探析網絡工程專業實踐教學模式優秀論文
一、實踐教學體系
�。ㄒ唬┙ㄔO背景
為了突顯網絡工程專業特色，加大與其它計算機相關專業的區分度，網絡工程專業在保持原有網絡工程專業特色的基礎上，重點突出物聯網和網絡安全管理兩個專業方向，進一步明確定位學校網絡工程專業的人才培養目標。網絡工程專業是一門實踐性非常強的專業。因此，要實現培養目標，除了需要調整改革現有的專業課程體系外，還必須建立相應的實踐教學體系和配套的實踐教學環境。為此，網絡工程專業以中央支持地方高校發展專項資金的實驗室建設為契機，在網絡工程管理和網絡協議分析兩個現有實驗室的基礎上，新建物聯網、信息安全、網絡攻防、網絡測試等專業實驗室。這些實驗室建成后，網絡工程專業實驗室支撐的實踐教學內容將基本上涵蓋物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三大方向的典型實驗、課程設計，乃至實習實訓、畢業設計等實踐環節。屆時，網絡工程專業將具備實驗設施齊全、內容涵蓋面廣的專業實驗環境。這為構建特色鮮明、層次合理的實踐教學體系提供良好的實踐條件支持。
�。ǘw系結構
網絡工程專業在保持網絡工程設計特色的基礎上，重點突出物聯網和網絡安全管理方向。圍繞這三大專業方向，以現有的網絡工程基礎專業實驗室和正在建設的物聯網和網絡安全方向專業實驗室為依托，構建出專業特色鮮明的多層次實踐教學體系，網絡工程專業實踐教學體系學科與專業競賽、自主創新研究等多種形式，并分布在專業基礎實踐、專業核心實踐、專業方向實踐、專業綜合實踐四個教學層次上。從教學層次的角度看，網絡工程專業的實踐教學環節包括下列內容。專業基礎實踐主要指電子技術基礎、計算技術基礎、軟件系統基礎三方面的實踐教學，主要形式是課程實驗、課程設計和實習。專業核心實踐主要指網絡工程專業核心課程的實踐教學，主要形式是課程實驗和課程設計。專業方向實踐主要指物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三大專業方向的實踐教學，主要形式是課程實驗和課程設計。專業綜合實踐主要指學生根據自己選擇的專業方向而開展的專業綜合實踐教學，主要形式包括學科與專業競賽、自主創新研究、實訓與實習、畢業設計（論文）等。
二、實踐教學內容
以上述實踐教學體系為依據，從四個專業實踐層次分別闡述網絡工程專業的實踐教學內容。
�。ㄒ唬⿲I基礎實踐
網絡工程專業基礎實踐環節可分為電子技術基礎、計算技術基礎、軟件系統基礎三方面的實踐教學內容。電子技術基礎實踐教學內容包括模擬電路實驗、數字電路實驗、計算機組成原理實驗、硬件工藝實習。模擬電路實驗是讓學生了解放大電路的原理，并能理解相應的實驗現象。數字電路實驗是加強學生對數字邏輯的理解能力和數字電路的設計能力。計算機組成原理實驗是讓學生理解計算機硬件結構的實現原理和方法。硬件工藝實習是讓學生綜合運用數字電路和模擬電路的相關理論知識，使用電路設計軟件設計并利用實際電路元器件實現一個具有實際生產意義的電子電路系統。計算技術基礎實踐教學內容包括程序設計實驗、數據結構實驗、算法分析與設計實驗、程序設計應用課程設計等。程序設計實驗是讓學生能夠運用所學的程序設計語言編寫并調試程序，培養學生的程序設計能力和程序調試能力。數據結構實驗是讓學生運用理論原理知識編程實現線性表、隊列、堆棧、二叉樹、圖等基本數據結構及其訪問操作方法，以及常用的排序和查找算法，進而能夠解決相關的實際問題。算法分析與設計實驗是讓學生掌握分治法、動態規劃法、貪心法、回溯法、分支界定法等常用經典算法，從而更好地解決實際問題。程序設計應用課程設計是綜合運用程序設計語言、數據結構、算法分析與設計，設計并實現一個具有實際生活意義的程序系統。