网络工程类教学体制探析

网络工程类教学体制探析

作者:杨瑞君 刘云翔 陈颖 瞿彬 单位:上海应用技术学院计算机科学与信息工程学院

本文主要针对应用型人才的培养,基于工程化理念进行实践教学体系的研究,核心在于加强科学文化基础知识学习的基础上,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为主,重构人才培养方案、专业实践教学体系,着力推动实践教学体系改革,加强大学生创新能力训练,加强跨专业、跨学科的复合型人才培养,同时进一步完善教学质量监控体系的构建。

网络工程专业实践教学存在问题与分析

目前,国内外高等教育教学改革的研究中,人们积极探讨如何才能有效地培养出有用的人才,尤其是面向工程实践的一线工程师人才。人们的研究主要集中在实践教学体系研究、教学管理模式研究,师资队伍建设研究、校企合作研究、产学研结合研究等几个方面。国内外不少大学的众多院系加入了CDIO全球工程教育改革组织,采纳该组织以构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)四个阶段性的工程内容为学生能力培养目标的理念,将工程教育视为一系列的服务性工程产品制造过程,并以层次化的架构来组织师生的学习活动,进行一定的创新性工程教育。国内外相关的基于CDIO的教学实践模式的研究和应用仍在反复修正和继续完善中。对于本科应用型人才的培养,研究者大都认同“既要遵循本科教育教学的基本规律和基本要求,又要突出培养目标的应用性”,一般都是根据岗位对人才需求的实际,科学设计应用型人才的知识、能力、素质体系,体现本科教育的厚基础与岗位技能的有机结合。国内外研究者提出的一些教改方案中,主要包括了合理制定培养方案,创新人才培养模式、深化课程体系改革构建与应用型人才培养相适应的课程体系与教学内容、打造课外科技创新平台营造实践创新氛围、实施职业技能考证,强化岗位应用技能和职业技能培养、搭建实践教学与创新平台、拓展实践教学资源、实施产学研合作、加强师资队伍建设等一些措施和建议,从不同层面不同角度阐述了适合各自学校或院系的发展思路和教改理念。部分研究者对于实践教学体系的建设内涵,提出了一些有益的建议,包括:理论教学与实践教学进行有机结合,明确实践教学的基本定位;实践教学与学科专业发展和科学研究进行有机结合,改造更新实践教学内容体系;课内培养与课外实践活动进行有机结合,拓展学生自主研究与创新能力培养空间;校内与校外共建进行有机结合,建立稳定的校内外实践教学基地;整体性培养与个性化教育进行有机结合,实施因材施教和突出学生的主体地位。这些建议在一定程度上是可以促进和实现理论和实践结合,从而有效提高教学质量。国家提出卓越工程师教育培养计划之后,国内绝大多数大学都在积极实施卓越计划,从不同层次不同专业的实践效果来看,卓越计划的确对高等教育面向社会需求培养人才,调整人才培养结构,提高人才培养质量,推动教育教学改革,增强毕业生就业能力都有重要的示范和引导作用。各高校在卓越计划实施中,不少高校对于工程化理念基础上的人才培养提出了一些思路和措施。考虑到人才的多样性,决定着不同类型的人才质量,所以不能用同一标准去衡量人才,即不同类型的人才都有卓越。有研究者认为不同类型和层次的高等学校在人才培养上有着各自不同的使命和责任,都应该能够在各自的层次和领域培养出一流的人才。应该对高等学校实行分类管理、引导合理定位、克服同质化倾向、鼓励办出特色。“卓越计划”提出的“分类实施、形式多样、追求卓越”的理念,事实上也强调了各种类型的高校,应该在具有优势特色的专业领域,采取多种教育教学方式,在不同类型工程人才的教育培养上追求卓越。所以,同样的理念在不同层次的高校中去实施,其内涵必定有较大的差异,工程化理念基础上的人才培养也应是各有特色和各自错位发展。综上,可以看到,基于工程化理念的人才培养模式研究方面,国内外部分高校在积极探索,但仍处于理论研究和实践摸索阶段,还有较多内容需要加以深入探讨、详细论证,更重要地是如何将研究成果能更好地结合在教育教学实践中。本文所述的实践教学体系重构基于上海应用技术学院计算机科学与信息工程学院的网络工程专业教学改革实践,上海应用技术学院计算机科学与信息工程学院一直以学校中长期发展规划和085工程为引领,以应用型创新人才培养为目标,不断进行人才培养模式的研究,按照学院发展的客观要求,不断调整和优化人才培养方案。本文将在理论研究和实际试运行相结合的基础上,在实践教学体系的研究和重构方面做出尝试。

