计算机专业网络方向工程化教学体系的探索与实践

娄建楼 曲朝阳 刘志颖 刘冬云

摘 要：文章提出了一个本科计算机专业网络方向工程化实践教学体系构架,阐明了工程化实践教学体系中应着重解决的几个问题,并说明了将工程化实践教学应用于计算机网络各个教学环节的方法。

关键词：网络；工程化；实践；教学；体系

引言

随着计算机网络技术的高速发展与应用的广泛普及，社会对网络人才的需求量迅猛增加，对他们的应用能力也提出了更高的要求。然而，业界普遍认为毕业生理论结合实际能力不足。因此，如何加强实践性教学环节，提高学生的实践能力，适应社会对应用型网络人才的要求，是相关院校努力探索和亟待解决的问题。实践证明，培养合格应用型人才的关键，不仅要完善教学大纲，更新教学内容，改进教学方法，还要构建工程化实践教学体系，将工程化实践教学应用于整个教学过程。

一、工程化实践教学是提高学生工程实践能力和创新能力的有效途径

学生在工程化实验的过程中不仅能验证理论知识，提高实验技能，更能够培养学生观察、动手、分析和解决实际问题的能力。实际工程中所涉及的实验一般都具有很强的探索性和研究性，将这些实验作为实验课的内容，就能从根本上改变传统的实验单纯用于理论验证的状况。同时，由于以工程为背景，实验更具有针对性，实验内容更加鲜活，学生不仅能了解局部，更能了解全局，以促使学生积极地思考，激发学生的学习兴趣和主观能动性的发挥，从而提高创新能力。

二、工程化实践教学体系的架构

本科计算机专业网络方向的工程化实践教学，就是在该专业与网络相关课程的实践教学中，以计算机网络工程为背景，结合计算机网络规划、设计、安装、运行与维护的实际开展各种网络实践教学活动。要将工程化实践教学贯穿教学过程的各个教学环节，包括各相关专业课的实验课、课程设计、专业实习、毕业实习和毕业设计，从而形成工程化实践教学体系，如图1所示。工程化实践教学体系的构架中包含四个层次。

(1)基础层:是整个体系的基础，也是工程化实践教学的基础，为各种工程化实验、实习与实训提供条件，是实现工程化实践教学的关键。

(2)实验层:为工程化实践教学提供实践技能和经验，包括了相关课程的主要实验。这些实验包含在计算机网络原理、网络工程和网络管理与网络安全课程中。除网络原理与网络技术实验属于验证性实验外，其他实验都是设计性或研究性实验。这些实验都与工程密切相关，都要在工程化网络实验中心进行。

(3)实训层:是在学完相关课程并完成了必要的实验之后而进行的实习或实训，是重要的工程化实践性教学环节。课程设计是独立开设的实践课程，也是专门为提高设计能力和实践能力而开设的课程，课程设计还是在工程化网络实验中心进行，要求每一个学生独立设计并完成一个课题。专业实习和毕业实习都要到校外实验基地进行，要在实习单位老师或师傅的带领下，参加实际网络工程建设过程，这是学生学习工程实践技能、提高工程实践能力的有效途经。

(4)设计层：任务是完成毕业设计。这是学生在学校的最后一次综合性实训机会，要求学生利用四年所学知识完成一个实际网络工程项目或以实际工程为背景的网络工程课题。这是一次直接与将来工作接轨的实践训练，也是一次走向工作岗位前的实战演习。

三、工程化实践教学体系中应着重解决的几个问题

(1)建设工程化网络实验中心是实现工程化实践教学的重要条件

工程化网络实验中心主要开设与网络相关的开发性、设计性与研究性实验。应包括下列实验:网络组建实验、网络互连实验、网络接入与共享实验、网络规化设计与网络施工实验、网络管理与网络安全实验、网络仿真实验、网络编程实验、网络应用开发实验等。工程化网络实验中心要提供足够数量的网络设备、网络器材、网络软件和工具。

