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關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)工程;模塊化教學(xué);計算機(jī)專業(yè);項目導(dǎo)向
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)29-0247-02
一、模塊化教學(xué)的必要性
計算機(jī)專業(yè)教學(xué)以培養(yǎng)信息技術(shù)應(yīng)用人才為主要培養(yǎng)目標(biāo),該目標(biāo)決定了計算機(jī)教學(xué)必須重視學(xué)生的信息素養(yǎng)和信息技術(shù)實際應(yīng)用能力的培養(yǎng),以不斷適應(yīng)社會發(fā)展對信息技術(shù)應(yīng)用型人才的需求?;诖?,計算機(jī)專業(yè)教學(xué)應(yīng)突出以社會需求為導(dǎo)向,以應(yīng)用技能為目標(biāo)。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式以學(xué)科體系為中心,注重基礎(chǔ)理論知識的傳授,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)寬泛,覆蓋知識點多。比較適應(yīng)學(xué)術(shù)型、研究型人才的培養(yǎng),而不能很好地滿足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。模塊化教學(xué)以能力培養(yǎng)為關(guān)鍵,打破了傳統(tǒng)的教學(xué)格局,已成為一種國際公認(rèn)的工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的成功范例。在專業(yè)課程的教學(xué)設(shè)計中將一門課程模塊化,可以充分體現(xiàn)“以能力培養(yǎng)為核心”的主導(dǎo)思想,同時構(gòu)建一門專業(yè)課程完整的應(yīng)用能力訓(xùn)練流程,這些“模塊”之間相對獨立,但從整體上看又是互相耦合,彼此聯(lián)系的。這樣的課程體系真正體現(xiàn)了教、學(xué)、練的統(tǒng)一,體現(xiàn)理論指導(dǎo)實踐的應(yīng)用能力培養(yǎng)理念。
因此,計算機(jī)專業(yè)開展模塊化教學(xué)將有利于提升專業(yè)教學(xué)質(zhì)量、實現(xiàn)以應(yīng)用能力為核心的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),探討計算機(jī)專業(yè)的模塊化教學(xué)模式對契合我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的辦學(xué)定位具有重要意義。
二、模塊化教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)我校計算機(jī)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)現(xiàn)狀,結(jié)合模塊化教學(xué)的內(nèi)涵特點,模塊化教學(xué)分為以下三個方面:
1.計算機(jī)專業(yè)模塊化教學(xué)設(shè)計。模塊化教學(xué)以職業(yè)需求為基礎(chǔ),以專業(yè)能力培養(yǎng)為核心,因此模塊化教學(xué)應(yīng)首先成立計算機(jī)專業(yè)職業(yè)分析調(diào)查小組,分析實際工作情況。如通過大量走訪信息產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)、考查兄弟院校等廣泛調(diào)研,確定專業(yè)對口崗位群,分析各個崗位需要的專業(yè)能力,對照卓越標(biāo)準(zhǔn),融合專業(yè)新技術(shù)形成本專業(yè)的能力標(biāo)準(zhǔn)和課程目標(biāo)。然后再既定課程目標(biāo)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行目標(biāo)分解,形成可以量化的模塊,并結(jié)合課程設(shè)置規(guī)律和教學(xué)實際對課程模塊進(jìn)行分類,據(jù)此選擇教學(xué)內(nèi)容。
2.計算機(jī)專業(yè)模塊化教學(xué)的實施條件。為了使模塊化教學(xué)能夠順利實施,實現(xiàn)其教學(xué)目標(biāo),需要學(xué)校和教師的共同努力。從學(xué)校的角度來說,模塊化教學(xué)突出應(yīng)用技能在教學(xué)中的主導(dǎo)地位,因此學(xué)校必須有足夠的教學(xué)設(shè)備支持模塊化教學(xué)的開展,比如多媒體實驗室、圖書館、模擬實訓(xùn)場地等資源,并充分利用校園網(wǎng)絡(luò)開展網(wǎng)上教學(xué),彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。模塊化教學(xué)必須建立配套的師資隊伍,從教師的角度來說,應(yīng)首先更新教育教學(xué)觀念,提高教學(xué)業(yè)務(wù)素質(zhì),形成自身的教學(xué)特長。
3.計算機(jī)專業(yè)模塊化教學(xué)的評價機(jī)制。教學(xué)評價是課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié),因此研究建立合理的模塊化教學(xué)評價機(jī)制是模塊化教學(xué)改革成效的關(guān)鍵。結(jié)合模塊化教學(xué)的特點和我校計算機(jī)專業(yè)的實際情況,明確模塊化教學(xué)評價的核心是專業(yè)實踐能力評價。形成學(xué)生評價為主,專家評價、同行評價、領(lǐng)導(dǎo)評價、自我評價為輔的多元化體系。根據(jù)模塊化教學(xué)的知能結(jié)構(gòu)制定適合模塊化教學(xué)的評價標(biāo)準(zhǔn)。建立和規(guī)范模塊化教學(xué)評價制度。
三、模塊化教學(xué)的實施方案
