以应用为导向的网络工程教学探索

杜红乐，张燕



以应用为导向的网络工程教学探索

杜红乐，张燕

摘要：针对我校应用型本科的定位，结合人才需要及深度学习理念，对《网络工程》课程进行以应用为导向、项目驱动、情境引入的教学改革探索，在该教学模式下，课程设计及单元设计以应用为导向、能力培养及素质养成为目的，把深度学习的创设情境、研究分析情境、自主探索、协作交流、总结提高五步教学法引入到单元设计和教学中，考核采用过程与结果相结合、理论与实践并重的多元化考核方式，培养学生知识获取能力、知识的应用能力、创新能力及职业素质，在该课程的教学实践过程中取得比较好的教学效果。

关键词：深度学习；网络工程；教学改革

张燕（1977-），女，商洛学院，讲师，硕士，研究方向：网络优化，商洛，726000

0　引言

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》（2010-2020年）明确指出，教育改革发展要“坚持能力为重，着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力”，要培养学生的学习能力及实践应用能力，在此基础上培养学生的创新能力。2014年5月国务院关于加快发展现代职业教育的决定，引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型，建立本科层次上的应用技术型大学，培养具有本科知识体系、满足职业能力及职业素质要求的应用技术型人才，我校于2015年全面启动向应用技术型大学的转变，培养本科层次上的应用技术型人才。

结合我校应用技术型本科的定位，本文以深度学习[1-3]为理论基础、以应用为导向[4-7]，从教学方法、教学内容上进行改革探索及实践。依据企业对知识、能力、素质的需求构建实验项目，项目包括子项目，依据知识点把子项目分为若干个任务，依据任务构建具体的情境，让学生在具体的情境中“做”，在“做”中学，充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，培养学生的职业能力及职业素质。

1　人才需求

社会对网络工程专业的人才需求可以分为：（1）网络设备研究、设计、实现；（2）网络协议分析、设计、实现；（3）网络应用系统的设计、开发、维护；（4）网络的规划、设计、实施；（5）网络系统管理与维护；（6）网络系统的安全保障。覆盖了网络应用软件及网络技术的研究、设计、制造、运营、开发及系统维护和教学、科研等工作，对于应用技术型本科的网络工程专业学生一次就业主要面向的是后4种，网络工程课程面向的是4和5两种。网络工程相关就业岗位有：网络架构师、网络工程师、网络管理员、网络安全工程师、网络运维工程师、网络测试工程师、网络设备销售师等，工作内容主要是网络应用系统的设计与开发、网络施工方案的设计、论证、施工、调试及维护、网络系统的管理、维护及安全保障等。

上面岗位除了对职业道德要求外，对岗位应具备的能力可概括为：（1）自学能力；（2）搜集信息；（3）人际沟通；（4）信息分析；（5）团队合作。《网络工程》面对的初次就业岗位是“网络管理员”，二次就业岗位是“网络工程师”，对于两种岗位的具体职责及岗位能力要求[4]如表1所示：

表1　应用层面岗位及能力要求

2　应用导向教学方案

2.1课程设计

中国工程教育专业认证标准（2015版）对毕业学生应达到的知识、能力、素质要求分为12个方面，可概括为工程意识（工程分析、设计、评价、开发等）、沟通协作、持续发展、项目管理及职业素养。该标准第11条指出学生应具备项目管理能力，即工程管理原理及经济决策方法。深度学习[6]通过有意义学习、自主学习、探究学习、交流学习等方式，能较好的达到对学生的能力培养目标。因此尝试把项目驱动和深度学习相结合，并应用到网络工程的教学实践中。

该课程采用“应用导向，项目驱动，情境引入，协作交流”为特征的教学模式，强调实践能力的边做边学。该模式采用项目驱动、情境引入的方式，把整个教学过程放在具体的项目中，使得学生的学习是有意义的，激发学生的兴趣、调动学生的积极性和主动性，该模式体现“学生主体，教师主导”的思想，培养学生自主学习能力、文字表达、沟通交流、协作意识、创新意识等能力。对网络工程的课程设计如图1所示：

