网络工程专业的研究方向(6篇)

来源:网络

网络工程专业的研究方向篇1

[关键词]BP神经网络农业工程农业管理农业决策

一、引言

采用神经网络算法的信息处理技术,以其较强的计算性和学习性,现如今已经在各工程领域内得到了广泛应用。随着科技不断的发展和研究的不断深入,农业系统中采用的传统分析和管理的方法已经不能满足农业工程领域快速发展的需要。在农业系统中采用神经网络技术可在一定程度上可弥补传统方法的不足,现已成为实现农业现代化的一个重要途径。神经网络现已在农业生产的各个环节得到广泛的应用,从作物营养控制、作物疾病诊断、产量预测到产品分级,显示了巨大的潜力,并正以很快的速度与生产实际相结合。目前应用比较多的BP神经网络,可通过学习以任意精度逼近任何连续映射,在农业生产与科研中展示出了广阔的应用前景。

BP人工神经网络方法。人工神经网络是对生物神经网络的简化和模拟的一种信息处理系统,具有很强的信息存贮能力和计算能力,属于一种非经典的数值算法。通常可分为前向神经网络、反馈神经网络和自组织映射神经网络。BP神经网络(BackpropugationNeura1Network)是一种单向传播的多层前向神经网络,可通过连续不断的在相对于误差函数斜率下降的方向上计算网络权值以及偏差的变化而逐渐逼近目标值,每一次数字和偏差的变化都与网络误差的影响成正比,并以反向传播的方式传递到每一层,从而实现了神经网络的学习过程。BP人工神经网络的结构如图所示,BP神经网络可分为输入层、中间层(隐含层)和输出层,其中输入和输出都只有一层,中间层可有一层或多层。同层的网络结点之间没有连接。每个网络结点表示一个神经元,其传递函数通常采用Sigmoid型函数。BP神经网络相当于从输入到输出的高度非线性映射,对于样本输入和输出,可以认为存在某一映射函数g,使得y0=g(xi),i=1,2,3,…,m,其中m为样本数,xi为输入样本,yo为输出结果。

BP神经网络的一个显著优点就是其可进行自学习,能够通过训练得到预期的效果。其学习过程由正向传播和反向传播组成,神经网络的输入值经过非线性变换从输入层经隐含层神经元的逐层处理传向输出层,此为正向传播过程。每一层神经元的状态将影响到下一层神经元状态。如果输出层得到的数值与期望输出有一定的偏差,则转入反向传播过程。神经网络通过对输入值和希望的输出值(教师值)进行比较,根据两者之间的差的函数来调整神经网络的各层的连接权值和各个神经元的阈值,最终使误差函数达到最小。其调整的过程是由后向前进行的,称为误差反向传播BP算法。具体学习过程如下:

(1)随机给各个权值赋一个初始权值,要求各个权值互不相等,且均为较小的非零数。

(2)输入样本集中每一个样本值,确定相应的网络实际输出值。

(3)计算实际的输出值与相应的样本集中的相应输出值的差值。

(4)按极小误差方式调整权值矩阵。

(5)判断网络误差是否小于训练前人为设定的一个较小的值,若小于,则跳出运算,此时的结果为神经网络的最终训练结果;若大于,则继续计算。

(6)判断最大迭代次数是否大于预先设定的数,若小于,返回(2);若大于,则中止运算,其结果为神经网络的最终训练结果。

上述的计算过程循环进行,直到完成给定的训练次数或达到设定的误差终止值。

二、BP神经网络在农业工程领域中的应用

1.在农业生产管理与农业决策中的应用

农业生产管理受地域、环境、季节等影响较大,用产生式规则完整描述实际系统,可能会因组合规则过多而无法实现。神经网络的一个显著的优点就是其具有较强的自学习、自适应、自组织能力,通过对有代表性的样本的学习可以掌握学习对象的内在规律,从而可以在一定程度上克服上述信息量大的问题。神经网络在农业生产管理方面可用于农作物生长过程中对农作物生长需求进行预测,从而通过对养分、水分、温度、以及PH值的优化控制达到最优的生长状况。采用神经网络预测算法的主要思想可描述为:(1)收集一定规模的样本集,采用BP算法进行训练,使网络收敛到预定的精度;(2)将网络权值矩阵保存到一存储介质中,例如文本文件或数据库中;(3)对于待预测数据的输入部分,从存储介质中读出网络连接权值矩阵,然后通过BP神经网络的前向传播算法计算网络输出,输出结果既是预测出来的数值向量。如霍再林等针对油葵不同阶段的相对土壤含盐浓度对其产量的影响有一定的规律的现象,以油葵的6个成长阶段的土壤溶液含盐的相对浓度为输入样本,相对产量为输出样本,通过比较发现,训练后的神经网络能较好预测油葵产量,采用此方法可补充传统模型的不足,为今后进一步的研究开辟了新路。

在农业决策方面,主要将农业专家面对各种问题时所采取的方法的经验,作为神经网络的学习样本,从而采用神经网络建立的专家系统将从一定程度上弥补了传统方法的不足,将农业决策智能化。如何勇、宋海燕针对传统专家系统自学习能力差的缺点,利用神经网络可自我训练的优点,将神经网络引入专家系统中。将小麦缺素时的田间宏观表现,叶部、茎部、果实症状及引起缺素的原因这五个方面的可信度值作为神经网络的输入量,将农业专家诊断的结论作为输出量,将这些数据作为神经网络的训练数据。实际应用表明此系统自动诊断的结果与专家现场诊断的结果基本一致,从而采用该系统能够取代专家,实现作物的自我诊断,为农业管理方面提供了极大的帮助。如马成林等针对于传统施肥决策方法中非线性关系描述不足的问题,基于数据包分析和BP神经网络,建立了施肥决策模型,应用表明,在有限的范围内,模型预测结果较为合理,可以反映玉米的需肥特性。刘铖等人提出采用神经网络应用在农业生产决策中,以莜麦播种方式决策为例,通过对产生式规则的分析导出神经网络输入、输出单元数,并通过多次试验确定隐层单元数,用MATLAB方针结果表明,采用神经网络作为农业生产决策的方法,取得了较好的效果。谭宗琨提出将基于互联网环境下的神经网络应用在玉米智能农业专家系统中,根据农作物发育进程分成若干个发育期,分别对各个发育期建立管理模型,依照作物各发育期进程时间间隔,由计算机系统自动选取相应的模型进行决策。应用分析的结果表明采用神经网络的玉米智能专家系统已初步接近农业生产的实际。

2.在农产品外观分析和品质评判

农产品的外观,如形状、大小、色泽等在生产过程中是不断变化的,并且受人为和自然等复杂因素的影响较大。农产品的外观直接影响到农产品的销售,研究出农作物外观受人为和自然的影响因素,通过神经网络进行生产预测,可解决农产品由于不良外观而造成的损失。如Murase等针对西红柿表皮破裂的现象,西红柿表皮应力的增长与西红柿果肉靠近表皮部分水分的增加有关,当表皮应力超过最大表皮强度时,将导致表皮破裂。用人工神经网络系统,预测在环境温度下的表皮应力,可通过控制环境变量来减少西红柿表皮破裂所造成的损失。