本研究在我校轉(zhuǎn)型發(fā)展的大背景下,以“提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力”為出發(fā)點,研究循著“調(diào)研確定職業(yè)崗位群分析對應(yīng)的專業(yè)能力形成專業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)對照能力標(biāo)準(zhǔn)分解知識要素開發(fā)模塊化課程體系以項目為導(dǎo)向?qū)嵤┠K化教學(xué)評價模塊化教學(xué)方法成效”的思路展開。具體的實施方案如下:
1.確定崗位群,分析職業(yè)能力要素。遵循模塊化課程以行業(yè)需求為基礎(chǔ)的理念,對計算機(jī)的人才需求市場進(jìn)行調(diào)研,確定專業(yè)所覆蓋的崗位群,分層次確定崗位。計算機(jī)行業(yè)的崗位可分為管理崗位群,如項目經(jīng)理;中高級崗位群,如系統(tǒng)分析員、系統(tǒng)架構(gòu)員、軟件設(shè)計師等;初級崗位群,如測試員、程序員、數(shù)據(jù)庫管理員、系統(tǒng)管理員等。還可以將初級崗位群按技術(shù)不同進(jìn)行領(lǐng)域細(xì)分,如將程序員細(xì)分為Web程序員、移動程序員、嵌入式程序員等。分析職業(yè)崗位需要的專業(yè)能力,如測試員需要具備制定測試計劃、開展白盒測試、黑盒測試、性能測試、安全測試等能力。
2.構(gòu)建模塊化課程體系。根據(jù)崗位專業(yè)能力形成本專業(yè)的能力標(biāo)準(zhǔn),確定本專業(yè)的能力模塊,以計算機(jī)專業(yè)為例,可分為科學(xué)知識、專業(yè)能力、綜合素質(zhì)三大能力方面。以專業(yè)能力為例,又可細(xì)分為軟件分析設(shè)計能力、軟件實現(xiàn)能力、軟件測試與質(zhì)量保證能力、數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理能力、軟件項目管理能力、專業(yè)基礎(chǔ)能力等。以軟件測試與質(zhì)量保證能力為例進(jìn)行能力要素分解,可將其分解為白盒測試能力、黑盒測試能力、自動化測試能力等等,白盒測試可分為邏輯覆蓋測試、路徑覆蓋測試等知識點,黑盒測試可分為等價分類法、邊界值分析法等知識點,將白盒測試和黑盒測試的知識點組成軟件測試課程模塊。計算機(jī)專業(yè)的模塊化課程體系如圖1所示。
3.以項目為導(dǎo)向展開模塊化教學(xué)。項目導(dǎo)向的教學(xué)方法是模塊化教學(xué)的主要方法,在項目的實施過程中,逐一覆蓋模塊化課程的各個子模塊知識點,最后形成完整的項目,達(dá)到模塊化教學(xué)的目標(biāo)要求。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,以小組為單位,進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)。
4.進(jìn)行模塊化教學(xué)評價。模塊化教學(xué)的最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合運用知識的能力,重點強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力和分析問題解決問題的能力,因此在對模塊化教學(xué)進(jìn)行評價時應(yīng)綜合考慮教學(xué)目標(biāo),綜合運用過程性評價和終結(jié)性評價,學(xué)生的最終成績構(gòu)成為:平時成績*0.2+項目過程成績*0.4+項目報告及答辯成績*0.4。其中,平時成績的評價依據(jù)為出勤及課堂表現(xiàn),項目過程成績的評價依據(jù)為項目各個子模塊的實現(xiàn)情況,項目報告及答辯成績的評價依據(jù)為最終項目整體的完成、項目報告的完整性。
四、總結(jié)
模塊化教學(xué)體現(xiàn)了我校轉(zhuǎn)型發(fā)展期應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,計算機(jī)專業(yè)偏重技能實踐的專業(yè)特點,促使我們必須轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,探尋新的教學(xué)方法,才能滿足社會對計算機(jī)相關(guān)人才的需求。(1)教學(xué)內(nèi)容按模塊組織;(2)提高了教師的實踐教學(xué)能力;(3)促進(jìn)了教材建設(shè):模塊化教學(xué)中所涉及到的知識通常以項目案例為支撐,需要不同課程知識的交叉融合,傳統(tǒng)教材注重知識的系統(tǒng)性和完整性,在目前模塊化課程還沒有廣泛推廣的前提下,很難有現(xiàn)成的教材直接用于模塊化教學(xué),因此為了滿足模塊化教學(xué)的需要,必須研發(fā)適用于本校實際的校本教材;(4)避免了知識的重復(fù)講授;(5)提高了學(xué)生的知識水平和實踐能力。
綜上所述,本項目的研究是順應(yīng)我校轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求,對提升計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。
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Discussion on course instruction of computer network for software engineering major
Huang Yongping
(Department of Mathematics and Computer Science, Guangxi Normal University for Nationalities, Chongzuo, Guangxi 532200, China)
