工程教育专业认证驱动下的计算机网络教学研究

陈淑红，邓　奕

(湖南工程学院 a.计算机与通信学院；b.国际教育学院，湖南 湘潭 411104)

工程教育专业认证驱动下的计算机网络教学研究

陈淑红a，邓奕b

(湖南工程学院 a.计算机与通信学院；b.国际教育学院，湖南 湘潭 411104)

摘要：面向网络工程专业学生，以计算机网络课程教学改革为研究对象，引入工程教育专业认证的理念和标准。确定课程教学内容，展开基于任务驱动的教学实施，注重学生的能力培养和个性发展，实现课程教学质量的持续提升，培养知识与能力并重的一专多能的复合型人才。

关键词：工程教育专业认证；计算机网络行业认证；任务驱动

工程教育专业认证于二十世纪初起源于美国。目前世界上有6项关于工程教育学历和从业资格互认的国际性协议，其中《华盛顿协议》是世界上签约方最多、体系最完整、最权威的国际本科工程教育学位互认协议，也是加入其他相关协议的门槛和基础[1]。2013年中国成为《华盛顿协议》预备成员，表明我国工程教育已正式对接国际标准，这对进一步促进工程教育改革，培养具有国际质量标准的工程类人才提供了前所未有的契机和动力[2]。

网络工程专业的建设相对于其他传统专业而言时间较短。然而，随着互联网技术的蓬勃发展，其专业知识体系逐渐成熟和完善，专业建设和人才培养得到快速发展。采用工程教育认证的理念及标准来加强规范、促进专业发展，将是大势所趋。《计算机网络》课程是网络工程专业的专业基础课,也是专业核心课程之一。该课程的学习，对网络管理、网络工程、网络程序设计、网络安全、网络故障诊断与维护等许多后续专业课程的学习及今后的工作、研究都具有重要而深远的意义。

本文从工程教育专业认证这一全新视角，以计算机网络课程为对象，深入开展课程教学研究和实践，不仅可以提高网络工程专业学生的人才培养质量，具有重要的理论价值和实践意义。

一工程教育专业认证与计算机网络行业认证

图1　工程教育专业认证与行业认证

如图1所示，工程教育专业认证把高等教育范畴的学科知识教育与相关行业需求紧密联系，采用“五位一体”的评估方式，集“自我评估、院校评估、专业认证及评估、状态数据常态监测及国际评估”为一体。工程教育专业认证的核心是认证标准，包括通用标准和专业补充标准[3]。通用标准规定了各工程教育专业应该达到的基本认证要求，共包含七大指标，即学生、培养目标、毕业要求、课程体系、师资队伍、支撑条件、持续改进。而各种行业认证，也恰好是对工程应用能力的检验。

目前，网络工程专业有很多行业认证。例如，行业内非常认同的思科认证考试，包括思科认证网络工程师(Cisco Certified Network Associate，CCNA)、思科认证资深网络工程师(Cisco Certified Network Professional，CCNP)、网络安全资深工程师(Cisco Certified Security Professional，CCSP)及思科认证网络专家(Cisco Certified Internet Expert，CCIE)。再如，全国网络技术水平考试分为五个级别[4]，分别是网络管理员、助理网络工程师、网络工程师、高级网络工程师和高级网络专家。作为网络工程专业基础及专业核心的计算机网络课程是这些行业认证要求学习的必修课程。在教学中，如果能以这些行业认证为导向，针对学生的专业基础水平及接受能力、为学生创造相应的实验条件、设置科学的实践环节，这无疑有利于学生掌握行业真正需求的专业知识和技能[5,6]。