在农业科研和生产中,农产品的品质评判大多是依赖于对农产品外观的辨识。例如对果形尺寸和颜色等外观判别果实的成熟度,作物与杂草的辨别,种子的外观质量检测。由于农业环境的复杂性和生物的多样性,农产品的外观不具有较确定的规律性和可描述性,单一采用图像处理技术辨识农产品的外观时不宜过多采取失真处理和变换,否则则增加图像处理的复杂性,特征判别也相对困难。人工神经网络由于其具有自学习、自组织的能力,比较适宜解决农业领域中许多难以用常规数学方法表达的复杂问题,与图像处理技术相结合后,可根据图像特征进行选择性判别。采用此方法可以部分替代人工识别的工作,提高了生产效率,也有利于实现农业现代化。如Liao等将玉米籽粒图像用34个特征参数作为神经网络的输入变量,将输出的种粒形态分为5类,经过学习的神经网络对完整籽粒分类的准确率达到93%,破籽粒分类的准确率达91%。

3.蔬菜、果实、谷物等农产品的分级和鉴定

在农业生产中,蔬菜、果实、谷物等农产品的分级和鉴定是通过对农产品外观的辨识进行的。传统的农产品外观的辨识方法费时费力、预测可靠度很低,而且多采用人工操作,评价受到操作者主观因素的影响,评判的精度难以保证。利用人工神经网络技术结合图像处理技术可部分代替以往这些主要依靠人工识别的工作,从而大大提高生产效率,实现农业生产与管理的自动化和智能化。

利用BP神经网络技术对农产品果形尺寸和颜色等外观评判,目前国内外已有不少成果用于实际生产中。何东健等以计算机视觉技术进行果实颜色自动分级为目的,研究了用人工神经网络进行颜色分级的方法。分别用120个着色不同的红星和红富士苹果作为训练样本集对网络进行离线训练。两个品种的苹果先由人工依据标准按着色度分成4级,对每一个品种分别求出7个模式特征值作为BP网络的输入,用训练好的神经网络进行分级。结果表明红富士和红星果实的平均分级一致率分别为94.2%和94.4%。刘禾等用对称特征、长宽特征、宽度特征、比值特征等一系列特征值来描述果形。采用BP网络与人工智能相结合,建立果形判别人工神经网络专家系统。试验水果品种为富士和国光。试验表明系统对富士学习率为80%,对非学习样本的富士苹果的果形判别推确率为75%,系统对国光学习率为89%,对非学习样本的国光苹果果形判别系统的难确率为82%。

三、未来的发展方向

人工神经网络的信息处理技术现已在农业工程领域内得到了迅速的应用,采用人工神经网络算法的农业系统能够从一定程度上改善控制效果,但此技术在农业范围内还不够成熟,有待于进一步的研究。今后科研的方向大体上可以从以下几方面着手:

1.人工神经网络算法的改进

人工神经网络算法由于本身具有一定的缺点,从而采用人工神经网络的算法的信息处理技术在应用过程中具有一定的局限性。在今后的研究中,可以从人工神经网络方向着手,改进人工神经网络算法,从而实现其在农业领域内更好的应用。近年来随着模糊算法、蚁群算法等算法的相继出现,将神经网络与其他算法结合在一起已经成为了研究的热门话题,也是未来算法研究的主要方向之一。

2.应用领域的扩展

人工神经网络算法在农业工程方面现已得到了迅速的发展,扩展其在农业工程领域的应用范围是未来的一个主要研究方向。人工神经网络由于其具有自学习能力,可对农业系统的非线形特性进行较好的描述,采用人工神经网络可解决传统方法的不足,从而实现农业现代化。如何将神经网络较好地引入到农业系统,解决农业工程中的部分问题,已是今后农业科研中的一个方向。

四、结束语

神经网络作为一种人工智能范畴的计算方法,具有良好的自学习与数学计算的能力,可通过计算机程序进行模拟运算,现已广泛用于模式识别、管理决策等方面。随着计算机硬件和软件的不断发展与农业工程方面的研究的不断深入,神经网络将在农业管理、农业决策、农作物外观分类、品质评判等方面充分发挥其自学习能力强,计算能力强的优势,通过对样本数据的学习,神经网络可较好地解决农作物生长过程中的作物分类、预测等非线形的问题。在农业工程领域内,神经网络拥有广阔的科研前景。

参考文献:

[1]余英林李海洲:神经网络与信号分析[M].广州:华南理工大学出版社,1996:45

[2]霍再林史海滨孔东等:基于人工神经网络的作物水―盐响应初步研究[J].内蒙古农业大学学报,2003,24(3):66~70

[3]何勇宋海燕:基于神经网络的作物营养诊断专家系统[J].农业工程学报,2005,21(1):110~113

[4]马成林吴才聪张书慧等:基与数据包络分析和人工神经网络的变量施肥决策方法研究[J].农业工程学报,2006,20(2):152~155

[5]刘铖杨盘洪:莜麦播种方式决策的BP神经网络模型[J].太原理工大学学报,2006,37(5):119~121

[6]谭宗琨:BP人工神经网络在玉米智能农业专家系统中的应用[J].农业网络信息,2004(10):9~1

[7]LiaoK,LiZ,ReidJF,etal.Knoledge-basedcolordiscriminationofcornkernels[J].ASAEpaper[C].92~3579

网络工程专业的研究方向篇2

关键词:物联网工程;知识体系;课程体系

作者简介:朱金秀(1972-),女,江苏常州人,河海大学计算机与信息学院(常州),副教授;韩光洁(1972-),男,黑龙江伊春人,河海大学计算机与信息学院(常州),副教授。(江苏常州213022)

基金项目:本文系国家“物联网工程”特色专业建设项目、江苏省高等教育学会“十二五”高等教育科学研究规划课题“‘卓越计划’课堂有效教学方法”(KT2011174)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)16-0067-02

物联网(Internetofthings,IOT)的概念是在1999年提出的,根据2005年国际电信联盟(ITU)的定义,[1]物联网主要解决物到物(ThingtoThing,T2T)、人到物(HumantoThing,H2T)、人到人(HumantoHuman,H2H)之间的互联。这一高度交叉的新兴前沿领域在国际上备受关注,美国IBM公司基于物联网提出“智慧的地球”概念;中国科学院早在物联网概念诞生之初就启动了传感网研究。2009年,无锡物联网产业研究院成立,总理考察时提出“感知中国”的概念。2010年3月9日教育部网站发出通知:我国拟针对互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等国家决定大力发展的重要战略性新兴产业,在高校本科教育阶段设立相关专业。这其中就包括增设物联网专业,以期为重要战略性新兴产业——物联网相关产业培养高素质人才。

自2010年7月教育部批准30余所高校院系建设物联网工程专业以来,中国电子学会物联网专家委员会、教育部电子信息与电气学科教学指导委员会、教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、工程实践和人才培养等方面进行了一系列的探索,国内高校也根据自身的情况对物联网工程专业的课程体系进行了探索。[2-4]2010年7月,河海大学(以下简称“我校”)成为首批获批物联网工程专业的30所大学之一;2011年3月,我校物联网工程专业成为第七批国家特色专业。物联网目前属于新兴产业,中国高校刚刚开始开设物联网工程专业,没有成熟的经验可以借鉴。笔者近年来致力于物联网工程专业建设,分析物联网工程专业的知识体系及核心知识领域,力求归纳物联网工程专业建设的专业共性基础,并结合我校特色,构建了物联网工程专业的课程体系,以期为兄弟高校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。

一、物联网的技术体系分析

在业界,物联网大致被公认为有三个层次,[1,5-7]底层是用来感知数据的感知层,第二层是数据传输的网络层,最上面则是内容应用层。

感知层包括传感器等数据采集设备,包括数据接入到网关之前传感器网络。感知层是物联网发展和应用的基础,RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术。

网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上,其主要功能是直接通过现有的互联网或移动通信网(如GSM、TD-SCDMA)、无线接入网(WiMAX)、无线局域网(Wi-Fi)、卫星网等基础网络设施,对来自感知层的信息进行接入和传输。网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。感知数据管理与处理技术包括传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解以及基于感知数据决策和行为的理论和技术。

