网络工程专业创新型人才培养模式探索研究

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  摘要:网络工程专业应本着“以学生为本,理论实践相结合;以质量评教,与时俱进谋发展”的精神进行教学改革与实践。华北电力大学网络工程专业就是以此作为指导思想,不断探索创新型人才培养模式的内涵与机制,走出了一条特色化发展道路,并在课程体系设置、教学与实践改革以及实验室建设等方面予以实践,取得了较好的效果。
  关键词:网络工程专业;人才培养;创新;特色
  作者简介:鲁斌(1975-),男,宁夏银川人,华北电力大学计算机系,副教授。(河北 保定 071003)
  基金项目:本文系华北电力大学教改项目的研究成果。
  中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2011)25-0087-03
  
  计算机网络的飞速发展和网络新技术的不断涌现对网络工程专业学生的理论技术知识和动手实践能力都提出了很高的要求。华北电力大学始终把提高教育教学质量作为学校发展的根本任务,不断优化人才培养模式和培养机制。通过对人才培养方案的多次修订,华北电力大学最终确立以培养学生的创新精神和创新能力作为首要目标,要求以核心精品课程为依托,优化教育教学内容,实施学生培养过程管理,完善弹性学分制,坚持严进严出,进一步强化“厚基础、重实践、强能力”的人才培养特色。
  “以人为本是科学高等教育发展观的出发点和落脚点。”[1]围绕“以学生为本”,牢固树立“教育服务”意识,体现在教学工作中,就是要确立一个有利于学生全面、持续、协调发展的培养目标。按照华北电力大学最新的本科人才培养精神,制订了新版网络工程专业人才培养方案,明确指出本专业的培养目标是:培养德、智、体、美全面发展,具有良好的科学素养,系统地掌握计算机科学理论、网络工程基本理论和知识,具有获取知识和应用知识的能力,有一定的创新精神、较强的实践能力和良好的发展潜力,并具备良好的外语运用能力,能从事计算机网络相关的科学研究、技术开发、技术管理的高级专业技术人才。
  十六大报告指出,贯彻“三个代表”重要思想关键在坚持与时俱进。计算机网络原理与技术的发展日新月异,而高等教育教学内容普遍滞后于当代科学技术发展,如果在高科技专业领域沿袭这种状况就从根本上违背了与时俱进的思维原则。“专业课和专业基础课必须注意吸收科技发展的最新成果,否则就会在世界科技竞争中处于不利地位,对于工科专业来说尤其如此。”[2]随着我国智能电网、物联网等的蓬勃发展,迫切急需既懂专业基础知识又懂专业前沿技术的复合型网络工程高级人才。新版培养方案很好地体现了上述发展要求。然而,就目前本专业办学条件来看,要想达到新版培养方案所指定的人才培养要求尚有不小的差距,突出表现在课程教学理念落后、实践教学手段单一、实验条件欠缺上。因此,有必要针对网络工程专业的课程教学与实践进行改革,探索创新型人才的培养模式,从而使所培养的毕业生能够很好地适应国家发展的需要。
  一、存在的问题
  在实际教学和实践中发现,目前制约网络工程专业健康发展的主要因素集中在五个方面。
  (1)专业课程内容广泛,涉及到网络通信、数据库、操作系统和程序设计等多方面的知识,这对授课教师提出了新的较高要求。教师授课若再采用传统的方法显然不能满足新教学大纲所提出的要求。
  (2)网络技术日新月异,致使课程所涉及的新技术数量多、内容更新快。目前,针对网络工程专业的系列教材还很少,精品教材、特色教材更是奇缺,无法跟上课程教学的需求。
  (3)新版培养方案对课程学时和实验学时做了严格的限制,这就使得教师讲课时不可能面面俱到,不得不有所取舍,也无法安排大型的课程设计与综合实验。而且,多数学生动手能力欠缺,连最基本的普通程序也不会编写,这与创新型人才培养目标相去甚远。
  (4)考核方式单一,无法真实反映学生实际掌握知识的程度和实践水平。
  (5)实验室只具备普通实验环境和条件,无法开展高层次、有深度的拓广实验;而且,实验系统零散,缺乏完整的综合实验平台,不利于学生动手能力的训练和评价。
  因此,进行专业教学与实践改革就显得非常重要,这将对提高教学质量和教学效果起到积极的推动作用,具有很高的可行性。
  二、课程体系建设