Abstract: Aiming at the characteristics, training objectives and the network technology demand of software engineering, combined with the construction of college network laboratory, the arrangement of teaching content and experimental teaching are discussed. A suitable experimental teaching system for software engineering is constructed. In teaching, the basic principles of the network, protocol analysis and network programming application are focused on. The training of practical application ability is emphasized to give the students network knowledge enough for software system design and improve the abilities of system software design and programming.
Key words: computer network; software engineering; curriculum instruction; experiment
0 引言
隨著計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展,軟件產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境逐漸融合,使軟件運行平臺逐漸從封閉、集中的單機(jī)環(huán)境向動態(tài)、開放和多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境轉(zhuǎn)變,軟件系統(tǒng)開發(fā)也逐漸趨向于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)化。因此,網(wǎng)絡(luò)資源和環(huán)境成為軟件系統(tǒng)開發(fā)主要考慮的因素之一[1]。
“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”是計算機(jī)專業(yè)和通信專業(yè)的一門必修課,涉及的知識包括計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù),它是一門交叉型的綜合學(xué)科,是學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識的基礎(chǔ)課程。我院在計算機(jī)專業(yè)側(cè)重軟件工程方向,軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是面向軟件產(chǎn)業(yè)界對軟件工程技術(shù)人才的需求,培養(yǎng)以計算機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā)為基本技能,掌握扎實的計算機(jī)基礎(chǔ)理論知識和較寬的工程專業(yè)知識,具有創(chuàng)新能力、工程實踐能力和團(tuán)隊協(xié)作能力,素質(zhì)全面的復(fù)合實用型軟件人才[2]。因此,軟件工程專業(yè)的“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程不能是單純的理論教學(xué)。
本文圍繞軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),探討軟件工程專業(yè)的“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)方法,根據(jù)軟件工程專業(yè)特點,針對培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需求,合理安排教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建適合軟件工程專業(yè)的實驗教學(xué)體系,加強(qiáng)學(xué)生實踐動手能力和應(yīng)用能力,讓學(xué)生在實驗過程中加深對網(wǎng)絡(luò)知識的理解,提高網(wǎng)絡(luò)軟件編程能力,使之符合軟件工程專業(yè)強(qiáng)調(diào)學(xué)生動手實踐能力的特點。
1 根據(jù)專業(yè)特點,合理安排教學(xué)內(nèi)容
目前沒有專門針對軟件工程專業(yè)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材,通用的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材一般著重介紹網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論知識。大多是以O(shè)SI(Open Systems Interconnection)七層模型或TCP/IP五層模型為線索,采取自頂向下或自底向上的介紹方式[3-4]。內(nèi)容安排上還包括無線網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全、寬帶接入技術(shù)以及新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等,概念太多,知識體系太理論、太抽象,不適合用于以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的軟件工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)。而且,“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程覆蓋知識面廣泛,學(xué)生不可能在有限的時間內(nèi)掌握所有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識,因此,需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選、調(diào)整和組織。