物联网应用层利用经过分析处理的感知数据,为用户提供丰富的特定服务。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台,将是物联网网络层的重要组成部分,也是应用层众多应用的基础。

物联网各层次间既相对独立又紧密联系。为了实现整体系统的优化功能服务于某一具体应用,各层间资源需要协同分配与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的,也不一定所有层次的技术都需要采用;即使在同一个层次上,对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。

二、物联网工程专业知识体系分析

所谓专业体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上构建物联网工程专业的知识体系,“物联网工程”知识结构中的专业知识部分应能够构成物联网整体的框架并体现其关键技术。因此物联网工程专业知识体系应包括感知层、网络层和应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域为:对应于感知层为射频识别技术与无线传感器网络的技术;对应于网络层为通信与网络技术、异构网络互联与协同技术;对应于应用层为数据处理技术和信息安全技术;对应于物联网整体的框架为物联网应用系统设计和物联网工程规划与设计。

基于以上讨论,物联网工程专业的知识体系要能实现这样的培养目标:培养造就具有物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等相关专业知识;具有物联网及其相关领域的系统、网络、终端、协议等方面的研究、设计、开发能力以及组织和实施物联网应用项目的能力;并在创新和创业意识、竞争和团队精神以及外语运用能力等方面有良好的素养,能适应国家现代化与信息化建设需要,为我国工业化和信息化融合、为信息产业服务的高层次、高素质的复合型和创新型高等工程技术与管理人才。

三、物联网工程专业核心课程构成

物联网工程专业课程体系应尽可能多地覆盖本专业的知识体系。围绕物联网工程专业涉及的学科知识领域和知识点,该专业知识部分由四个部分组成:基础类、感知类、网络与通信类、数据处理与领域应用类。

基础类课程为:数理类课程,例如高等数学或离散数学、线性代数、概率与统计、物理等;电路类课程,例如电路、模拟电子技术、数字逻辑与系统、高频电子电路等;程序类课程,例如程序设计语言C、数据结构与算法、Java语言程序设计等。感知类课程为:射频技术(RFID原理及应用)、传感器技术(与设计)、微机原理与接口、模式识别与状态监控、物联网定位技术、数据获取与信息处理系统等。网络与通信类类课程为:计算机网络、射频技术与无线通信、通信原理、无线传感器网络原理、短距离无线与移动通信网络、物联网数据库技术等。数据处理与领域应用类课程为:物联网工程导论、信号与系统、数字信号处理、嵌入式系统设计、云计算与云存储、定位应用开发技术、物联网工程规划与设计、物联网系统综合设计、移动开发等。

四、物联网工程专业课程体系构建探索

物联网工程专业是以应用为驱动的专业,专业人才的培养根据专业共性基础和我校在物联网方面的领域区域特色。因此我校培养模式坚持以水利特色为主导,发挥水利学科的传统优势;整合优化专业课程体系设计包括学科基础课程群、物联网工程专题课程群,使学生有兴趣、有研究、有实践地学习专业领域的知识,逐步地、系统地增长工程实践能力、创新能力与科学研究能力。

学科基础课程群:按基础类、感知类、网络类、应用类将相关课程分为四大课程群,有效克服每门课程各自为阵造成的“内容重复、衔接不紧”等弊端。物联网工程专题课程群:根据专业共性基础和我校在物联网方面的领域区域特色,重点建立无线传感网技术、物联网应用开发两个方向,明确制定各方向的课程体系,为学生提供充分的选课空间和时间,使学生的个性得到充分发挥。

1.无线传感器网络

该方向侧重无线传感器网络与应用的研究,强调物联网传输与网络层的开发与实践。通过课堂教学与实践、毕业实习以及前沿技术讲座等多种形式,学生将掌握扎实的无线传感网络的基础理论,具有无线传感网络及应用软件的开发和研究,方向重点是物联网网络层和感知层的研究与设计。

2.物联网应用开发

该方向侧重物联网应用技术的研究,强调物联网应用层的开发与实践。通过课堂教学与实践、毕业实习以及前沿技术讲座等多种形式,学生将掌握扎实的物联网技术的基础理论,系统掌握物联网基础及应用软件的开发方法和开发工具,方向重点是物联网网络层和应用层的研究与设计。并增加水声通信技术、水联网及水环境检测应用作为我校的行业特色。

综上所述,我校的物联网专业课程体系结构如图1所示。

在课程设置中,把行业应用特色纳入个性化课程、专业课模块,形成学术型和技术型两套既有共性、又有个性的课程体系。该课程体系坚持以水利特色为主导,夯实基础教学,为学生未来发展创造条件,以方向选修课为平台,拓宽学生的知识和认识视野,妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。

五、结束语

物联网工程专业不是以理论为主导,重点是工程应用,教学应该由应用来驱动,时刻做好准备,不断调整教学内容。课程设置及内容应重在特色,在实施过程中,将高度重视特色专业点建设工作,大力加强课程体系和教材建设,改革人才培养方案,强化实践教学,加强教师队伍建设,紧密结合国家经济社会发展需要,推进专业建设与人才培养,切实为同类高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。

参考文献:

[1]ITUInternetreport2005:TheInternetofThings[R/OL]..

网络工程专业的研究方向篇3

关键字:CDIO模式;教学改革;网络工程课程群

1国内外网络工程专业课程群现状

1.1国外现状

国外普遍采用“宽口大类”专业设置方式,专业划分较粗,无网络工程专业。这反映其本科培养目标是面向较宽的应用领域,有些学校甚至在硕士研究生阶段才明显地体现出专业的差异或偏向。重视基础理论,包括数学基础的培训,重视基本能力的培训(课程设计和实践部分的分量较重;考试所占比例较轻)。

国外计算机网络相关的课程的开设情况:本科网络课程数量少,授课内容多数属于综合性专业基础课。硕士生网络课程较多,某些学校本科与硕士生课程可共选,本科网络课程属于综合性和基础性课程,硕士生的网络课程较强调计算机网络的不同技术侧面。

1.2国内现状

国内大学在专业设置问题上同时存在“宽口大类”与“窄口小类”划分两种模式,而我国现状是“宽口大类”的“计算机科学与技术”和“窄口小类”的“网络工程专业”并存的局面,不同专业设置思路,对计算机网络技术相关的课程设置必然会不同,差异很大。

国内有网络工程专业的学校,网络工程设置基本分为两大类,一类是设在计算机科学相关学院,另一类是设在通信类相关学院。表1列出国内一些有网络工程专业的学校的情况。

表1国内开设网络工程专业情况

1.3国内外网络工程专业课程群情况小结

计算机网络技术是源于计算机科学技术和通信技术并涉及多学科而发展起来新兴学科分支,已经很难用计算机科学与技术或通信技术覆盖其技术内涵,从某种意义上讲,已经羽翼丰满,具有相对的独立性。现设置的“网络工程专业”容易误导为“建网专业”,远不能适应培养“计算机网络技术本身和广泛的网络应用”专业人才的需要,宜把它看作一个独立的分支学科或作为“宽口大类”的“计算机网络专业”来探讨和建设。在计算机专业和计算机网络课程的设置上,国外、港台大学较重视实践教学环节,配合课程教学都设置较多的课程设计和实验环节,有利于培养学生分析问题、解决问题的能力,对学生进行素质教育,值得借鉴。

