發布時間:2023-03-01 16:26:48
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的網絡安全實訓總結樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
[關鍵詞]網絡技術 學科融合 內容集成 實訓體系
[作者簡介]李俊(1973- ),男,湖北隨州人,廣西警官高等專科學校技術實驗中心副主任,講師,研究方向為網絡技術、信息安全、網絡犯罪。(廣西 南寧 530023)
[基金項目]本文系2012年度廣西高等教育教學改革工程項目“公安院校招錄培養體制改革視閾下網絡安全監察專業教學模式的創新”的階段性研究成果。(項目編號:2012JGB309)
[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2013)26-0167-02
構建學科融合、內容集成的網絡技術實訓教學體系,就是要從根本上改變過去網絡技術實訓的教學模式,提高網絡技術實訓教學的起點和教學效益,這是社會信息化高速發展條件下對網絡技術實訓教學提出的必然要求,也是網絡技術實訓教學和職業能力需要接軌的客觀需要,更是高職院校網絡技術實訓教學適應“職業能力”培養目標的必然選擇。依據高職院校教學任務,橫向要以網絡技術學科實訓為主干,把與網絡技術有關的計算機組成及維護、操作系統、局域網組建、網站開發、網絡設備管理與配置和網絡安全等相關學科融入網絡技術實訓之中,實施一體化教學;縱向要以初級網絡技術實訓、專業網絡技術實訓和綜合網絡技術實訓為主干,把網絡技術實訓的教學內容按照要素進行集成歸納、有機整合,形成初級實訓打基礎,專業實訓理論相結合,綜合實訓重能力的教學體系。
一、網絡技術實訓內容體系的構建
網絡技術實訓課程的教學目的是培養適應市場任職能力需要,能應用、懂理論的復合型應用人才,要實現這個目標,必須從目前及未來網絡技術職業能力的需要出發,提高學生運用多學科知識,解決網絡組建、安全和管理中一系列實際問題的能力。而目前大多網絡技術實訓受單一學科的制約,難以形成學生的綜合應用能力,致使學生在遇到諸多復雜網絡技術問題的時候顯得力不從心。因此,網絡技術實訓教學改革必須以教學內容改革為核心,以培養學生具有靈活運用的綜合能力為目標構建學科融合、內容集成的網絡技術實訓學科體系。按照“學科融合、內容集成”的要求,將網絡技術實訓教學課程內容按層次區分為初級實訓、專業實訓和綜合實訓三大模塊。初級實訓由計算機組裝及維護實訓和操作系統安裝及應用實訓構成;專業實訓由網絡基礎實訓、組網實訓、網站開發實訓、網絡設備管理和配置實訓、網絡安全實訓構成;綜合模塊由企業實訓、項目設計管理與實施和課程設計構成。
二、網絡技術實訓學科融合、內容集成的運用
為了切實加大網絡技術實訓學科融合的力度,達到從內容到形式、從理論到實踐、從單一學科到綜合學科上的高度融合,必須把學科融合的思想貫穿于網絡技術實訓教學的全過程。一是在理論和網絡實訓技能中體現“合”。首先在教學觀念上要樹立“一盤棋”的合成教育思想;其次要切實圍繞教學目標編寫實訓教材,將與網絡技術實訓課程相關的計算機組裝及維護、操作系統、局域網組建、網站開發、網絡設備管理與配置和網絡安全等實訓融入網絡技術實訓中去。二是在網絡實訓中要注重各個相關實訓環節的“合”。首先,在實訓指導思想上要合。疏通各個相關環節實訓內容,整合實訓的一條線,既要避免重復性實訓,讓實訓各個環節具有一定獨立性,又要注重實訓上下環節的邏輯對接,防止出現上下環節的絕對獨立,保持邏輯上的“合”,做到網絡實訓上的“一條龍”。其次在實訓內容上要合。各個模塊的實訓內容,嚴格按照基礎實訓、專業實訓和綜合實訓開展,各個模塊內容分開,但要邏輯一體,前后緊密相扣,逐漸深入開展實訓,做到內容上的“合”。三是實訓評估上要合。在實訓課程評估上要從各個模塊完成效果看,從各個模塊連接看,從整個項目的綜合性、系統性和合理性看,最后得到一個科學的“合”評估。
三、網絡技術實訓課程設計
高職院校網絡技術實訓課程體系中各個模塊既相互銜接,又相互輔助,按照理論體系逐漸深入開展,所以在開展網絡技術實訓前,我們應該做好以下幾方面工作:
1.實訓需求分析。實訓需求是整個實訓課程設計的一個重要部分,它為實訓有效開展提供基本的依據。根據市場調查,要適應網絡技術職業能力的需要,滿足網絡技術專業崗位的需求,應該從計算機基礎應用能力、計算機組裝與維護、操作系統安裝和維護、網站開發、局域網組建、網絡設備配置與管理和網絡安全管理等方面的技能入手,針對這些職業需求,開展有效實訓,才能滿足職業能力的需要。根據不完全調查,目前國內有近百萬的網絡技術方面人才的缺口,需求情況主要體現在網絡技術理論研究、網絡技術開發、網絡管理服務和專業培訓人才四大方面。據統計,我國目前現有高級網絡技術專業人才的缺口還很大,網絡技術專業技術人才尤其匱乏。
2.課程性質和課程設計原則。“網絡技術實訓”課程是計算機相關專業的課程,隨著信息化的發展,也逐漸成為其他專業的基礎課程,當然針對不同對象,要求和課程目標都不同,都是圍繞適應社會信息發展的需要,提高不同崗位的網絡安全意識、管理水平和網絡安全技術的專業技能。專業課程針對網絡技術專業崗位,培養學生在不同應用環境中,制定科學的網絡規劃、實施網絡工程的能力;基礎課程主要針對信息化應用崗位,培養學生在信息化環境下的信息安全防范的意識,要求掌握常規信息安全防范技術。高職院校在具體“網絡技術實訓”課程設計過程中,應遵循如下原則:實訓目標導向性原則、實訓主體性原則、實踐性原則、創新性原則、問題解決性原則、實訓效果評估性原則。
3.課程內容設計。(1)計算機組裝及維護實訓:要求學生熟悉計算機相關硬件、功能及常識,掌握計算機組裝及維護常識,并能對硬件及相關故障做一定檢測。(2)操作系統實訓:要求學生對計算機系統能夠熟練安裝、優化和備份,并能做系統恢復,同時對系統安裝的各種方法進行總結性實訓,并強化驅動和硬件之間的關系,明確計算機及相關終端設備安裝及規范,并能對相關應用軟件(防病毒軟件、防火墻和數據恢復軟件)做熟練操作。(3)局域網組建:首先根據網絡使用需求,進行網絡規劃,制訂相關實施方案,規劃應用服務、網絡管理、網絡安全和網絡可靠性需求,根據需求,設計施工方案,做好工程預算,最后組織網絡工程實施(虛擬布線)。(4)網站開發:主要通過實訓讓學生掌握網站代碼使用、網站功能規劃(信息、留言反饋、在線調查、模板調用和后臺管理),通過實戰,達到熟練使用網站開發工具進行相關研發,并能掌握網站環境搭建、網站和網站維護等相關技能。(5)網絡設備管理與配置:包括服務器配置、交換機配置、路由設備配置、防火墻設備配置、入侵檢測配置和行為管理設備配置,特別是交換機配置,要結合網絡拓撲和實際規劃,結合網絡其他設備的功能,全局規劃,做出合理的設計,實用的策略,保證網絡高效、安全的運行。(6)網絡安全配置:主要掌握服務器安全策略配置、網絡設備安全策略配置、網站防篡改系統以及數據備份系統,學習根據實情,分析相關協議,選擇安全性好的通信協議。
四、實訓模式與實訓環境構建
實訓模式是指在一定的實訓思想和實訓理論指導下,為達到特定的實訓目標而形成的比較穩定且實用的實訓結構框架及其具體可操作的實訓活動方式。一是采用以任務為驅動的實訓模式。所謂以任務為驅動的實訓模式,就是將對應的實訓內容,按照邏輯體系劃分為若干子實訓任務,然后分別實施,通過任務來形成動力驅動,形成在完成任務中掌握理論,在實訓中培養職業技能。二是以項目工程為引導的實訓模式。以項目工程為引導,就是把市場網絡工程按照實際實施進程,分解為各個項目步驟,然后針對各個步驟進行實訓,讓學生扮演市場網絡工作人員,通過項目實施學習崗位技能,培養崗位意識。
實訓環境的構建是教學規劃的一個重要項目,如何根據學科融合、內容集成的網絡技術實訓要求,建設適應職業能力需要,滿足不同層次培訓要求的實訓實驗室和實訓基地,是高職院校當前面臨的一個重要課題。將大型的局域網和廣域網濃縮化,構建一個驗證型、系統型、研究型和擴展型的實訓平臺,特別注重結合社會企業實際項目流程,能完全按照實際項目規劃做實訓。并在實訓環境構建中,考慮其他實訓場所的關聯,使實訓場所彼此相互聯系,相互關聯,在實訓學科上成為一體。
五、建立立體評估體系
傳統的筆試注重學生理論掌握的考查,和目前高職院校以職業能力為導向的職業培訓嚴重沖突,建立立體評估實訓體系也是目前必須要解決的問題。在實訓過程中,首先通過圍繞網絡技術討論、交流的表現作為平時成績,以討論、交流激發學生專業興趣,探討合理實訓方案,通過探討、交流和辯論的表現,進行評估,分配占總成績的20%;其次通過項目管理和實訓效果,考查學生崗位適應能力,占總成績的60%;通過實施答辯考查綜合應變和實用能力,占總成績的20%,形成一個以圍繞職業能力為導向,立體考察實訓課程的評估體系。
六、建立專業的實訓專職教師隊伍
在高職院校組織網絡技術實訓過程中,實訓老師具體承擔實訓指導、引導并向學生傳授實訓技能等任務。專職老師的實訓能力是決定實訓效果的關鍵性因素。
1.網絡技術實訓專職老師的基本要求。和傳統教學不同,實訓注重崗位職業能力的培養,注重學科融合、內容集成的實訓學科的實施,從實訓中提出問題、分析問題、解決問題和總結問題。這對實訓專職老師提出更高的要求。網絡技術實訓專職老師的基本要求是:豐富的網絡技術基礎知識、熟練的項目管理和實施的綜合才能、良好的引導實訓能力和熟練的網絡操作技能。
2.建立高素質網絡技術實訓專職教師的途徑。網絡技術是一門綜合性強、跨專業多的學科,適應市場,滿足實訓教學需要,如何建立一支高素質的網絡技術實訓專職教師隊伍,顯得非常重要。首先,應該建立一個良好的培訓體制,交流實訓技能,開闊實訓思維,掌握先進實訓手段,深究實訓前沿理論,掌握網絡技術前沿發展動態。其次,建立教師網絡技術實戰平臺,通過參加網絡項目實際管理和實施,掌握實戰技能和技巧,才能方便在實訓教學中展示。再次,要建立多到地方網絡技術相關公司調研的通道,通過調研,達到“教、訓、練、學”一體化。同時,可以組建相關團隊,參加地區、省和國家級的網絡實訓比賽,大力推進網絡實訓技能和全面提高教師素質。
網絡技術實訓是一個學科融合、內容高度集成的綜合性課程,它既不同于市場實際網絡項目,也不同于普通的專業實驗,它是把各個專業環節的實驗和市場網絡項目巧妙地結合在一起,搭建一個融合理論和實踐的平臺,構建培養職業能力的環境。為學生學習和就業提供理論與實踐平臺,具有良好的社會效益。建立學科融合、內容集成的一體化教學體系,是真正發揮網絡技術實訓實踐教學環節重要作用的關鍵。
[參考文獻]
[1]魏武華.高職計算機網絡技術專業實踐教學體系的構建[J].陜西省行政學院學報,2006(2).
