計算機網(wǎng)絡創(chuàng)新能力教學改革體會

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一、引言

國家教育部從20世紀8O年代后期開始,對大學的專業(yè)設置進行了一系列的調(diào)整,由原來的800多個減少為200多個,主要目的是使得培養(yǎng)的學生成為厚基礎(chǔ)、寬理論、強創(chuàng)新技能、高素質(zhì)的新一代人才,重點強調(diào)創(chuàng)新與實踐教學在培養(yǎng)學生技能方面的重要地位和作用。實踐證明,創(chuàng)新與實踐性教學在培養(yǎng)學生技能的同時,具有培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)的重要作用,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的重要手段和措施[1]。隨著我國IT產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,IT人才短缺正成為日益突出的社會問題。據(jù)有關(guān)專家預測,在今后的十幾年內(nèi),我國對IT人才的需求每年至少40萬。其中網(wǎng)絡系統(tǒng)工程師和網(wǎng)絡應用工程師是IT業(yè)最急需的人才。但一方面是IT技術(shù)人才的匿乏,另一方面是計算機專業(yè)畢業(yè)生由于缺乏計算機技術(shù)應用的實際技能和創(chuàng)新能力而就業(yè)困難的尷尬局面。雖然造成這尷尬局面的原因是多方面的,但其中主要原因是長期以來計算機專業(yè)教學受傳統(tǒng)教育思想的影響和支配,強調(diào)知識的基礎(chǔ)、理論的基礎(chǔ)學習,忽視學生計算機實際技能、協(xié)作能力和創(chuàng)新能力和主動參與與實踐意識的培養(yǎng),使學生的主觀能動性和對計算機網(wǎng)絡技術(shù)應用的實際技能的掌握受到較大程度地限制。我們將以我校計算機網(wǎng)絡教學實驗基地為基礎(chǔ),采用集教學、訓練和創(chuàng)新活動為一體的新型教學模式,對計算機專業(yè)人才創(chuàng)新與實踐教學模式進行了探索,并取得初步成效。

二、加強計算機網(wǎng)絡教學實驗基地的建設,營造良好的創(chuàng)新實踐教學環(huán)境

高等學校的教學實驗基地是進行實驗教學、開展科學研究的重要基地,實驗基地在教學中的地位與重要性日益得到重視,在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、動手能力、分析問題和解決問題能力方面有著不可替代的重要作用[2]。計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展要求我們的計算機網(wǎng)絡教學實驗基地的建設規(guī)劃、實踐教學方法、人才培養(yǎng)目標必須與其行業(yè)發(fā)展規(guī)劃一致,既要腳踏實地,實事求是,又必須滿足社會對人才需求變化、創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。計算機專業(yè)的人才培養(yǎng)若不能滿足社會對人才需求,就不能說我們的人才培養(yǎng)是成功的。我們將計算機網(wǎng)絡教學實驗基地的建設整體規(guī)劃和目標確定為:建立一流的由計算機網(wǎng)絡工程及應用綜合實驗及計算機網(wǎng)絡安全和網(wǎng)絡管理設計綜合實驗兩個實驗系列構(gòu)成的計算機專業(yè)網(wǎng)絡實驗體系,既滿足計算機專業(yè)教學大綱要求,又適應當今計算機網(wǎng)絡及應用技術(shù)及其教學發(fā)展需求的多功能的、開放性的計算機網(wǎng)絡教學實驗基地。我們在04年已完成的計算機網(wǎng)絡工程及應用實驗室基礎(chǔ)上,06年利用浙江省教育廳省屬高校實驗室建設專項資金完成了計算機網(wǎng)絡安全及管理綜合實驗室和無線網(wǎng)絡實驗室建設,形成了功能完善、適應計算機專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的計算機網(wǎng)絡教學實驗基地,為我校與計算機網(wǎng)絡相關(guān)的5個專業(yè)共3千余名學生開設網(wǎng)絡工程、網(wǎng)絡應用和網(wǎng)絡安全等方面的基礎(chǔ)性、綜合性、設計性、系統(tǒng)性網(wǎng)絡工程、網(wǎng)絡應用和安全管理實驗,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,使得我校在IT人才的培養(yǎng)上能適時的向社會輸出適用的人才,提高了本校學生的就業(yè)率和社會適應程度。

