”教学过程中,理论教学是主环节,实验教学是辅助环节,教师采取“灌输式”教学方法,使得这类具有过程特性的工程类课程内容显得较为枯燥。这种主动教授的方式,忽视了对学生自主学习与知识探索能力的培养,也难于培养其创新能力。
2)课程实验不是真正的工程实践。
工程类的课程实践教学环节多是通过课程实验来实现,实验内容多采用对某个或某几个理论知识点的验证或综合,或是完成某一个特定的工程环节,不能体现实际工程实施的全过程,与真实的工程有很大差距。
3)传统教学模式的“单一化”培养特点。
高校教育需要在教学中启发学生对知识的兴趣,允许差异化发展,从而培养出多样性的人才。传统教学中教师怎么教,学生就怎么做,容易让学生形成“等、靠、要”的依赖思想。传统教学中的实验通常也采用一种“演示一模仿操作”的方式,实验过程中遇到的问题也是由教师进行现场解答,难以激发学生独立思考问题、探索解决问题的能力。
针对上述问题,电子科技大学通信与信息工程学院从2007年开始在网络系统工程课程教学中引入了“工程实训”的课程设计环节,通过不断探索与实践,逐步形成了一种基于“回归实践”法的网络系统工程教学方法。
2 “回归实践”教学法
“回归实践”教学法来源于MIT工学院院长乔尔・莫西斯提出的“工程教育必须回到工程实践的根本上来”。在1994-1995年期间,美国工程教育协会(AS-EE)、美国国家科学基金会(NSF)、美国国家研究委员会(NRC)针对工程教育相继发表了3个报告,其核心思想就是提出工程教育应为工程实践服务,要求工程教育“回归实践”。
把教学回归到工程实践,并不是简单的场景回归或技能培训。“授人以鱼,不如授之以渔”,教学就是要授之以渔。教学要求在短时间内高效率、多目标地提升学生的能力,使学生不但掌握知识还要学习获得知识的能力。
“回归实践”教学法不是简单地增加课程实验、加大课程实验比例,而是营造真实工程场景的教学内容回归,让学生主动参与教学过程的教学方式回归,展现学生个性魅力的教学模式回归,科学、全面评估学生综合能力的考核方式回归。通过这4个回归,寓教于乐,使学生在学习中找到乐趣,从乐趣中再激发学习的动力,达到回归教学的本质。
3 “回归实践”教学法在网络系统工程课程中的应用
2007年,我们在网络工程专业本科生的网络系统工程课程中增加了包含课程实验学时在内的工程实训课程设计环节。实训内容是以项目小组的形式完成一个小型组网工程的设计与实施,并使用软件进行组网模拟实现与测试,让学生通过实训熟悉网络工程建设的全过程,掌握网络工程建设过程中使用的相关技术和方法,能将所学知识应用到实践中,同时培养学生的表达、沟通和协作能力。
在实训过程中,采用“回归实践”教学方法,对网络系统工程课程的教学内容、教学方式、教学模式和考核方式进行了工程性回归的教学改革与实践。
3.1 教学内容的回归――实际案例出发,以招标文件形式展示
教师收集大量网络工程的实际案例,根据学生人数从中选取几个能较好覆盖本专业课程知识点、且具有一定规模的典型项目供学生选择,学生根据其兴趣自主或抽签选择相应的项目。
教师以招标书的形式向学生展现项目内容,其中包含招标商务文件、资质要求、技术招标文件和相关图纸,与现实工程项目相同,学生不仅要考虑项目中的技术问题,还要考虑项目管理、项目实施经费等问题,让实训内容更贴近真实的工程环境。学生通过招标文件来分析项目需求,分析要实现的目标。
整个实训周期贯穿于课程教学过程中,随着课程理论知识的讲授,工程实训也会进行到不同阶段,学生通过依据实际工程建设周期划分的阶段性学习与实践,完成整个网络工程项目的系统性与过程性学习及实践。从实际案例出发,以实际工程中的招标文件形式为学生营造真实工程场景的教学内容回归,能有效激发其工程实践热情和探知欲望。
3.2 教学方式的回归――以教师为主体和以学生为主体的讲授方式穿行
改革后的网络系统工程实践学时比例提高到30%,实践内容不再是以验证型或综合型为主的单一课程实验操作,而是以针对工程实训的课程设计形式体现。课程的理论知识教学环节以教师为主体,向学生讲解新的网络知识和工程知识;实训环节则以学生为主体,独自阐述其设计观点和思路,讲解其在项目的每个阶段中的设计与实施方案。这两种形式穿行于网络系统工程的整个课程教学过程中。