[2]何曉青.高職院校網上實訓室建設實踐探索[J].中國職業技術教育,2006(21).
關鍵詞:分層;反饋;課程改革;網絡安全
1引言
因材施教的教育理念具有悠久的歷史。在師生比較小的情況下,分層教學是課堂教學踐行因材施教教育理念的重要方法。經過多輪的《網絡攻擊與防御》課程教學,我們發現班級內部學生專業技術和方法能力差異十分明顯,造成這種差異的主要因素表現為學生的學習興趣和意志、中學階段的基礎、互聯網工具的使用能力。綜合這三種因素,可把學生生分為三類。第一類學生具有很強的學習愿望,能獨立或者教師少許指導下利用互聯網工具、教材等學習資料自學專業技術。第二類學生具有較好的基礎,在教的悉心指導下能很好的完成課程學習。第三類學生專業基礎較差,學習積極性比較低,對課程學習有困難。隨著課程教學的推進,類別之間會產生流動。
讓學生對課堂教學內容像對游戲一樣感興趣一直是我們課堂教學改革的目標,通過閱讀國內外大量關于游戲的研究和我們自身的實踐,我們認為細節有趣、能贏、互動僅僅是游戲吸引學生的輔助因素,游戲的本質是建立了目標反饋系統,即在玩家目標達成的過程中每個行為都有反饋。本文依據教學內容實施分層教學滿足不同類型學生的學習需求,在課堂內外、技能訓練、作業和評價過程中建立目標反饋系統,解決學生學習目標和反饋機制脫節的問題,提高學生的學習興趣。
2 改革的基礎
《網絡攻擊與防御》課程已經開設4輪,2012年成為學校網絡課程建設項目,除了從網上下載的大量教學資源,我們有自己錄制的微視頻、自編已經出版的教材、PPT等教學材料,能夠滿足翻轉課堂、探究式學習等多種教學方法的實施。
2015年上半年將把原網絡安全實訓室、H3C網絡綜合實訓室合并成網絡組建與安全綜合實訓室,面積達190平方米,分為實訓教學區和探究研討區(60平方),為大班講授、小班研討提供了優越的條件,為開展探究式學習、研討式教學提供了強力支持。
3分層教學
3.1 課內隱形動態分層
在190平方米的網絡組建與安全綜合實訓室設置60平方米的學生探究式學習區,在課前通過知識和技能測試的同學可以不參加大課學習,而是到探究式學習區進行自學,學習內容有教師和學生通過協商確定。開展探究式學習的同學若在下一個單元不能通過系統測試,必須回到大課堂學習,實現動態分層教學。
3.2 引導優秀學生開展探究式學習
已依托騰訊QQ平臺在2014年建立浙江工商校友網絡安全研究小組,成員都是在網絡安全公司從事安全工作的畢業生,目前這些學生大部分是項目負責人推薦到安全公司的,他們很愿意指導學弟學妹的學習,樂意讓學弟學妹通過網絡幫他們完成一些網絡滲透和測試的工作,今后我們將加大校友平臺建設,使更多學生受益。
4 建立覆蓋課內課外反饋系統
4.1 依托教學資源,建立樹狀式技能訓練目標反饋系統
課堂教學內容主要取自我們正式出版的自編教材,紙質教材的缺點是在編寫時已經假定讀者具有什么樣的基礎,如下圖假設教學內容是緩沖區溢出攻擊,我們已經假設學生掌握了下載和安裝、虛擬機軟件配置、命令行操作等技能,因此沒掌握這些技能的學生就無法完成訓練,需要反饋給學生需要學習哪些前置技能。我們將構建課程所有技能的前置技能樹狀圖,并提供補充電子教材等教學素材供學生學習。
4.2采用研討式、辯論式教學模式提高學生網絡安全職業素養
結合網絡安全教學內容采用研討、辯論等教學方法,引入真實的網絡安全案例,扮演和模擬不同角色,把職業道德和法律學習融入到專業課程中,使教學實施兼顧能力培養和素質養成。
4.3建立網絡化、數字化的作業、評價反饋系統
我們把總評成績的組成部分出勤、作業成績實時顯示在課程網絡教學平臺中,學生每完成一次作業分數就會增加,每遲到一次分數就會降低,使學生的學習行為得到及時的反饋。
根據社會心理學的相關研究,學生如果認為自己得到教師關注,那么他的學習效果和積極性會大大提高。我們將編寫操作手冊總結如何在課堂內外給學生正向的心理反饋,如在課堂外碰到一個成績差、不愿表現的學生主動打招呼。
5 總結
本文提出的基于分層-反饋的《網絡攻擊與防御》課程改革方法主要包括分層和反饋兩個部分。隱形動態分層相對傳統的分層教學法更加靈活,對學生的心理不利波動影響很小,在實踐中取得了很好的效果。本文設計的多個層面的反饋系統對提高學生學習的積極性有很大的幫助,促進了師生之間的交互此次和交互質量。
參考文獻:
[1]Lahtinen. A Study of the difficulties of novice programmers. ACM Press,New York, NY, 2012, 14-18.
[2]Cooper S. Teaching objects-first in introductory computer science. New York, NY, 2013, 191-195.