軟件系統基礎實踐教學內容包括操作系統實驗、數據庫原理實驗、軟件工程實驗、軟件系統開發課程設計。操作系統實驗是讓學生系統地掌握處理機管理、進程管理、存儲管理、文件管理和設備管理五大功能的工作原理與實現方法，進而能夠模擬實現操作系統部分功能。數據庫原理實驗是讓學生熟練掌握SQL語言的數據定義、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發方法。軟件工程實驗是加深學生對軟件開發方法的理解，掌握統一建模語言UML和可視化建模工具RationalRose的基本用法。軟件系統開發課程設計是讓學生在掌握程序設計技術的基礎上，綜合運用操作系統、數據庫原理、軟件工程的理論知識與開發技術，設計并實現一個具有實際應用價值的軟件系統。
�。ǘ⿲I核心實踐
網絡工程專業核心實踐環節主要包括計算機網絡、網絡編程、無線網絡、Linux編程等專業核心課程的實踐教學內容。計算機網絡實驗是讓學生學習利用Sniffer和Wireshark等常用網絡嗅探工具驗證TCP/IP協議報文格式和協議交互過程，從而加強學生對網絡協議及其工作原理的理解，加深對計算機網絡體系結構的認識。網絡編程實驗是以套接字編程為基礎編寫TCP/UDP協議通信程序以及數據包捕獲程序，編寫SMTP/POP3郵件客戶端、FTP客戶端、Web網站程序等經典網絡應用程序。無線網絡實驗是讓學生掌握各種無線網絡設備的安裝和配置方法，學會無線局域網的規劃設計、安裝配置與故障排除。Linux編程是讓學生掌握LINUX環境下C語言應用程序開發的基本過程，熟悉基本庫函數的使用，具有初步的應用程序設計能力。
�。ㄈ⿲I方向實踐
網絡工程專業方向實踐環節可分為物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三個專業方向的實踐教學內容。物聯網方向實踐教學內容包括射頻識別實驗、無線傳感網實驗、物聯網開發實驗、以及物聯網方向課程設計。射頻識別實驗是讓學生掌握射頻識別技術的讀寫卡、多卡讀、編碼調制、防碰撞算法、通信協議、保密通信等基本原理，能夠編寫相關應用案例程序。無線傳感網實驗是讓學生能夠對溫度、濕度、光照、壓力、紅外等典型傳感器節點進行數據采集，并利用Zigbee、藍牙、WIFI等通信模塊，開發無線傳感器網絡應用程序。物聯網開發實驗是讓學生在掌握嵌入式編程的基礎上，結合射頻識別和無線傳感技術，開發物聯網應用中的核心功能模塊或簡單應用程序。物聯網方向課程設計是綜合運用物聯網方向課程的理論知識與開發技術，設計并實現一個具有一定實用價值的`物聯網應用系統。網絡安全管理方向實踐教學內容包括網絡安全實驗、網絡管理實驗、網絡攻防實驗、以及網絡安全管理方向課程設計。
網絡安全實驗是讓學生掌握網絡嗅探器和端口掃描工具的工作原理和實現方法，理解包過濾、網絡地址轉換等網絡安全策略，掌握防火墻和入侵檢測系統的安裝、配置和使用方法。網絡管理實驗是讓學生理解SNMP網絡管理協議的原理和工作過程，掌握SNMP代理程序的設計與開發方法。網絡攻防實驗是讓學生熟悉網絡探測、緩沖區溢出、網絡欺騙、拒絕服務、SQL注入等主流攻擊技術的實現方法，從而預防和阻止網絡攻擊。網絡安全管理方向課程設計是綜合運用網絡安全管理方向課程的理論知識與開發技術，設計并實現一個具有某種安全管理功能的實用網絡軟件或系統。網絡工程設計方向實踐教學內容包括網絡互聯技術實驗、網絡規劃與設計實驗、網絡故障診斷與排除實驗、以及網絡工程設計方向課程設計。網絡互聯技術實驗是讓學生學會網線制作、VLAN配置、交換機配置、靜態路由配置、動態路由配置、ACL配置、NAT配置等，為實際網絡部署提供基礎。