实训与实验的主要区别在于,实验一般都在实验室完成,学生大多照搬执行指导书上的详细实验步骤,缺少自我探索的过程,难于体会实践过程的乐趣。而实训没有详细的指导书可照搬执行,学生还需要花大量业余时间,翻阅大量资料,查询相关信息,按照实训要求(招标书)分阶段完成项目的工程实施内容。在整个教学过程中,给学生留下了独立思考和探索的空间,锻炼其分析问题、解决问题的能力。
以教师为主体和以学生为主体的穿插讲授方式,实现了一种回归实际工程阶段特性的教学方式,同时也提出了更高的要求。没有实验演示,没有标准答案,没有实验手册指导,这就要求学生具有较强的综合能力及分析问题、解决问题的能力;教师面对学生的不同展现,善于发现学生的知识盲点和闪光点,能因地制宜地进行引导,协助他们完成项目实施。
3.3 教学模式的回归――分小组进行,组内团队合作,组间竞争
在实际工程项目中,工程师往往结成团队配合完成任务。在实训项目的教学中同样采用了小组模式,实训中的每个工程项目案例由2~3组参与,每组可以根据其成员的兴趣和特长,进行项目分工。每组的项目负责人主要负责整个项目的组织管理,保证项目的正常进行。其他成员根据其分工完成相应的工作任务和工作报告,如,需求文档、设计文档、施工图纸、经费预算等。多组参与同一个项目是为了将竞争意识引入到实训过程中,形成一种与现实社会中多个公司参与投标、竞标相类似的竞争环境。工程项目的设计与实施没有唯一答案,它要求学生不能死记硬背理论知识,而是要将学到的理论知识与实际结合起来,寻找解决办法。教师通过方案的比较,观察学生在考虑问题时的不同角度,不同方案所具有的优、缺点。通过小组问的答辩,让学生看到自己的不足,并学习到新的方法,进而不断调整、改进方案。
基于项目小组的组内分工协作和组间竞争,让每个学生都能在项目组中发挥特长,实现了展示学生个性魅力的教学模式回归,加强了学生的主动参与和团队合作意识,为学生的多样化发展提供了实践平台。
3.4 考核方式的回归――以报告和答辩的形式展现项目成果
传统教学的考核以学生参加考试或提交论文及报告等形式为主,而在工程项目中,则不会出现由项目验收专家为工程师出题考试的验收方式。因此采用方案答辩和成果展示等形式,结合角色扮演的教学方法来实现考试方式的回归。每组在不同阶段都以提交报告和述标的方式阐述其设计方案,同时还要作为评审专家对其他项目组方案进行提问和考核,并给出意见和建议。当学生作为专家评审方案时,就会发现一些问题,引起述标方和专家的辩论,教师需要诱导学生思考问题,通过辅地提问鼓励学生们自己讨论,及时发现方案的不足并优化完善。这样对于参与设计的学生和参与评论的学生都是一个学习的过程,在加大信息容量的同时,也加强了学生的自信心。
学生的实训成绩由整个小组的合作实施、台上阐述、方案优化改进和评审这4部分组成。教师通过观察学生在不同角色下的表现综合评定学生的实训成绩,同时划分出一定比例的分值,由各项目组的项目负责人进行内部讨论评定。
以报告和答辩的形式展现项目成果,由教师和项目组进行分项、综合的评定学生实训成绩,实现了科学、全面评估学生综合能力的考核方式回归,易于考察学生的综合素质。
4 实施效果与总结
“回归实践”教学法在第一次开设就收到了良好的反响。学生们在实训报告中详细总结了项目实施中遇见的问题,提出可行性解决方案,归纳自己的体会与收获。实训教学使学生熟悉了计算机网络工程建设的全过程,掌握网络工程建设过程中使用的相关技术和方法,掌握网络工程建设过程中文档的编写方法,将所学知识应用到实践中,培养其表达、沟通和协作能力,对学生步入工作岗位大有益处。
学生们在整个实训工程中的参与意识非常强烈,通过实施项目负责制,由学生调动学生的积极性。而且教师也能通过这样的实训看到学生间存在的差异,为以后多样性培养奠定了基础。