2网络工程专业课程群建设方案

2.1网络工程专业定位

经过多年的毕业生就业情况跟踪和调研,以及对网络工程专业培养人才的分析,按照2:7:1的比例进行人才培养,即20%的毕业生应该继续深造,攻读研究生;70%的毕业生应该从事与本专业相关的工作;10%的毕业生毕业后从事他(她)喜欢的工作。同时按照网络设备研发,到利用网络设备构建网路,再到在网络上开发相关系统的过程,我们培养相关网络工程师,如图1所示。

图1网络工程专业培养人才定位

针对前面的分析,网络工程培养的目标和定向为:

(1)培养进一步深造的学生,目前网络工程专业的毕业生考研率为10%左右,今后三年考研率要达到20%。(2)针对IT企业,首先针对网络设备研发制造厂商,如:华为、中信、迈普等企业,每年为这些企业输送到这些企业参与研发的在毕业生总数的5%,同时为这些企业输送15%的毕业生到这些企业参与设备测试,成为这些企业的测试工程师。(3)为华为、迈普、锐捷等网络设备厂商提供20%的毕业生,参与这些企业的售前售后服务,成为这些企业的研发测试、销售部门的组网与配置工程师和维护工程师。(4)为各个行业的相关部门培养网络管理技术人员。根据这几年毕业生统计分析,网络工程专业大约有5%左右的毕业生,毕业后到银行、税务、公检法等部门,担任这些部门的网络管理技术人员。(5)每年大约30%的毕业生,到一些IT高新企业和一些事业单位,成为这些企业和部门的网络应用平台的开发人员。

2.2课程群方案设计

2.2.1设计理念

根据工科人才培养注重综合素质,教育模式正朝着综合化和个性化的趋势科学发展,按照CDIO工程教育理念,围绕着学生“成长、成材和成功”的目标,注重培养学生在扎实理论基础上的较为过硬的实践能力和解决问题的思路及方法;注重提高人文素养与科学素养为内涵的学生的综合素质;注重培养学生的技术知识和推理能力,拥有职业能力和正确态度,具备工程技术能力、自主学习能力、“三创(即创意、创新和创业)”能力、组织及协同工作能力、系统调控能力和综合竞争能力为目标,构建适合学生终身发展(学习)的创新人才培养方案。

2.2.2模式设计

我们学校的网络工程专业主要定位在计算机科学大类下的计算机网络应用技术。将网络工程专业分为网络设计与服务和网络应用开发两个方向。同时,在网络设计与服务又按照“网络设备开发”、“网络测试”和“网络系统集成”三条主线培养人才,在网络应用开发方向中又按照“基于.NET方向”和“基于JAVA方向”两条主线培养人才。学生可根据自己的兴趣爱好来选择专业方向和技术主线。其中网络测试方向是国内第一个将网络测试引入本科教学课堂,是第一个和国际知名企业合作开发的专业。

2.2.3优化网络工程专业培养模式

我校的网络工程专业从2008年开始就在准备实施CDIO工程教育模式,2009年正式开始实施。该专业学生的培养立足我国信息产业和计算机科学技术发展的需要,结合创新工程教育的社会需求,通过专业建设与行业应用的紧密结合,在“课堂内+课堂外一体化创新环境”中,在真实的“构思设计实现运作(CDIO)”过程的工程背景下,构建分方向培养网络工程应用型人才的CDIO创新工程教育模式。培养的学生具有扎实的理论基础、创新能力、工程技术能力和综合竞争能力,尤其是项目组织、设计、开发和实施能力,以及较强的沟通能力和协调能力。

2.3网络工程课程群建设

2.3.1建设思路

网络工程专业长期以来高度重视教学内容和课程体系的改革。根据学校对本科人才培养的定位,积极摸索高等学校扩招后人才培养的模式。进行课程体系、教学内容、教学方法和教学手段的改革。分模块设置课程,引入新的课程设置理念,明确每个模块的作用,突出不同的方向特色。合理解决课程内容的衔接,将新知识、新技术引入课程教学之中。特别在学生实践能力的培养方面,探索出一套切实可行的办法,将科技大赛、学生创新项目等和学生第二课堂结合起来,将工程理念传授给学生。

2.3.2建设目标

按照“夯实基础、加强动手”的原则,进一步进行课程体系改革。课程体系的改革更有针对性,更适应信息产业、地方经济建设和网络行业的需要;课程内容的改革有利于提高学生对新技术的应用能力和创新能力培养。保持已有的优势和特色,进一步提高教学质量,争取获得更多的教学成果。

课程建设。重点建设“计算机网络”、“网络设备配置与管理”、“《网络服务配置与管理》”“网络系统集成”、“网络测试技术”和“Web应用开发技术”等课程。

教材建设。出版系列规划教材,已出版的有《网络服务配置与管理》、《网络设备配置与管理技术》、《网络系统集成》、《网络测试技术》。

2.3.3具体措施

(1)优化课程体系。按照“以网络应用为核心,向网络设计与服务和网络应用开发的相应知识点逐步扩张”的一体化课程体系设计原则进行实施。图2为网络工程专业的工程能力培养计划和课程体系鱼骨图。本专业课程体系按照CDIO理念,通过项目将知识、素质和能力结合起来。将CDIO项目按规模和范围划分为三级:一级为包含本专业主要核心课程理论和能力要求的项目;二级为包含一个课程群理论和能力要求的项目;三级为单门课程内为增强该门课程能力与理解而设的项目。如图4所示。

图2网络工程专业的工程能力培养计划和课程体系鱼骨图

(2)建立“基础综合研究创新”的多层次实验教学体系。

网络工程专业非常重视实践环节的建设,建立完成了“基础综合研究创新”的多层次实验教学体系。建立了以计算机网络、网络设计及系统集成、网络服务配置与管理、网络安全技术、网络存储技术、网络协议与分析和网络测试技术为主线的完整网络设计实验教学内容;建立了以网络应用技术、网络设备配置与管理、网络系统设计、网络测试为主线的完整网络系统应用设计与开发的实验教学内容;并基于这两方面内容建立了多角度、多层次、全方位地体现网络设计与应用的实验教学体系结构。根据不同培养阶段的需求,不同的培养目标采用分层次地对学生进行因材施教并制定了与之对应的实践方案,确保实验室能够在最大程度上发挥作用。

3结束语

经过两年的改革调整,已经初具成效。现在我校的网络工程专业是四川省省级特色专业,网络测试作为一个方向,创新性的引入教学体系。这两年网络设备生产厂商对网络测试人员需求与日俱增,而国内还没有几所高校开设相关方向的课程,我校网络工程专业与美国SIGMA公司联合在大四学生中培养相关的工程师,受到了企业的好评。目前网络测试人才就业已经远远超过传统的网络集成。美国劳工部统计局2006年报告对美国网络系统与数据通信分析员人员(设计,测试与评估企业信息系统)2004—2014年需求预测结论:相关人才需要量将增加54.6%,在IT行业中人才需求增加比例占第2位。

参考文献:

[1]顾配华,沈民奋等.从CDIO到EIP—CDIO[J].高等工程教育研究,2008.

[2]李飞.结合CDIO工程教育理念构建培养网络工程人才教育平台[J].教育理论与实践,2009(10).

