基于CDIO模式的網絡工程專業課程群改革與實踐

基于CDIO模式的網絡工程專業課程群改革與實踐

摘要：本文分析了國內外網絡工程專業課程群現狀，在高等工程教育的國際化趨勢背景下，結合先進的工程教育理念和學校的CDIO改革，從人才培養定位，人才培養方案設計和課程群建設三方面的提出了網絡工程專業課程群建設方案，為地方工科院校網絡工程專業的課程全建設探索出一條培養符合國際標準、服務地方經濟需要的思路。
關鍵字：CDIO模式；教學改革；網絡工程課程群 
        1 國內外網絡工程專業課程群現狀
        1.1國外現狀
        國外普遍采用“寬口大類”專業設置方式，專業劃分較粗，無網絡工程專業。這反映其本科培養目標是面向較寬的應用領域，有些學校甚至在碩士研究生階段才明顯地體現出專業的差異或偏向。重視基礎理論，包括數學基礎的培訓，重視基本能力的培訓（課程設計和實踐部分的分量較重；考試所占比例較輕 ）。
        國外計算機網絡相關的課程的開設情況：本科網絡課程數量少，授課內容多數屬于綜合性專業基礎課。碩士生網絡課程較多，某些學校本科與碩士生課程可共選，本科網絡課程屬于綜合性和基礎性課程，碩士生的網絡課程較強調計算機網絡的不同技術側面。
        1.2國內現狀
        國內大學在專業設置問題上同時存在“寬口大類”與“窄口小類”劃分兩種模式，而我國現狀是“寬口大類”的“計算機科學與技術”和“窄口小類”的“網絡工程專業”并存的局面，不同專業設置思路，對計算機網絡技術相關的課程設置必然會不同，差異很大。
        國內有網絡工程專業的學校，網絡工程設置基本分為兩大類，一類是設在計算機科學相關學院，另一類是設在通信類相關學院。表1列出國內一些有網絡工程專業的學校的情況。
        表1 國內開設網絡工程專業情況 
          
        1.3國內外網絡工程專業課程群情況小結
        計算機網絡技術是源于計算機科學技術和通信技術并涉及多學科而發展起來新興學科分支，已經很難用計算機科學與技術或通信技術覆蓋其技術內涵，從某種意義上講，已經羽翼豐滿，具有相對的獨立性�，F設置的“網絡工程專業”容易誤導為“建網專業”，遠不能適應培養“計算機網絡技術本身和廣泛的網絡應用”專業人才的需要，宜把它看作一個獨立的分支學科或作為“寬口大類”的“計算機網絡專業”來探討和建設。在計算機專業和計算機網絡課程的設置上，國外、港臺大學較重視實踐教學環節，配合課程教學都設置較多的課程設計和實驗環節，有利于培養學生分析問題、解決問題的能力，對學生進行素質教育，值得借鑒。
        2 網絡工程專業課程群建設方案
        2.1網絡工程專業定位
        經過多年的畢業生就業情況跟蹤和調研，以及對網絡工程專業培養人才的分析，按照2:7:1的比例進行人才培養，即20%的畢業生應該繼續深造，攻讀研究生；70%的畢業生應該從事與本專業相關的工作；10%的畢業生畢業后從事他（她）喜歡的工作。同時按照網絡設備研發，到利用網絡設備構建網路，再到在網絡上開發相關系統的過程，我們培養相關網絡工程師，如圖1所示。 
         
