分发给学生的课程设计要求(后简称课设要求)是:某县级拥有1号楼(6层)、2号楼(6层)、3号楼(6层)、4号楼(8层)和体检中心(2层)。现在拟构建一个计算机网络系统,支撑的HIS(信息系统)、办公系统、视频监控系统和门户网络。其中视频监控系统的支撑网络需要跟其它网络隔离。请同学们设计、模拟部署和测试。总体要求如下:(1)需求分析;(2)逻辑网络和物理网络的设计;(3)安全策略的制定和实施;(4)研究和部署必须的公共服务;(5)预算;(6)项目和文档管理;(7)整个设计和最后答辩以2~4人组完成,自由成组,分工明确。在课程要求中还配发了楼宇分布图、各楼层的信息点需求、访问外网需求、无线需求等详细内容。没有条件在实际环境中搭建要求的计算机网络,所以网络的部署实施需在模拟软件上仿真完成,采用什么模拟软件不限制。
每一门课程,都可以锻炼学生的多方面能力,以网络工程设计这门实践课程为例,它培养的要由两大部分构成,专业技术能力和软技能。上述网络工程设计实践课程的内容和要求可培养的专业技术要包括网络规划和设计、网络部署与设施、网络管理与维护、网络安全保障、网络测试等五个方面,每个方面又包含有更细致的专业能力点,比如网络规划和设计包括需求分析、逻辑拓扑设计、子网规划、VLAN划分、路由规划等等。而软技能主要包括团队工作能力、口语交流能力、书面交流能力、时间管理能力、解决问题的能力和适应能力六个方面。课程赋予的能力可用如图3所示的能力构成树来表述。网络工程设计是一门课程,通过它,除了专业技术能力的培养,软技能的培养不可忽视。在中,除了强调软技能的作用,还提到个人特征(PersonalAttribute)[10],它主要包括风险承受能力、共同决策(Collegiality)、耐心、工作伦理、机会确认(IdentificationofOpportunity)、社会责任感、认同多样性(AppreciationforDiversity)等方面。这些个人特质因人而有很大的不同,在课程设计过程中,通过不断地磨合,有意识地提升正能量的特质,以促进课程设计的整体推进和完成。
很多教师都很重视专业能力的培养,也有很多举措来促进专业能力的提升,但是对软技能的培养却忽视了,也缺乏对软技能培养方法的了解。在网络课程设计过程中,笔者努力探索能力培养和提升方法,尤其是软技能的培养方法,有些心得体会,跟大家一起分享。首先教师要重视,认识到软技能正成为一个专业人士不可或缺的重要技术。随着计算机网络的普及,人们越来越多地借助网络来交流,正在丧失自信、活力和面对面的交流能力。当学生们写毕业论文的时候,经常出现内容缺乏组织逻辑、无法描述清楚自己的工作,或者错误百出等情况;当学生们答辩或去面试的时候,无法流畅、正确地表达自己的想法;当几个同学一起完成一个项目时,因为分歧、互不相让而导致项目无法继续;这些现象都跟学生们缺乏软技能及其培训有关。如果教师们认识到软技能能影响到学生的未来发展,才会重视它,教师重视了,才会在课程的设计上充分考虑到软技能培养点,才会在课程的教学过程中自觉地实施软技能的培养。其次,强化文档编撰,展示书面交流能力:要求每份文档拿出来在形式上是干净整洁的,有封面、目录、插图、表格、公式或计算式,参考科技论文写作规范,但对具体的编排不做要求,各组可自由发挥。特别要求同学们用专业绘图工具绘制拓扑图、布线图等插图,而不使用字处理软件中的画笔来绘制。提交了之后,教师检查每组的文档,及时指出存在的问题,并请同学修改后重新提交,直到满足要求。当然这样做,需要教师付出大量时间和精力。在没做这样的要求之前,拿出来的文档极不规范,随着笔者的坚持和鼓励,学生提交的文档越来越规范了。