“回归实践”教学法把网络系统工程从实践中提炼并产生的理论知识,在教学过程中放回到工程实践,让学生体会学习的快乐,寻找学习的真谛。通过这样的方法极大程度地锻炼了学生应用理论知识去研究、分析并解决各种大型系统工程问题的能力,增强了学生对知识的融会贯通能力,加大了自主学习空间,提高学生积极思考和探知的能力,培养其创新能力。
5 结语
在基于“回归实践”的网络系统工程教学改革与实践过程中,实训环节中的组网工程实施因时间有限采用的是模拟软件实现,在一定程度上影响了“回归实践”法的实现力度及其实施效果。因此,在今后的工作中将进一步探索网络系统工程与网络工程专业的专业实践课程即综合课程设计的结合,尝试在网络工程专业的综合课程设计课程中进行网络系统工程的工程实训环节,将实验室的真实网络设备引入实训环节,让学生有更多的实践时间、更多接触并使用真实网络设备的机会,从而增强学生对网络工程实施的感性认识,深入实践并完善网络系统工程课程的理论知识与工程培养体系。
参考文献:
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[3]张进,徐世中,段景山,《计算机通信网》实验的探究式教学方法[J],实验科学与技术,2012,10(4):240-242
论文摘要:计算机人才的培养模式,有其社会性和自身特点。针时社会对计算机专业人才的需求,结合我院学生实际,时计算机科学与技术专业的三个培养方向,需要构建不同课程体系。
一、引言
从1956年我国开始开办计算机本科专业以来,在社会需求和学科发展的推动下,我国的专业点从1956年的2所高校2个专业点发展到现在的598所高校847个专业点,在校生人数大约增长了万倍,达到40余万,构成一个巨大、复杂的专业,在规模上实现了从精英教育向大众教育的转变。精英教育注重厚基础和广普适应性,大众化教育更强调特色和适用应性,强调学校和专业更准确的培养定位。所以不同类型的学校培养目标的趋同性与学生在知识和能力实际培养目标上应有的差异,是实现精英教育转人大众教育急需解决的问题。
目前,国内各高校都在积极探索适应经济社会发展需要的计算机专业人才培养模式,形成了一系列好的做法和针对性很强实施办法,但这些做法或实施办法主要是基于本校的一些具体情况而制定的,缺乏通用性。为此,针对我院计算机科学与技术专业学生的实际,结合社会对计算机专业人才的需求,研究和改革现行人才培养模式,是我院计算机专业办学急需解决的问题。
我院于1992年开始招收计算机应用三年制专科专业,1997年开始招收计算机科学与技术四年制本科专业,经过十多年的办学,我院在计算机专业人才培养方面做了许多工作,专业培养方案进行了多次的修订,但目前仍存在不少值得深人研究的问题。具体来说,一是课程结构体系设置不尽合理;二是工程实践能力不强;三是创新精神和创新能力不强;四是实践教学环节考核标准不够具体;五是缺乏团队协作或协作能力不强;六是综合分析和应用水平有待进行一步提高。这些问题的出现,主要是由于计算机学科组织结构和核心专业基础知识不断膨胀,学科的教学内容和课程体系的外延发展模式已经不能适应学科发展的需要,要将学科教学内容与课程体系的外延发展模式转变为内涵发展模式。具体的说,就是要根据社会需要制定不同的培养规格,对计算机科学与技术专业进行适当的分解,明确专业方向,以适应社会的需要。
二、以社会需求为导向的计算机专业课程体系
2006年,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》,提出了以“规格分类”为核心思想的计算机专业发展建议。鼓励不同高校“计算机科学与技术”专业名称下,根据社会需求和自身实际情况为学生提供不同类型人才培养的教学计划和培养方案。在规格分类的思想指导下,根据计算机学科覆盖面广,计算机专业规模大的特点,将计算机专业人才分成科学型、工程型和应用型3类m。依据我院学生实际情况和社会对计算机专业人才的需求,将我院计算机科学与技术专业分为三个培养方向,即计算机应用、计算机软件、网络技术。