網絡故障診斷與測試實驗是讓學生掌握網絡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、網絡層、以太網、廣域網、TCP/IP、服務器等的故障進行診斷與排除。網絡規劃與設計實驗是讓學生學會網絡規劃工具、需求分析、技術選擇、網絡拓撲設計、網絡編址與命名、路由設計、網絡性能保障、安全管理設計等各環節技能。網絡工程設計方向課程設計是綜合運用網絡工程設計方向課程的理論知識與開發技術，針對某個實際應用場景，規劃并設計一個具有實用價值的網絡工程方案。
�。ㄋ模⿲I綜合實踐
專業綜合實踐主要指學生根據自己選擇的專業方向而開展的專業綜合實踐教學，主要形式包括學科與專業競賽、自主創新研究、實訓與實習、畢業設計（論文）等。學科與專業競賽是鼓勵學生在老師的指導下，利用課余時間和假期，參與學校、企業、省、教育部、乃至全球等各種級別的大學生學科或專業競賽，以擴大學生的知識面，培養學生理論聯系實際和動手操作的能力。目前適合網絡工程專業學生參加的競賽主要有全國大學生數據建模競賽、全國大學生電子設計競賽、ACM大學生程序設計競賽、“挑戰杯”大學生系列科技作品競賽、全國大學生信息安全競賽。自主創新研究可分為課內自主研究學習和課外科技創新活動。課內自主研究學習是在部分專業課程內，安排學生開展研究性學習與創新環節，激發學生主動學習的積極性，培養學生的自學能力和自主學習研究能力。課外科技創新活動是學生根據自身興趣和專業特長組成小組，自主選擇研究課題，確定研究目標、技術路線和研究計劃，利用課余時間和寒暑假在老師的指導下自主開展科技創新活動，以提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生的創新意識和創業精神。實訓和實習是讓學生熟悉或掌握網絡相關行業或領域中可能遇到的常用技能，以縮短第一任職崗前培訓的時間。該類實踐教學內容包括見習環節、實訓環節、實習環節等。見習環節是參觀一個網絡行業相關的企事業單位或部門，見識各類產品和系統的研發過程或應用情況，以增強學生對專業的興趣和自豪感。實訓環節是在校內實驗與實訓基地，通過與企事業單位的合作，提煉網絡設備產品與網絡應用系統的典型功能模塊，進而設計出一組項目供學生實習訓練。
實習環節是與校外企業或培訓基地合作，讓學生參與到實際的項目研發與實施工作中，從而使學生接觸社會，體驗未來就業單位的工作環境和實際的項目開發過程。畢業設計（論文）是大學生四年專業知識學習后的一次綜合性專業技術實踐鍛煉機會。畢業設計的周期為14周，主要包括選題、開題、課題研究與指導、撰寫畢業論文、畢業論文答辯等環節。畢業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，也可以根據學生就業單位的實際工作需要確定。
三、結論
專業實踐教學體系是學生將專業理論知識與實際工程實踐相結合，提升實踐創新能力，成為社會所需人才的關鍵一環。本文以筆者所在學校的網絡工程專業建設為背景，在提煉物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三大專業特色的基礎上，提出構建一個特色鮮明、層次合理的專業實踐教學體系，并全面闡釋了各個實踐教學環節的主要教學內容。接下來的工作是在制定人才培養方案時具體落實該實踐教學體系，同時在執行過程中進一步修訂完善，從而為其他兄弟院校的網絡工程專業實踐教學改革與建設提供參考與指導。
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