根據基于工作過程的課改思想,每堂課都圍繞一個完整的工作情景進行設計,主要是一些典型的網絡攻防任務,包括教師的演示和隨后要求學生完成的實驗任務。這里的關鍵是設計的題目必須切合實際并難度適中,太難會讓學生無從下手而氣餒,太容易則讓學生只簡單重復教師演示而不動腦筋。具體設計自然要結合每個學校具體條件,以下是一些經驗原則。
1.完整的攻防過程模擬
每次教學都是先構建出一個網絡環境,然后在此基礎上進行具體網絡攻防任務的演示和練習。這樣做有兩個好處,首先是構建網絡會牽涉到前導課程例如網絡基礎和互聯、操作系統、網頁制作的知識,先配置出網絡環境有利于復習那些知識和技能。另外這樣做讓學生從頭至尾清晰地觀察到任務的操作步驟,能盡快進入學校狀態。
實踐證明,課堂上講到某個情景任務時,如能講授理論的同時,親自進行完整的演示,教學效果是非常好的,當然這會考驗教師自己的水平和應變能力,并存在一些不可控的風險,例如發生了意料之外的故障導致演示失敗。因此,教師本人也需要不斷提高自己的水平,即使水平已經足夠,也需要更新知識與時俱進,并經常操作保持熟練度,才能在課堂上游刃有余地向學生講授和演示。
通常沒有專門網絡安全實訓室情況下,可以綜合VMwareWorkstation、GNS3等虛擬機和模擬器軟件構建全仿真網絡攻防環境。實際上,合理設計加熟練使用,完全可以仿真出足夠復雜和逼真的網絡環境,演示和練習效果也很好。
2.保持趣味性
不少學生對網絡安全有認識誤區,一種常見的想法是認為網絡入侵技術都很神秘和高端,只有最聰明的黑客才有能力做到。對此可以在教學過程一開始就演示Sniffer嗅探密碼、木馬植入和遠程控制等實驗,可以起到先聲奪人的效果,讓學生被有趣的實驗任務吸引,并認識到其實某些網絡攻擊技術并沒有想象的那么難,自己完全可以學會。另外先學習入侵,可以切實感悟到網絡安全的脆弱性,有利于后面認真學習安全防護技術。
教學過程中還可以盡量聯系現實世界和最新時事,例如講到密碼學知識,聯系到現實世界上的情報戰。講到MD5等散列技術,提及CSDN網站用戶泄露事件等,都是保持學生學習興趣的好方法。
3.直面難點
另一個常見認識誤區是,有些學生了解了一些網絡攻防的基本原理,并在實驗環境學會了一些工具的簡單使用后,就認為網絡安全其實也沒什么稀奇,即使不懂原理的拿現成的工具也能完成任務,可一旦面臨實際環境中稍微復雜一點情況,又束手無策了。
因此,也需要給學生講授一些類似驅動編寫、反匯編、反編譯等高級安全技術。雖然,現在很多學生已經不學匯編、編譯原理、操作系統原理這些基礎課程了,在有限的課時里無法將技術講深講透,但實踐證明做一些最簡單演示和練習讓學生入門是可能的也是有益的。例如,簡單使用動態調試工具OllyDBG和反匯編工具IDAPro去爆破一個簡單的軟件,用開源的MetaSploit漏洞測試平臺在沒有賬號密碼的情況下直接入侵一個有漏洞的系統等。
4.適當緊跟最新技術
網絡安全領域很多基本原理和方法是多年來沒有多大變化的,所以并不需要刻意追求采用最新的平臺和版本進行教學。不過對一些過于古老的系統和技術,例如Windows2000、RedhatLinux9及更早的操作系統,IE6以前的安全漏洞之類就確實沒必要再講了。而對于像無線網絡、智能手機之類較新領域的安全課題則可以根據條件適當提及。
學習環節的設計
教的環節設計的再好,也無法面面俱到解決所有問題。網絡安全的特點是知識點特多,更新快,一些微妙的特定技巧還很難用語言講清楚,基本只能靠自己去摸索領悟。因此需要創造條件鼓勵學生自主學習和進修。
1.設計的實驗實訓題目不完全定死,保留一定的靈活性,必要時給出思考題和提高難度的操作題。
2.利用目前硬件資源比以前普及和便宜得多的優勢,鼓勵學生在課外時間用自己的計算機或購買的服務資源進行相關的系統構建或項目開發。例如我院的一個社團曾通過自己購買VPS服務器、DNS域名,自己開發宣傳用網站等,使負責網絡建設和維護的同學得到了極大的鍛煉。
【關鍵詞】計算機網絡基礎;任務驅動教學法;教學目標;教學過程實施;學習評價
《計算機網絡基礎》課程是一門理論性和實踐性很強的課程,涵蓋了網絡基礎知識、數據通信基礎知識、網絡體系結構、局域網技術、廣域網和Internet應用等,全面介紹了有關網絡的基礎知識。在高職高專學生的職業技能培養已經成為全社會共識的今天,傳統講授式教學方法已經不能滿足高職學生的教學需要,各種新生的教學方法應運而生。在《計算機網絡基礎》教學中嘗試采用“任務驅動教學法”,經過具體的教學實踐,使其成為一種適用于具有較強實踐性課程的教學方法,能夠真正全面提升學生的綜合職業能力。
一、理論基礎
“任務驅動教學法”是一種區別于傳統教學模式的新型教學方法,它是以任務為中心、以學生為主體的教學方法。在教學過程中讓學生在任務驅動下,運用所學知識去發現問題、分析問題,最終尋找途徑去解決問題,教師在此期間主要起幫助和指導的作用。任務驅動使理論教學與實踐教學相結合,激發學生的學習興趣,提高了實踐動手能力。在教學過程中,用實際工作任務組織教學,不需要學生一定要掌握定理和公式的推導過程,原理知識的成因,而是側重掌握如何運用已學知識去解決問題,應使用哪些公式及原理,應該用怎樣的步驟和方法,怎樣解決問題才能得出最佳方案,這種教學方法恰好可以體現高職院校的辦學特色。
“任務驅動教學法”側重實踐,很適合《計算機網絡基礎》課程的教學,因為該門課程具有很強的實踐性,它要求學生不僅要學好理論基礎知識,又要掌握實際操作技能,同時要求學生具有一定的自主學習能力和獨立分析、解決問題的能力。對高職院校畢業的計算機網絡專業學生就業情況的分析顯示,其畢業生主要工作崗位是網絡施工員、綜合布線員、網絡工程師等,這就需要畢業生具有解決實際問題的能力。而任務驅動教學在任務的設計階段就是把生產一線具有典型意義的工作項目作為任務下達給學生,學生在完成任務的過程培養了實踐動手能力,從而有利于實現高職院校培養高等應用技術型人才的目標。
二、實施過程
1. 教學目標分析
通過本課程的學習,應使學生能夠在已有的計算機基礎知識、計算機原理及掌握計算機基本操作技能等基礎上,對計算機網絡技術有一個系統的、全面的了解;理解和掌握計算機網絡技術的基本知識、基本理論和網絡基本工作原理,并具備實際操作能力,使學生能夠設計和組建不同規模的計算機網絡;為今后深入學習網絡知識、掌握網絡技術打下良好的基礎;在系統理解和掌握網絡基本原理的基礎上,了解和掌握有關網絡的國際標準、網絡應用技術、網絡發展趨勢,以及與網絡工程有關的綜合布線系統。培養其創新精神、創業能力、實踐能力,使之成為計算機網絡技術方面初中級應用型專門技術人員。
2. 教學條件創建
(1)教材選用及建設
在選用高教出版社出版的具有一定實用性及科學性教材的基礎上。通過不斷完善,自編教材。自編教材中任務驅動選取上本著理論與實踐深度融合、強化職業技能的原則;內容在理論“夠用、適度”的基礎上,增加教材的職業拓展訓練。每個知識點都配以相應的任務,通過任務解決的過程深化知識的實踐應用能力及職業拓展能力;教材組織方面以實際工程任務驅動為主線,構建“基于工作過程”的任務體系教材,突出高等職業技能培養和教材的實用性。
(2)實踐教學環境創建
以下為用于本課程的實訓室:
①網絡基礎實訓室
主要設備:計算機60臺,交換機、集線器23臺,無線路由器2臺,網線制作設備一批。可進行的實驗項目:局域網組建、調試、管理與維護、網線制作與測試實驗、Internet應用實驗等。
②網絡技術實訓室
主要設備:計算機50臺(帶雙網卡),交換機3臺,協議分析儀1臺,磁帶機1臺。可進行的實訓項目:網絡操作系統(Windows 2003和Linux)的管理與應用,網絡安全、邏輯網絡架構實現等。
③網絡管理實訓室
主要設備:計算機35臺,CISCO路由器20臺,CISCO交換機21臺,華為防火墻5臺,程控交換機1臺,MODEM 12臺。可進行的實訓項目:局域網組建與調試、網絡安全技術、網絡綜合技術、網絡設備配置與互連、網絡協議與配置、物理網絡架構、網絡管理、網絡系統綜合項目實訓等。
(3)學習環境創建
學生可在圖書館和電子圖書館查閱計算機網絡基礎實踐操作相關參考書;教師可提前下發任務單、信息單等實訓資料。通過對每個任務驅動下設子任務,使學生在課前有目的的進行必要資料的查詢,養成目標性學習的好習慣。
3. 教學設計思路
(1)以評促學,以評帶做,“教、學、做、評”一體化
