王 准
(广州工商学院,广东 广州 510850)
网络综合布线技术课程是网络工程专业的专业技术必修课程,是一门实践性很强的课程,需要有专业的综合布线实训室才能支撑该门课程实践教学。很多高校缺乏相应的实训条件,该课程以理论课时占多数,实践课时要么只能做一些简单的操作,如铜缆跳线制作,且不能达到人手一次,或者是观看一些综合布线视频,学生无法直观地参与操作,导致理论教学和实践操作脱节,教学效果大打折扣。从一些从事综合布线教学多年的教师中了解到,没有实训条件的高校在全国各类综合布线比赛中获奖的几率非常低,学生就业从事相关工作的也要少很多。由此可见,综合布线实训室的建设对于网络工程专业的发展至关重要。
综合布线实训室可提供真实的网络布线环境,使学生直观清晰地接触到结构化综合布线环境,通过动手设计布线路由、设备端接、光纤熔接、测试等,加深对综合布线标准的认识,使得学生的实践动手能力大大提高,提高了学习兴趣,增强了自己动手排查问题的能力,在同类院校中的就业竞争力明显提高。因此,高校建设一间高规格的综合布线实训室,是网络工程专业发展的关键点之一,必将为社会培养出更多优秀的综合布线工程人才。
广州工商学院于2017年3月建成网络综合布线理实一体实训室,并正式投入使用。该实验室采用了西安开元电子实业有限公司的综合布线总体解决方案,首批计算机系网络工程专业学生240多人在实训室完成了《楼宇智能化与综合布线》课程教学,收到不错的教学效果。学生在广东省网络应用大赛中荣获三等奖1次,学生制作的“光纤熔接”微课视频在广东省计算机设计大赛中荣获三等奖1次,这些都是在实训室建设之前不曾有的。
传统的综合布线实训室都是只承担实验教学任务,理论教学需要在普通课室或多媒体课室进行,在进行设备原理、综合布线七大系统讲授的时候,由于设备在实训室,在普通课室不能直观地展现,教学效果欠佳。广州工商学院设计的综合布线实训室,采用理实一体的开放式实训室的形式,分为理论教学区和实训教学区两块区域。前半间实训室设计成理论教学区,进行理论教学,采用活动桌椅的形式;当进行实训教学的时候,将桌椅收起来,腾出空间作为实训场地。后半间实训室设计成实训教学区,布置综合布线模拟墙和其他实训设备,进行综合布线路由设计、端接、光纤熔接等实训。这样一来,理论课教学的时候,教师可以方便地从实训教学区获取实训设备资源进行现场讲解,教学更加直观,学生更容易接受。理实一体的网络综合布线总体布局平面图如图1所示。
图1 理实一体的网络综合布线总体布局平面图
图2 光缆铜缆组合型配线实训装置
图3 全钢结构综合布线实训模拟墙
1.光缆铜缆组合型配线实训装置
设备组成:组合式光纤配线架2个用于光纤配线,带96个指示灯的网络压接线测试仪1台,用于铜缆配线,带72个指示灯的网络跳线测试仪1台,用于语音配线,24口网络配线架2个,110跳线架2个,理线环2个,光缆铜缆组合型配线实训装置如图2所示。
承担实训项目:(1)能够进行光缆配线和熔接实训(需要单独配备光纤熔接机),既能在光纤配线架之间进行熔接实训,也能与其他光纤配线架完成熔接实训,完成单模和多模光纤、室外和室内光缆的熔接配线实训。(2)能完成铜缆配线、端接和测试实训。每次实训每人端接线96次,通过96个指示灯直观反映铜缆跳线的短路、反接、跨接和断路等故障。(3)能完成通信跳线架、网络配线架组合进行多种端接实训以及与机柜内配线端接。(4)设备两侧立柱和顶部预设多个Φ25穿线孔,能够实现PVC线管和钢管暗埋穿线实训功能。(5)能够自由搭建多种网络和测试链路平台。
2.全钢结构综合布线实训模拟墙
设备组成:全钢结构,钢板厚度1.5mm以上。8个“L”工位,每个“L”型工位深度不大于1.44米,能提供4人同时进行布线实训操作,同时满足32人实训。每个工位安装楼层模拟板2套,模拟三层建筑结构并配套三个6U机柜,该机柜五面16个Φ25进出线孔,亚克力安全门。实训装置采用高强度方钢龙骨支架,通过链接模块链接而成,可安装各类插座、底盒、线槽、机柜、网络设备等。全钢结构综合布线实训模拟墙如图3所示。
承担实训项目:(1)管理间子系统实训(FD):能够完成楼层机柜、网络配线架、跳线架、理线环等设备的安装及配线架背部的配线端接实训。(2)垂直布线子系统实训(FD-FD):每个工位模拟三层楼结构,可进行垂直布线子系统实训。(3)水平布线子系统实训(FD-TO):从楼层管理间到工作区底盒的多路由水平布线子系统设计和安装实训。(4)工作区子系统实训(TO):模拟三层楼结构,将三层楼设计成不同功能的房间,进行信息点设计和安装实训。要求工作区底盒面板全透明,能直观地观察到各内部模块的配线端接情况。(5)线槽、线管安装实训:实训装置设计两种安装方式,一种是墙面明装线槽实训,实训过程中,线槽配件均由学生动手制作完成,不得使用成品,以便提高学生的动手能力。墙体内部均采用暗管布置,墙体背部均能可视化操作,学生依据布线路由,自己设计暗管的安装路径。暗管通过墙面预留的穿线孔与工作区信息点连接。(6)桥架系统布线实训:实训装置顶部安装有桥架设备,可模拟购物中心、地下车库、特殊工业应用等环境需要桥架布线的场景。(7)扩展实训功能:能够扩展为监控系统、门禁、报警、智能化管理系统实训平台等。