如图4a所示,规范要求前,学生的文档在内容组织、结构方面是比较差的,而图4b是按照规范要求修改的大纲,已经显示出了学生对内容的组织驾驭能力。再次,采用多种途径,提升口语交流能力:以分组形式完成课程设计内容,组内成员如何分工、如何合作,要求展开讨论,鼓励每位同学发表自己的看法;分头行动后整合各自的工作时,通常会有很多的分歧,成员之间通过交流慢慢达成一致,推进课程设计往前走。课程设计提交之后,举行答辩,要求每位同学上台讲述自己的工作,鼓励其它组的同学自由发问,因为每组都做同样一个题目,对内容有很深的理解,所以同学的提问会很踊跃;教师在答辩的过程要适当点评,尤其是表述方式、回应问题方面,鼓励为主,以委婉的方式指出问题,以利于同学接受。在课程设计过程中,其它的软技能也得到了强化和提升:以组为形式完成课设,正是强化团队工作能力的好机会,团队成员之间取长补短、互相帮助,你追我赶,有协作也有竞争;课程设置了分组分工时间点、中期检查点和最后提交点等三个时间控制线,每组须在这三个时间点达到相应的要求,必须进行时间管理和控制,错过了时间点,系统将关闭提交口,敦促学生以时间点来安排和调节组内的进展;课程设计过程中,每组都遇到了或大或小的问题,鼓励学生首先自行分析解决,组间讨论、网上搜索答案、向老师求助等。为了打通学生们跟老师的联系渠道,特设讨论群,教师经常在这里解答问题,提出新的问题,使同学们解决问题能力和适应能力得到了一定的提升。
目前,世界各国普遍认识到,解决城市交通问题的根本在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统[1]。在中国,城市轨道交通建设已成为城市建设的新热点。“十五”期间中国城市交通达到8000亿元,其中至少有2000亿元用于地铁建设,五年中将建成总长度为450km的城市轨道交通线路。在中国人口超过百万的34个城市中,已有20个正在建设和筹建轨道交通线]。根据武汉市轨道交通规划,武汉市轨道交通2010年的建设规模是67km,259亿元;2020年的建设规模是130km,520亿元[3],其线个发展轴向。一号线km,分两期实施,一期工程由宗关至黄浦路,全长10.24km,是一条全封闭的高架线亿元人民币以上,已正式投入运营。轨道交通工程建设规模大、周期长、工期紧、参与者众多、涉及专业面广、技术难度大且相互间接口复杂,工程建设面临着巨大挑战。轨道交通建设管理是一项复杂的系统工程,仅从业主合同支付管理业务来看,轨道工程所涉及到的合同众多,按功能分类可以分为土建合同、装饰装修工程合同、设备采购合同、设备安装合同、勘察设计合同、技术咨询合同、监理合同、借款合同、拆迁安置合同、材料采购合同及轨道施工合同等。按合同的付款方式分可以分为固定总价合同、成本加酬金合同及单价与工程量乘积价合同[4]。
目前业主合同支付流程主要采用手工上报,审核纸质文档,效率低下。一方面,各类型合同支付审批流程复杂,需要业主不同部门的人员相互协作,业主合同管理人员工作量大,影响审核效率;另一方面,采用传统方式,从申请到审批,信息传递速度慢,周期长,影响业主决策精度,同时,业主各支付管理部门之间缺乏交付事务之间的及时信息交互,不能对各合同支付状态进行动态监控,这些问题严重制约了业主合同支付管理效率。运用计算机技术、网络技术、通讯技术,设计并开发基于网络的工程支付审核系统,辅助业主合同支付管理人员进行业务操作,并为业主决策层提供必要的信息支持成为相关人员研究的重要课题。本文结合武汉市轨道交通建设管理实际,探讨基于网络的合同支付管理系统。