根據(jù)軟件工程專業(yè)的特點,針對培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要,確定本課程教學(xué)內(nèi)容主要包括網(wǎng)絡(luò)基本原理、網(wǎng)絡(luò)常用協(xié)議分析、網(wǎng)絡(luò)編程應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)操作技術(shù),側(cè)重講解網(wǎng)絡(luò)基本原理、網(wǎng)絡(luò)常用協(xié)議分析和網(wǎng)絡(luò)編程應(yīng)用等內(nèi)容。在內(nèi)容的講解上力求循序漸進(jìn),先讓學(xué)生了解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識,主要包括:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r(計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)融合)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要性能指標(biāo)(帶寬、數(shù)據(jù)率等)以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),然后圍繞TCP/IP五層模型,在物理層上重點給學(xué)生講解數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識、常用傳輸媒體和信道復(fù)用技術(shù)。數(shù)據(jù)鏈路層講解上,先簡單介紹現(xiàn)在數(shù)據(jù)鏈路層要解決的基本問題,然后重點講解PPP協(xié)議和以太網(wǎng)技術(shù),讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)常用數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議以加深對數(shù)據(jù)鏈路層功能理解和初步學(xué)會網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析。網(wǎng)絡(luò)層以IP協(xié)議講解作為重點,結(jié)合學(xué)院IP分配情況,讓學(xué)生學(xué)會IP基本配置和子網(wǎng)劃分,通過講解常用的路由協(xié)議讓學(xué)生掌握路由表和分組轉(zhuǎn)發(fā)過程?;诂F(xiàn)在學(xué)院內(nèi)部以及其他單位內(nèi)部大量使用私有IP情況,網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT也作為網(wǎng)絡(luò)層的重點內(nèi)容講解。運輸層,首先讓學(xué)生掌握端口號相關(guān)知識,然后進(jìn)入UDP協(xié)議和TCP協(xié)議學(xué)習(xí),讓學(xué)生充分理解端到端通信和進(jìn)一步掌握協(xié)議分析方法。應(yīng)用層,重點講解常用協(xié)議,包括:HTTP、FTP、DNS等,并安排服務(wù)器配置、協(xié)議分析和編程實驗。如果課時允許,在網(wǎng)絡(luò)安全方面,挑選一些學(xué)生感興趣內(nèi)容進(jìn)行講解,如通過訪問控制列表ACL配置限制上外網(wǎng)的時間、釣魚網(wǎng)站欺騙、ARP攻擊等等;在無線網(wǎng)絡(luò)方面,讓學(xué)生動手進(jìn)行無線路由配置,實現(xiàn)無線上網(wǎng)。
在教學(xué)過程中重點讓學(xué)生掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理、學(xué)會網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析方法、鍛煉網(wǎng)絡(luò)編程能力、學(xué)會基本的網(wǎng)絡(luò)操作和簡單的網(wǎng)絡(luò)配置。在課程內(nèi)容選擇上,要從傳統(tǒng)的偏重計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論的介紹轉(zhuǎn)變?yōu)楸容^實用的學(xué)習(xí),突出實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng),讓學(xué)生具備軟件系統(tǒng)設(shè)計所需的網(wǎng)絡(luò)知識,并進(jìn)一步提高軟件系統(tǒng)設(shè)計和編程能力。
2 注重理論與實驗相結(jié)合
“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程覆蓋知識面廣,概念多、內(nèi)容抽象,如果采用純理論教學(xué)方式,學(xué)生對真實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境缺乏了解,教師很難在有限時間內(nèi)把計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)抽象的原理和協(xié)議講述清楚,學(xué)生也很難真正掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)。因此,“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)需要理論與實驗相結(jié)合,教師講解理論知識同時結(jié)合實際操作培養(yǎng)學(xué)生動手能力,并且實驗教學(xué)中要結(jié)合生活實例,提高學(xué)生興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,讓學(xué)生在動手實驗過程中加深對網(wǎng)絡(luò)理論知識的理解。