网络工程专业的研究方向篇4

【关键词】高等教育;计算机网络技术

一、专业设置改革的背景及人才需求预测分析

(一)专业设置改革背景分析

高等院校计算机网络专业的设立在全国范围内基本上只有几年的时间,毕业生还比较少,因此,对该专业的办学层次、人才定位、教学模式、教学内容、课程结构与教材建设、教学方法等关系到人才培养质量与社会需求的适应性等办学的根本问题都处于探索研究、试验改革、摸索规律、总结提高的过程。而对专业课程结构体系改革与教材改革的研究与实验将直接关联到上述办学的重大问题。

(二)网络专业人才需求预测分析

当前市场对计算机软件、网络技术人才正处于供不应求的局面,许多企业不得不聘用一些相近专业的毕业生。根据国家人力资源部门对2002年的广东人才市场分析,需求量最大的是计算机应用专业的毕业生约占总需求的30%,其中网络方面的技术人才又占到40%,据业内人士分析在今后几年该比例还将增加。据外事学院学生就业情况调查,计算机应用技术毕业生与需求之比为1:1.5。

当前广州、深圳、东莞等珠三角地区人才市场急需计算机应用领域高等技术应用性人才如下:计算机应用系统的设计与实现,计算机应用系统的管理与维护,软件开发,程序员,软件测试与维护,计算机网络系统规划、安装与配置,网络工程施工与管理,网络的管理与维护,网络安全,网站建设,项目管理,产品销售,信息集成、组织、处理、制作、与运营,电子商务平台管理,电子政务平台管理等。

二、指导思想

计算机网络技术专业,坚持面向社会,与IT行业发展实际接轨的原则,在打好专业基础的前提下,注重与实际相结合,通过理论与实践相结合的学习模式,培养学生解决实际问题的能力,使学生既具备必需的理论水平,又具有较强的创新能力、动手操作能力、解决实际管理问题的能力和发展潜力。为此,根据国家关于高等院校“以服务为宗旨,就业为导向,走产学研发展的道路”的办学方向和学校的科学发展观,结合本专业的培养目标和要求,合理安排理论、实践和技能训练,确保培养质量,使本专业的学生毕业后能顺利成为计算机网络行业从业人员,具备从事网络工程、网络管理、网站建设的从业资格。另外,通过对社会需求深入地调查研究,把握网络行业的发展趋势,对本专业的培养目标、课程体系进行不断地调整。

三、专业设置改革的目标和基本思路

(一)专业设置改革目标

1、深入进行社会和行业调查研究,分析社会和计算机网络行业对毕业生的知识、能力、素质结构的要求,明确本专业人才培养目标,形成优化的人才培养方案。

2、改革课程体系和内容,形成“必需、够用、适当考虑发展潜力”的理论体系,构建以实验室/实训室环境与实际工程环境相结合为特色的实践研究体系。

3、建设具有鲜明特色的专业学习、职业资格培训、服务社会于一体的功能齐全的校内实践基地,建设一批设施条件好、管理水平高、培训能力强的稳定的校外实训基地。

4、建设一支高素质,具有较高理论教学和实践教学水平的双师型专业教师队伍。

5、建立长期稳定的、合作关系良好的校企合作教育运行机制,形成一套行之有效的校企合作教育运行管理规范,与企业合作积极探索“订单式”人才培训模式。

6、建立适应经济和社会发展要求的应用型人才考核评价体系。

7、建立与专业技能紧密结合的职业资格认证教育,例如包括国家、行业和著名厂商的职业资格证书:国家人事部与信息产业部的“网络管理员”、FLUKE公司的“布线测试工程师”、锐捷网络公司的“网络认证工程师”、唯康通信公司的“布线工程师”等职业资格证书。

(二)专业设置改革的基本思路

1、以培养从事计算机网络工程和网络管理第一线工作的高技能人才为专业培养目标,充分体现高等院校的特色;

2、根据计算机网络技术的发展需要调整专业方向;

3、以基本素质和职业技术应用能力为主线构建课程设置和教学内容体系,根据专业人才职业岗位(群)所需知识能力结构,确定教学内容,规范学生知识、能力、素质的基本要求;

4、基础理论以应用为目的,以必需够用为度,以掌握概念,强化应用为学习重点;专业研究要加强针对性和实用性;

5、实践环节强调职业岗位实际工作基本能力的培养和职业岗位操作技能的严格训练;

6、在人才培养模式、实训室建设、教材开发、实践研究等方面进行全方位的校企合作办学,充分利用学校和企业的不同教育环境和教育资源,通过课堂和真实职场环境实践的有机结合使毕业生的部分岗位适应期缩短为零。

四、专业试改重点与特色

1、贯彻教改思想,形成“以IT行业对毕业生基本素质和职业技能要求为主线,校内环境与校外环境两个环境相结合,理论研究体系、实践操作体系和考核评价体系三个体系相统一,培养方向为网络工程和网络管理”的高职人才培养模式。

2、改革课程体系和教学内容,形成“必需、够用、适当考虑发展潜力”的理论研究体系,构建以实验室/实训室环境与实际工程环境相结合为特色的实践研究体系。

3、从人才培养模式、实训室建设、教材开发、实践研究等方面形成与企业全方位的产学研合作。

五、专业改革的保障措施

(一)资源建设

人力资源建设的目标是应通过引进、培养、聘任等多种方式、多种途径建设一支热爱高等技术教育、热爱本专业教学工作,既有较高理论水平,又有较强专业实践能力的“双师型”专业教师队伍。专职教师人人都是双师型教师。还要建设一支来自计算机网络行业生产、经营、管理一线的兼职教师队伍满足学生全人培养和校企合作的需要。

(二)校企联合育人机制的建立

计算机网络技术专业应成立由IT企业高级管理人员和技术人员组成的专业指导委员会。专业指导委员会每年召开年会,进行专业人才培养方案的制定、修订、专业课学习、实训安排、实习指导、课题研究等项工作。专业指导委员会还将不断增加新成员,以保持它的活力。

参考文献

[1]杨秀芹.高等职业教育出路之探索[J].职业技术教育,2001.

[2]周远清.素质·素质教育·文化素质教育——关于高等教育思想观念改革的再思考[J].教学与教材研究,2003.

[3]官金安,傅德荣.基于Internet/Intranet的学校CBE系统的建设[J].电化教育研究,2000(2).

网络工程专业的研究方向篇5

关键词:网络工程;产业人才;人才培养;高校

中图分类号:G436

文献标识码:A文章编号:1672-7800(2014)003-0163-02

0引言

2010年国家提出大力发展七大战略性新兴产业,湖北省教育厅出台了湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划,2012年中南民族大学计算机科学学院网络工程专业得到了产业人才培养计划的支持。我们在网络工程专业人才培养的摸索前期和获得支持的实践后期,以社会需求和服务为导向,以培养高素质、高能力的应用及复合型网络工程技术专业人才为目标,对网络工程专业的产业人才培养采取了多项措施。

经过一段时间的探索,结合民族高校特点和湖北省区域经济服务需求,积极跟进物联网、移动互联和4G等新技术,走出了一条具有特色的产业人才培养道路。本文首先分析了网络工程专业的产业人才需求,并结合笔者学校网络工程的培养目标,对产业化人才培养方案进行了探析,期望与同类院校在网络工程专业产业化人才培养方面相互借鉴。

1人才需求分析

网络技术是20世纪对人类社会最具影响力的科技成果之一,网络科技的兴起,直接带动了整个社会经济和科技领域的革命性进步。网络技术是计算机技术和通信技术密切结合的产物,在当今互联网科技迅猛发展和网络经济蓬勃繁荣的形势下,网络工程技术已经成为信息技术领域最重要的技术之一。网络技术已经广泛应用于政府、军事、教育、科研、商业等部门,并深入千千万万个普通家庭,正在深刻影响着社会管理和经济运行模式,以及人们的日常生活和学习。在2011年3月5日召开的十一届全国人大四次会议上,同志在《政府工作报告》中明确指出,要“积极发展新一代信息技术产业,建设高性能宽带信息网,加快实现“三网融合”,促进物联网示范应用”[1]。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2022)》中也明确提出“下一代网络关键技术与服务”成为信息产业及现代服务业的优先主题,重点开发内容涉及到核心网络设备、传输设备、接入设备,以及可信的网络管理体系等。由此可见,信息通信技术,尤其是网络技术已经成为国家战略发展的重要科技之一,并成为衡量一个国家科学技术和综合国力的重要标志。