        圖1網絡工程專業培養人才定位
        針對前面的分析，網絡工程培養的目標和定向為：
        （1）培養進一步深造的學生，目前網絡工程專業的畢業生考研率為10%左右，今后三年考研率要達到20%。（2）針對IT企業，首先針對網絡設備研發制造廠商，如：華為、中信、邁普等企業，每年為這些企業輸送到這些企業參與研發的在畢業生總數的5%，同時為這些企業輸送15%的畢業生到這些企業參與設備測試，成為這些企業的測試工程師。（3）為華為、邁普、銳捷等網絡設備廠商提供20%的畢業生，參與這些企業的售前售后服務，成為這些企業的研發測試、銷售部門的組網與配置工程師和維護工程師。（4）為各個行業的相關部門培養網絡管理技術人員。根據這幾年畢業生統計分析，網絡工程專業大約有5%左右的畢業生，畢業后到銀行、稅務、公檢法等部門，擔任這些部門的網絡管理技術人員。（5）每年大約30%的畢業生，到一些IT高新企業和一些事業單位，成為這些企業和部門的網絡應用平臺的開發人員。
        2.2課程群方案設計
        2.2.1設計理念
        根據工科人才培養注重綜合素質，教育模式正朝著綜合化和個性化的趨勢科學發展，按照CDIO工程教育理念，圍繞著學生“成長、成材和成功”的目標，注重培養學生在扎實理論基礎上的較為過硬的實踐能力和解決問題的思路及方法；注重提高人文素養與科學素養為內涵的學生的綜合素質；注重培養學生的技術知識和推理能力，擁有職業能力和正確態度，具備工程技術能力、自主學習能力、“三創（即創意、創新和創業）”能力、組織及協同工作能力、系統調控能力和綜合競爭能力為目標，構建適合學生終身發展（學習）的創新人才培養方案。
        2.2.2模式設計
        我們學校的網絡工程專業主要定位在計算機科學大類下的計算機網絡應用技術。將網絡工程專業分為網絡設計與服務和網絡應用開發兩個方向。同時，在網絡設計與服務又按照“網絡設備開發”、“網絡測試”和“網絡系統集成”三條主線培養人才，在網絡應用開發方向中又按照“基于.NET方向”和“基于JAVA方向”兩條主線培養人才。學生可根據自己的興趣愛好來選擇專業方向和技術主線。其中網絡測試方向是國內第一個將網絡測試引入本科教學課堂，是第一個和國際知名企業合作開發的專業。        2.2.3優化網絡工程專業培養模式
        我校的網絡工程專業從2008年開始就在準備實施CDIO工程教育模式，2009年正式開始實施。該專業學生的培養立足我國信息產業和計算機科學技術發展的需要，結合創新工程教育的社會需求，通過專業建設與行業應用的緊密結合，在“課堂內 + 課堂外一體化創新環境”中，在真實的“構思→設計→實現→運作（CDIO）”過程的工程背景下，構建分方向培養網絡工程應用型人才的CDIO創新工程教育模式。培養的學生具有扎實的理論基礎、創新能力、工程技術能力和綜合競爭能力，尤其是項目組織、設計、開發和實施能力，以及較強的溝通能力和協調能力。
        2.3網絡工程課程群建設
        2.3.1建設思路
        網絡工程專業長期以來高度重視教學內容和課程體系的改革。根據學校對本科人才培養的定位，積極摸索高等學校擴招后人才培養的模式。進行課程體系、教學內容、教學方法和教學手段的改革。分模塊設置課程，引入新的課程設置理念，明確每個模塊的作用，突出不同的方向特色。合理解決課程內容的銜接，將新知識、新技術引入課程教學之中。特別在學生實踐能力的培養方面，探索出一套切實可行的辦法，將科技大賽、學生創新項目等和學生第二課堂結合起來，將工程理念傳授給學生。
        2.3.2建設目標
        按照“夯實基礎、加強動手”的原則，進一步進行課程體系改革。課程體系的改革更有針對性，更適應信息產業、地方經濟建設和網絡行業的需要；課程內容的改革有利于提高學生對新技術的應用能力和創新能力培養。保持已有的優勢和特色，進一步提高教學質量，爭取獲得更多的教學成果。
        課程建設。重點建設“計算機網絡”、“網絡設備配置與管理”、“《網絡服務配置與管理》” “網絡系統集成”、 “網絡測試技術”和“Web應用開發技術”等課程。
        教材建設。出版系列規劃教材，已出版的有《網絡服務配置與管理》、《網絡設備配置與管理技術》、《網絡系統集成》、《網絡測試技術》。
        2.3.3具體措施
        （1）優化課程體系。按照“以網絡應用為核心，向網絡設計與服務和網絡應用開發的相應知識點逐步擴張”的一體化課程體系設計原則進行實施。圖2為網絡工程專業的工程能力培養計劃和課程體系魚骨圖。本專業課程體系按照CDIO理念，通過項目將知識、素質和能力結合起來。將CDIO項目按規模和范圍劃分為三級：一級為包含本專業主要核心課程理論和能力要求的項目；二級為包含一個課程群理論和能力要求的項目；三級為單門課程內為增強該門課程能力與理解而設的項目。如圖4所示。 
         
        圖2 網絡工程專業的工程能力培養計劃和課程體系魚骨圖
        （2）建立“基礎→綜合→研究→創新”的多層次實驗教學體系。
        網絡工程專業非常重視實踐環節的建設，建立完成了“基礎→綜合→研究→創新”的多層次實驗教學體系。建立了以計算機網絡、網絡設計及系統集成、網絡服務配置與管理、網絡安全技術、網絡存儲技術、網絡協議與分析和網絡測試技術為主線的完整網絡設計實驗教學內容；建立了以網絡應用技術、網絡設備配置與管理、網絡系統設計、網絡測試為主線的完整網絡系統應用設計與開發的實驗教學內容；并基于這兩方面內容建立了多角度、多層次、全方位地體現網絡設計與應用的實驗教學體系結構。根據不同培養階段的需求，不同的培養目標采用分層次地對學生進行因材施教并制定了與之對應的實踐方案，確保實驗室能夠在最大程度上發揮作用。
        3 結束語
        經過兩年的改革調整，已經初具成效。現在我校的網絡工程專業是四川省省級特色專業，網絡測試作為一個方向，創新性的引入教學體系。這兩年網絡設備生產廠商對網絡測試人員需求與日俱增，而國內還沒有幾所高校開設相關方向的課程，我校網絡工程專業與美國SIGMA公司聯合在大四學生中培養相關的工程師，受到了企業的好評。目前網絡測試人才就業已經遠遠超過傳統的網絡集成。美國勞工部統計局2006年報告對美國網絡系統與數據通信分析員人員（設計，測試與評估企業信息系統）2004—2014年需求預測結論：相關人才需要量將增加54.6%，在IT行業中人才需求增加比例占第2位。
參考文獻：
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[4]王曉松.信息技術與高等教育學科教學整合若干問題的思考[J].黑龍江高教研究,2008(5). 

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