目前,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實驗內(nèi)容基本上可以分為三大類。①網(wǎng)絡(luò)基本操作和配置實驗。其內(nèi)容包括:網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(Windows系列或Linux)安裝;各種應(yīng)用服務(wù)器搭建和管理,如學(xué)習(xí)搭建Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、DNS服務(wù)器、DHCP服務(wù)器、郵件服務(wù)器等;進(jìn)行簡單的網(wǎng)絡(luò)配置與管理,如網(wǎng)線的制作、組建局域網(wǎng)、文件共享和安全性設(shè)置、用戶賬戶管理等等。②網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析和編程實驗。在掌握網(wǎng)絡(luò)基本原理的基礎(chǔ)上,理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念和功能,學(xué)會網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析,應(yīng)用高級編程語言(如C、JAVA或C++)編制一些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和服務(wù),實現(xiàn)簡單網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,加深對網(wǎng)絡(luò)原理和協(xié)議的理解。③網(wǎng)絡(luò)工程實驗。學(xué)會交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置與管理;通過網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備或使用模擬實驗軟件組建中小型網(wǎng)絡(luò)等等。
從軟件工程專業(yè)對應(yīng)用型人才需求和培養(yǎng)的角度考慮,學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程,除了對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)理解外,應(yīng)重點掌握TCP/IP協(xié)議分析和應(yīng)用實現(xiàn),充分理解網(wǎng)絡(luò)工作原理,包括數(shù)據(jù)封裝、發(fā)送、接收、解封裝等。所以,構(gòu)建適合于軟件工程專業(yè)的實驗教學(xué)體系,應(yīng)重點安排網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析和網(wǎng)絡(luò)編程類實驗,而對網(wǎng)絡(luò)基本操作和工程類實驗應(yīng)該進(jìn)行分析和篩選,有針對性的安排實驗,以使學(xué)生能在有限時間內(nèi)掌握網(wǎng)絡(luò)基本環(huán)境搭建和基本網(wǎng)絡(luò)配置,加深對網(wǎng)絡(luò)工作原理和協(xié)議的理解。
首先,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析和網(wǎng)絡(luò)編程類實驗是軟件工程專業(yè)的重點,結(jié)合實際網(wǎng)絡(luò)模型和網(wǎng)絡(luò)軟件,從應(yīng)用的角度分析和引導(dǎo)學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)原理知識。指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會網(wǎng)絡(luò)分析和監(jiān)測軟件(如Sniffer、Wireshark等)的使用,學(xué)會捕獲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包,掌握網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分析方法,在這基礎(chǔ)上,鼓勵學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計和協(xié)議實現(xiàn)。內(nèi)容安排上要循序漸進(jìn)、由淺入深,讓學(xué)生容易接受和充滿信心,從而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。可以從學(xué)生熟悉的寬帶撥號上網(wǎng)所用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議PPP協(xié)議開始,該協(xié)議格式簡單,學(xué)生容易接受,有利于對協(xié)議分析方法的掌握,然后按照TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分析和學(xué)習(xí)各層次重要的協(xié)議,如Ethernet幀、ARP協(xié)議(掌握ARP廣播和ARP應(yīng)答過程)、IP協(xié)議、UDP協(xié)議、TCP協(xié)議、HTTP協(xié)議、TFTP協(xié)議、FTP協(xié)議、DNS協(xié)議等[5]。在協(xié)議分析的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生動手編寫網(wǎng)絡(luò)程序,如編程實現(xiàn)Ethernet幀的封裝與解析、IP數(shù)據(jù)包的捕獲與解析,實現(xiàn)功能簡單的Socket 通信軟件(如TFTP簡單文件傳輸)。通過實際網(wǎng)絡(luò)編程訓(xùn)練,讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)從應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層的封裝和解封裝過程,加深對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與實現(xiàn)方法的理解,掌握網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中軟件編程的基本方法,逐步提高網(wǎng)絡(luò)軟件編程能力。