湖北省是全国信息产业大省,武汉市拥有中国“光谷”。2010年初,“光谷”区内的光电子信息产业产值已经达到了1144.88亿元,进入“千亿产业集群”时代。根据《武汉市2011年电子信息产业发展情况及2012年展望》,到2011年底,全市的电子信息产业总产值已超过1500亿元,达到1505.6亿元,同比增长27.9%,成为全市第一大支柱产业。预计到2012年底,全市电子信息产业实现工业总产值将完成1800亿元,同比增长20%[2]。近年来对网络工程技术的人才需求快速增长,尤其需要应用型、复合型的网络技术及工程人才。同时,中南民族大学一直坚持为湖北区域经济服务的办学宗旨,着力为湖北地区培养高素质、高能力的电子信息专业人才,网络工程专业毕业生对湖北区域经济发展及科学技术发展发挥了重要作用。

2产业人才培养方案

通过对企业所需网络工程专业人才的调查,根据本专业学生基础知识与专业基本理论和实践技能培养的要求,结合民族院校的定位和办学方向,确定了网络工程专业的人才培养目标定位,制定了相应的本科培养方案。

为适应战略性新兴产业发展对人才培养的要求,本专业和武汉多家企业签订了教学就业实习与科研合作基地协议,就新兴产业的人才培养目标制定了详细的培养方案,采取了切实可行的措施,从教学管理制度和运行机制上给予保障。在保证本专业培养的人才质量的前提下,对于实践应用型和高级复合型人才的特殊需求,本专业将和企业进行联合培养。具体措施包括以下几个方面:

(1)从思想素质教育、通识教育和专业素质教育等多方面入手培养学生。思想素质教育至关重要,关系到本专业培养的人才政治上是否合格的问题;通识教育从某个方面决定着所培养人才的知识面和文化底蕴;专业素质教育是专业培养方案的根本。本专业组成立了包括年级辅导员、班主任以及任课教师的多渠道人才教育引导队伍,对学生中存在的模糊甚至错误的思想因势利导,教育学生认识到通识教育在大学本科教育和人生成长中的作用;通过对大学四年的学习安排介绍,教育学生形成明确的学习目标和人生奋斗目标。在专业教育方面,引导学生建立坚实的思想支撑,同时注重网络工程技术人才培养方式的教学研究工作,不断更新教学方式,探索新颖的教学手段和培养模式。近年来在网络工程技术实践教学体系模式领域取得了一定成果,以计算机网络实践教学改革及网络系统设计开发为主要研究内容,申请到湖北省教学研究项目3项,中南民族大学教学研究项目2项,在《计算机教育》等教育教学类重要期刊发表教学研究论文近20篇,为培养创新型网络工程技术人才奠定了坚实的理论基础。

(2)以企业需求为主导,有针对性地培养各类网络技术、网络工程应用的复合型人才。湖北省一直以来都是全国电子信息行业企业密集大省,企业对网络人才的需求不断增加,特别是对既懂技术又懂市场的人才,以及应用型和复合型的网络人才求之若渴。主要需求岗位包括:网络工程设计、网络技术开发、网络工程技术支持、网络工程销售、网络工程售后等岗位。针对湖北省新兴产业网络人才的需求现状,我们采取了以下措施:①与企业共同制定本科生培养方案,以行业需求为导向,开设校企合作专业课程,聘请企业人员授课;②在教学中加强实验环节和课程设计环节,切实提高学生的动手能力;③和企业合作,加快校外实习基地建设,让学生在工程意识和工艺实现技术方面得到良好训练;④企业工程技术人员参与学生的实验环节、课程设计环节和实习环节,让学生向应用型人才方向发展;⑤有意识培养学生的沟通能力,聘请企业经理来校,为本专业学生作增强沟通意识及沟通能力的讲座,让学生了解湖北省网络科技发展动态,学习各方面的沟通交流能力;⑥培养学生通过通识课程、选修课程学习,具备一定的统计学、市场经济分析、营销、管理等方面知识。

(3)加强学生专业知识和技能培养。在新制定实施的人才培养方案中,本专业强化了专业知识学习和技能培养的引导,调整了理论课和实验课程的比例,增加了实验教学在总教学中的学时数。始终坚持以项目驱动为导向,让学生参与到教师各类项目中去,尤其是参与企业合作横向课题,以此培养学生解决实际问题的能力。近5年来,网络工程专业教师承担各类纵向科研项目10余项,其中国家自然科学基金项目9项,湖北省自然科学基金、国家民委自然科学基金等省部级科研课题多项,发表学术论文60余篇,其中SCI、EI收录30余篇。同时,在近3年教师参与的产学研企业合作的15项课题中,学生参与13项,占课题总数比例87%。积极推进和强化模块化实验教学模式改革,在实验课堂中,强化教师的责任意识,注重实验过程的质量监控,将严格要求和人性化操作相结合,使每一个学生都能得到充分的实验技能训练。同时,在实验课上,从细节中提升学生的素质,注重学生行为习惯的养成。增加投入并从经费和制度上保障教学实践以及教学实习的顺利开展。同时,鼓励学生开展科研创新研究,为学生将来的科研素养养成提供平台。

(4)积极构建“双师”结构教师队伍。本专业一直以来都很重视“双师”结构的教师队伍搭建和培育,主要体现为以下两个方面:①专业教师积极参加各种培训以及水平考试并取得各类资格认证,提高了教师的实践水平和能力,同时具备了双师资格;②从企业聘请实践经验丰富的工程师到学院进行课堂教学以及实践教学指导,增强专业师资力量,让学生有机会学到当今最先进、最实用的知识并增强感性认识。

(5)注重学生实践能力培养,积极与企业联合,建立教学与就业实习基地以及各种实验室。建立与网络工程专业相关的教学就业实习基地10家。本专业注重实践基地的管理,每年对基地投入3000~6000元的专门经费,并且实践基地每年都要提供参加实习活动的学生名单以及表现情况。

(6)加强学生未来职业规划。除引导学生为未来的职业进行知识的储备外,更注重实践技能的培养和养成,注重学生网络工程技术实验技能;加强与企业的合作和交流,聘请相关领域的专家和企业家给学生授课,并向学生灌输未来企业工作的文化和理念,了解企业需要什么样的素质,引导学生有针对性地进行知识和技能的贮备。在学生进入高年级以后,注重合理分流,根据学生的兴趣,对学生进行考研升学、就业指导和规划,以基础研究型、实践应用型和高级复合型的人才需求进行指导,引导学生树立正确的择业观和就业观。

(7)做好大学生本科毕业论文的设计和规划。通过对毕业论文的设计和操作,为学生将来的科研和就业进行必要的科研训练。在毕业论文完成过程中,广开途径,不拘一格,对于以就业为导向的学生,本专业极力为学生联系实习企业,在顶岗实习中完成毕业论文的设计和规划,为学生的就业提供实战经验。同时,积极推行“双导师制”及“外聘教师制”。“双导师制”即鼓励本专业教师和企业人员联合指导毕业论文,而“外聘教师制”即聘请企业人员单独指导学生撰写毕业论文。据统计,2007级和2008级本科生共95篇毕业论文的导师,实行“双导师制”的有26篇,外聘企业人员单独指导的有12篇,所占比例分别为27%和13%,企业人员全部来自湖北省电子信息行业。

(8)对于人才培养中的特殊技能训练,主要是针对应用型人才和高级复合型人才的培养计划,本专业将预留一个学期的企业实践计划,在顶岗实习中培养和锻炼学生的实践技能。同时,本专业积极鼓励学生参与各类资格培训及技能训练,通过专业培训机构的培训,提升学生的竞争力。

3结语

本文以中南民族大学为例,提出了网络工程专业的战略性新兴产业人才培养模式。通过对网络工程专业战略性新兴产业人才培养模式的探索,有利于加强地方高校与地方企业的产学研合作,培养企业急需的有用人才,有利于推动双师型教师队伍建设,提高复合型、应用型、技能型人才培养质量[3]。

参考文献:

[1][EB/OL].http:///china/20110305/105628.shtml.