三、重組實踐教學課程體系,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐動手意識

實踐課程體系建設的目標是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。實驗的設置要讓學生成為實驗的主角和與專業(yè)基礎(chǔ)理論學習相聯(lián)系的主動者,能激發(fā)學生的創(chuàng)造性,有專業(yè)知識縱向和橫向自主擴展和創(chuàng)新的余地。因此我們設計的實踐體系是開放式的、有層次的和與基礎(chǔ)課及專業(yè)基礎(chǔ)課密切配合的[3]。實驗教學的主要內(nèi)容包括必修、選修和自擬項目。我們反復認真研究了教育部制定的本科計算機專業(yè)培養(yǎng)大綱及社會對計算機專業(yè)教學提出的最新基本要求。根據(jù)專業(yè)的特點,充分考慮目前IT企業(yè)與公司對人才的強烈需求,為計算機專業(yè)的計算機網(wǎng)絡技術(shù)教學制定出由以下兩個實驗系列構(gòu)成的計算機專業(yè)網(wǎng)絡實驗體系。計算機網(wǎng)絡工程體系:主要面向本科生和研究生的基礎(chǔ)性計算機網(wǎng)絡實驗教學,以及基礎(chǔ)的網(wǎng)絡技術(shù)培訓。包括:局域網(wǎng)實驗、廣域網(wǎng)實驗、無線網(wǎng)實驗、各種網(wǎng)絡接口的應用和網(wǎng)絡應用實驗。計算機網(wǎng)絡信息安全及管理體系:面向本科生和研究生的基礎(chǔ)性計算機網(wǎng)絡安全管理實驗教學,以及基礎(chǔ)的網(wǎng)絡安全管理技術(shù)培訓,包括:防火墻配置實驗、網(wǎng)絡管理實驗、入侵抵御系統(tǒng)應用實驗、用戶安全實驗和網(wǎng)絡流量管理和優(yōu)化實驗。在學生熟練掌握基本操作和技能的基礎(chǔ)上,我們增加了對基本訓練要求較高、對綜合素質(zhì)培養(yǎng)有利的綜合性實驗。綜合實驗中既有物理硬件設備,又有綜合測試分析;既有基本操作的反復訓練,又有知識綜合應用。如“網(wǎng)絡日志審計綜合性實驗”中要求學生首先通過路由器、交換機、BAS等網(wǎng)絡設備進行組網(wǎng),然后根據(jù)要求采集不同類型的網(wǎng)絡流量信息,并通過聚合、分析與統(tǒng)計,提供用戶行為審計、流量異常監(jiān)控和網(wǎng)絡部署優(yōu)化的數(shù)據(jù)。另外我們還增設了設計研究性實驗,這類實驗著重訓練學生運用所學理論知識,獨立進行科學研究的能力,為將來的畢業(yè)設計打下堅實的基礎(chǔ)。實驗內(nèi)容可在實驗教材中選用,也可根據(jù)實驗教師的科研題目,學生根據(jù)所學知識并查閱文獻,自行設計合理的實驗方案,經(jīng)實驗教師審閱批準后,獨立完成實驗,最后以報告或小論文的形式提交。通過這類實驗充分發(fā)揮了學生在實驗中的主觀能動性,提高了學生對實驗的興趣、積極性和動手能力,也提高了學生分析問題、解決問題的能力,同時學生的實際創(chuàng)造能力得到了提高,創(chuàng)新能力得到全面培養(yǎng)。為了提高實驗課的教學質(zhì)量,提高對學生綜合實驗能力和科學素質(zhì),我們還實行了多種形式的開放實驗教學。我們的開放實驗教學包括開放實驗室和開放實驗內(nèi)容兩方面。開放實驗室是指課余時間在教師監(jiān)督和指導下,讓學生有計劃、有目的地進入實驗室,重復課堂上的演示實驗;重做失敗的實驗;操作自己設計的微型實驗;以及參與教師所做的課題實驗等[4]。通過開放式實驗教學,我們?yōu)閷W生提供了廣闊的天地,學生在自覺學習和鍛煉過程中,不再是消極的知識接受者,而是主動的求知者、參與者、探索者。學生的應變能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力在不斷地解決問題和積極主動的參與過程中得到培養(yǎng)[5]。

