探析網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式優(yōu)秀論文

　　一、實(shí)踐教學(xué)體系

　�。ㄒ唬┙ㄔO背景

　　為了突顯網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)特色，加大與其它計算機相關(guān)專(zhuān)業(yè)的區分度，網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)在保持原有網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)特色的基礎上，重點(diǎn)突出物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò )安全管理兩個(gè)專(zhuān)業(yè)方向，進(jìn)一步明確定位學(xué)校網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)的人才培養目標。網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)是一門(mén)實(shí)踐性非常強的專(zhuān)業(yè)。因此，要實(shí)現培養目標，除了需要調整改革現有的專(zhuān)業(yè)課程體系外，還必須建立相應的實(shí)踐教學(xué)體系和配套的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。為此，網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)以中央支持地方高校發(fā)展專(zhuān)項資金的實(shí)驗室建設為契機，在網(wǎng)絡(luò )工程管理和網(wǎng)絡(luò )協(xié)議分析兩個(gè)現有實(shí)驗室的基礎上，新建物聯(lián)網(wǎng)、信息安全、網(wǎng)絡(luò )攻防、網(wǎng)絡(luò )測試等專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室。這些實(shí)驗室建成后，網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室支撐的實(shí)踐教學(xué)內容將基本上涵蓋物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò )安全管理、網(wǎng)絡(luò )工程設計三大方向的典型實(shí)驗、課程設計，乃至實(shí)習實(shí)訓、畢業(yè)設計等實(shí)踐環(huán)節。屆時(shí)，網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)將具備實(shí)驗設施齊全、內容涵蓋面廣的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗環(huán)境。這為構建特色鮮明、層次合理的實(shí)踐教學(xué)體系提供良好的實(shí)踐條件支持。

　�。ǘ�）體系結構

　　網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)在保持網(wǎng)絡(luò )工程設計特色的基礎上，重點(diǎn)突出物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò )安全管理方向。圍繞這三大專(zhuān)業(yè)方向，以現有的網(wǎng)絡(luò )工程基礎專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室和正在建設的物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò )安全方向專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室為依托，構建出專(zhuān)業(yè)特色鮮明的多層次實(shí)踐教學(xué)體系，網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系學(xué)科與專(zhuān)業(yè)競賽、自主創(chuàng )新研究等多種形式，并分布在專(zhuān)業(yè)基礎實(shí)踐、專(zhuān)業(yè)核心實(shí)踐、專(zhuān)業(yè)方向實(shí)踐、專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐四個(gè)教學(xué)層次上。從教學(xué)層次的角度看，網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節包括下列內容。專(zhuān)業(yè)基礎實(shí)踐主要指電子技術(shù)基礎、計算技術(shù)基礎、軟件系統基礎三方面的實(shí)踐教學(xué)，主要形式是課程實(shí)驗、課程設計和實(shí)習。專(zhuān)業(yè)核心實(shí)踐主要指網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)核心課程的實(shí)踐教學(xué)，主要形式是課程實(shí)驗和課程設計。專(zhuān)業(yè)方向實(shí)踐主要指物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò )安全管理、網(wǎng)絡(luò )工程設計三大專(zhuān)業(yè)方向的實(shí)踐教學(xué)，主要形式是課程實(shí)驗和課程設計。專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐主要指學(xué)生根據自己選擇的專(zhuān)業(yè)方向而開(kāi)展的專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐教學(xué)，主要形式包括學(xué)科與專(zhuān)業(yè)競賽、自主創(chuàng )新研究、實(shí)訓與實(shí)習、畢業(yè)設計（論文）等。

　　二、實(shí)踐教學(xué)內容

　　以上述實(shí)踐教學(xué)體系為依據，從四個(gè)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐層次分別闡述網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內容。