其次,在網(wǎng)絡(luò)基本操作訓(xùn)練方面,讓學(xué)生掌握常用網(wǎng)絡(luò)工具的使用以及能夠進(jìn)行簡單網(wǎng)絡(luò)配置,能為軟件設(shè)計實現(xiàn)必要的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置,內(nèi)容主要包括:局域網(wǎng)組網(wǎng)、IP配置、Web服務(wù)器、DNS服務(wù)器的配置。此外,讓學(xué)生掌握一些最基本的網(wǎng)絡(luò)知識以及做聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)必須用到的基本技能,包括直連線、交叉線的使用;ping、ipconfig、tracert等基本網(wǎng)絡(luò)命令的使用;簡單的網(wǎng)絡(luò)故障排除和基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。
最后,網(wǎng)絡(luò)工程管理類實驗讓學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有感性認(rèn)識,輔助學(xué)生對相應(yīng)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)技能的理解。我院內(nèi)部擁有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和安全、網(wǎng)絡(luò)綜合布線實驗室,學(xué)生可以在實驗室認(rèn)識課本上所講述到的交換機(jī)和路由器以及綜合布線系統(tǒng),包括機(jī)房的機(jī)柜、配線架、實際的物理連線以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌黾痈行哉J(rèn)識。在此基礎(chǔ)上,可以通過實際設(shè)備或通過使用Cisco官方模擬軟件Packet Tracer組建中小型網(wǎng)絡(luò),幫助學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)。通過簡單交換機(jī)配置,讓學(xué)生掌握虛擬局域網(wǎng)VLAN,學(xué)習(xí)劃分VLAN方法。路由器配置方面,重點讓學(xué)生掌握靜態(tài)路由和動態(tài)路由RIP協(xié)議的配置,以理解路由表、路由協(xié)議以及分組轉(zhuǎn)發(fā)過程;實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT實驗[6],充分理解私有IP和公有IP地址相關(guān)知識。對于能力比較強(qiáng)的學(xué)生,鼓勵他們完成一些比較難但廣泛實用的實驗(如VPN)等。
湖南商學(xué)院是一所以經(jīng)貿(mào)、管理等商科類專業(yè)為主,工、理、文等專業(yè)學(xué)科共同發(fā)展的商科類高等院校,這是由我校的辦學(xué)歷史,學(xué)科特色等因素決定的,在這樣的背景下,我校計算機(jī)專業(yè)的培養(yǎng)方案不能照搬其它綜合類高等院校計算機(jī)專業(yè)的培養(yǎng)方案,應(yīng)該根據(jù)商科院校的特色,更加注重學(xué)生商科背景下的計算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng),才能使學(xué)生在就業(yè)時有更大的競爭優(yōu)勢。隨著高等院校課程教學(xué)改革的不斷深入,互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需要,如何更能體現(xiàn)“求創(chuàng)新,重實踐”的實踐教學(xué)改革思路,如何將課程的改革推向更深、更寬、更廣的范圍,切實提高學(xué)生的實際動手能力,是我們目前迫切需要解決的問題之一。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程是計算機(jī)專業(yè)必修的一門課程,通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)工程的綜合布線、交換機(jī)技術(shù)、路由器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、服務(wù)器技術(shù)等原理、配置方法與應(yīng)用部署方式,根據(jù)湖南商學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2016版人才培養(yǎng)方案的介紹,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程這門課程一共有2個學(xué)分,課時為32課時,其中理論課時16,實踐課時16,先修課程為計算機(jī)組成原理,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理等。
1 湖南商學(xué)院計算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程課程中存在的主要問題
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程這門課程重點介紹網(wǎng)絡(luò)工程的基礎(chǔ),網(wǎng)絡(luò)工程綜合布線,交換機(jī)技術(shù)與應(yīng)用,路由器技術(shù)與應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用的原理及配置方法,我們在教學(xué)中存在的主要問題有:
1.1 教學(xué)中以介紹主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為主,而網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、服務(wù)器技術(shù)卻介紹不足
該門課程的理論課時為16,即每周2節(jié)課,講授8周,課時主要安排給了交換機(jī)技術(shù)與應(yīng)用中的交換機(jī)配置基礎(chǔ),交換機(jī)互連技術(shù),交換機(jī)VLAN技術(shù),交換機(jī)生成樹技術(shù)。路由器技術(shù)與應(yīng)用中的路由器配置基礎(chǔ),路由協(xié)議及其配置,三層交換技術(shù),訪問控制列表和網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與服務(wù)器技術(shù)則安排了很少的課時進(jìn)行講授。