每個任務驅動下設子任務的內容都是根據企業的典型工作任務,將實際生產及生活中的典型應用引用至實踐教學當中,培養學生職業崗位技能,采用在做中教、在做中學,對全過程進行評價跟蹤的教學模式,以評價督促學生學習,以評價帶動學生練習。
(2)逐步引入,分任務驅動,激發學生學習興趣
以若干個任務驅動下的子任務為載體,將子任務分為信息收集、建立計劃、具體實施、完成展示四個步驟來完成,每個步驟設置學習任務,學習任務從易到難,層層遞進,讓學生在完成任務的過程中感受成功的喜悅,激發興趣,達到學生樂做、樂學的目的。
(3)以企業任務驅動的標準組織教學過程
為學生創建企業真實的工作情境,圍繞任務設計解讀任務制定計劃實踐操作總結評價拓展訓練五個教學環節,使學生體驗實際工作流程,在實際工作流程中培養學生的專業技能,提升專業知識,從而不斷拓展學生的職業能力。
4. 任務驅動教學舉例
根據《計算機網絡基礎》課程教學目標,可以將課程教學內容設計成若干任務。對于期中相對獨立的教學內容,可單獨設計任務;對于相互聯系的內容,可設計成綜合任務。同時,任務設計要將重點、難點分散在每個任務中。下面以《計算機網絡基礎》中“校園網網絡構建”項目為例來介紹任務驅動教學法的應用。
首先我們要針對本項目的知識點與學生情況分析教學的專業目標、方法目標和社會目標,要求學生通過本項目的學習,能夠掌握辦公網絡交換配置,辦公/商戶網絡路由配置,辦公網絡安全配置,商戶無線網絡配置,同時培養學生具備網絡工程師所應有的嚴謹工作態度,具有較強的計劃組織能力和團隊協作能力。根據這樣的教學目標提出本項目的任務。為了完成這個任務,我們可以把它分成以下幾個子任務:
子任務一:辦公網絡交換配置。
子任務二:辦公/商戶網絡路由配置。
子任務三:辦公網絡安全配置。
子任務四:商戶無線網絡配置。
任務體現出來后,教師不要急于講解,否則又變為了傳統的教學模式。而是讓學生分組進行思考、討論、分析,嘗試去完成任務,因為任務中有許多內容是以前課程沒有學習過的,包含了新的知識點,學生有完成的興趣,但又不知道該如何下手,會提出許多問題,這時教師就要進行前導知識的講解,并引導學生進行分析討論,指導學生逐步分析問題,明確目標,并及時給出相關資料,可以向學生提供解決該問題的相關信息,讓學生借助網絡、圖書館等媒介去查詢資料。如上述子任務二中,教師需要引導學生去掌握辦公網絡、商戶網絡及路由配置等相關知識,只有理解了上述內容,學生才能正確地完成任務。在這個過程中,老師應起到引導作用,注重學生的獨立發展,培養學生的自學能力。同時,在此過程中,更要鼓勵學生互相合作,協作學習,共同來完成任務。為避免結果雷同,分組是可給出不同的原始數據,小組內成員按模塊進行不同的分工,組內進行方案和疑難問題的討論。如子任務三中,可對班級給出三組不同的原始數據,最終得出三種不同的設計方案,在任務完成過程中,每位學生都參與了設計,避免了抄襲。
5. 任務驅動式教學的任務評價
學生完成任務之后,由教師進行評價總結。通過評價分析解決問題的方法,教師要強調完成任務的重點所在,引導學生歸納總結,對存在的問題提出相應的解決方法。在完成任務的過程中學生已經構建了自己的認知結構,但還不夠完善,還需要通過教師對其結果的分析評價,達到完整的認知結構,從而實現教學目標。每完成一個子任務,由各小組的一個代表進行發言,闡述分析問題、解決問題的過程,不同小組之間進行討論,由教師進行總結,完成教學任務。對學生的任務評價,既要注重學生知識、技能的理解和掌握,更要注重他們在學習過程中的變化和發展,評價內容可以包括參與討論的積極性、自信心、實踐操作能力、組織、交流能力,以及獨立的思考能力、創新的思維能力等方面。評價的手段和形式應多種多樣,如論文、答辯、評比等形式。要將過程評價與結果評價相結合,充分關注學生的個體差異,發揮評價的激勵作用,增強學生的信心,提高學生的實踐應用技能。最終的期末分數,課程考核與實際操作可按5:5比例給出,而課程考核分數可按4:6(平時成績:考試成績)給出。
三、結論
“任務驅動教學法”是基于構建主義學習理論上的一種教學方法。最終的目標是使學生在真實情境的驅動下,在探究式解決問題和完成任務的過程中,在團隊協作的環境中,在討論的氛圍中進行學習活動。在教學過程中,任務的設計、教學的組織及教學評價等都對教師提出了更高的要求,不僅要求高職教師具備理論知識,而且要對課程所涉及的生產實際應用有較廣泛的了解,這就需要教師也要不斷學習,不斷完善知識結構體系。與傳統教學相比,采用這種教學方法學生的學習積極性得到極大提高,知識的應用能力得到增強,同時提高了學生的探索創新精神與團隊合作精神。這種教學方式有利于學生綜合素質的全面提升,利于創新型工程技術人才的培養。
關鍵詞:網絡工程;實踐教學體系;課程實驗;課程設計;實訓
中圖分類號:TE82-4 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 21-0000-02
隨著科學技術的發展,社會的進步,企業對人才的要求也在不斷變化,因此,大學本科教育應從精英教育逐步轉向大眾教育,從“理論型”轉向“應用創新型”人才培養,根據對IT市場對網絡工程專業人才的需求調研以及對網絡工程專業實踐教學環節進行的反復論證,設計了網絡工程實踐課程與教學內容,制定了相應的實踐環節教學體系。
1 網絡工程專業實踐體系的建設思路
網絡工程專業在2012年教育部新專業目錄中已被確定為一級學科,根據國家科技發展戰略及我校對網絡工程專業人才培養的定位和要求,以及網絡工程專業對實踐要求相對較多,因此,將網絡工程專業人才培養目標定位于“應用創新型”。應用創新主要體現在教會學生如何將網絡工程的基本理論和原理應用到工程實踐中,人才培養的實踐環節側重于培養學生的實踐動手能力及工程能力。網絡工程專業學生除掌握必備的理論知識,更需具有較強的工程技能,在校期間較為完善的工程實踐訓練,使得網絡工程專業畢業生的就業可以是網絡工程的規劃設計、建設、管理和維護;網絡安全系統的設計等多領域、多行業。
目前,我國高等教育人才培養方案大多主要由普通教育(又稱通識教育)、專業基礎教育、專業教育(通常包括專業必修課、專業方向選修課及專業任選課)等組成。在人才培養方案制定的總體原則和框架指導下,制定了網絡工程專業的人才培養方案,其中實踐教學環節的比例達到了40%以上,為了達到實踐教學的效果,精心設計了實踐教學體系,制定了實踐教學四年不斷線的主體思路,結合網絡工程專業實踐性較強的特點及社會對網絡工程專業人才的要求,認真研究并改革課程內實驗教學的實驗內容、實驗方法及實驗手段,適當增加綜合性、設計性及創新性實驗的比例,加強學生實驗創新能力的培養和訓練;對專業基礎課、專業課的課程設計及畢業設計(或論文)的選題方式、選題范圍等充分與生產、科研及社會實際相結合,真正做到題目來源于實際,最后再應用到實際中;每個暑假設置為工作學期,從大一到大三的三個工作學期,對學生安排適當的社會實踐任務,大一的工作學期通常安排學生到IT企業或市場進行調研,完成調研報告,主要了解目前網絡工程相關的產品行情及IT行業對網絡工程專業人才的要求;大二的工作學期安排學生到IT相關企業進行認識實習,對專業有整體和初步的認識;大三的工作學期主要安排學生到IT企業完成與專業相關的工作,進入頂崗實習階段,使學生體會到:什么是工作、自己目前對社會能做什么貢獻等,使學生更加明確學習的目標和存在的不足,以便更好地完成大四的收尾學習。
網絡工程專業的實踐教學是本專業人才培養的重要組成部分,是理論教學的必要補充及延伸,也是學生將所學的專業理論知識與實踐相結合的重要手段和必不可少的重要過程,更是校企聯合實踐基地建設的一個重要環節。
2 網絡工程專業實踐體系的具體內容
從課程體系來看,網絡工程專業的實踐課程體系主要包括課程實踐技能培養、專業實踐技能培養和專業綜合能力培養三個部分,每個部分下面都含有若干實踐環節。網絡工程專業實踐課程體系總體框架如圖1所示。
2.1 基礎實踐技能培養:(1)專業基礎課程內實驗。專業基礎課程內實驗主要以輔助專業基礎理論課程教學為目的,使學生更深層次地理解所學課程的理論知識,并能有一定應用創新。實驗主要分為驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗及創新性實驗等,主要完成網絡工程專業基本的實踐技能培養。(2)專業基礎課的課程設計。專業基礎課的課程設計主要目的是幫助學生理解、掌握、應用課程中所學的知識,綜合運用所學知識解決一定的實際問題,課程設計選題以實際應用為主,提高學生應用創新能力。