计算机应用:该专业方向培养掌握计算机科学与技术的基本理论,基本知识和基本技能与方法,能熟练进行程序设计和使用数据库技术、网络技术及多媒体技术等解决实际问题,能从事高等和中等技术教育计算机课程理论教学、实验和实训指导的专业教师以及教学、教育管理等方面的高级技术人才。
计算机软件:该专业方向培养在信息产业部门从事软件工程项目的分析设计、开发和项目工程管理工作,以及在企事业单位从事管理信息系统的设计开发、管理维护工作的中、高级专业技术人才。具有扎实的专业技术基础,良好的规范化的软件工程设计开发素养,较强的软件设计开发能力,较好的外语水平,能够解决软件工程中的实际伺题。
网络技术:该专业方向培养适应现代社会急需的高级网络工程技术人才,从事网络的规划和组网设计、网络工程设计和建设、网络运行维护及管理、网络安全防护和性能分析等工作,要求学生掌握网络工程中近代通信网络的基本理论及网络工程的实用技术,了解网络协议体系、网络互联技术、组网工程、网络性能评估、网络管理等相关知识,具有较强的分析间题、处理问题的能力,能够从事网络规划设计、网络运行管理和性能分析、网络工程设计及维护等工作。
计算机专业课程体系由:公共必修课、专业必修课、专业限选课和专业任选课四个模块组成。专业必修课包括:高等数学、线性代数、离散数学、概率论与数理统计、电路与模拟电子学、数字电子技术、计算机基础、高级语言程序设计、汇编语言程序设计、数据结构、计算机组成原理、编译原理、数据库原理、计算机网络、操作系统、软件工程、面向对象程序设计;专业限选课包括:计算机数值方法、Web技术、计算机图形学、算法分析与设计、JAVA程序设计、人工智能概论;专业任选课对不同的专业培养方向设置了不同的课程模块,每个模块设置10门课程,学生可从中选择至少6门课程,计算机应用方向的专业任选课包括:大型数据库管理系统、ASP.NET技术、电子商务概论、多媒体技术、计算机系统结构、嵌人式系统、单片机原理及应用、接口技术、数据结构选论、高等数学选讲。计算机软件方向的专业任选课包括:大型数据库管理系统、ASP.NET技术、电子商务概论、面向对象的分析与设计、计算机软件工具、软件项目管理、软件测试技术、计算机动画与虚拟实现技术、数据结构选论、高等数学选讲。网络技术方向的专业任选课包括:大型数据库管理系统、ASP.NET技术、网站建设与设计、计算机网络安全、网络管理技术、网络操作系统、计算机网络工程、现代通信原理与技术、数据结构选论、高等数学选讲。
在新的课程体系中,要求学生在前三学年修完公共必修课、专业必修课、专业限选课,其中专业必修课和专业限茵库实现三个不同培养方向上计算机学科的公共专业基础的培养。第四学年,学生可以根据自己的兴趣爱好,结合自己未来工作去向,选择一组方向课(专业任选课)学习,这样既可以保证专业培养目标的实现,又可以兼顾学生的学习兴趣和爱好,实现规格分类培养目标,为社会培养合格的计算机专业人才。
论文摘要:介绍了桂林电子科技大学在计算机网络课程教学改革方面的具体措施和方法。结合实际情况提出坚持“教师为主导、学生为主体,因材施教”的教学模式;采用“发现式”互动教学方法,引进多媒体教学,网络教学;重视实践环节,以网络技术构建网络课程教与学的互动平台,理论与工程应用并重。
一、教学目标定位
“计算机网络”课程是桂林电子科技大学计算机科学技术、网络工程、信息安全等专业的核心专业技术基础课之一,也是电子信息工程、自动化、智能科学等专业的专业限选课或任选课之一,通过该课程的教学使学生懂得网络的总体框架结构,能建立网络的概念,重点是使学生掌握网络基本原理和核心协议,并熟悉最常用的网络服务和网络工具,了解网络技术的新发展。