  课程体系建设是实现专业培养目标的基础。[3,4]根据社会对网络专业人才的需求状况,结合华北电力大学的学分制教学管理制度,按照“平台+模块”式的课程设置原则,制定了网络工程专业的理论课程体系,如表1所示。该体系具有培养目标明确、专业技能清晰、基础平台雄厚、课程模块化特征明显等优点,将使教学活动更加具有针对性,使学生在充分打好基础的前提下有较大的选课自主权,可以有目标、有选择地培养和提高自己的专业素养。
  “厚基础、重实践、强能力”的人才培养特色要求在制订专业实践教学课程体系上突出综合性、设计性、创造性和研究性的教学思路,构建出由一般实验、课程设计、综合实验、实习、实训等环节具体体现的实践教学体系(如表2所示),在教学方法上采取由入门到发展,使学生真正得到动手实践的机会,提高专业实验和毕业设计的能力及创新能力。
  除了表1和表2给出的课程目录之外,本专业还要求学生从人文社科、就业与创业、艺术、法学、经济与管理等课程组中选择一定学分的课程作为公共选修课程,从而达到拓展学生人文素养的目的。
  显然,这种模块化的课程设置体系既有利于学生专业素养的培养,同时又考虑了社会对高水平网络工程师的需求,使得学生在通过国家网络技术水平考试或者获取微软、思科、华为等网络工程师认证时变得容易许多。
  三、教学与实践改革及成果
  针对网络工程专业在教学与实践中存在的问题,重点对专业课程教材、教学方法和手段、双语教学模式、实践教学模式、考核方式、创新能力培养与工程化等方面做了深入研究,从教与学两个方面切实提升专业培养质量和效果。
  (1)积极建设专业教材。就网络工程专业而言,多门课程找不到合适的教材和参考书。以“网络软件程序设计”课程为例,没有一本这方面的教材或参考书能够满足教学需要。由于课程内容涉及面广,而身边的教材或参考书只涵盖了教学内容的一部分,并且不宜作为这门课程的教材使用。鉴于此,课程组撰写了一部综合、全面、实用的教材并公开出版。[5]该书被列入普通高等教育“十一五”国家级规划教材,与已出版的同类书籍相比填补了国内一项空白,具有内容全面、重点突出、层次分明、学以致用、配套齐全等特点。
  (2)改革教学方法和手段。目前,专业课程虽然大多已经采用了多媒体等先进的教学手段,然而效果依旧不能令人满意。网络教学属新生、热门事物,它具有形式灵活多样、时间和地点不受任何限制等特点,因此,充分利用学校提供的网络教学平台,内置课程介绍、教学大纲、教学课件、作业上传、教学资源、课程通知、网络答疑、网络习题库等内容,改变原有的僵化的教学模式,使其成为课堂教学有效的补充手段显得尤为必要,可以大大弥补课堂学时不够的缺陷,使学生能够做到随时随地学习。
  (3)积极开展双语教学。双语教学是国家大力提倡的教学改革措施,对于网络工程专业尤其重要。由于我国的网络技术发展水平较国际有明显差距,要想跟上并赶超国际领先水平必须具备直接阅读英语教材和参考资料的能力。因此,双语教学就成为帮助学生克服心理障碍、跨越语言鸿沟的有力帮手。实践表明,双语教学不仅使学生原汁原味地学习到了国外优秀教材,提高了科研水平和能力,更是给他们打开了进一步深入宝藏的大门。目前,本专业已经开设了“网络信息安全”、“算法设计与分析”两门双语课程,学生反映良好;下一步还将开设“计算机网络”、“网络系统工程”等双语课程。需要注意的是,由于双语教学对于主讲教师的要求很高,双语教学一定要慎重选择,循序渐进,不可操之过急,以免造成负面影响。可以采用灵活的操作形式,比如,一开始采用英文教材、英文课件、中文为主讲授,待学生适应以后再过渡到英文讲授为主。
  (4)改革实践教学模式。网络技术强实践性的特点要求摒弃“重理论,轻实践”的传统教育思想,培养学生良好的动手能力,潜在地开发他们的就业能力和社会适应能力。“知识来源于实践,能力来自于实践,素质更需要在实践中养成。”[6]针对实践教学环节偏少的问题,如何在短短的几天内训练并提高学生的综合实践能力成为必须考虑的问题。一方面,面向实际应用,我们设计了综合性较强的实验项目,能够全方位考查学生对课程内容的掌握程度,并且锻炼学生将所学知识技术应用于实践的能力;另一方面,利用网络教学手段,使学生随时随地得到在线辅导和训练,不只限于实践环节所规定的时间。
  (5)改革考核方式。目前,课程考试主要采用平时成绩加结课考试的方式对学生进行评定,形式比较单一。学生往往临考试前进行突击复习,尽管可能会过关,但没有起到课程真正的教学目的。另外,实践环节如何避免学生抄袭现象的发生,使考核能够切实反映出学生的真实实践水平,这些都将成为考核方式改革的重点内容。通过网络教学平台,内置在线练习和测试功能,使学生将练习和测验贯穿于整个学习、实践过程当中,这有助于学生切实掌握所学内容,提高实践动手能力。并且,这些平时测验成绩也将计入课程最终考核成绩之中。