(2)提高教师的工程化素质是实现工程化实践教学的关键

教师的专业水平和工程实践能力直接影响着教学效果和学生能力的培养。学校必须组织相关教师进行必要的工程实践训练，可以让教师到相关研究所、设计院或公司进行工程实践实训，要鼓励教师取得网络工程师证书，培养“双师型”教师队伍是本专业亟待解决的问题。

(3)建立校外实训基地是实现工程化实践教学的重要措施

我们选择的协作企业应该与网络工程的建设、运营与管理、网络应用开发相关。企业可以为学校提供学生工程实习、实训的条件，让学生参与网络工程规化设计、施工安装等实践，从而提高学生的工程实践和工作适应能力。学校可以为企业员工提供理论进修与深造的便利条件，并源源不断地为企业和社会提供合格的网络应用型人才。

四、将工程化实践教学应用于教学过程的的各个环节

(1)计算机网络原理、组网技术和网络互连的工程化实践教学。可以以网络应用为背景来介绍网络原理与各层协议的功能。可以让学生使用不同的组网技术组成不同类型的网络，并利用路由器将不同的网络互连起来，实现不同网络之间的数据通信和资源共享。

(2)网络工程课程的工程化实践教学。包括网络规化设计、网络设备、网络施工等。在该课程开始时，老师就可以给每组或每个学生布置一个网络工程设计任务。在网络工程的教学过程中，可以边学习边实施，完成后由老师进行检查验收，进行讲评。再由学生进行改进提高，最后完成整个设计任务。

(3)网络管理与网络安全课程的工程化实践教学。通过课堂教学教授学生网络管理的任务和方法及网络安全防范的技术和手段。进而在工程化网络实验中心进行网络管理的实际操作，包括进行网络检测、网络性能分析、网络故障排除、网络安全策略配置等实训，以提高学生网络运行管理与网络安全管理的能力。

(4)专业实习与毕业实习的工程化实训。学校可以组织学生到实习基地或相关的企业、公司进行实习。通过实习，学生不仅能提高工程实践能力和动手能力，还能提高分析和解决工程问题的能力，提高创造性工作的能力。

(5)毕业设计的工程化实训。毕业设计也是学生在学校的最后一次实训机会，要给学生一个以实际工程项目为背景的网络工程课题。课题要有一定的深度和难度，明确所设计网络工程的规模、目的与功能，并让学生在独立完成的同时撰写毕业设计论文。毕业设计的场所是工程化网络实验中心，有条件的可以参与设计实际工程。指导老师要重点检查学生的设计思路、设计方法和设计方案，要保证设计方案的科学性、先进性、经济性和可扩展性等。要在毕业答辩前让学生将所设计的网络完整的连接好、配置好。

五、结束语

工程化实践教学是培养应用型人才的有效途经。高水平的"双师型"教师是工程化实践教学的基础。功能完备的工程化网络实验中心和校外实习、实训基地是工程化实践教学体系的重要组成部分，也是实现工程化实践教学的关键。只有将工程化教学贯彻到教学过程的各个环节，才能为社会和企业培养出合格的网络工程建设与管理的应用型人才。

参考文献

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[4]甘岚，曾辉. 计算机科学与技术专业实践教学体系构建[J].华东交通大学学报， 2006，(S1) .

作者简介：

娄建楼(1972年-)，男，东北电力大学信息工程学院教师，大连理工大学计算机技术专业硕士，副教授，IT职业认证：CCNP、MCSE、MCDBA，研究方向：计算机网络应用技术。

曲朝阳(1964年-)，男，东北电力大学信息工程学院院长，华北电力大学博士研究生，教授，研究方向：计算机网络技术、电力信息化。

刘志颖(1975年-)，女，东北电力大学信息工程学院教师，研究方向：计算机网络技术、软件测试、语义web。

刘冬云(1972年-)，女，东北电力大学教务处教学过程管理科主任，东北电力大学计算机科学与技术专业硕士，助理研究员，研究方向：教学管理及数据挖掘技术。