　�。ㄒ唬�專(zhuān)業(yè)基礎實(shí)踐

　　網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)基礎實(shí)踐環(huán)節可分為電子技術(shù)基礎、計算技術(shù)基礎、軟件系統基礎三方面的實(shí)踐教學(xué)內容。電子技術(shù)基礎實(shí)踐教學(xué)內容包括模擬電路實(shí)驗、數字電路實(shí)驗、計算機組成原理實(shí)驗、硬件工藝實(shí)習。模擬電路實(shí)驗是讓學(xué)生了解放大電路的原理，并能理解相應的實(shí)驗現象。數字電路實(shí)驗是加強學(xué)生對數字邏輯的理解能力和數字電路的設計能力。計算機組成原理實(shí)驗是讓學(xué)生理解計算機硬件結構的實(shí)現原理和方法。硬件工藝實(shí)習是讓學(xué)生綜合運用數字電路和模擬電路的相關(guān)理論知識，使用電路設計軟件設計并利用實(shí)際電路元器件實(shí)現一個(gè)具有實(shí)際生產(chǎn)意義的電子電路系統。計算技術(shù)基礎實(shí)踐教學(xué)內容包括程序設計實(shí)驗、數據結構實(shí)驗、算法分析與設計實(shí)驗、程序設計應用課程設計等。程序設計實(shí)驗是讓學(xué)生能夠運用所學(xué)的程序設計語(yǔ)言編寫(xiě)并調試程序，培養學(xué)生的程序設計能力和程序調試能力。數據結構實(shí)驗是讓學(xué)生運用理論原理知識編程實(shí)現線(xiàn)性表、隊列、堆棧、二叉樹(shù)、圖等基本數據結構及其訪(fǎng)問(wèn)操作方法，以及常用的排序和查找算法，進(jìn)而能夠解決相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。算法分析與設計實(shí)驗是讓學(xué)生掌握分治法、動(dòng)態(tài)規劃法、貪心法、回溯法、分支界定法等常用經(jīng)典算法，從而更好地解決實(shí)際問(wèn)題。程序設計應用課程設計是綜合運用程序設計語(yǔ)言、數據結構、算法分析與設計，設計并實(shí)現一個(gè)具有實(shí)際生活意義的程序系統。軟件系統基礎實(shí)踐教學(xué)內容包括操作系統實(shí)驗、數據庫原理實(shí)驗、軟件工程實(shí)驗、軟件系統開(kāi)發(fā)課程設計。操作系統實(shí)驗是讓學(xué)生系統地掌握處理機管理、進(jìn)程管理、存儲管理、文件管理和設備管理五大功能的工作原理與實(shí)現方法，進(jìn)而能夠模擬實(shí)現操作系統部分功能。數據庫原理實(shí)驗是讓學(xué)生熟練掌握SQL語(yǔ)言的數據定義、數據操縱、完整性控制等功能，基本掌握數據庫的設計方法和數據庫應用系統的開(kāi)發(fā)方法。軟件工程實(shí)驗是加深學(xué)生對軟件開(kāi)發(fā)方法的理解，掌握統一建模語(yǔ)言UML和可視化建模工具RationalRose的基本用法。軟件系統開(kāi)發(fā)課程設計是讓學(xué)生在掌握程序設計技術(shù)的基礎上，綜合運用操作系統、數據庫原理、軟件工程的理論知識與開(kāi)發(fā)技術(shù)，設計并實(shí)現一個(gè)具有實(shí)際應用價(jià)值的軟件系統。

　�。ǘ�）專(zhuān)業(yè)核心實(shí)踐

　　網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)核心實(shí)踐環(huán)節主要包括計算機網(wǎng)絡(luò )、網(wǎng)絡(luò )編程、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、Linux編程等專(zhuān)業(yè)核心課程的實(shí)踐教學(xué)內容。計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗是讓學(xué)生學(xué)習利用Sniffer和Wireshark等常用網(wǎng)絡(luò )嗅探工具驗證TCP/IP協(xié)議報文格式和協(xié)議交互過(guò)程，從而加強學(xué)生對網(wǎng)絡(luò )協(xié)議及其工作原理的理解，加深對計算機網(wǎng)絡(luò )體系結構的認識。網(wǎng)絡(luò )編程實(shí)驗是以套接字編程為基礎編寫(xiě)TCP/UDP協(xié)議通信程序以及數據包捕獲程序，編寫(xiě)SMTP/POP3郵件客戶(hù)端、FTP客戶(hù)端、Web網(wǎng)站程序等經(jīng)典網(wǎng)絡(luò )應用程序。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗是讓學(xué)生掌握各種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備的安裝和配置方法，學(xué)會(huì )無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的規劃設計、安裝配置與故障排除。Linux編程是讓學(xué)生掌握LINUX環(huán)境下C語(yǔ)言應用程序開(kāi)發(fā)的基本過(guò)程，熟悉基本庫函數的使用，具有初步的應用程序設計能力。