网络工程专业的研究方向篇6

摘要:文章探讨网络工程专业实践教学环节的建设。以鲁东大学的网络工程专业为例,介绍初见成效的实践教学内容体系、实践教学的手段与形式、实践教学过程的实验室建设、师资队伍建设等应解决的问题,最后对下一步工作作出规划。

关键词:网络工程;实践教学环节;创新能力

作者简介:李阿丽,女,讲师,研究方向为计算机网络;邹海林,男,教授,研究方向为图像处理与模式识别。

当前的高等教育必须把加强学生能力培养放到首位,努力提高学生的就业竞争力。网络工程专业培养的是社会上急需的网络人才,更应着重培养学生对网络技术的理解能力、设计能力、操作能力、应用能力和创新能力。只有这样,才能适应社会需求,为我国的信息产业培养出合格的人才[1]。实践教学环节对于培养学生的实践和创新能力起着关键的作用。为了全面提高学生的实践和创新能力,提高学生的就业能力,我院近几年来在实践教学环节上进行了深入研究改革,采取了一系列措施,取得了一定的成果。

1网络工程专业培养目标

鲁东大学信息科学与工程学院从2004年起开设了网络工程本科专业。我院将网络工程本科专业的培养目标定义为“具有较为扎实的专业基础知识,系统地掌握计算机网络的基本理论和网络工程的实用技术,具有较强创新意识和实践能力的知识面较宽、综合素质较高的适应区域经济社会发展需要的高级应用型人才。毕业后可在科研、教育、企事业、技术和行政管理等部门从事计算机网络工程方面的应用研究、技术开发和经营管理等工作”。我们培养的网络工程专业的学生一方面要求具有计算机科学与技术学科的基本知识;另一方面具有网络工程的实用技术,使我们的毕业生将来可以从事软件开发、网络系统的规划设计、建设、管理和维护,为将来进一步深造打下坚实的基础。我们以此培养目标为指导思想,充分重视实践教学环节。在实践教学中,既重视学生的计算机科学与技术学科的基本知识的传授,又重视网络工程的实用技术的专门深入讲解。

2网络工程专业实践教学内容体系

目前我院网络工程专业实践教学内容体系包括两大部分。

1)学科实践技能。学科基础实验及综合设计――帮助学生完成基本的学科实践技能,所涉及到的课程有计算机科学导论、高级语言程序设计、电路与电子学、数据结构等。

2)专业实践技能。包括专业平台实验及课程设计――帮助学生完成专业实践技能。所涉及到的课程有计算机组成原理、操作系统、计算机网络、数据库原理、高级计算机网络、面向对象程序设计、毕业设计、专业实习等。

从课程形式上来看,可划分为以下几个系列。

1)对大多数课程增加实验课,目前已经开设实验课的课程有计算机科学导论、高级语言程序设计、电路与电子学、数据结构、计算机组成原理、操作系统、计算机网络、高级计算机网络、TCP/IP协议分析、网络安全、网络操作系统、网络数据库、计算机组网、网络编程。

2)实验内容注重学生创新能力的培养。以往一些课程设计的实验内容主要是验证性实验,实验的设计比较简单,与实际工程有一定的差异,学生缺乏主动思考的空间,不利于学生分析和解决问题能力的培养,更奢谈创新能力的培养。针对这一现象,我们增加了许多综合性和设计性实验,开出率达到90%以上,在一定程度上提高了学生独立思考的能力。

3)对部分课程增加课程设计。如计算机网络和高级计算机网络,课程设计的题目多样化,有网络工程配置方面的,有的侧重于底层编程,有的侧重应用编程,有的侧重系统开发。

4)增加培训环节。培训内容较课堂内容有较大的延伸,学生可以根据自己的兴趣选择参加培训。

5)加强实习环节。对于网络工程专业的学生实践能力的培养,仅仅靠计划内的实验、课程设计是不够的,学生必须在课堂外花更多的时间进行编程能力和实践能力的训练。针对该专业,我们充分重视实习环节,通过学风建设和专业建设狠抓学生课堂外的实践环节学习,采取一系列措施,保证实习环节的质量。

在课程与学时数上,以学科基础建立学科基础平台课,以专业核心课和专业方向设立专业课,并辅以选修课作为专业课程的补充。在课程性质上,属于核心或主流技术领域的教学内容,采用必修课;属于新兴技术领域的内容,采用选修课。

3网络工程专业实践教学的手段与形式

实践教学对学生能力的培养有重要作用,是整个教学工作的重要组成部分,是对理论教学的验证、丰富和扩展。为此,经过网络工程教研室长期的探讨,我们采取了一系列保障措施,如改革实验课授课方式,举办网络工程师讲座,开放实验室,成立科技创新小组等,保证了实践教学的顺利进行。

1)实验课授课方式。

为了避免了以往学生数太多,老师指导不过来的现象发生,实验授课采用小班授课制,老师对学生逐个指导,及时解决学生的问题。实验授课过程中,由教师先进行讲解,并进行演示。学生分组进行实验,每个实验台指定组长,负责协调整个小组的实验和指导。先前选派能力较强的学生担任,并进行一定的指导,能够承担小组内同学部分问题的指导。

2)举办网络工程师讲座。

我们举办了网络工程师认证考试专题讲座,给学生介绍华为认证和思科认证的考试内容、考试形式、就业前景,并在教学过程中把常用的一些模拟软件环境也介绍给同学,并利用课余时间组织同学们自学,相互讲解,共同学习,开放实验室,给兴趣小组相应的课题,让他们相互协作完成。

3)开放实验室。

为了全面利用专业实验室的条件,给学生提供提高实践动手能力的机会,网络工程专业实验室向计算机学院的学生全天免费开放。实验室配备专门的实验指导老师,及时对学生实验中出现的问题进行指导。学生在此可以完成实验课上没有完成的实验任务,另外,实验室还有课外的实验任务,可以有选择地自己去进行实验,随时向老师请教。教学相长,开放式实验室不仅为学生们提供更多的实践机会,让学生更好的掌握和巩固专业知识,提高其动手能力和创新实践能力,同时也可充分发挥广大教师的能动作用,和学生一同探究课题,解决实验中的问题,增强教师的教学效能感。

4)成立科技创新小组。

为了加强学生的实践能力,活跃学习气氛,我们采取自愿报名的方式,吸收学生到科技小组中来,并积极申报科技创新项目,几年来,多名学生成功申报了校创新基金项目,从而获取了资助资金。这些项目有系统开发方面的,也有网络工程总体设计、配置等,在老师的指导下,学生成功地完成了项目,掌握了项目开发的一些方法,提高了综合应用知识的能力,增加了实践动手能力,为将来的就业和深造打下了坚实的基础。