工程化理念下的实践教学改革意义和方法

通过把工程化理念引入到实践教学的教学改革研究,对于教学实践和人才培养的质量将会起到较大的促进作用。首先将促进网络工程专业卓越工程师计划的实施,同时促进专业和外界,尤其是信息产业界企事业单位的横向联系,有利于校内外实习基地的建设,有利于学生参加各种社团活动和社会活动。其次将促进人才培养计划、课程结构的改革,不断增加实践课程,促进理论教学和实践教学的融合。促进实践教育环节的增强,不断加强学生的专业教学,尤其是把专业知识应用到实践中去的实践教学,通过大量的实践教育,可以提高学生的职业选择能力和岗位适应能力,使其能够很快适应工作岗位的需要。再次可以促进本科生科研制度的制定和实施,鼓励本科生通过科技创新活动提高实践动手能力和解决实际问题的能力,同时鼓励学生创业,在保障制度上进行一定的探索。同时可以促进毕业生的就业能力提升,通过职业培训、职业指导、证书计划等方式加强学生就业能力的培养。本文在进行实践教学体系研究时,遵循几个重要的原则,也是重构实践教学体系的重要原则,即:理论和实践相结合的原则,研究实行滚动式推进,理论研究领先,在提出理论假设和人才培养模式改革框架设计后,开展行动研究,检验、丰富、发展、推进和完善人才培养模式,最终把理论假设转化为新的人才培养改革模式。研究和应用相结合的原则,研究将逐步试点,在具体的某些年级某些班级将理论研究的成果进行初步的试运行,观察、分析、评价和论证前期研究成果的具体落实情况,通过不断的验证和实践,逐步将研究的成果应用到实际教学。坚持专业发展特色的原则,专业将坚持自己的特色发展,力争实现不仅与上海本地兄弟院校,而且与国内同类型大学的网络工程专业的错位发展。基于此,在进行实践教学体系研究时,采取的研究方法将不拘一格,充分采取适合专业发展和能够促进教学改革的科学方法,即:深入的文献分析与理论研究,文献分析将对实践教学方面的专业文献进行研究和分析,理论研究包括系统钻研实践教育、实践教学、职业教育教学等方面的相关研究成果,进行体系构建和制度研究的理论基础研究。广泛的调查研究,通过调查研究国内外同类专业在实践教育教学方面的现状和先进成果,坚持特色基础上,合理引入成功的理论、方法和相关制度、成果等。专业将研究适合本学院需要的科学的专业实践教学体系,坚持工程化的理念,对实践教学内容、实践课程体系、实践教学计划、实践教学方法进行改革和创新,并将在专业内进行一定的试行,在试行中不断进行论证、完善和总结。构建面向企业实际需求的实践教学体系,将逐步建立校内外实习基地,建立产学研联合开发基地,通过案例研究、经验总结等方法,不断完善实践教学体系的内涵,不断扩充教改的内容,力争使实践教学能与理论教学能有机结合。#p#分页标题#e#

工程化理念下构建网络工程实践教学体系

实践教学体系是由实践教学活动中的各要素构成的有机整体,具体包含实践教学活动的目标体系、内容体系、管理体系和保障体系等要素。工程化的理念应该贯穿到整个体系的设计和构建中。