图1　课程教学设计

主要分为应用分析、确定项目、划分任务、创设情境、教学过程几个环节。

（1）应用分析是调研社会对网络工程相关领域的人才需求，分析通过该课程的学习，毕业学生能够胜任的工作岗位，调研相应岗位的工作内容、岗位职责，然后确定岗位对知识、能力、素质方面的需求，并且调研一次就业岗位及二次就业岗位对知识、能力、素质方面的要求。对网络工程专业的就业岗位如第1小节中介绍，通过《网络工程》的学习，学生能胜任网络工程师、网络管理员等工作，岗位职责及能力要求如表1所示。

（2）确定项目，依据上面的应用分析，确定一个或者多个能够覆盖岗位所需知识、能力、素质的项目，项目尽可能的多覆盖知识点，即综合性强的项目，项目越大能越多的培养学生的能力、素质。项目分为课内项目和课外项目，课内项目是在教师的指导下把项目划分成多个子项目及多个任务，然后在教师的引导下逐步完成；课外项目按照相同的步骤由学生自主完成。这里课内项目为“商洛学院实验大楼网络建设”，课外项目为“某企业网络建设”。

（3）划分任务，把每个项目或者子项目划分为若干个任务，每个任务可以由一个课时或者多个课时完成，为了与实际工作中更接近，这里按照网络工程的工作流程进行任务划分，如图1所示。

（4）创设情境，创设情境目的是为了让学生的学习是在具体的应用中，让学生感觉学习是有意义的、有用的，这样能够更好的调动学生的主动性。创设情境可以为每个任务创设一个情境，也可以为一个子项目或者项目创设一个情境，这里为了表现网络工程的工作过程，采用为每个子项目创设一个情境。但在教学过程中为了培养学生的职业素质为每个任务创设多个情境，如在逻辑设计阶段，第一次设计完成后，创设情境“客户经过调研，需要增加新功能”，请学生重新进行设计；然后在创设情境“依据新的设计，客户感觉费用过高，超出了预算，所建网络不能超出预算”请学生重新设计，重复这样的过程，培养学生的责任感及服务意识等。

（5）教学过程，在教学过程中主要发挥学生的主体作用和教师的主导作用，具体的教学过程见2.2节的单元设计。2.2单元设计思想

这里说的单元设计实际就是每次课的课堂设计，该课程的单元设计采用文献[3]中的深度学习模式，依据深度学习路线图构建教学实施过程[3]如图2所示：

图2　单元教学设计思想

基于应用导向、深度学习的教学设计充分体现“学生主体，教师主导”的教学理念，通过“项目驱动，情境引入”可以激发学生的学习兴趣，充分发挥学生的主体作用。深度学习通过资料查询、小组合作、小组讨论、书写报告、教师点评、总结提高等过程，以自主学习、探究学习、交流学习等方式，培养学生自主学习、团队协作、信息查询、语言表达、创新意识等方面能力。场景是由具体的项目而来的，在具体的过程中引入行业标准及工程理念，培养学生的职业素养。

在整个单元的教学过程中，教师与学生的主要活动如表2所示：

表2　单元教学中教师与学生的主要活动

教师主要是通过提问、启发、组织、协调等方式引导学生，教师启发学生场景所做的具体工作、所需的知识、资料查询方向等，当出现观点碰撞、知识冲突时，启发、引导学生发现问题的症结，分析问题的本质，寻找相应的解决方法。学生是教学过程中的主体，学生学习的目标就是解决场景中的问题，在教师的引导下对问题进行分析，对解决问题所需资料进行查询，在解决问题的过程中不断发现问题解决问题，在协作交流中体验成功、展现自我，在总结中深化提高。2.3 单元设计举例

依据应用导向、深度学习的教学中，课程设计决定了知识覆盖是否全面，人才培养方案中的知识目标、能力目标能否体现，直接关系到课程教学的成败，该过程没有学生的参与，但是要把学生考虑进去；单元设计是课程目标的具体实施过程，通过各个教学环节实现所订的知识目标、能力目标，具体教学过程中的创设场景、研究分析场景、自主探讨、协作交流及总结提高等环节的设计过程、注意事项等在文献[6]有详细的介绍，这里以网络的逻辑设计为例介绍单元设计。