2.2 專業實踐技能培養。主要針對網絡工程專業實踐性較強的特點,從體系上劃分為專業課程內實驗、課程設計、實習實訓、專業認證培訓、綜合訓練等五大模塊。網絡工程專業實踐教學體系五大模塊的具體內容如圖2所示。
(1)課程內實驗:涉及課程內包含實驗的課程主要有軟件設計基礎、C++程序設計、面向對象程序設計、數據結構、數字電子與數字邏輯、計算機硬件基礎、操作系統原理、計算機網絡、數據庫原理及應用、ORACLE數據庫、計算機網絡編程、廣域網及接入網技術、網絡安全、網絡管理、網絡協議、Linux系統管理與應用等。(2)課程設計:安排的課程設計主要有數據結構課程設計、面向對向程序設計課程設計、數據庫原理及應用課程設計、廣域網及接入網技術課程設計、計算機網絡編程課程設計、網絡協議課程設計、網絡安全課程設計、網絡工程課程設計。(3)實習:認識實習(科技方法訓練)、生產實習(網絡工程項目實踐)(包括校園網維護實習、網絡施工實習等)、畢業實習。(4)實訓:安排二個較為集中的實訓,大型網絡工程項目綜合實訓和工作學期(頂崗實習)。大型網絡工程項目綜合實訓安排在第7學期,主要完成校企合作教育,由學校與企業共同完成培養方案,針對不同的學生給出較為個性的培養方案,以期使學生畢業后能盡快適應工作崗位。工作學期(頂崗實習)主要安排在大三的暑期,一般為期3個月左右,也是與企業合作,安排學生到企業一線去工作,把在校所學的理論知識和實踐知識應用到企業,到企業解決實踐問題,同時找出自身的不足和欠缺,以利最后一年的學習提升。(5)專業認證培訓:主要與H3C、思科、紅帽等合作,目前已成立了H3C網絡學院、紅帽學院等,在校期間完成H3C的H3CNE、H3CSE認證教育,思科的CCNA、CCNP認證教育、紅帽的RHCSA、RHCE認證教育,鼓勵學生通過考試獲取1-2個專業資格認證證書,以拓寬就業面,提高就業層次。(6)畢業設計:畢業設計是大學生涯的最后環節,是檢驗學生對大學四年所學知識的綜合應用能力和水平,為今后走上工作崗位做好必要的準備。
3 網絡工程專業實踐體系的實施與保障
3.1 實驗室的建設。學院網絡工程專業實驗室目前主要有軟件實驗室(主要完成程序設計、數據庫實驗、計算機硬件實驗、網絡安全實驗模擬、網絡管理實驗等)、H3C實驗室(主要完成網絡搭建、網絡配置、網絡工程、綜合布線實驗等實驗)、網絡協議實驗室(主要完成TCP/IP協議族的相關實驗)等,信息安全實驗室(主要完成信息安全實驗)。(1)軟件實驗室。設有4個軟件實驗室(與軟件學院的軟件工程專業共同使用),每個實驗室由60臺計算機組成,每次實驗可容納60名學生,可以完成軟件程序設計類實驗、網絡安全模擬、網絡管理、Linux系統實驗等。實驗室配置了實驗管理平臺,學生通過訪問控制管理服務器可對教師提問、提交作業等,教師可對學生的實驗過程進行監控和管理。(2)H3C實驗室。H3C實驗室有10組實驗設備,每組由2-4臺路由器、4-5臺交換機和6臺計算機組成,每組6名學生,每次實驗可容納60名學生,可以完成中小型網絡設計、局域網技術、廣域網及接入技術、網絡工程、網絡規劃與設計、網絡工程項目實訓、畢業設計等教學任務。(3)網絡協議實驗室。網絡協議實驗室由1套主控設備和60個節點組成,每6個節點組成一組,共有10組,可同時容納60人完成實驗。網絡協議實驗室主要承擔TCP/IP協議族的網絡協議實驗和部分網絡管理實驗,該實驗室可完成40多個網絡協議實驗。同時,實驗室配置了網絡協議的綜合實驗管理平臺,學生通過實驗管理平臺可對本組網絡設備進行配置,無須手工插拔線纜即可靈活變換網絡拓撲結構,從而保證了網絡設備端口的使用壽命。
3.2 實踐基地的建設。實踐基地建設分校內和校外兩部分,校內實踐基地有學院實驗室,主要開展校園網絡的維護、管理和應用實習教學。目前已建立了17家校外實踐基地,學生在各校外實踐基地主要完成認識實習、生產實習、工作學期(每年暑假學生進入企業的工作學期)、網絡工程項目實訓等教學任務。
3.3 實訓基地的建設。軟件學院與東軟集團、大連華信、大連中軟、大連海輝、北京金源萬博、沈陽東鵬電子、北京亞思晟、北京亞嵌、ORACLE中國公司、無錫NIIT等公司簽訂了實訓基地協議,學生在這些校外合作的公司里可完成網絡規劃、設計與集成、網絡應用軟件的開發、網絡設備的管理、網絡的運行與維護等方面的實訓工作。從網絡工程專業2006級學生開始已完成了4屆學生的網絡工程綜合實習、實訓任務,并取得了良好的實習、實訓效果。
3.4 專業認證教育。根據目前企業對學生要求畢業即能上崗的需求,國內IT類的資格認證較大幅度地增加了對實踐能力的考核,而用人企業對具有專業認證證書的學生也給予優先錄用,因此,在專業教育的同時,也引導學生有針對性地參加一些專業認證方面的培訓,既可提高學生實踐能力,同時又通過認證考試獲取資格認證證書,為將來就業提供更多、更好的機會。軟件學院網絡工程專業已開展了H3CNE、H3CSE、CCNA、RHCSA、RHCE、網絡設計師(國家軟考)等相關認證教育,并已有100多名學生取得了專業認證資格,拓寬了學生的就業面,提高了他們的初次就業層次。
3.5 師資隊伍的建設。“青出于藍而勝于藍”,學生的能力來源于教師,將來勝于教師。但如果我們的教師工程實踐能力弱,又如何能培養出學生的較強的實踐能力。因此,師資隊伍的建設是第一步。(1)加強師資培訓。每年的寒暑假,我們都會派出2-4名青年教師到其他高校或IT企業參加實踐教學研討、會議、課程培訓等活動,目的是提高教師的實踐能力。鼓勵教師積極參加各種認證考試,目前部分教師已獲得了H3CNE、H3CSE、RHCSA、RHCE等專業認證證書,對實踐教學的開展起到了示范作用。(2)鼓勵教師將科研融入教學。教師將自身的科研項目納入到教學中,既可以增加學生學習知識的熱情和積極性,也可以使學生能緊跟專業學科的前沿和社會的發展。目前,軟件學院網絡工程系已組建了網絡架構、網絡協議安全、無線網絡、信息安全等科研小組,學生也成立了網絡技術協會,積極組織學生參與到教師的科研工作中,以科研促進教學。
3.6 實驗室的開放。因為學生對課堂所授知識的理解能力各不相同,有些學生在實驗課上可能無法完成全部實驗,而且教學安排的實驗學時也很有限,因此為了更好地完成網絡工程專業實踐教學且兼顧所有學生的學習,同時給學生提供一個寬松、良好的實驗環境,除必要的正常教學外,學院各個實驗室全部對學生開放,學生可利用課余時間繼續完成課內、外的實驗,鼓勵嘗試創新性實驗。
4 網絡工程專業實踐教學體系的特點
4.1 逐級強化的實踐教學模式。網絡工程專業以注重基礎理論、強調綜合實踐能力為辦學理念,實踐教學模式采用“理論、實驗、課程設計、實習、實訓、畢業設計”等逐級強化方式。
4.2 提高校內外資源利用率。盡量在學院內的實驗室和實驗設備上完成課程內實驗、中小企業網絡的模擬建設(含著網絡的規劃、設計、實施、維護、管理和應用軟件的開發等)。到東軟集團、同方股份等校外知名的IT企業聯合建立的實習實訓基地完成專業基礎理論知識與工程實踐的緊密結合。
4.3 提高課外時間和資源利用率。網絡工程專業實踐性較強,如果沒有充足的實踐保障,很難取得較好的成效。學生的應用創新能力、實踐能力的培養僅靠教學計劃學時內的實驗、課程設計等環節無法滿足要求,因此,學院盡一切可能為學生提供良好的條件,教師通過給學生布置具有一定難度的作業和任務,積極引導、強化學生將課外時間更多地花到實驗室中,在實驗中尋找學習的樂趣,在實驗中收獲學習的成果。
4.4 充分體現實踐教學體系的層次和模塊。網絡工程專業的實踐教學體系劃分基礎課、專業基礎課、專業課、專業選修課等多個層次和模塊。而且每門課程的實驗都包括驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗等,對于實踐要求較強的課程采用實驗與課程設計聯合的方式完成。為了鍛煉學生綜合運用知識的能力,給出了“網絡工程綜合課程設計”,該課程設計涉及到計算機網絡、局域網技術、廣域網及接入網技術、網絡管理、網絡安全、網絡工程、計算機網絡編程等多門課程所講授的知識,可以用它來檢驗學生的綜合能力和水平。這樣可以使我們的畢業生在今后能夠根據不同類型用戶的需要,可從事網絡工程的規劃、設計、開發;開發基于網絡的計算機軟件;從事信息網絡安全工程的設計和維護等。
5 結語