1突出工程化的特色网络工程专业在大量企业、行业协会走访、调研的基础上,充分讨论、征求各方意见后,不断对专业实践教学体系进行了调整与修订,突出“实基础、宽口径、强能力、重应用”的网络工程一线工程师人才培养目标,强调“专业学习不断线”、“外语学习不断线”、“实践环节不断线”和“素质教育不断线”,以适应网络工程领域对应用技术型人才提出的高要求。首先在知识结构上,注重分析和引入网络工程各类型工程项目的内容,在教学计划、教学大纲的制定和完善中注重学科的整体性以及应用性,构建了网络工程专业科学的课程体系,使学生通过4年的学习具备了较为深厚的理论基础。其次教学实践中,拓宽教学内容,注重工程实际项目的引入,采用“平台加柔性化模块”的教学架构,通过搭建公共基础课、专业基础课、专业选修课和公共选修课平台,以及可选的专业课柔性化模块,体现出培养应用人才的定位。再次专业技能培养中,注意不断增强学生实践能力,让教学活动始终围绕学生专业技能的提升而展开,紧跟计算机学科的最新发展,精选教学和实验内容,通过实施一系列的措施,促使学生在4年的大学中,专业技能逐步得到增强。

2形成1个主线3个层次5个模块的框架结构网络工程专业在创建工程化实践教学体系时,坚持“课内外贯通、校内外结合、产学研一体”的工程化理念,将综合素质、实践能力和创新能力进行分解,尝试建立“一主线、三层次、五模块”的实践教学体系。“一主线”,是指以培养学生实践能力和创新精神为目标的一条主线;“三层次”,是指将学生的能力由低到高分为基本技能、综合技能、强化技能三个层次;“五模块”则是指根据实践教学不同环节的特点,将实践教学分为实验教学模块、实习教学模块、课程设计模块、企业实战项目模块、毕业论文(设计)模块,强调实践各模块的衔接与循序渐进。

3突出实践教学体系建设的重点内容实践教学包括教学目标、教学内容、教学条件、教学管理和教学评价等方面,在构建体系时,应更多地突出教学内容和教学条件体系尤其是师资建设的内容。教学目标体系建设:实践是对理论的验证、深化和提升,要求学生通过实践教学,在基本技能和职业技术技能方面,具备了从事网络工程及相关行业的职业素质和能力,同时注重在团队精神、创新精神、实践理念等方面不断提升学生的综合素质和工作作风。教学内容体系建设:实践教学的形式多样,包括有课堂教学、课程设计、毕业设计、校外实习等。在实践教学体系构建时,结合卓越工程师培养计划,要不断调整实践教学的课程模块,加大实践教学课时量,尝试改变实践教学法,按照学生从了解到熟悉再到掌握的接受过程,分别进行相关的基本技能、综合技能、强化技能的训练。网络工程专业常规实践教学内容如下表所示:网络工程专业基于对对历年来采取的教学内容进行的梳理,尝试对实验类模块进行整合与重构,将原来的实验内容进行精选、合并和补充,按层次结构分段设出基础型实验、专业提高型实验、实训创新型实验。比如计算机网络原理、计算机通信技术、网络工程、网络管理、路由交换技术、协议分析与测试这几门主干课程的实验部分,在实践教学中发现,有一部分内容多多少少存在一定的重叠,这就需要不仅仅在培养计划和教学计划的制定方面进行合理的和科学的整合,更需要在实践教学中,将这几门课的实验部分,按照网络工程专业的内在特点和课程在整个教学过程中的层次结构,进行较大幅度的调整和整理,整体重构出科学的实验模块,具体可以在实验内容、实验类别、实验适应阶段、实验的前后承接次序等方面进行详细的设计,并进行试行,及时进行相关论证。网络工程专业按照发展要求重构的实践教学内容体系具体如下表所示:教学条件体系建设:在实践体系中,教学条件的改善越来越显其重要性,这包括两个方面,一是硬件条件、二是师资力量。硬件条件包括有专业实验室、校内实习基地、校外实习基地、校企合作联合工作室。硬件条件的改善,往往需要数年的建设和积累,通常网络工程专业应该具备有有“网络安全实验室”、“网络协议实验室”、“综合布线实验室”,“无线传感器网络实验室”、“网络程序设计实验室”、“网络基础实验室”等,且应该在课余时间面向所有学生免费开放,并配有专业辅导教师指导学生进行课外实践,给学生提供了足够的工程实践场所和实践时间。网络工程专业要突出工程化理念来建设硬件条件,就必须建设较多的校内外校企合作基地,建设具有较高水平的创新性实验项目,使学生尽量能在大2下学期开始,直到大4毕业前,都可以进入到实习基地进行专业实习,不仅锻炼专业技能,而且提升就业竞争力。企业学习(实习)是人才培养中的重要环节,也是学校培养向企业后延、企业人力资源向学校前伸的联合培养方式,构建体系时应不断探索校企合作模式,完善现有的培养方案,对学生在企业学习阶段的培养目标、培养标准、培养计划(课程或环节)、入选企业、工程实践条件、师资配备等方面做出明确规定。在实习单位的选择上,主要面向相关专业领域知名企业或研究单位。通过多种方式与企业合作,建立一批高水平且相对稳定的校外培养基地。