作为对轨道交通建设工程的支持系统,广义上,合同支付系统首先是轨道公司的一个日常业务处理系统。基于此,该系统的数据可为轨道公司从项目建设全过程的角度提供决策支持。轨道交通建设是一项参与方众多的系统工程,作为系统的外延,必须能够反映参与各方之间的经济合同要约条件,提供业主单位与其他有关部门包括施工单位及监理单位的信息交互接口。因此,合同支付管理系统的总体功能包括2个层次(图1)。
ICS(InformationCollectingSystem)是项目外延部门的相关信息采集系统,为支付系统提供支持,包括对施工承包商、材料供应商及监理往来单位的支付信息采集,以此为业主的日常业务处理提供数据基础和决策依据。各实施单位的信息采集(采编)包括:施工单位基本情况、相关人员(计量工程师及项目经理)、支付证书申报时间、本期申报工程量、本期申报支付金额、工程量计算依据、工程量计算公式等附件;监理单位基本情况、相关人员(监理工程师、总监理工程师)、(本期)监理审定量、(本期)监理审定合价;材料供应商基本情况、各施工承包商供应的材料品种、规格型号、材料供应合同价格、(本期)材料供应数量、材料差价的计算公式以及各种材料供应的附件。
MIS(ManagementInformationSystem)为日常业务管理系统[5],包含了作为工程业主单位的对项目支付工作所有日常业务处理,包括两个职能子系统:支付证书提交及审核子系统、工程量清单维护子系统。智能支付子系统是从通用的支付管理流程出发而构成的项目管理系统,包括对轻轨项目的支付流程管理以及工程量清单库创建及维护管理。各子系统的功能如下。
a.“支付流程管理”主要是按武汉轨道公司“工程款支付实施办法”的精神,对工程参与各方(业主、监理、承包商及材料供应商)的支付证书申报、审核工作进行全面的信息支持。包括提供以合同为导向的工程量清单库、系统自动汇总的支付累计信息、系统自动形成EXCEL格式的支付证书表格以及表格打印功能,还有业主快捷的支付证书审核状态查询功能。
根据对轨道交通工程支付业务流程的分析,其业务流程涉及工程现场、业主职能管理层和业主决策层三个层次,涵盖支付证书上报、支付证书审核(工程量审核和单价审核)、合同应扣款项计算、支付证书会签、领导批准等全过程。不同角色的用户采用不同权限登陆系统,完成相应的业务操作。同时,通过实时查询,可以实现支付证书不同状态的动态监控(图2)。
针对精益控制要求,动态跟踪工程支付信息,系统运用面向对象分析设计理论,基于WebServices体系、多层系统结构、中间件技术构建松耦合、高扩展性、动态集成的分布式计算模式,实现合同支付系统总体架构;采用RSA算法、数字签名技术实现多应用主体加密身份认证;利用动态报表模板生成技术实现用户在线系统开发工具及应用情况
现代项目管理往往是跨地区的异地管理,为实现异地和多项目的管理就必须依赖于构建在项目数据中心基础上的项目总控数据服务,提供可靠、准确和适时的工程项目信息。WebService[7]作为构建互联网分布式系统的基本部件,成为合同支付管理系统信息服务的实现手段,并以此建立工程项目集成管理的有效平台,为工程项目总控信息和处理提供更加广阔的延伸。
目前,合同支付管理系统已在武汉市轨道交通一号线一期工程成功运用,极大地减轻了合同管理人员的工作量,提高了支付审批效率,为业主决策提供了必要的信息支持,同时也实现了业主、监理及承包商多方获利的效果。其中的支付申请和支付证书审核界面如图4和5,系统部分功能也正在完善,力图实现与现有其他业务系统接口,更好的为业主管理层服务。
近年来,高校的师资队伍不断发展壮大,教师的学历水平越来越高,科研能力不断提升,但是投入到实际应用当中的时间却越来越少,很多老师在讲课的时候只注重理论知识的传授,而对实验课程的设置不够重视,逐渐与社会实际应用脱节,因此在实践教学环节中的教学方法相对滞后,导致教学体系中理论与实践脱节,内容枯燥,不易被学生理解,不能引起学生的学习兴趣。
