网络工程专业教学体系的创新与实践

网络工程专业教学体系的创新与实践

摘要:理工大学于1999年起启动了网络工程本科专业教学体系的建设工作。我校面向高素质人才培养目标,注重专业建设的顶层设计,取得了如下成果:凝炼网络技术内涵,创立网络技术人才培养的课程体系;填补国内教材空白,建设系统完整的教材体系;注重实践知行合一,构建先进配套的实验体系;实践创新教学相长,锻造一流的师资队伍。本文详细总结了我院网络工程专业教学体系创新实践的经验教训,论述了为取得以上成果而具体采取的措施。

关键词:网络工程;教学体系;课程;教材;实验

鉴于网络在未来战争中的重要性和信息化建设的需要,1999年决定在军事院校中设置网络工程本科专业。当时国内外还没有建设类似专业的成功经验可供借鉴,理工大学凭借在网络工程领域教学科研的深厚积淀和领先优势,受命创建网络工程专业,拟制网络工程专业规范。

我校网络技术教学和科研工作始于1981年。在国家一级教授、中科院学部委员、原通信工程学院副院长毕德显带领下,在谢希仁教授主持下,开展网络技术研究。经过长期的发展和建设,取得了一系列成果,通信与计算机的结合成为学科特色,并于1990年学院成立“网络技术研究所”,1997年由总部授牌成立了“全军网络技术研究中心”。网络工程专业教学体系边建设边实践、边应用边提高,从2000年首批招生至今已有五届学生毕业,培训质量令总部和满意,大多已经成为信息化建设的骨干。通过九年的探索与实践,我校网络工程专业建设走在全国前列,“军用网络工程”也被总部确定为“2110工程”重点建设学科专业领域。

时至今日,网络工程专业已经成为国内高校一个普遍开设的新兴专业,我们有必要认真总结分析网络工程专业教学体系建设的经验教训,为兄弟学校提供专业发展建设的他山之石。

1面向人才培养目标,注重专业建设的顶层设计

网络工程专业是训练部门于1999年列入本科专业目录的,这先于国家教育部将该流专业列入本科专业目录的时间。如何开办网络工程专业,国内外并没有现成模式和成功经验。为此,我校组织专门班子进行了广泛调查和深入研究。在深刻领会决策战略意图的基础上,准确把握网络工程专业“学科领域交叉渗透,技术发展日新月异,军事应用全面深入”的特殊背景,反复凝炼网络工程技术内涵,精准推敲人才培养的目标和思路,精心策划教学体系建设。

我们确定的建设思路是:以培养高素质新型人才为目标,运用先进的教学理念、方法、手段,构建完善的课程体系、教材体系和实验体系,形成良好的育人机制、实力雄厚的师资队伍,建设一个能适应信息化建设需要的高水平新型专业教学体系。

我们确定的专业人才培养目标是:完成专业技术人才的基础训练,掌握数学、物理等自然科学知识,了解人文社会科学知识,具有较强的计算机应用能力、良好的语言文字表达能力和初步的国际交流能力,掌握信息网络工程设计和应用开发的基本技术和方法以及系统集成、安装与调试技能,掌握网络安全和计算机病毒防护知识,熟悉战术互联网、数据链网络及其战略战术用途、军事应用特点、设计规划、维护管理等方面知识,了解网络技术领域科学技术和装备的前沿知识,能够适应科学技术发展和岗位转换。

随后,我们将网络工程专业教学体系建设的重点确定为三个体系(课程体系、教材体系、实验体系)、一套育人举措和一支教师队伍的建设。

2凝炼网络技术内涵,创立人才培养的课程体系

根据信息化战争对网络技术人才的知识和能力要求,结合该专业的学科交叉的特点,我们于2000年制订了最初的网络工程专业课程体系、教学计划,并承担了全国教育科学“十•五”规划研究项目“网络工程专业课程体系研究”,2003年举行专业建设大讨论。此后,对网络工程专业的课程体系进行了修改、补充、完善,2005年制定了新版的人才培养方案。

网络工程专业课程体系的主要课程及其联系如图1所示。

2.1课程设置的基本思路

鉴于网络工程是计算机专业和通信专业交叉融合的新专业,我们的课程设置思路是:以工学的自然科学、人文科学基础理论为通识教育平台,以计算机学科的核心知识和通信学科基础理论为专业基础,构建网络课程群作为专业课程,培养学生具有较强的军事信息网络工程设计、开发应用、安全防护、维护管理以及网络系统集成、设备安装调试等技能。