針對網絡工程專業實踐性較強的特點,根據企業、行業對人才需求的要求,構建了網絡工程專業由課程內實驗、課程設計、實習、實訓、畢業設計等環節的實踐教學體系,并建設了相關的實驗室和實習、實訓基地,在4屆網絡工程專業學生實踐中取得了較好的實踐效果。在今后的網絡工程專業教學實踐與改革中,將主要從以下幾個方面加強實踐教學體系的建設:(1)組建新的實驗室,如信息安全、無線網絡技術、網絡工程綜合實訓等實驗室;(2)選取部分具有前后相關性的、實踐性較強的課程進行一體化實踐教學,如計算機網絡、網絡協議、網絡工程等課程可以進行聯合實踐教學,重新整合實驗部分,授課在實驗室完成,邊講邊練、講練結合,最后到企業實施檢驗教學效果;(3)進一步加強、拓寬校企合作教育實踐基地的建設,提高校企合作教育層次,探討校企合作教育的深度和廣度,為培養“卓越工程師”做準備。
參考文獻:
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[作者簡介]
【關鍵詞】高職計算機網絡專業校本教材編寫
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2012)10C-0152-02
職業教育課程標準是職業教育教材編寫和出版的依據,也是職業教育教學必須達到的質量標準。在教材開發之前,應組織相關行業專家、課程專家及骨干教師對該課程所包含的工作任務和職業能力進行深入分析,并參照教學目標、職業資格認證的相關要求和學生的基本素質等來確定教材的內容及組織形式。
Cisco網絡技術是計算機網絡技術專業的一門專業核心課程,也是相關專業的一門專業課程,是一門理論與實踐相結合的課程,具有一定的難度與理論深度。本課程主要培養學生在系統集成、網絡管理員崗位所必需的網絡設備(交換機、路由器、防火墻等)的配置、管理與維護、網絡組建等技能,是一門面向職業崗位的技術應用類課程。根據Cisco網絡技術課程的定位,其相應的教材主要用作高職高專計算機網絡技術專業和相關專業的教材,也可以作為工程技術人員的參考書。因此,在校本教材編寫時應多從學生的角度考慮,要讓學生“便于學”、“學中做”,而不能首先考慮教師“便于教”。本文以Cisco網絡技術課程教材為例,探索高職計算機網絡專業校本教材編寫。
一、教材目標
(一)知識目標。幫助學生鞏固計算機網絡的基礎知識,掌握交換機、路由器的工作原理,掌握常用路由協議RIP、OSPF等的工作原理,掌握無線網絡技術,掌握VLAN、STP的工作原理,明確它們在網絡互連中的作用。
(二)技能目標。在網絡技術專業的就業崗位中,需要具備網絡規劃、網絡組建、網絡管理與維護的技能。Cisco網絡技術課程承擔利用網絡設備互連網絡的訓練任務,具體講需要具備以下職業技能:(1)Cisco網絡設備(交換機、路由器、防火墻、無線路由器、無線交換機、無線AP)的基本配置能力。(2)利用Cisco交換機構建交換網絡的能力。(3)利用Cisco路由器構建路由網絡的能力。(4)構建廣域網互連的能力。(5)構建無線網絡的能力。(6)利用各種網絡安全技術實現網絡安全的能力。
二、教材內容的編排
(一)以職業崗位工作任務和職業技能作依據。計算機網絡技術專業的主要就業崗位為系統集成技術員崗位、網絡管理員崗位、網絡產品售前/售后技術支持崗位、網站建設管理與維護崗位、網絡編程崗位等。我們通過大量調研工作總結出與本課程有關的崗位所需要的能力,并以此組織教學內容。網絡專業典型的職業崗位是網絡管理員,該崗位有四個典型的工作任務,其中Cisco網絡技術課程對應的是網絡互聯技術工作任務。
教材內容要體現出針對性、適用性、職業性。在內容的選取上,打破原來知識系統的分類,根據課程對應的崗位技能來選取,突出崗位職業能力的培養,以“功能導向”為思路,對網絡互聯技術崗位職業技能進行模塊劃分,每個模塊包含若干個技能訓練任務,每個模塊、每個任務與崗位技能相對應,以功能為目標,避免過深的理論,強調培養學生在功能上分析問題、解決問題的能力。從教材內容的組織上看,要考慮以基本技能、專業技能、綜合技能為線索組織教材內容。
(二)依據崗位工作過程設置項目和子任務。在教材內容的編排上,加強與崗位工作過程的結合,每個項目對應一個教學模塊,每個子任務實現一項或幾項基本職業技能。項目與項目之間,任務與任務之間在內容編排上既遵循網絡互聯崗位任務的職業技能要求,又遵循知識的邏輯順序,還要兼顧學生的認知規律以及教學組織的便捷性等因素。
在課程教學模式上突破傳統的知識傳授、教師為主體的教學模式,采用新的項目導向、任務驅動、教學做一體化的課程教學模式,主講教師在整個任務教學過程中承擔任務指導作用,學生是完成任務的主體,這樣可顯著提高教學效果。
全書可以分為若干個大的實踐項目,每個項目下面有若干個任務。每個任務的結構是:任務目標、任務描述、支撐知識、任務實現步驟、任務總結和課后訓練。首先給出任務的目標,再對該任務進行簡要描述,并以“支撐知識”形式深入淺出地講解相關的理論與實踐知識,然后是任務的具體實現步驟并對整個任務進行一個小結。最后,為了加強學習效果,為每個任務配備若干道習題。只有這樣才能使讀者理論聯系實踐,在實踐中加深對理論知識的理解。
三、校企合作的教材編寫團隊
在進行課程教學與建設時,要組織一個結構合理的教學團隊。這個團隊中不僅有專兼職教師,還要有企業技術人員,要保持教學團隊成員年齡、職稱、學歷結構合理,專兼職比例合理,“雙師型”教師多,教學隊伍穩定。
在進行教材編寫時,要組織一個合適的團隊,這樣才能編寫出較高水平的實用教材。該團隊是由多年從事Cisco網絡技術教學的高校教師、實踐經驗豐富的工程技術人員、從事Cisco培訓的社會培訓機構講師、網絡中心負責人等組成。教材編寫完成后,由教授、工程師、學生一起從不同角度,全方面地對教材進行審稿。
四、融入現代教學技術的立體化教材建設
在進行課程教學時要采用多種現代教學技術手段來達到教學手段的多樣化,教材建設也要相應實施立體化教材,提高教學效果。常用的現代教學技術手段有:
(一)利用課程網站指導學生學習。Cisco網絡技術課程教材要提供所有與課程有關的學習資料,如課程標準、實訓指導書、PPT課件、習題庫等,在網站上公布,供學生學習。
(二)教材要包含利用虛擬仿真環境的操作指導。虛實結合的實訓環境是教學的趨勢,教材既要有先進的網絡實訓室進行真實的實訓的指導,同時又要有虛擬仿真實訓環境的構建指南,為學生提高職業技能奠定良好的理論基礎。
(三)向學生推薦優秀專業網站。在編寫教材的同時要考慮到配套相應的實訓指導書、PPT課件、習題集等輔助資料并公布于課程網站。為了便于學生的自學,在教材附錄中可以介紹兩個最常用的Cisco路由模擬器。Cisco Packet Tracer是由Cisco公司的一款Cisco設備模擬器,為學習思科網絡課程的初學者設計、配置、排除網絡故障提供網絡模擬環境。另一個是Cisco,它是一個集成環境,功能強大,幾乎能夠模擬所有的常用網絡實驗,而且是圖形化界面,可以實現可視化操作。有效地構造立體化教材可為課程的培養目標的實現提供有力的保障。
五、打造體現最新技術的校本特色
Cisco網絡技術課程校本教材要形成自己的特色,具體表現在:課程內容與時俱進,緊跟計算機網絡前沿技術,同時還要嵌入職業資格認證。
摘要:本文以河南省鄭州市中原工學院的“網絡工程”本科專業為實例,通過對該校網絡工程專業5年多來的建設經驗的剖析,提出了依托校內、外實訓基地,課堂內、外實踐環節的符合該專業工程化訓練要求的實用的實踐環節建設方案。
關鍵詞:網絡工程專業;工程化訓練;實踐環節建設
中圖分類號:G64 文獻標識碼:B
中原工學院計算機學院從2003年起開設了網絡工程本科,定位于“工程型”的網絡工程專業對工程訓練的要求較高,但由于地處中部地區,鄭州在信息技術各領域的發展跟沿海地區相比差距很大,想借助與企業結合、將學生下放到企業中進行工程訓練難度很大,這是該專業培養中面臨的一個較大問題。針對這一難題,我們從充分利用校內資源的角度出發,提出了“充分利用校內,最大化利用校外”資源、“充分利用課堂內,最大化利用課堂外”時間的實現工程訓練、實習實訓各環節較圓滿完成的解決方案。
1網絡工程專業實踐環節建設思路
我院將網絡工程專業的學生的培養目標定位在“工程型”人才,工程型人才需要考慮基本理論和原理的綜合應用,工程專業的特點就是要側重實踐和工程化,這一點是毋容置疑的。但同時,網絡工程專業又是計算機科學與技術、通信通訊相關的邊緣專業,網絡工程專業的學生應該同時具備計算機科學與技術的基本知識和網絡工程專業的工程技能,因此我院的網絡工程專業的學生一方面要求具有計算機科學與技術學科的基本知識,另一方面具有網絡工程的工程能力,使得我們的畢業生就業可以從軟件開發、網絡系統的規劃設計、建設、管理和維護、網絡安全系統的設計、審核等幾個層面進行,同時對學生將來進一步的深造提供了堅實的基礎。