网络工程专业成立十多年来,经过不断积累,已经形成一套评价和考核机制,但是经过走访相关院校和对本校相关专业的考核方式的研究,总结出目前多数网络工程专业的主干课程的考核方式还是以理论知识为主,学生存在生搬硬套,死记硬背的情况,这大大影响了学生对于相关知识的理解和应用。针对目前全球信息化,产业化的大环境,高校培养的人才应与社会需求相符,应该具有一定的理论知识和相应的实践动手能力,因此,当前的考核方式难免会导致企业需求与学校就培养目标的不一致性。
网络工程专业要培养符合社会实际需求的人才,就必须走入实际应用环境,充分利用校企合作平台,搭建符合本专业特色的实践教学平台,作为改革的最主要因素,本平台应该包含了本专业实践教学体系架构中的三个层次,如图1所示。即:在基础层次、提高层以及科研创新层方面,坚持校内外实习,实验,实践相结合的课程设置体系,为本专业培养的毕业生提供坚实的理论教学体系和社会实践平台,以便将来可以更好的满足社会需求,满足用工单位的需求。
因此,在专业课程设置的时候必须考虑到实验教学的必要性,必须加强实验环节,为学生提供更优化的实践教学平台,使学生在掌握坚实理论基础的同时,掌握更多的实验操作能力,因此在实验室建设方面就要有更大投入,根据历年经验,我系建设了四个网络工程专业方面的实验室,在网络工程应用,综合布线应用以及信息安全和仿真实验四个方面增加学生的实验能力。在教学思路上,不断的拓宽视野,经常走访在网络工程专业具有丰富经验的兄弟院校,学习先进的教育理念,一起商讨课程改革方向,交流经验,并协调资源构建数量丰富的专业教学案例库,设置符合实际要求的实习实训项目,并根据学生的专长,分组进行实验教学,开展实验项目。并且经常深入企事业用人单位,尝试将实际应用项目融合到教学实践中,组织学生参加项目小组,解决实际的应用问题,使学生在完成实验的过程中了解更多的理论应用并掌握更多的解决实际问题的能力,从而提高学生对网络工程建立和应用的实际流程有更深入的了解,具有更高的社会适应性。
资深工程师引入课堂教学环节,增加课堂教学的实际应用效果,从而对提高学生的工程实践能力提供了很大的帮助。并且在学生的毕业设计环节中安排了相应的企业实践活动,使学生在不同的层面深入到企业活动当中,实际参加项目开发过程。让学生在“做”项目的过程中,有针对性的“学”专业知识和技能。让学生在在“做”的过程中主动地发现问题并共同分析问题,最终有效地解决问题。让他们在做项目的过程中亲身认识并切实体会到团队合作的价值和意义,从而培养和锻炼他们的团队精神,提升每一名学生的信心和能力,培养他们主动探索的创新精神。
经过走访兄弟院校和企业院所,创立了一套行之有效的措施。主要包括:(1)聘请用人单位和校内教师共同制定网络工程专业培养规划;(2)聘请企业技术骨干共同进行本专业的相关理论课程和实践课程的建设,合作开发符合实际应用需求的应用案例库;(3)在用人单位搭建实验实训平台;(4)双方共同组成科研团队,搭建研究平台,就企业迫切需要解决的技术瓶颈进行重点技术攻关,既促进了专业教师科研水平的提高,也增强了企业的竞争力。
在和用人单位以及企事业单位详细沟通后,制定一套具有实际意义的考核方案,使学生不是单纯的掌握理论知识,而是能够掌握更多的实际动手解决问题的能力,把企业的考核制度引入教学评价体系当中,把学生置身于实际的工作环境中,即能考核学生的应变能力,也能考核学生的实践能力,可以说由企业和学校共同为学生给出学习评价,是解决当前学生理论和实践相脱节最好的方法,既能提高学生的动手能力,也能提高网络工程专业理论与实践的耦合关系。