师资力量的改善,更需要专业进行长期的队伍建设,师资建设的制度化、规范化,对于实践教学体系的形成有很大的助推作用。在工程化理念下,应该重视师资的网络工程行业专业工程背景,比如在教学实践中尝试建立“教师—工程师”有机结合的新机制,加大教师工程实践能力培养力度,提升每位教学一线专业教师的工程能力素养,强化其一线工程知识背景,优先聘请有企业工作经历的兼职教师,努力提高专业课教师中具备在企业工作的工程实践经历的教师比例,或者从企业聘请工程师来学校兼职教师,或派遣教师到企业参加工程实践等。这将有助于将工程实践经验及相关的科研项目成果直接带到课堂教学和实践教学,尤其在学生的毕业设计方面,可以较大比例的采取校企合作的题目,大大促进学生的实践动手能力培养,缩短从学生到工程师的培养时间。除此之外,在实践教学过程中,还应鼓励和支持专业教师积极开展科学研究,并将科学研究成果用于专业实践教学,使专业教学的内涵和外延不断拓展,为培养高水平的网络工程专业人才提供了更好的外部条件。#p#分页标题#e#

教学管理体系建设:在严格执行学校和学院制定的相关实践教学管理办法和措施的基础上,网络工程专业的实践教学管理需要针对自身特点,制定适合专业发展和学生培养的实施细则。从实践教学大纲的制定、实践教学指导书的编制、实践教学实验室、基地的日常运维管理办法等方面进行完善和提高。对于培养应用型本科人才来说,要突出工程化的培养理念,还应鼓励教师参与教育教学改革,编著适合专业自身发展和学生特点的实践教学类教材,出版的教材绝大部分是围绕学生工程实践能力的培养,突出应用型教育特点,有效支撑一线工程师人才培养模式的形成。教学评价体系建设:评价涉及到的内容包括实践教学质量和学生实践质量两个部分,分别对应于对教师和学生的考核,构建实践教学体系时,必须按照教学目标的要求、严格检查和审核教学过程中的实践内容,注重过程管理。综上,通过实践教学体系的5个方面,尤其是在教学内容体系和教学条件体系的构建,将大力促进学生知识、能力、素质的协调发展,提高对社会的适应能力和综合竞争力。

结论

本文借鉴发达国家高等教育中与工程化教育相关的先进理念,基于工程化理念完善专业实践教学体系,以专业基础为核心、以实战能力培养与创新能力培养为目标,促进形成合理的一线工程师人才培养模式。通过完善和重构实践教学体系,网络工程专业的实践教学将由课程实验、课程设计、项目实践、企业实践、专业实习、毕业设计等构成,将形成基础性、应用性、开放性、实战性有机结合的实践教学体系。