二面向工程教育专业认证的计算机网络课程教学

(一)计算机网络课程教学内容设计

为推动信息网络基础设施互联互通和资源共享，电信网、广播电视网和互联网三网融合正在推广，并正试点与智能电网形成四网融合。这其中发展最快并起到核心推动作用的就是计算机网络。因此，计算机网络课程无疑具有浓厚的工程应用背景。 计算机网络课程是一门集计算机技术、通信技术、软件、硬件、应用和开发为一体的重要课程。这门课程的主要目标是通过相关知识学习和实践锻炼，使学生初步掌握计算机网络的基本原理，熟悉网络的协议及网络的一些具体应用，掌握网络组建的基本技能。

目前高校普遍使用的计算机网络教程都比较偏向于网络原理的理论阐述，与工程应用结合甚少。学生们往往感觉计算机网络课过于理论化，并不能真正理解计算机网络课程中理论知识的实际应用价值。为迎接工程教育专业认证，更为了培养能满足行业需求与社会需求的优秀网络工程技术人才，如图2所示，把传统计算机网络课程教学内容与业内认同的思科认证内容结合，融入网络工程实例内容，实现理论、应用、技术三位一体。

图2　面向工程教育专业认证的计算机网络课程教学

(二)基于任务驱动的教学实施

如图3所示，针对计算机网络课程内容和教学特点，在完善课程教学环境和实践平台的基础上，以任务驱动为核心思路，以典型的网络工程技术任务为载体，按照任务布置、任务探讨、任务决策、任务实施、任务检查、任务评价六步骤，依托我校网络中心资源和平台，开展实现“理、实、技一体化”的任务驱动教学，支撑学生所需的专业核心能力培养。

图3　基于任务驱动的教学实施

任务设计遵循的原则：(1)任务设计难度适中、循序渐进。任务不宜太难会让学生产生挫折感，太容易又可能因为缺乏挑战性而使学生丧失兴趣。课堂互动任务、阶段性实验一般设计用于实现和检验网络配置、网络协议基本原理的比较基础的实验，如：VLAN配置、RIP协议配置等，课程设计任务采用能综合运用网络各层协议原理进行网络规划的任务。循序渐进地逐级加大任务的难度，让学生在不断地学习中逐渐提升专业技能。(2)适度的缺陷设计。适当的缺陷，有助于培养学生发现问题、解决问题的能力，激发学生的学习兴趣，让学生在解决问题中获得成就感。(3)设计梯度任务，因材施教。每个学生的学习基础、学习习惯、学习兴趣、学习能力都有不同，按照学生的不同层次，设计不同的任务，甚至鼓励有能力的学生自己设计任务，完成任务。这样，可以形成任务梯度，因材施教，更能充分调动学生的学习积极性，激发学生的学习潜能。并鼓励基础好的学生带动基础差的学生，培养学生的团队意识，共同进步，形成良性循环。

例如，图4是网络工程专业的一组学生在计算机网络课程设计过程中设计的中小型企业网络规划图，在网络配置实施中综合应用了VALN规划、链路聚合、TELNET、DHCP、NAT、ACL、OSPF、防火墙等网络技术。

图4　学生设计的中小型企业网络规划图

(三)实现持续改进的课程评价

持续改进是工程教育专业认证活的灵魂，是保证专业建设持续发展的关键措施。对于计算机网络课程的教学，同样也需要持续改进教与学的质量。这需要持续关注学生的学习效果，并开展贯彻整个教学过程的形成性评价。这就需要改变传统的以“投入+产出”为对象的教学评价模式，建立基于“产出”的评价方法，考察课程教学是否达到课程目标。这些评价包括对教师教学态度、教学过程的展开、学生评教反馈进行评价，更重要的是要对学生的学习成果进行评估，可以从学生的理论考试成绩、实际工程应用能力测试等各方面综合进行评价。从评价结果中进行教学反思，扬长避短，进一步调整教学方法，形成闭环的持续改进。