3.其他辅助设备
除了以上主要设备外,理实一体化实训室还配置了8套综合布线工具箱、2台光纤熔接机、2套光纤工具箱、铜缆器材展示柜和光缆器材展示柜各1套、8套电动起子、8张不锈钢工作台、8把登高梯子、2个安全工具柜、2个线管存放架、1套多媒体教学设备(包括电脑、投影仪、音响设备等)、70张可折叠桌椅等。
一体化综合布线实训室建设的一个重要目的就是解决网络工程专业实训条件的不足,尽可能多地开发出提高学生应用能力的实训项目,满足高校应用型人才的培养需求。根据西元综合布线实训室的设备配置情况,可以分为五个实训单元,共开发24个实训项目,具体实训项目清单如下表1所示。
针对应用型本科学生创新能力不足的问题,应在学生实践教学创新上下功夫,改变原有千篇一律完成书本实训的传统实训模式,鼓励学生创新实验内容,在完成基础实验之后,对实验内容、实验方法进行改进和优化(例如:在工程布线的时候,除了老师设计的布线路由外,可以让学生自己设计布线路由,只要符合标准和规范,就可以采纳,以提高实验的灵活性和学生的创新思维能力)。最后还可以将学生实验成果编制成创新实验手册,供大家参考学习,也可作为期末考核的评分标准之一。同时,鼓励学生将自己的创新实验步骤录制成微课或制作成课件,教师在课堂上引导学生将自己的成果进行分享和交流,进一步巩固所学。在理实一体实践教学条件的支撑下,以真实企业网络工程项目为主线,采用学生实践操作为主导、教师讲授和演示为辅的情境化教学模式。将真实工程项目案例拆分为多个小的实训项目,通过学生操作演练,在掌握整个网络工程综合布线项目施工流程的基础上,对实训项目进行创新,并以微课、课件、实验手册的形式记录学生的创新实践,转化成一手教学资料和科研成果全面推广。
构建真正意义上的以学生为主导的开放性的实践课程教学模式,以大学生计算机设计大赛、计算机网络应用大赛、创新创业项目申报为切入点,引导学生自主实践,自主开发创新实验,并选取优秀学生实践案例录制成微课形式(学生操作和讲授),创建生生互助学习的模式,通过课堂相互评比、共同提高,最大限度提高学生的学习积极性,最终形成一种创新型、应用型的网络工程人才培养模式并加以推广。
表1 综合布线实训项目一览表
“双师型”骨干教师是应用型本科教育对专业课教师的一种特殊要求,即要求专业课教师具备以下四方面的素质和能力:一是要专业理论基础扎实,有较强的教学能力和科研素养;二是要像工程技术人员那样,专业基础知识渊博,专业实践技能熟练,并且能够组织一定的生产经营、科技推广和指导学生创新创业的能力和素质;三是具备良好的社会沟通、交往、协调和组织能力,即既能在校内与学生进行沟通和交流,又能与行业企业从业人员沟通和协调;四是具备很好的适应能力,既要适应经济、科技和社会等日益变化的时代要求,又有良好的创新精神,善于组织和指导学生开展创造性活动。
网络工程综合布线实训室的建设,除弥补了实践教学条件不足外,还大大提高了教师的实践教学水平。教师可以利用实验室的先进教学设备完成一些工程应用案例的设计、安装和调试,提高教师的实践动手能力。教师还可以利用实训室先进设备开展科学研究,进行课程教学改革,撰写科研论文等,提高“双师型”骨干教师的教学和科研水平,以此推动网络工程应用型专业人才培养成效。
(一)利用实训室资源成功申报科研项目。如“2017年度创新创业教育课程和应用型人才培养课程立项建设项目——楼宇智能化与综合布线、基于校企协同育人的网络工程专业应用型人才培养模式改革与创新”“2017年广东省教育厅合作协同育人项目——网络工程专业综合改革”等。
(二)组织学生参加综合布线相关培训,参加校内外相关技能竞赛。网络专业学生先后获得2016年广东省网络应用技能竞赛三等奖1次、2017年广东省网络应用技能竞赛二等奖1次、2016年广东省大学生计算机设计大赛三等奖1次——“光纤熔接微课”、2017校级竞赛三等奖以上奖项多项。
(三)教师利用业余时间开展教学、科研和教改工作。教师录制的综合布线微课先后在2017中央电化教育馆举办的第二十一届全国教育教学信息化大奖赛高等教育组微课竞赛获得三等奖1次、在2017年广东省教育软件评审大赛中获得三等奖1次等。
高校网络综合布线实训室的建设可以大大提高应用型本科学生的动手操作能力,通过各类技能竞赛展示学生所学,使学生在走上工作岗位后能尽快适应岗位的任职要求,提高学生的就业竞争力,提高高校在同类院校中的品牌知名度。同时也可以为教师教学改革、科研提供硬件支撑,提高教师科研项目申报和论文发表水准。综合布线实训室建成后应充分发挥其作用,提高设备利用率,开设有针对性的实训项目,最终实现网络工程专业人才培养目标。
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[2]李汉坤.计算机网络综合布线系统实验室的设计与实现[J].信息与电脑(理论版),2016(5):175-176.
[3]梁启来.项目式教学法在网络布线设计教学中的应用[J].计算机教育,2017(3):88-91.
[4]顾全.一体化教学在“网络综合布线技术”课程中的探索与实践[J].职教通讯,2017(3):53-54.