　�。ㄈ�）專(zhuān)業(yè)方向實(shí)踐

　　網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)方向實(shí)踐環(huán)節可分為物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò )安全管理、網(wǎng)絡(luò )工程設計三個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的實(shí)踐教學(xué)內容。物聯(lián)網(wǎng)方向實(shí)踐教學(xué)內容包括射頻識別實(shí)驗、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)實(shí)驗、物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)實(shí)驗、以及物聯(lián)網(wǎng)方向課程設計。射頻識別實(shí)驗是讓學(xué)生掌握射頻識別技術(shù)的讀寫(xiě)卡、多卡讀、編碼調制、防碰撞算法、通信協(xié)議、保密通信等基本原理，能夠編寫(xiě)相關(guān)應用案例程序。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)實(shí)驗是讓學(xué)生能夠對溫度、濕度、光照、壓力、紅外等典型傳感器節點(diǎn)進(jìn)行數據采集，并利用Zigbee、藍牙、WIFI等通信模塊，開(kāi)發(fā)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )應用程序。物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)實(shí)驗是讓學(xué)生在掌握嵌入式編程的基礎上，結合射頻識別和無(wú)線(xiàn)傳感技術(shù)，開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用中的核心功能模塊或簡(jiǎn)單應用程序。物聯(lián)網(wǎng)方向課程設計是綜合運用物聯(lián)網(wǎng)方向課程的理論知識與開(kāi)發(fā)技術(shù)，設計并實(shí)現一個(gè)具有一定實(shí)用價(jià)值的物聯(lián)網(wǎng)應用系統。網(wǎng)絡(luò )安全管理方向實(shí)踐教學(xué)內容包括網(wǎng)絡(luò )安全實(shí)驗、網(wǎng)絡(luò )管理實(shí)驗、網(wǎng)絡(luò )攻防實(shí)驗、以及網(wǎng)絡(luò )安全管理方向課程設計。

　　網(wǎng)絡(luò )安全實(shí)驗是讓學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò )嗅探器和端口掃描工具的工作原理和實(shí)現方法，理解包過(guò)濾、網(wǎng)絡(luò )地址轉換等網(wǎng)絡(luò )安全策略，掌握防火墻和入侵檢測系統的安裝、配置和使用方法。網(wǎng)絡(luò )管理實(shí)驗是讓學(xué)生理解SNMP網(wǎng)絡(luò )管理協(xié)議的原理和工作過(guò)程，掌握SNMP代理程序的設計與開(kāi)發(fā)方法。網(wǎng)絡(luò )攻防實(shí)驗是讓學(xué)生熟悉網(wǎng)絡(luò )探測、緩沖區溢出、網(wǎng)絡(luò )欺騙、拒絕服務(wù)、SQL注入等主流攻擊技術(shù)的實(shí)現方法，從而預防和阻止網(wǎng)絡(luò )攻擊。網(wǎng)絡(luò )安全管理方向課程設計是綜合運用網(wǎng)絡(luò )安全管理方向課程的理論知識與開(kāi)發(fā)技術(shù)，設計并實(shí)現一個(gè)具有某種安全管理功能的實(shí)用網(wǎng)絡(luò )軟件或系統。網(wǎng)絡(luò )工程設計方向實(shí)踐教學(xué)內容包括網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)技術(shù)實(shí)驗、網(wǎng)絡(luò )規劃與設計實(shí)驗、網(wǎng)絡(luò )故障診斷與排除實(shí)驗、以及網(wǎng)絡(luò )工程設計方向課程設計。網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)技術(shù)實(shí)驗是讓學(xué)生學(xué)會(huì )網(wǎng)線(xiàn)制作、VLAN配置、交換機配置、靜態(tài)路由配置、動(dòng)態(tài)路由配置、ACL配置、NAT配置等，為實(shí)際網(wǎng)絡(luò )部署提供基礎。網(wǎng)絡(luò )故障診斷與測試實(shí)驗是讓學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò )故障診斷與測試工具的使用方法，能夠對物理層、數據鏈路層、網(wǎng)絡(luò )層、以太網(wǎng)、廣域網(wǎng)、TCP/IP、服務(wù)器等的故障進(jìn)行診斷與排除。網(wǎng)絡(luò )規劃與設計實(shí)驗是讓學(xué)生學(xué)會(huì )網(wǎng)絡(luò )規劃工具、需求分析、技術(shù)選擇、網(wǎng)絡(luò )拓撲設計、網(wǎng)絡(luò )編址與命名、路由設計、網(wǎng)絡(luò )性能保障、安全管理設計等各環(huán)節技能。網(wǎng)絡(luò )工程設計方向課程設計是綜合運用網(wǎng)絡(luò )工程設計方向課程的理論知識與開(kāi)發(fā)技術(shù)，針對某個(gè)實(shí)際應用場(chǎng)景，規劃并設計一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值的網(wǎng)絡(luò )工程方案。