(四)教学实例分析

湖南工程学院网络中心具有良好的实验设备和研究环境，中心通过与美国惠普网络公司合作共建了全国首家惠普网络实验室，其中配有多台高性能的路由器、交换机、防火墙、无线AP、网络协议分析仪等，为教与学提供了有力的基础和良好的教学、科研条件。基于上述工程教育专业认证驱动下的计算机网络教学方法，笔者在湖南工程学院网络工程专业的本科学生中开展了教学实践。主要面向的对象均为大学三年级学生。

通过十年的计算机网络教学实践，笔者发现相对于通常的计算机网络本科教学，工程教育专业认证驱动下，将思科认证等计算机网络行业认证基本内容和计算机网络本科教学课程内容结合，尤其在实践环节结合行业认证的要求设计任务，要求学生的每次实验均在惠普、思科或是华三的网络交换设备上进行真机实验，同时也用Packet Tracer模拟器上实现，这样同学们既能亲身感受并熟悉实际的工程应用配置，又能在现场设备不具备的情况下，懂得如何进行网络规划与管理。通过讲授、演示、讨论、及任务驱动式实践和案例教学，使学生掌握中小型网络解决方案中所必备的基本知识，有能力为中、小型用户提供最佳的网络解决方案。一系列的理论教学与实践环节的展开，使得同学们深刻感受到了这门课程的工程应用价值，提高了同学们的学习积极性，从而提高了学习效率。

通过工程教育专业认证驱动下的计算机网络教学的实施，明显提高了学生的实践能力，培养了许多优秀的网络工程专业学生取得了CCNA、网络工程师等认证资格，顺利进入惠普、华三、深信服等国内外知名网络企业。

三结语

本文阐述了以工程教育专业认证为导向的计算机网络课程教学研究，结合行业认证内容设计课程教学内容，实施任务驱动教学方法，实现持续改进的课程评价，从而推进网络工程专业人才培养与国际接轨，为相关专业和课程改革提供有益参考和借鉴。

参考文献

[1]徐翀，仇建，胡维华．工程教育认证背景下网络工程专业建设的探讨[J]．杭州电子科技大学学报，2014，34(6)：88-91．

[2]毛羽刚，朱培栋，徐明．基于工程教育专业认证理念的网络工程专业建设[J]．计算机教育,2014(20)：38-41．

[3]彭碧涛．“五位一体”人才培养模式及其在计算机网络专业的实践[J]．计算机教育,2013(2)：103-106．

[4]陈爱红，彭伟民．基于中级专业认证的计算机网络技术专业人才培养模式[J]．教学园地,2014(2)：24-27．

[5]孙金华，戴彬，孟昭睿．将职业认证引人应用型本科网络工程专业课程体系研究[J]．赤峰学院学报(自然科学版),2014，30(2)：144-145．

[6]唐智松. 探究式教学的基本原则[J]. 中国教育学刊, 2009, 5(10):13-16.

Research on Network Engineering Teaching Driven by Engineering Education Specialized and Professional Accreditation

CHEN Shuhonga, DENG Yib

(a.Institute of Computer and Communication; b.Intrnational Education School,Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411104, China)

Abstract：This paper introduces the idea and standards of engineering education specialized and professional accreditation, conducts research on the reform of computer network curriculum for network engineering students. Identifying the teaching contents and conducting a task-driven approach, we especially pay attention to developing students’ ability and individuality so as to ensure the teaching quality and train compound talents with speciality, capability and knowledge.

Key words：Engineering Education Specialized and Professional Accreditation; Industry Certification of Computer Networks; task-driven

收稿日期：2015-07-01

基金项目：湖南省普通高等学校教学改革研究项目“以工程教育专业认证为导向的计算机网络课程教学改革研究与实践”(湘教通[2015]118号，序号403)；湖南省教育厅科学研究项目(14C0286)。

作者简介：陈淑红(1975-)，女，湖南祁东人，博士，副教授，研究方向：可信计算、移动社会网、移动云。通信作者：邓奕(1968-)，男，湖南永州人，硕士，教授，研究方向：高等教育。

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1671-1181(2016)02-0105-04