實踐教學是我院根據黨和國家的高等教育目標、結合網絡工程專業的實際情況以及網絡工程專業本科教學計劃而設置的一個重要的教學環節。它是在學生修完主要專業課程后,以增強學生的感性認識、實際操作能力為目的,并嘗試將所學理論知識與實際工作相結合而開設的一門以實踐為主的實踐教學。它是學校教學的一個重要組成部分,是課堂教學的補充和延伸。
2網絡工程專業實踐環節體系
目前網絡工程專業的實踐相關環節包含的課程如下所述。
實驗系列:計算機網絡原理、數據通信原理、網絡操作系統及配置管理、TCP/IP原理與應用、網絡安全技術、網絡規劃與設計、計算機網絡管理、綜合布線技術、局域網技術與組網工程、密碼學與應用、網絡設備調試等;
課程設計系列:TCP/IP原理與應用課程設計、網絡安全課程設計;
實習:校園網維護實習、網絡施工實習;
實訓:網絡工程實訓、網絡應用實訓。
實踐課程體系也分成兩大塊,如下所述。
學科實踐技能
學科基礎實驗及課設――幫助學生完成基本的學科實踐技能,針對對計算機學科學生非常重要的編程能力,我們追加設置了C++課設環節,保證學生學科工具的掌握。
一級學科平臺實驗及課設――幫助學生完成作為計算機科學與技術一級學科的學生所必備的實踐技能,該部分同該學科的其他專業學生掌握的內容基本相同,設置中同樣是對于需重點掌握的內容追加課程設計環節。
專業實踐技能
專業平臺實驗及課設――針對網絡工程專業的特點,體系上分為網絡技術、網絡操作系統、網絡應用、網絡管理、網絡安全幾塊。同時考慮到了網絡工程能力訓練的前段、中段和后段問題:
1) 網絡工程生命周期的前段:需求分析、設計、規劃(工程規范、量化指標);
2) 網絡工程生命周期的中間實施階段:網絡的布線、組網、設備的安裝、調試、配置等環節;
3) 網絡工程生命周期的后段:網絡運行、維護、開發、協議分析、性能測量;
工程化訓練實習、實訓
實驗體系如下圖所示。
3網絡工程專業實踐環節特點
(1) 充分利用校內,最大化利用校外
本專業的工程性特性使得對學生具有網絡工程實際動手能力的要求比較高,而由于網絡工程項目具有一定的時間特性,使得網絡工程實訓基地具有一定的“流動性”。即不管鄭州市什么地方有施工,只要我們能夠聯系上,我們就會將它作為暫時的實訓基地,將學生拉過去進行工程實習。目前我們已經在鄭廣電、南校區的部分建筑等多個項目中進行了實訓,另外我們還有部分固定的校外實習、實訓基地,主要包括鄭廣電基地、電業局基地、鄭州航天金穗、中安公司(正在洽談)。這些基地給我們學生的畢業實習、校外畢業設計環節提供了一定的保證;同時由于我們的校園網有著絕大部分企業所沒有的優勢:局域網結點多,網絡足夠大,學生如果以校園網為基地進行網絡維護、網絡管理和網絡應用,將會取得非常好的效果。目前我們已經和網絡中心合作,以校園網和網絡中心為實習基地,開展校園網絡(主要是學生宿舍)的維護、管理和應用開發工作。要求每個學生寫出校園網基地實習的日志和實習報告。
(2) 充分利用課堂內,最大化利用課堂外
由于網絡工程專業的工程特性,要取得很好的成效難度更大。應用、工程層次學生的實踐能力培養僅僅靠計劃學時內的實驗、課程設計環節是遠遠不夠的,學生必須在課堂外花更多的時間進行編程能力、實踐能力的訓練。針對該專業,我們通過學風建設、專業建設狠抓了學生課堂外的實踐環節學習,通過一系列的教學改革和環節設置,給學生提供具體的任務要求和必要的條件,例如開放專業實驗室、建立科技活動室等方式給學生提供更多的條件。通過科研學分、畢業設計的改革等一系列具體過程環節,給學生提出具體的要求。根據校園網維護實習、網絡工程實訓等一系列環節,給學生工程上的訓練。通過CCNA、CIW等培訓上的引導,讓我們培養的學生更符合社會的需求。
(3) 分階段教學,保證從基本技能到工程化能力的培養
實踐教學方案壘起“網絡工程師”階梯。在時間上分三個階段。第一階段為基本技能實踐,第二階段為專業技能實踐,第三階段為校內外工程化訓練階段。這三個階段的劃分體現了不同時期學生的特點和教學要求,遵循由易到難、由認識到應用、步步推進的原則。每一個同學都在畢業前參加過一個實際網絡工程的設計或施工。
(4) 分層次教學,保證各層次人才的培養
在實踐體系實施的組織上采取按照內容層次化進行的方式,每方面實驗分為基礎實驗與提高實驗兩個部分,同時對于有重要實踐要求的課程采用實驗與課設兼顧的方式。這樣可以使我們的畢業生未來能夠根據不同類型用戶的需要,規劃、設計、開發滿足要求的中小型網絡工程系統;開發基于網絡的計算機軟件;從事信息網絡安全工程的設計和維護。一部分人可以在這類系統的構建中起關鍵作用,一部分人可以起骨干作用或者承擔高水平維護的工作,也可以參與大型系統的開發與維護。
4網絡工程專業實踐環節師資隊伍建設思路
由于教師的工程能力是我們師資的一大弱點,而網絡工程專業的教師如果工程能力弱,學生的培養更無從談起。我們在師資隊伍建設中采取了以下措施。
加大培訓力度――針對網絡工程專業課程的教師隊伍建設采用課程組負責制,每門課程配備課程組主講教師,同時負責課程的實踐環節建設。為了鍛煉教師的實踐動手能力,我們派教師參加CCNA、CIW及網絡相關等各類培訓,目前部分教師獲得了CCNA、CIW等資格認證。
科研融入教學――為了讓老師緊跟科研的前沿,將科研融入教學,讓學生能緊跟社會的發展,網絡工程專業教研室組建了“網絡安全技術”、“TCP/IP原理與應用”、“計算機網絡管理”、“網絡規劃與設計”和“局域網技術與組網工程”等科研小組,便于集中精力從事專門領域的研究工作,以促進教學。
教研活動不斷線――網絡工程專業各課程組按照實踐教學的需要進行各類教研活動,涉及的領域主要有實踐教學手段、課程建設與教材建設、學生創新能力培養、實踐內容更新、實驗基地和實驗室建設等,并提出相應的教改措施和建設。本學期提出將實踐教學單獨成體系的改革建議,目前正在進一步規劃、實施中。
5網絡工程專業實驗室建設
網絡工程專業的性質決定了必須通過大量的實際操作和動手練習才能使學生掌握專業技能,因此建立設備完善、功能全面的實驗、實訓基地是極其重要的。
(1) 網絡實驗室
網絡實驗室主要承擔計算機網絡工作原理、網絡規劃設計、網絡設備配置和管理等課程的學習。網絡實驗室有10組網絡工程實驗的設備,每組由2臺路由器、2臺交換機和4個計算機組成,每組4人,總共每次可容納40名學生。網絡實驗室承擔的教學任務有“計算機網絡原理”、“網絡操作系統”、“網絡規劃與設計”、“綜合布線技術”、“計算機網絡管理”、“局域網技術與組網工程”、“網絡設備調試”、“CCNA”、“CCNP”等課程及課程設計、網絡工程實訓、網絡應用實訓、開放實驗室、畢業設計等。
(2) 布線實驗室
布線實驗室主要承擔網絡布線、網絡測試、工程實習實訓等課程的學習。綜合網絡布線、網絡工程等內容是網絡工程教學的一部分,是必須通過實踐環節才能夠真正掌握的教學環節。我系網絡工程專業開設的“網絡應用實訓”和“網絡工程實訓”兩個實訓環節,“校園網維護實習”和“網絡施工實習”兩個實習環節,是該專業主要的實踐環節。因此布線實驗室相當重要,其中包括了線柜、各種光纖、雙絞線等傳輸介質、各種接入設備、施工工具、檢測工具、結構化工程布線施工等。
6保證實踐環節實施的重要措施
實踐教學是教學工作的重要組成部分,是對理論教學的驗證、豐富和擴展。計算機學院通過“開放性實驗室”、“校園網絡維護”和“網絡工程施工”等活動保證了實踐教學的質量。
6.1開放實驗室措施
課堂上的學時畢竟有限,我們不可能在課堂上將所有的實踐環節全部照顧到,同時不同學生的理解能力也不同,因此有部分學生在課堂上往往完不成相關的實踐環節。為兼顧好、差兩類學生,給學生創造一個良好的實驗環境,“網絡實驗室”和“網絡布線實驗室”以開放實驗室的形式向計算機學院的所有學生免費全天開放。只要學生有學習的興趣,我們就提供實驗環境。目前,此實驗室開放已經有半年的時間,學生普遍反映學院給了他們學習上最大的關注,使得他們在動手能力上得到了更好地強化。
6.2參加網絡工程施工
計算機學院針對網絡工程專業的校外實習基地掛牌的目前有兩個:河南省計算機中心和河南省電子規劃研究院。網絡工程專業本科的實習應與網絡相關內容相關,這兩個公司網絡方向的實習能力不夠,需要尋找可接收網絡方向學生實習的新的實習基地。