四、強化管理,實行教師負責制

新的人才創(chuàng)新與實踐教學模式的實施必須要有全新的管理模式。我們的計算機網(wǎng)絡教學實驗基地和實驗課程的管理采取課程負責人和實驗室主任統(tǒng)一協(xié)調(diào)下的教師責任制。在兩大實驗系列的基礎(chǔ)上,根據(jù)實驗內(nèi)容的布局進一步分為4類(計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)應用,網(wǎng)絡工程,計算機網(wǎng)絡應用系統(tǒng)開發(fā)、網(wǎng)絡安全與管理)進行管理。原則上,實驗設施的管理及實驗科目的開放由相應專業(yè)理論課的教師負責,其責任的內(nèi)容包括:組織設備的安裝調(diào)試,設備使用規(guī)范細則的制定,實驗指導書的編寫等。在教學實驗基地建設完成后,教學實驗基地的管理將逐步由實驗教師接任,其責任包括:設備的維護和保養(yǎng),使用規(guī)范和記錄執(zhí)行情況的監(jiān)督,組織對必修和選修科目實驗指導書的更新,組織實驗室開放及輔導教師的安排,完善實驗室開放的實施細則等。計算機網(wǎng)絡教學實驗基地是開放式的。結(jié)合基礎(chǔ)實驗室的開放經(jīng)驗和計算機專業(yè)實驗的特點,要求學生在完成實驗計劃和熟悉了設備使用規(guī)范細則的條件下,對其全面開放。對非計算機專業(yè)學生的開放,采取提前申請,統(tǒng)一完成必要的基礎(chǔ)培訓后再安排實驗的方式。同時將針對一些專業(yè)的特點編寫與之相適應的實驗教材。

五、取得的初步成果

計算機網(wǎng)絡教學實驗基地通過近一年來的運行,實現(xiàn)了預期建設目標,成效顯著,取得如下初步成果:

1.在計算機網(wǎng)絡教學實驗基地建設的促進下,為適應計算機專業(yè)創(chuàng)新人才的實驗教學,我們調(diào)整了教材的選用范圍。計算機網(wǎng)絡主干課教材立足選用國內(nèi)外的優(yōu)秀教材,特別是國外能反映計算機網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及方向的先進教材,我們還組織教師編撰能反映學生實際技能、協(xié)作能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的計算機網(wǎng)絡實訓教材的編寫,力圖使實驗教材能配合實驗教學培養(yǎng)目標,啟發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造力,尤其是誘發(fā)學生的原發(fā)性創(chuàng)新能力乃至創(chuàng)新沖動。

2.對本科計算機網(wǎng)絡系列課程的教學計劃、教學大綱和教材進行了深入研究和調(diào)整,并充分考慮了實驗課與理論課的有機結(jié)合。通過對實驗課及其內(nèi)容進行整合更新,使實驗更具綜合性。使學生在獨立設計出企業(yè)網(wǎng)絡方案的同時,能對企業(yè)網(wǎng)絡進行實際組網(wǎng)、實時網(wǎng)絡流量和安全的綜合分析和基本的網(wǎng)絡應用編程。

3.所有的實驗根據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)課的進度分段對各年級學生隨時開放。學生根據(jù)已掌握的專業(yè)理論知識和實驗指導書選擇實驗項目,提出實驗路線。鼓勵學生對可提供的實驗設施作自擬的整合,促進學生對實驗課程的全身心的投入。在實驗成績的評定上,不簡單地看實驗結(jié)果的正確與否,同時注重實驗方案的合理性和創(chuàng)造性,注重是否能對實驗現(xiàn)象有較敏銳的觀察、分析和處理能力。

4.將計算機網(wǎng)絡實驗室建設成為計算機專業(yè)本科生的網(wǎng)絡技術(shù)實習基地,為此,我們和華為3COM網(wǎng)絡公司合作成立中國計量學院華為3COM網(wǎng)絡學院,并針對計算機專業(yè)、通信專業(yè)和電信專業(yè)學生舉辦了5期華為3COM網(wǎng)絡學院網(wǎng)絡工程師(HCNE)認證培訓班,取得了良好的效果。同時也為項目中計算機專業(yè)校企聯(lián)合模式探索打下了堅實的基礎(chǔ)和實施的經(jīng)驗。

六、結(jié)語

實踐證明,基于計算機網(wǎng)絡教學實驗基地的計算機專業(yè)人才創(chuàng)新與買踐教學模式堵養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力,提高了中國計量學院在IT業(yè)的省內(nèi)影響和地位。學生對專業(yè)的信心和就業(yè)優(yōu)勢得到增強。近幾年,畢業(yè)生一直保持行業(yè)內(nèi)的高就業(yè)率,特別是學生在外資、合資IT企業(yè)受歡迎度大大增加。面對計算機科學技術(shù)的迅猛發(fā)展和大學就業(yè)競爭的加劇,在以后的工作實踐中,我們還需要不斷努力,不斷探索,不斷完善,充分發(fā)揮實驗教學基地在培養(yǎng)大學生創(chuàng)新精神和實踐能力中的作用,提高大學生的綜合素質(zhì),促進學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題等基本素質(zhì)的形成,培養(yǎng)大學生操作能力、實踐能力和創(chuàng)新能力,引導他們養(yǎng)成科學求真的態(tài)度、嚴謹周密的作風和團結(jié)協(xié)作的精神。