实际设计工作中,初步设计可以不涉及主要设备的详细参数数据,在设计时间节点上基本是可控的。进入施工图设计阶段后,由于土建设计的部分图纸必须在电气提供相关图纸(如:平面定位和预埋件布置等)后才能实施,设计时间的逻辑关系受到主设备招标时间的制约。所以,施工图设计阶段常常出现滞后现象,滞后问题主要集中体现在土建专业图纸未能按业主要求的进度及时提供上。列举具体范例如下:
国网公司技术规范要求,GIS间隔宽度可为0.8~1.5mGIS间隔长度(不含汇控柜)为不大于6.0m(摘自国网物资采购标准及范本“126kV~550kV组合电器通用技术规范”P64)。根据以上描述,GIS设备没有唯一的外形尺寸。若确定中标厂家未确定,设备则无法准确定位,导致土建建筑结构承重梁位置无法确定,结构受力传递途径不清晰,无法进行结构计算。
国网公司技术规范要求,主变基础采用条形基础,基础数量统一为两条,基础间距统一为2.04m,基础表面预埋钢板,变压器底座宜采用点焊方式固定在基础的预埋钢板上。主变基础周围设置储油池,油坑长、宽尺寸应比主变外廓尺寸每边大1m(摘自国网物资采购标准及范本“110kV变压器通用技术规范”P17)。根据以上描述及《110kV变电站工程创优设计图集》对主变基础的要求,虽可以设计通用的主变基础图,不过,国网通用技术规范没有对主变的外廓尺寸,110kV套管、35kV套管、10kV套管等具置做出规定,因此,若没确定中标厂家,则将会产生以下问题:(1)110kVGIS出线kV套管的连接可能会出现较大的倾斜度,无法满足风偏要求;(2)10kV主变进线kV套管的连接可能会出现较大的偏差而无法做成封闭式(户内GIS变电站);(3)主变中性点及10kV母线电容器
国网公司技术规范要求,并联电容器装置(组装框架式),围栏尺寸宜满足以下要求:10kV,1000、2000、3000、3600、4000kvar为3.5m×5m;10kV,4800、5000、6000kvar为3.5m×6m;10kV,8000、10000kvar为3.5m×7m。围栏焊接在预埋钢板上,当围栏内安装有串联电抗器时,围栏不应成闭环回路,应由绝缘子或绝缘材料进行隔离,以免产生环流(摘自国网物资采购标准及范本“66kV-750kV变电站用并联电容器成套装置通用技术规范”P16)。根据以上描述,国网公司没有强制要求厂家要有统一的围栏尺寸(对应的容量),因此无法设计基础预埋图。且该变电站方案将电容器布置在综合楼二层,若没确定中标厂家,设备则无法准确定位,影响到土建工艺部分电缆沟道布置、基础预埋槽钢及一、二次电缆预埋管无法准确实施。
分析了事项内容和其逻辑关系后,接下来考虑的是网络图各节点的时间参数确定。根据经验对每个专业设计时间进行估算,通过计划评审法(PERT)来确定各专业节点“最乐观估计时间”及“最悲观估计时间”。同时,我们也注意到主设备招标定标的不确定因素,电气布置图位置的提供是土建平面图出图的紧前工序,在土建设计时间参数上给予适度延长,并增加“平面草图”分部节点(即先采用常规设计,待主设备提资后进行设计修改),以满足业主方在土建开工场地平整时间上的需求,同时在管理上加强电气主设与土建主设及业主方的沟通,做好紧前紧后工序的有效衔接。
确定了事项工序和节点时间参数后,就可以按照双代号网络图的绘制原则进行网络图的绘制,继而在此基础上确定出关键线路,并根据计划时间与关键路线工期进行比较,计算各专业设计节点的最早开始时间(ES)、最迟开始时间(LS)、最早结束时间(EF)、最迟结束时间(LF)、总时差(TF)和自由时差(FF),并对项目设计进行网络图优化。