2.2国内首创的网络课程群

根据专业培养目标,首次提出了网络课程群思想。把基础性、原理性内容纳入“计算机网络原理”课程,网络操作使用、安全防护、维护管理、应用编程和工程设计等内容则分别构成“互联网应用与维护”、“网络攻击与防护(网络安全)”、“网络管理”、“网络应用编程”和“网络工程设计”等5门专业课。

目前“网络课程群”的思想及其所设课程已经得到了国内许多专家的认可,并已成为国家教育部教指委“高等学校计算机科学与技术专业核心课程内容实施方案”研究组的研究基础。

2.3强调能力培养的实践环节

在课程设置中始终贯彻“程序设计不断线,工程实践不断线”的原则。从一年级开始学习编程语言,二、三年级都有课内编程实践;从三年级开始学习网络专业课程,每门都有实验安排,形成了系统的实践性教学环节。

2.4贴近军事应用的专门课程

开设了“数据链网络”和“战术互联网”等军事网络课程。

该课程体系经过多年的补充和完善,其基础教育体现了学科交叉性,专业教育体现了内容先进性,岗位指向体现了军事应用性,实践环节体现了系统综合性。我校多次应邀在全国性会议上介绍该课程体系,并已被多所高校学习和借鉴。中国计算机学会教育专业委员会主任蒋宗礼教授的评价是“这是我所见到的思路最为清晰、论述最为完整的网络工程教学改革方案”。

3填补国内教材空白,建设系统完整的教材体系

在专业建设之初,国内尚没有类似的网络课程设置,相应的网络专业教材也是空白。为了满足教学急需,2000年起我们陆续编写出版了各专业课教材,构建了完整的网络工程专业教材体系。

3.1一部畅销的精品教材

作为专业核心课程“计算机网络原理”的教材《计算机网络》(谢希仁编著)首版是19年,1992年获机电部优秀教材特等奖、教委全国优秀教材奖。根据专业建设需要,我们加强了该教材的修订和更新,2000年以来共发行了6个版次、累计130余万册,其中一个版本的印数达49万册。该教材2002年获教育部全国优秀教材二等奖,其最新版被列入“十一五”国家级教材规划。清华大学、北京大学、上海交通大学、中国科技大学、南京大学、华中科技大学、北京邮电大学等国内著名高校均使用了该教材,50多所著名高校将其列为研究生入学考试的指定参考书。

3.2一组填补空白的专业教材

2001～2003年,我们组织编撰了网络课程群的系列专业教材,包括《互联网应用与技术》、《网络工程设计教程》、《网络管理技术教程》、《网络信息安全》和《网络程序设计教程》等,填补了国内网络工程专业教材的空白。

近年来,我们又在讲义的基础上,出版了《计算机网络实验教程:从原理到实践》、《网络应用程序设计教程》和《互联网应用与维护教程》等教材。

这些专业教材,已被国内多所著名高校采用,如中国科技大学、东南大学,其中《网络工程设计教程》一书被称为“一本不可多得的工程性强、应用性强的教科书”。

3.3一批译自经典名著的教辅读物

为了扩展教材中有限的知识,我们组织翻译了近30部因特网经典名著和国际流行网络教材,作为辅助教学参考书,满足了学生自主学习和知识拓展需要,并受到国内高校师生及工程技术人员普遍欢迎,对我国计算机网络教学、网络工程技术发展产生了广泛和持久的影响。

下面列举其中最经典的几部。

Abstract: The institution of educational systems for undergraduates majoring in network engineering was initiated by PLA University of Science and Technology in 1999. Based on the training objectives of the university, the work has been attaching great importance to the top-level design of the specialty construction, and thus has yielded fruits as follows. First, the curriculum for talent cultivation has been formulated by means of condensing the connotation of network technology. Second, systematic and integrated teaching materials have been provided, and hereby fill in the gap in China in this field. Third, cutting-edge laboratory equipments with complete supporting facilities have been installed for the sake of keeping the balance between knowledge and practice. Finally, a group of excellent teaching staffs has been formed, in which the teachers innovate while they teach and they teach while they innovate as well.

Key words: network engineering; the institution of educational systems; curriculum; teaching material; experiments