教学目标的正确定位是教学改革行之有效的前提和保障,即明确教学是为培养什么类型人才而服务。计算机网络的教学目标大致可分为三个层次:[1]网络基本应用、网络管理员或网络工程师、网络相关科学研究。其中,网络基本应用目标要求掌握计算机网络的基础知识,在生活、学习和工作中可熟练利用各种网络资源,如浏览新闻、收发电子邮件和查找资料等,适合于电子信息工程、自动化、智能科学等非计算机专业;网络管理员或网络工程师目标要求掌握网络集成、网络管理、网络安全、网络编程等知识和技能,并对其中一项或若干项有所专长,可以胜任如网络规划设计、网络管理与维护、架设各种服务器和网络软硬件产品的开发等工作,适合于计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业;网络相关科学研究要求具备深厚的网络及相关学科的理论基础,今后主要从事科研和深层次开发工作,适合网络相关的研究生。本文主要研究第二层次的改革与实践。
二、“计算机网络”课程教学中存在的问题
传统的“计算机网络”课程教学模式不利于提高学生的学习兴趣,对新形势下的培养目标有一定的制约作用,主要问题表现在几个方面。[2]
1.教材知识结构理论性偏强,教学内容偏离实际应用
目前国内的大多数计算机网络教材都是以osi/rm为索引,分层次展开,全方位介绍各个网络层次的工作原理、相关协议、运行机制等,知识点较多且内容抽象,学生理解起来比较困难,难以提高学习兴趣。osi体系结构是一个较为全面的网络层次结构,但是在实际中并没有得到广泛应用,实际中的网络案例又不完全符合osi体系结构,这往往会使学生对网络结构感到困惑。
2.教学模式落后
最初的教学模式是以教师为中心,通过黑板板书和语言描述向学生传授网络知识。这种方式有利于教师组织和监控整个教学过程,便于系统地传授知识,但不利于学生认知主体作用的发挥,不利于学生自主学习能力的培养。对于网络协议这类较为抽象的理论知识,单纯的板书和描述难以帮助学生对学习内容进行深入理解。
3.实践环节薄弱
一方面,计算机网络实验室的建设相对薄弱,实验设备落后,与实际应用的网络设备具有较大差距,且数量不足,无法保证每名学生具有较好的实验环境。另一方面,实验课程的内容过于流程化和简单化,没有突出对学生创新能力的培养。
4.忽视工程应用
课程的综合性、设计性实验缺乏与工程应用相结合的内容,与之相适应的软件建设滞后,难以将工程应用融入到课堂。
三、“计算机网络”课程的改革与实践
针对以上不足,我们主要在五个方面进行了改革和实践。
1.教材选用与内容优化
不同的专业有不同的教学目标,必须选择相对应的教材。对桂林电子科技大学计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业而言,“计算机网络”课程是专业技术基础课之一,除了要掌握一定的基本网络理论和核心协议,还要求掌握更高一等的技术和技能。经过课题组成员比较,选择谢希仁教授主编的《计算机网络》;在外文教材和双语授课时选择andrew s.t.的《computer network》英文教材。
对电子信息工程、自动化、智能科学等专业而言,“计算机网络”课程是专业限选课或任选课之一,侧重于网络基本理论与应用。经过课题组成员比较,拟选择乔正洪的《计算机网络技术与应用》。
针对教材内容太多、偏重于介绍理论、欠缺实践环节、与工程联系不够紧密等问题,在讲授的时候略去了部分内容,比如安全方面的内容(另外一门课讲授),增加了一些实践相关的内容,如winsock编程、路由器基本操作等。在教学内容上力求推陈出新,引进和精选当代网络技术新发展及新应用作为网络基础的指向,在不断更新教学内容的同时优化课程体系,将基础知识与现代技术紧密结合,培养学生的创新意识和发展意愿。
2.坚持“教师为主导、学生为主体,因材施教”的教学模式
(1)贯彻基础课的教学必须和科学技术同步发展的教学观念,[3]建立终身教育的观念。科学发展与基础课程的教学改革相结合,以学科建设推动基础课程教学的改革。基础课程教学的改革又支撑新型专业建设与学科的发展,推进人才培养目标的实现。
更新教学内容的同时优化课程体系,将基础知识与现代通信技术紧密结合,将专业基础知识传授、能力培养和素质教育融为一体,实施知识结构合理、基础扎实、适应能力强、有创新精神和实践能力为基本内容的人才培养模式。