笔者注意到,设计阶段一些情况突变或因素的变化(如设备订货滞后、设备技术参数变动、线路路径变更等),都将导致设计进度计划的偏差和调整,所以,过程管控是网络计划顺利实施的关键,是通过组织、经济、技术、合同几方面措施来保证和围绕关键线路的运行,以确保工期的导向。定期(每周)召开各专业主设协调会,建立内部沟通机制,及时了解土建与电气各专业的设计进度,讨论实际工作中出现问题的解决方法,并及时进行设计网络计划的调整和偏差分析。在网络计划的调整中,如涉及到关键线路,需对网络图关健线路重新计算时间参数;如涉及非关键工作时差的调整,需注意非关键线路调整后是否影响到关键线路的时差。增减项目内容,可能会对原网络图产生影响,需注意增减项目相关事项的顺序和逻辑关系,应尽量不打乱整体而只调整局部。
目前很多高校网络工程专业的课程体系只注重理论知识的培养,实用技能的训练相对不足,尤其是课程内容滞后于专业技术的更新与发展,案例教学、项目教学内容极少,导致学生在实际工作中分析问题和解决问题的能力较弱。在教学方法方面,很多高校虽然基本上采用了理论与实践相结合的授课方法,但对学生职业技能及动手能力的培养相对不足。社会需要的网络技术人才应具有较高的职业素质、较强的实践能力,因此,传统方法的学生难以满足职业岗位的要求,唯有产学结合,寻求行业的支持,将学生派出去,将工程师请进来。计算机网络技术的快速发展要求从业人员必须不断更新自己的知识,因此,必须建立与企业长期、稳定合作的产学研机制,基于岗位技能分析,将课程针对岗位群组织成模块,让学生有明确的学习路线图,能够按需应变、结合个人兴趣进行选择;实行“点面”结合,重点突出动手能力,按照市场和企业对学生要求的实际技能设置课程,少一点原理溯源、定律推导,多一点具体设计、编码规范、组网配置、故障排除、网络攻防、测控方法等实用知识。
课程体系指对专业课程结构设置的思路,包括开设的主干课程、课程深度、教学特色、教学安排等;一流大学的网络工程专业往往利用名牌大学的各方面资源,例如在授课上,请国外专家讲学,采用双语教学等;在课程设置上,根据国际先进技术的发展,动态地调整专业方向和课程设置;实践上,将充分利用部级大型实验室等;同时和一些有实力的大型软件企业合作建立实践基地,充分体现其雄厚实力,培养项目经理和架构师等高级人才。但是,对以培养技术应用型为主要任务的一般地方高校而言,强调的是毕业生与企业需求的接轨,应以实用、够用、管用的思想进行,遵循企业项目开发的技术路线来开设专业课程,拟订网络工程专业的教学计划。
根据网络工程专业人才职业岗位需求分析,结合对部分企业人士和毕业生的访谈调查结果,适合地方高校学生学习的计算机网络应用技能有:嵌入式网络终端设计、网络攻防、网络安全管理、网络程序设计等。地方高校要服务于地方产业经济,其专业设置应适应当地经济发展状况,根据当地产业结构和毕业生就业面向,设置相关的专业方向[3],配置不同组别的课程达成各个技能方向的培养目标。
在教学设计上,我们强调在教学中增加案例分析以及以项目设计带动教学的理念,提高培养效率。例如,强调以学期为单元打通主干专业课程,以一体化思想连接每学期的课程设计,用综合实训项目设计取代以前各科分离的课程设计,为每门课程准备来自企业案例的实训项目,同时,采用多种手法进行互动式教学。现代企业分工不断细化,强调团队合作,为了培养学生的团队合作精神,感受企业真正的工作流程,我们尽量让课程项目采用真实企业案例教学,帮助学生在毕业后更快地融入企业工作环境。