1.2 網(wǎng)絡(luò)工程的理論教學(xué)環(huán)節(jié)中實際的項目案例安排不足
在網(wǎng)絡(luò)工程的理論教學(xué)中,重點介紹設(shè)備的配置方法和應(yīng)用,由于沒有引入整體的網(wǎng)絡(luò)工程項目案例,使學(xué)生在學(xué)習(xí)設(shè)備的配置時感到枯燥和繁瑣,不能體會到設(shè)備能夠在項目中實現(xiàn)互通的樂趣。
1.3 針對網(wǎng)絡(luò)工程課程的考核重點,過多強(qiáng)調(diào)的是理論環(huán)節(jié)的考核
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程的考核采用無紙化機(jī)試的考核方式,以理論考核為主,以實踐考核為輔,這種考核方式的缺陷是缺乏對大型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的配置和操作,使學(xué)生不能將理論知識轉(zhuǎn)化為實踐能力。
2 網(wǎng)絡(luò)工程課程教學(xué)改革探討
針對在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程課程教學(xué)中存在的主要問題,我們提出以下幾個解決問題的對策。
2.1 理論教學(xué)中增加網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、服務(wù)器技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容
針對理論教學(xué)中課時過多集中于交換機(jī)技術(shù)與路由器技術(shù)的問題,增加網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與服務(wù)器技術(shù)的內(nèi)容,尤其是安全技術(shù)中的虛擬專用網(wǎng)VPN技術(shù)具有很強(qiáng)的實踐應(yīng)用價值。VPN技術(shù)是指將物理上分布在不同地點的局域網(wǎng),通過公眾網(wǎng)構(gòu)建成一個邏輯上的專用網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)安全可靠,方便快捷的通信,VPN技術(shù)采用了加密、認(rèn)證、存取控制、數(shù)據(jù)完整性等措施,相當(dāng)于在各VPN設(shè)備間形成一些跨越INTERNET的虛擬通道、隧道,使得敏感信息只有預(yù)訂的接收者才能讀懂,實現(xiàn)信息的安全傳輸,使信息不被泄露、篡改和復(fù)制。目前VPN技術(shù)廣泛應(yīng)用于企業(yè)員工遠(yuǎn)程辦公,企業(yè)內(nèi)部各分支機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連,以及B2B之間的安全訪問服務(wù),因此學(xué)習(xí)和掌握VPN技術(shù)十分重要。
2.2 增加網(wǎng)絡(luò)工程理論教學(xué)環(huán)節(jié)中項目案例的安排
針對網(wǎng)絡(luò)工程理論教學(xué)環(huán)節(jié)中項目案例安排不足的問題,增加實際案例的教學(xué)講解。例如,每教授一個重點知識點,都配置一個實際網(wǎng)絡(luò)工程的案例講解,通過案例來理解理論,使學(xué)生能夠真正做到靈活運用和融會貫通。
2.3 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)工程的實踐教學(xué),將網(wǎng)絡(luò)工程課程拆分為網(wǎng)絡(luò)工程和網(wǎng)絡(luò)工程實驗兩門課程
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程這門課程具有它的特殊性,應(yīng)該重點強(qiáng)調(diào)實踐環(huán)節(jié),將網(wǎng)絡(luò)工程課程拆分為網(wǎng)絡(luò)工程和網(wǎng)絡(luò)工程實驗兩門課程,考核方式均采取網(wǎng)上無紙化考核方式,理論測試以選擇題、判斷題和問答題為主,而實驗的測試以網(wǎng)絡(luò)工程的配置題為主,重點考核學(xué)生在面對網(wǎng)絡(luò)工程的問題時的實際解決能力。配置題以交換機(jī)、路由器的配置為主,如交換機(jī)的VLAN劃分,生成樹協(xié)議,路由器的靜態(tài)路由配置,RIP路由協(xié)議配置,OSPF路由協(xié)議配置,三層交換機(jī)靜態(tài)路由配置,ACL訪問控制列表配置,PPP協(xié)議配置,VPN配置等等。
3 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程課程教學(xué)改革的具體成效
在理論教學(xué)過程中,通過網(wǎng)絡(luò)工程配置案例教學(xué),使學(xué)生掌握了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基本理論與基本配置,通過拆分網(wǎng)絡(luò)工程課程,將網(wǎng)絡(luò)工程分為網(wǎng)絡(luò)工程和網(wǎng)絡(luò)工程實驗兩門課程,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置訓(xùn)練,讓學(xué)生熟練掌握配置設(shè)備的理論和方法,為學(xué)生進(jìn)行下一步的網(wǎng)絡(luò)工程師的認(rèn)證打下堅實的基礎(chǔ)。
在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實驗的考核過程中,引入無紙化考試系統(tǒng),學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成設(shè)備的配置才能合格,對學(xué)生的動手能力要求更高,使考核機(jī)制更加科學(xué)化和實用化。
通過該課程理論與實踐的結(jié)合,使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中能夠熟練地運用網(wǎng)絡(luò)工程的理論方法來解決實際問題,教學(xué)效果有了很大程度的提升。