　�。ㄋ模�專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐

　　專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐主要指學(xué)生根據自己選擇的專(zhuān)業(yè)方向而開(kāi)展的專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐教學(xué)，主要形式包括學(xué)科與專(zhuān)業(yè)競賽、自主創(chuàng )新研究、實(shí)訓與實(shí)習、畢業(yè)設計（論文）等。學(xué)科與專(zhuān)業(yè)競賽是鼓勵學(xué)生在老師的指導下，利用課余時(shí)間和假期，參與學(xué)校、企業(yè)、省、教育部、乃至全球等各種級別的大學(xué)生學(xué)科或專(zhuān)業(yè)競賽，以擴大學(xué)生的知識面，培養學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和動(dòng)手操作的能力。目前適合網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生參加的競賽主要有全國大學(xué)生數據建模競賽、全國大學(xué)生電子設計競賽、ACM大學(xué)生程序設計競賽、“挑戰杯”大學(xué)生系列科技作品競賽、全國大學(xué)生信息安全競賽。自主創(chuàng )新研究可分為課內自主研究學(xué)習和課外科技創(chuàng )新活動(dòng)。課內自主研究學(xué)習是在部分專(zhuān)業(yè)課程內，安排學(xué)生開(kāi)展研究性學(xué)習與創(chuàng )新環(huán)節，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習的積極性，培養學(xué)生的自學(xué)能力和自主學(xué)習研究能力。課外科技創(chuàng )新活動(dòng)是學(xué)生根據自身興趣和專(zhuān)業(yè)特長(cháng)組成小組，自主選擇研究課題，確定研究目標、技術(shù)路線(xiàn)和研究計劃，利用課余時(shí)間和寒暑假在老師的指導下自主開(kāi)展科技創(chuàng )新活動(dòng)，以提高學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養學(xué)生的創(chuàng )新意識和創(chuàng )業(yè)精神。實(shí)訓和實(shí)習是讓學(xué)生熟悉或掌握網(wǎng)絡(luò )相關(guān)行業(yè)或領(lǐng)域中可能遇到的常用技能，以縮短第一任職崗前培訓的時(shí)間。該類(lèi)實(shí)踐教學(xué)內容包括見(jiàn)習環(huán)節、實(shí)訓環(huán)節、實(shí)習環(huán)節等。見(jiàn)習環(huán)節是參觀(guān)一個(gè)網(wǎng)絡(luò )行業(yè)相關(guān)的企事業(yè)單位或部門(mén)，見(jiàn)識各類(lèi)產(chǎn)品和系統的研發(fā)過(guò)程或應用情況，以增強學(xué)生對專(zhuān)業(yè)的興趣和自豪感。實(shí)訓環(huán)節是在校內實(shí)驗與實(shí)訓基地，通過(guò)與企事業(yè)單位的合作，提煉網(wǎng)絡(luò )設備產(chǎn)品與網(wǎng)絡(luò )應用系統的典型功能模塊，進(jìn)而設計出一組項目供學(xué)生實(shí)習訓練。

　　實(shí)習環(huán)節是與校外企業(yè)或培訓基地合作，讓學(xué)生參與到實(shí)際的項目研發(fā)與實(shí)施工作中，從而使學(xué)生接觸社會(huì )，體驗未來(lái)就業(yè)單位的工作環(huán)境和實(shí)際的項目開(kāi)發(fā)過(guò)程。畢業(yè)設計（論文）是大學(xué)生四年專(zhuān)業(yè)知識學(xué)習后的一次綜合性專(zhuān)業(yè)技術(shù)實(shí)踐鍛煉機會(huì )。畢業(yè)設計的周期為14周，主要包括選題、開(kāi)題、課題研究與指導、撰寫(xiě)畢業(yè)論文、畢業(yè)論文答辯等環(huán)節。畢業(yè)設計課題可以由指導老師根據自己的項目課題、研究方向或興趣好確定，也可以根據學(xué)生就業(yè)單位的實(shí)際工作需要確定。

　　三、結論

　　專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系是學(xué)生將專(zhuān)業(yè)理論知識與實(shí)際工程實(shí)踐相結合，提升實(shí)踐創(chuàng )新能力，成為社會(huì )所需人才的關(guān)鍵一環(huán)。本文以筆者所在學(xué)校的網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)建設為背景，在提煉物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò )安全管理、網(wǎng)絡(luò )工程設計三大專(zhuān)業(yè)特色的基礎上，提出構建一個(gè)特色鮮明、層次合理的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，并全面闡釋了各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節的主要教學(xué)內容。接下來(lái)的工作是在制定人才培養方案時(shí)具體落實(shí)該實(shí)踐教學(xué)體系，同時(shí)在執行過(guò)程中進(jìn)一步修訂完善，從而為其他兄弟院校的網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與建設提供參考與指導。

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