首先确定、研究、分析本单元的知识目标、能力目标，依据教学目标创设情境，创设情境能够覆盖所有知识点，能够体现能力目标，本单元的的教学设计如表3、表4所示：

表3　单元教学目标

表4　单元教学过程

该教学过程以项目为载体，以情境为切入点，以应用为落脚点，以能力培养为目标，充分发挥学生的主体作用。教师以一个具体的例子讲解设计过程，在讲解过程中介绍相关知识点、设计原则、拓扑结构设计原则、组建网络原则、注意事项，情境2与情境3的情况是实际设计中经常遇到的，由于用户的需要可能会有一些改变，作为网络工程师需要尽可能的满足用户的各种要求。在情境1中使用分层设计思想进行设计；在情境2中通过具体的情况让学生体会到所设计网络的后期扩展的重要性，体现设计目标中的“适应性、扩展性”；情境3是体现网络总体设计目标中“费用最少、性能最大”原则。

3　考核方式

课程考核是对教学过程中的一个重要环节，考核方法是指引学生学习的一个导向，将直接影响教学效果，在此采用过程与结果相结合、理论与实践相结合、单元考核与项目考核相结合的多元化考核方式。过程主要是针对项目中的设备选型、拓扑设计、IP规划、安全设计等过程文档，是项目构建过程中的重要部分，是项目实施、维护、管理的重要依据，也是考核的一个重要依据；结果主要是针对项目（任务）最后的完成情况，以功能完成为主，参考系统性能。理论与实践并重指考核包括期末考试（50%）、平时表现（10%）、项目实践（40%）三部分。项目考核旨在培养学生的能力及职业素养，对项目的相关文档进行整理形成报告，主要包括：设计方案、项目报价、拓扑绘制、网络规划、文档书写、研究报告、报告陈述，培养学生的实践能力，最好方式是：实验室备有较多的主流厂商、网络设备（交换机路由器、集线器、防火墙）等。然后开放实验室，由学生实际组网，参数稳定，培养强的动手能力。

另外在教学过程中还采取进行奖励方法，给出若干个难度不同的性能优化方面的问题，各组自行选择一个或者若干个，给出优化思路及优化方案，并进行答辩，然后依据完成情况、答辩情况、报告情况进行奖励分（0-10分），没有参与的组不扣分。在分组的时候每个组最多3人，一个人为组长，答辩时每个学生必须介绍自己完成部分。该环节主要是针对学有余力的学生，挖掘这些学生的潜力。

4　总结

本文以应用为导向、以项目为载体、以情境为切入对《网络工程》教学进行改革探索，结合应用和深度学习，教学社会需求调研设定项目、确定教学目标、创设情境、教学过程等进行课程设计，运用深度学习对单元进行设计，采用多元化的考核方式，该教学法适合我校应用技术型本科的定位，该教法在具体的教学实践中取得比较显著的成效。

参考文献

[1] 张浩,吴秀娟.深度学习的内涵及认知理论基础探析[J].中国电化教育,2012,(10):7-11,21.

[2] 王永花.深度学习理论指导下的混合学习模式的实践与研究[J].中国远程教育,2013,(4):73-77,82.

[3] 杜红乐,张燕.深度学习在实践教学中的应用研究[J].微型电脑应用,2015,31(4):37-40.

[4] 温志贤.以就业为导向的网络工程专业培养方案探索[J].计算机教育,2013(14):95-98.

[5] 肖德琴,潘春华,殷建军.以就业为导向的地方高校网络工程专业教学研究[J].计算机教育,2014 (2):27-30.

[6] 苗春雨,陈丽娜.企业需求为导向的网络工程实践教学模式[J].计算机教育,2014,(6):102-106.

[7] 郭广军,陈代武,羊四清,等.面向工程实践能力培养的网络工程实践教学体系[J].计算机教育,2010 (7):108-112,143.

收稿日期：（2015.10.11）

作者简介：杜乐红（1979-），男，商洛学院，讲师，硕士，研究方向：数据挖掘，商洛，726000

基金项目：陕西省自然科学基础研究计划资助项目（No.2015JM6347）；陕西省教育厅专项科研项目计划（No.15JK1218）；商洛学院教学改革项目（编号14jyjx140）

文章编号：1007-757X(2015)12-0029-04

中图分类号：TP311

文献标志码：A