  (6)强化创新能力培养,紧密结合实际,走工程化训练道路。本专业所培养的毕业生,在具备扎实的基础知识功底之外,还将加强创新素质教育,早日接受工程化训练,从而使其毕业后能够直接胜任具体工作,彻底避免高分低能现象的发生。
  四、加强实验室建设
  网络实验是网络工程专业教学中的重要一环,而实验室的建设则是网络实验教学的基础。[7]实验室是否具有高标准,实验设备是否具有先进性、权威性、全面性将是决定能否提高实验教学质量的关键。因此,华北电力大学网络工程专业实验室在建设之初就充分考虑了其实验特点,多方位考察社会对网络工程专业人才的需求要素,并以此作为实验室规划、实验设备选择的依据。
  从2002年专业成立到现在,华北电力大学网络工程专业一直受到学校及相关电力企业、计算机公司的大力支持,实验室建设有了飞速发展,物质条件得到很大改善。现拥有计算机软件实验室、计算机组成原理实验室、接口与通信实验室、数字逻辑实验室、嵌入式系统实验室等5个专业基础实验室,同时拥有1个网络工程专业实验室。实验室设备先进,人员配备齐全。迄今为止,教育部、学校为本学科投入建设经费逾千万,主要用于实验室软硬件相关建设。目前,实验室拥有各种重要设备约440台(套)。实验室建有千兆、百兆、10兆网络,拥有价值7万元的SUN服务器1台,花费近30万元购置了网络信息安全教学与实训系统,网络协议综合实验平台建设项目也已获得教育部修改基金资助。实验室具备40余种流行软件开发环境,具有UNIX、WINDOWS、LINUX、NETWARE多种操作系统,并与校园网连接;实现INTRANET的开发及应用环境;采用DDN、Frame Relay、X.25等多种广域网传输协议,模拟实现远程访问;提供多媒体技术研究和多媒体制作的环境,能够模拟实现远程视频会议和实时图像传输等功能;具有数据库系统Oracle、SQL Server等,能为毕业设计和科研提供大型数据库环境。
  实验室管理制度健全,全部资源能够得以充分利用。所有实验室全天免费对本科生和研究生开放,学生可以采用预约方式进行自拟实验或教师指定实验,充分调动了学生的学习积极性,极大提高了动手实践和科研创新能力。
  不久前,国家制定了卓越工程师培养计划,华北电力大学成为首批试点高校之一。为使所培养的学生满足社会的需求,这就要求加强与业界的合作,跟踪行业需求,从而为学生就业铺平道路。在网络领域,国际国内著名网络技术研发和网络设备制造商,如思科和华为等,分别推出了网络学院计划;下一步,实验室建设将积极争取与其合作,争取学校和企业的联合投资,建设企业联合实验室,为学生提供国内一流的网络技术实验教学环境。
  五、结论
  作为我国高等教育专业设置中的新兴专业,网络工程专业是社会需求量大、具有光明前景的专业。根据网络工程专业的办学特点,总结教学过程中的经验教训,借鉴国外的先进经验,加强与业界的合作,不断推动新形势下的教学改革,必将对提高网络工程专业本科教育教学水平大有益处。本文是对华北电力大学网络工程专业多年来教学研究与改革成果的总结,体现了全面化、层次化、立体化的特色,这些成果具有一定的推广价值。
  
  参考文献:
  [1]蔡克勇.科学发展观与中国高等教育[J].现代大学教育,2005,(3):1-9.
  [2]朱高峰.关于中国工程教育的改革与发展问题[J].高等工程教育研究,2005,(2):1-9.
  [3]徐明,曹介南,姚丹霖,等.网络工程专业课程体系研究与实践[J].计算机教育,2009,(19):115-118.
  [4]徐雅斌.网络工程专业课程体系的设计与优化[J].计算机教育,2009,(17):105-107.
  [5]鲁斌,李莉.网络程序设计与开发[M].北京:清华大学出版社,2010.
  [6]周济.大力加强教学工作,切实提高教学质量[J].中国大学教学,2005,(1):4-8.
  [7]王春茹,谢云,何小敏,等.网络工程专业实验室的建设与管理[J].广东工业大学学报(社会科学版),2008,(8):243-244.
  (责任编辑:王祝萍)
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