5)课程设计和毕业实习全程指导。

课程设计期间,实验室免费开放,老师全天指导,及时解决学生的问题。通过三年的专业学习,安排学生半年的实习周期,到企业中进一步增加自己的实践动力能力。毕业实习由学院专门联系对口的公司企业,为学生定制增强动手能力的项目,由专业教师全程带队指导,最后由公司企业出具实习成绩合格或优秀的证明,实习成绩记入学生的档案。通过采取这一系列的措施,学生思想上足够重视,行动积极,对学过的专业知识有了更充分的理解和掌握。

4搞好网络工程专业实践教学应解决的几个问题

4.1实验室建设

学科基础课程可以同其他专业共同使用原有的实验室,完成软件应用和软件设计类实验。此外,还要建立适合教学科研需要的现代化的网络工程专业实验室。专业实验室是保障专业实验的重要条件。专业实验室与传统机房的区别在于专业实验室面向专业课程,而传统机房面向计算机基础教学。专业网络实验室为传授从网络原理到网络实际构建和应用的各类实验而准备的实验室。在专业实验室中可以让学生能清晰地接触到网络布局中的各个环节,学习各种网络模块构建的知识[2]。

1)网络工程实验室。实验室有8组H3C网络设备,每组有路由器4台、交换机4台(2台二层,二台三层),控制台一个和PC机6台,总共可同时容纳48名同学做实验。实验室承担着网络工程专业和其他计算机专业的计算机网络、数据通信网基础、局域网组网与设计和网络安全等主要的课程的实验教学,并承担着网络工程师培训、毕业设计、创新基金等。

2)IPv6协议分析实验室。网络协议仿真教学系统结合高校教育的实际情况,将网络方面的理论知识通过软件来实现,让学生在实践的过程中更深入地掌握网络方面的基础理论知识本实验室主要完成IPv6的协议分析,该实验室支持吉大中软网络协议仿真教学系统(IPv6版)。本系统能够使学生清楚理解和掌握网络的内部结构和协议,通过编辑各种协议的数据包深入学习计算机网络的内部原理,同时也可以很好地辅助网络编程的调试。网络协议仿真教学系统作为一门独立的课程体系,以实验为主,强调学生的主动性和设计能力,能够拓宽学生的思路,达到真正的教学互动。

4.2师资队伍建设

我院重视对师资队伍的培养,全面提高教师的授课能力,并采取了以下措施。

1)配备科研能力强的教授担任网络工程专业教研室主任,全面负责网络工程专业的培养方案的制订,实践教学改革,不遗漏任何一个值得注意的环节。

2)采取课程组负责制,每门课程由专门的主讲教师,负责课程的建设、实验课程的指导。由主讲教师负责编写实验指导书,亲自指导学生实验。

3)对老师定期进行专业培训,一方面派出专业老师到公司企业学习最新的知识,加强网络工程方面的能力,再是请外面的专家到学院进行授课,全面提高教师的编程实践能力。目前,我院有两名老师拿到了华为公司NE和SE的证书。

4)科研融入教学。在教研室主任的带动下,定期开展科研活动,让老师提高了自己的科研能力,将科研融入教学,让学生能紧跟社会的发展。目前,网络工程教研室在复杂网络和网络安全等研究方向取得了一定的成果,使各位老师提高了自己的科研能力,取得了良好的教学效果[3]。

5)开展教研活动。网络工程教研室定期开展教研活动,针对以下方面进行探讨:实验内容的更新、实验室建设、培训内容和安排、学生创新项目的申请、课程建设与教材建设等,力求找出目前存在的问题,提出新的改革措施和建议。

6)注重对青年教师的培养。在学校和学院的帮助下,我们近两年每年派出1~2名教师攻读博士学位。

4.3教学中的几个问题

1)注重课堂演示。实验教学过程中为了便于学生理解,要注重实物操作和示范演示,教学过程中边讲边练,讲练结合,提高教学效果。

2)实验内容的开设要做到以下两点:一是每个实验是独立的,在规定的每次实验的时间内能基本做完;二是每个实验之间又是连续的,每个实验又对应于网络工程实施的相应步骤,从而使所有的实验又构成了一个系统的整体,便于学生对整体内容的把握[4]。

3)严格实习考核,确保实习质量。实习考核采取实习报告、现场操作、理论考试、设计和答辩等多种形式全面检查,由学校和企业联合考核,不仅要考核学生的素质、能力和水平,而且要考核学生的工作业绩。

5取得的效果

实践结果表明,该实施方案有利于促进该专业的实践教学环节的实施,能够达到提高教学质量,为社会培养高质量的网络工程技术及网络应用人才的目的。学生普遍反应通过一系列的实践环节,增强了自己的动手能力。一部分同学在考取研究生后,以较强的动手能力,受到导师的青睐。

1)实验课内容充实,实物演示,激发了学生的学习兴趣,实验成绩大大提高。

2)从2004级以来,不少同学考取了CCNA和CCNP的思科认证证书,以及华为HCNE和HCSE的认证证书,部分同学考取了CCIE的认证证书,增加了就业机会。

3)学生的实习成绩优秀率高,受到实习单位的一致好评。

4)实验室开放,课程设计由老师全程指导,使得学生的课程设计和毕业设计水平高,答辩成绩良好以上的比例增大。

5)专业实验室的建设提供了良好的实验条件,既满足了学生的实验需求,又让学生了解了最先进的网络技术。

6结语

总体来说,目前我们在网络工程专业的实践教学中已经取得了一定的成就,针对工科专业的特点,我们采取了一系列提高学生能力的措施,经过几年的努力,学生的就业情况明显好转。将来我们要进一步提高我们的实践教学能力,并已做出以下规划。

1)积极申办思科或华为网络学院,目前以学院的实验条件申办是完全可以的。网络学院与高等院校在课程建设、师资培训、职业认证等方面开展深入合作。参加网络技术学院项目的学生能够了解网络行业中最新的知识、产品和技术,并学习如何利用其开发出富有创新性的应用,这将帮助推动众多高等院校和职业学院的职业化教育,使学生在走出校门后可以更好地迎接职场中的机遇和挑战。一方面可以让老师获得免费培训的机会;另一方面学生参加相关的认证考试可以获得优惠。

2)加强校企合作,为学生争取更多的到企业实习的机会。目前我们的实习基地主要是以锻炼学生网络应用编程能力为主,还应该争取更多的网络工程方面的实习基地。这些基地有我们校内没有的资源优势,可以让学生参与网络工程系统的规划、设计和开发,从事相应的网络维护、网络管理和网络应用,参与一些网络施工,增强网络工程方面的能力。

3)进一步加强实验室的建设。学校重视工科专业的发展和建设,即将为学院启用新的教学实验大楼,将来我们有更好的教学硬件设施。为了进行了进一步的实验室规划,打算构建网络安全实验室,IPv6综合实验室,网络存储实验室,从而建立设备完善,功能全面的实验室。

参考文献:

[1]郭海儒,刘沛骞,袁玲玲.网络工程专业人才培养模式的研究与实践[J].中国西部科技,2006(19):42-43.

[2]王春茹,谢云,何小敏,等.网络工程专业实验室的建设与管理[J].广东工业大学学报:社会科学版,2008(8):243-244.

[3]苗凤君,郑秋生,潘磊.网络工程专业实践环节建设的研究与实践[J].计算机教育,2008(13):83-94.

[4]卢中宁,邵,史小松.网络工程专业实践教学的改革[J].科技信息,2008(19):186-187.

ConstructiononNetworkEngineeringPracticalTraining

LIAli,ZOUHailin

(SchoolofComputerScienceandTechnology,LudongUniversity,Yantai264025,China)

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