為了保障工程能力的培養,我們目前與鄭州廣電有限公司聯系,在他們承包地網絡布線的工程項目中讓學生作為參與者進入項目,同時,對于校內校外我們能夠聯系到的工程類項目讓學生參與進去。目前,與鄭州廣電公司的實習基地掛牌工作正在洽談中。當然,由于這種工程不是隨時都有的,所以我們在教學計劃中將這個工程類訓練環節的實習時間安排為一年,只要有工程,學生就馬上停掉部分其他課程,去完成這個工程訓練的環節。下一步的工作,我們準備發動學生的能動性,讓一部分有門路的學生自己完成這個訓練環節。
6.3校園網維護實習
為保障學生工程訓練環節的正常進行,我們在實踐環節的設置上做了全面的考慮,首先是課程設計、實訓涵蓋所有教學環節的考慮。我們設置了網絡工程專業特有的TCP/IP原理課程設計――加深學生對七層協議的理解;網絡工程實訓――作為局域網組網工程、網絡規劃與設計課程的實踐環節,加強學生校內工程訓練的環節;網絡應用實訓―作為計算機網絡管理、網站程序設計的實踐環節,加強學生網絡應用及編程能力的培養。
在校內實習基地方面,為保障學生對網絡故障等基本實踐技能的訓練,我們在教學中增加“網絡維護”系列講座的環節。我們聘請了校內在網絡維護方面有專長的專家給學生開設講座,同時將學生分批、分組送到網絡中心參與校園網的維護。通過與網絡中心的合作,我們將學生分配到不同的學生宿舍樓進行網絡維護,一方面緩解了學校網絡維護人員不足的問題,另一方面也使學生掌握了網絡維護的知識和實際操作技能,我們期盼著這個實踐環節會對學生的基本動手能力有所幫助。
6.4增加認證環節
思科系列認證作為權威的國際認證,一直是各類學子進入IT領域的敲門磚。將思科認證融入教學體系,會使學生的就業競爭力大大提高,并且能夠鍛煉學生的實踐技能,增強自信心。
我們與思科學院合作開辦了思科網絡技術學院。一方面,我們的部分老師獲得了免費培訓的機會,并獲得相應證書,同時,我們的學生參加思科相關認證考試可以3折優惠。
6.5組建科技活動小組
為了活躍學生的科技活動,加強動手能力的培養,加強對學生學習的指導,提高學生學習的主動性,我院組建了多個由十幾至幾十個學生組成的科技小組,在教師的指導下參與到老師的項目中,使他們掌握基本的項目研發技能,同時也對所學的知識進行了具體的應用,使學習的知識得到了升華,加強了實踐能力。
6.6科研學分、部分導師制等其他措施
除了上述針對網絡工程專業的特定措施以外,計算機學院還實施了其他一些促進實踐教學的重要措施,如科研學分、部分導師制、畢業設計延長一年等,這里不再贅述。
關鍵詞:計算機網絡技術;思想政治理論;課堂實踐教學
1課程思政教學項目研究意義
計算機網絡技術課程按照計算機類教學質量國家標準中屬于計算機科學與技術和網絡工程專業的核心專業課程,其內容在人才培養方案專業課程設置中承上啟下,至關重要作用;且從就業而言,網絡工程專業在計算機專業中就業需求量最大,因此學生學習興趣濃厚、重視度較高。中華民族處于一個新的時代,為實現中華民族的騰飛夢,培養擔當民族復興大任的時代新人尤為重要。以在理論指導下,堅持知識傳授與社會主義核心價值觀指導相結合,運用能夠培養大學生理想信念,價值取向,政治信念和社會責任的主體和內容,進一步將其融入社會主義核心價值觀,全面提高大學生的推理辨別是非能力,使其成為德才兼備、全面發展的人才。在教學大綱編寫中,以專業課程知識教學為載體,以德育為基礎,充分挖掘專業知識中蘊含的道德元素,實現專業課程與思想政治教育的有機結合,滲透到整個教學過程中,幫助學生樹立社會主義新時代的核心價值觀。通過運用德育主體思想,提煉專業課程中蘊含的思想,使其轉化成為具體而生動的社會主義核心價值觀的有效教學載體。
通過隱性滲透、寓道德教育于各門專業課程之中,通過潤物細無聲、滴水穿石的方式,實現顯性教育與隱性教育的有機結合。思想政治課的內容過于理論化,容易使學生在課堂上產生枯燥、乏味的情緒。因此,我們應該把計算機網絡技術課程加入到學生思想道德教育的隊伍中,共同努力挖掘課程的思想政治價值,真正實現全過程、全方位的教育。課程思想政治改革是立德樹人的必然要求,也是全面育人的重要途徑。作為一名信息工程學院計算機專業教師,要充分意識到改革的重要性,不斷加強自己的道德修養,積極探索改革方式方法,及時總結經驗與問題,努力走出一條具有專業特色的思想政治教育之路。
以“思想政治課”為目標,通過積極培育和踐行社會主義核心價值觀,運用哲學方法論,引導學生正確做人、做事,結合以下內容進行設計各教學主體和教育活動。核心價值觀--富強:實現科學技術現代化,提高綜合國力,圓中國夢。核心價值觀--愛國:熱愛祖國,熱愛人民,展現時代精神;核心價值觀--敬業:努力學習,刻苦鉆研,有研究和創新精神;為此,本課程與思想政治教育有著相同的方法,最終目的是教學生如何做人和做事。因此,以本課程為載體,對學生進行思想政治教育是銜接密切,可以很好地發揮兩者的協同教育作用。
2課程建設基礎
我校信息工程學院十二五期間加強應用型人才培養,尤其是計算機網絡工程系列技術人才的培養;十三五”期間將建立起較為完善的本科人才培養體系和結構合理、特色鮮明的學科專業體系,同樣是以計算機網絡系列技術作為主要課程體系。
《計算機網絡原理》是信息工程學院本科和專科生的一門專業核課程,同時也是進一步研究TCP/IP體系結構與網絡互聯的前導課程。本課程圍繞計算機網絡的基本組成和體系結構,系統地講述計算機網絡系統及其體系結構的基本功能、TCP/IP分層、網絡性能指標、以太網和高速以太網、網絡路由、傳輸層協議、網絡應用等,同時通過課堂講授、課程實驗相結合的方式,使學生系統地理解計算機網絡的基本概念和工作原理,熟悉計算機網絡和互聯網組成,掌握計算機網絡協議的基本分析與設計方法,為進一步學習后續課程,培養對計算機網絡系統的認知、設計與應用開發能力奠定良好的基礎。國內外許多大學已將計算機網絡語言列入了本科教學計劃,掌握計算機網絡已經成為共識。《計算機網絡技術》是計算機網絡專業、計算機科學與技術專業、網絡工程專業等相關專業的一門重要的網絡技術的基礎課程,也是網絡工程本科教學體系的核心課程。
我校網絡工程專業設定的是計算機網絡系列課程教學,分別包括網絡工程設計,網絡操作系統,網絡安全技術,路由交換技術,及其相關無線網絡技術和數據存儲課程等。
這兩年,我校信息工程學院同華三和華為公司合作的課程內容,也是計算機網絡數字通信系列課程和網絡安全、無線網絡等課程。其中2019年初的集中實訓采用了寶德等公司方案,引進了該公司的講師,對我校網絡工程專業學生進行了構建中小企業網絡設計,構建高性能園區網、無線網絡技術等課程的集中實訓。計算機網絡系列課程教學在我校信息工程學院計算機科學與技術專業和網絡工程專業規劃的課程體系中占有重要地位。
目前,《計算機網絡技術》課程開課時間分別是:15-16計科開在第4學期,15-17網工開在第2學期,17計科開在第4學期,18網工開在第2學期。由此可見,開課學期逐漸提前,該課程在專業課程建設中具有重要地位。
3課程建設工作目標和實施計劃
諸多學科組成的專業課程是高校教學的重要載體。如何在專業課程中探索思想政治教育的有效要素,并在人才培養的全過程中廣泛實施,是當前高校德育工作亟待解決的熱點和難點問題。學校以教師教育為基礎,立足陶瓷文化為特色,構建服務地方經濟社會發展的多學科協調發展的學科專業體現。在專業教育體系中率先開展課程思政改革全過程,多模式,廣覆蓋,將中華優秀傳統文化,社會主義核心價值觀要求和做人做事原則融入專業教學。本次研究項目以提高計算機網絡技術課教學效果為落腳點,有效整合教學資源,構建全新的計算機網絡技術課教學體系,進行思政改革融入到教學實踐中:
首先應該提高學生學習興趣,整個教學過程中培養禮儀意識。現代社會要求大學生不僅要“知書”,更要“達理”。因此,在教學過程中,要潤物細無聲地向學生滲透禮儀教育。通過課程導入部分,不僅要把課程內容說清楚,而且也要介紹課程的德育目標內容,讓學生們知道未來肩負的民族使命是什么,要求什么樣的從業道德,國家對崗位在全球化競爭中的要求,以及有哪些是未來從業不能觸碰的部分。該部分可以結合實際案例,潛移默化地提升學生在思想政治方面的水平與覺悟。提高計算機網絡技術程教學效果,項目實訓中培養創新創業意識。在專業課學習過程中,根據各學科和專業的特點,要求學生能夠做到學以致用。在這部分將結合實際的思政教學案例進行培訓授課,對國家鼓勵創新、創業的政策進行講解,通過和校企合作企業團隊的項目實訓,讓學生有目的的提前感受在創業中的激情,掌握專業技能,參悟領會到團隊協作的重要性,樹立愛崗敬業的核心價值觀。