(2)教师为主导,学生为主体,因材施教。改进课堂的教学方法,以人为本,因材施教,充分发挥学生的潜力,提高教师的授课质量。教师努力研究课程的基本知识点以及这些知识点之间的相互关系,处理好信号、数据、信息之间的关系和传输特点;研究重点理论和实践知识点的教学方法,使教学内容更贴近学生,引导和帮助学生掌握基础知识和基本技能。
教师采用“发现式”互动教学方法,通过精心设计教学过程,采用“提出问题+要求解决方法”、“引导思考+适当提示”、“找出学生思路正确部分引申”、“扩充认识解决问题的条件”等方式,把握课程的进度,活跃课堂气氛,开发学生的潜能,使学生在获得知识的同时能从应用的角度思考网络通信中的问题和解决问题的思路,使学生建立科学的思维方法与创新意识。
3.采用先进的教学手段
(1)把多媒体技术引入课堂教学中,使理论和协议架构分析变得生动、形象、具体,同时解决了传统教学中课堂画图既费时效率又低的问题。再辅以现场概要线图等,让学生在学习具体知识时心中有网络体系大框架,便于知识定位。
(2)建立网络教学环境。目前桂林电子科技大学已有四个相关网上资源供学生使用:“计算机网络”课程网站,使师生在任何时候都可以利用网络资源学习;网络辅助教学平台(blackboard):向学生提供资源下载口、作业提交口、讨论区等;思科网络技术培训网站(http://cisco.netacad.net)作为思科网络技术培训基地之一,目前为部分优秀学生开放思科培训网站,让学生参与全球交流,直接接触最新网络技术;教师ftp:作为系统冗余,从教师ftp中学生也可以下载课件等。
4.加大实践教学环节,重视实践能力培养,培养学生的创新意识和创新能力
计算机网络是理论和实践结合非常紧密的一门课程。目前国内外计算机网络相关教材一般都偏重于理论的讲授,而忽视了动手实践方面的引导,为此应实验单独设课,独立考试。实验课学时占总学时的25%,并要求课外1∶1配套。实验内容根据学生的层次、学生的兴趣分为基础层、提高层、综合应用层三个层次。同时,补充了教材上没有的相关内容,如利用套接字进行网络通信编程,培养实践动手能力。而且把原来以教师为中心的实验教学变成了以学生为中心,积极开展开放性实验,延长实验室开放时间,增加大量的设计性或综合性实验,为学生近一步提高动手能力奠定了良好的基础,培养学生的创新意识和创新能力。
5.在课程教学的各环节中大力开发和应用网络技术,以网络技术构建网络课程教与学的互动平台,理论与工程应用并重
计算机网络是一门理论和实验实践相结合的专业基础课程,教师在讲授的过程中贯彻教学理念,引用网络发展历史背景故事和实际应用具体案例来帮助学生理解理论知识,引导学生形成提出问题、分析问题和解决问题的思维模式,培养学生的创新思维能力和综合专业素养。教学采用理论结合实践教学法,通过实验课程开设、实际网络系统参观和课程设计三个渠道将相关网络技术的应用充分融合到课程教学之中,使同学们接触到真实的网络世界,提高实践运用能力,理论与工程应用并重。
实验课程通过综合设计性实验,充分发挥学生的想象力和创新能力,是使学生获得对网络的工作原理与操作方法的感性认识,加深理解、验证、巩固课堂教学内容的最佳途径。
实际网络系统参观是在课程讲授过程中安排并带领学生参观校园网、学院局域网和企业的网络系统,使学生对计算机网络有感性认识。
课程设计要求学生独立设计一个网络应用系统或者分析企业已有计算机网络系统中存在的问题,提出改进方案,为企业设计满足实际需求的计算机网络系统,使学生理论联系实际,加深对计算机网络课堂教学内容的理解,培养学生灵活运用所学知识的能力。
四、结束语
本课程已建立课堂教学、实验教学、网络教学和工程应用交叉融合的教学结构,各教学环节相辅相成、互相交融,实现“加强基础,注重实践,因材施教,促进创新”的目标,形成了立体化的教学模式。通过这样的互动平台,使教与学进入互动沟通的最佳状态。不仅使教师实现了教懂、教准、教活,学生达到了乐学、善学、活学,而且增强了学生日常使用网络的能力,培养了学生的创新精神和实践能力。
参考文献:
[1]王绍强.应用型本科计算机网络教学改革的研究与实践[j].计算机教育,2009,(18):16-18.