很多高校老师理论水平高,而实践技能相对薄弱。为提高教师的职业实践经验、新技术实践能力以及案例教学、项目教学、创新教学、互动教学的能力,应该有计划有步骤地实施教师培训,鼓励学校教师与企业网络工程师沟通研讨,加速技能的培养。与此同时,应多渠道充分利用社会资源充实教师队伍,如聘请计算机网络相关行业的工程技术人员担任兼职教师,聘请有经验的IT企业技术人才举办讲座、指导学生实践课程等,实现教师队伍的多元化。
华南农业大学在探索与实施就业能力培养方案中以学生工程实践能力培养为重点。对于工程实践能力培养,我们主要采取4种方式:聘请企业资深工程师为学生授课、深入企业进行实习和实践、科技创新项目驱动教学方式和学科竞赛驱动教学方式。此外,在部分实践教学环节中,我们将以上4种方式中的2种或3种结合在一起,形成综合的实践方式。
通过和企业共同研究,我们主要以提升学生的潜质和发展后劲为培养目标,但是单纯通过学校讲授课程很难达到这样的效果。企业资深工程师擅长网络工程标准与规范、网络工程项目管理、网络工程师职业认证、网络工程师职业道德与责任等课程,因此,在第二和第三学年,我们聘请具有丰富工程实践经验的企业资深工程师为学生授课。该类课程具有很强的工程色彩和实践特点,有利于提高学生的工程实践能力。
在大学四年的培养计划中,我们将专业认知与实践中的部分内容以及专业实习、企业实践和毕业设计几个环节安排在企业中进行,让学生在不同层面和企业进行最直接的接触,参与企业的活动甚至参与企业的项目开发。第一学年,我们安排学生进入校内外实习基地真实接触和了解各种不同规模的网络。第二学年,我们陆续聘请工程技术人员开展一些工程基础类课程的讲授,然后安排专业实习,带领学生进入企业实习基地全面接触和了解企业工程项目的设计和施工过程,树立工程化理念。第三学年,我们聘请工程技术人员指导学生提高工程实践能力。典型的工程实践教学包含专业实习、企业实践和毕业设计3个环节。专业实习从工程的角度加深学生对专业知识的理解和掌握,为后续专业课程和实践教学环节的开展奠定基础,该环节安排在第二学年末或第三学年初。企业实践安排在第三学年末或第四学年初。我们采取以合作企业实践基地为主,学校或学生自选实习单位为辅的方式,学生和实习单位进行双向选择,将学生分散到不同的企业进行顶岗实习。在整个企业实践过程中,通过参与实际工程项目和应用系统开发,学生可以初步具备实际工程项目的分析、设计、实施、管理和维护能力。我们注重将企业实践与毕业设计相结合,引导和鼓励学生在进行企业实践的单位选择合适的指导教师和合适的毕业设计题目。
科技创新项目驱动教学方式将学生的学习活动与实际的创新项目和工程项目相结合,通过教师的激发和引导,让学生在“做”项目的过程中,有针对性地“学”专业知识和技能,在“做”的过程中主动发现问题并共同分析问题,最终有效地解决问题[5],因此,应大力鼓励与培养学生主持和参与科技创新项目。我们选择具有较强工程实践背景的专业导师担任学生的项目指导老师,每人负责3~5个项目组,具体项目来源可以是学院、学校、省和国家立项的科技创新项目,也可以和校内外实习基地一起精选合适的工程项目。为提高学生的创新实践能力,我们鼓励学生定期主办、承办和参与科技创新活动,这些科技创新活动包括:华南农业大学校园IT文化节、华南农业大学程序设计比赛、华南农业大学嵌入式比赛、华南农业大学科技创新项目、华南农业大学“红满堂计划”项目、华南农业大学“挑战杯”选拔赛、信息学院软件学院的优秀毕业设计作品比赛、软件作品设计比赛等。
随着我国经济与信息化建设的发展,社会对网络技术人才的数量与质量也在不断的发生变化,网络工程专业的人才培养目标也要不断地丰富和发展。2012版的普通高等学校本科专业目录和专业介绍中将网络工程专业培养目标确定为“本专培养德、智、体等方面全面发展,掌握数学和其他相关的自然科学基础知识以及计算机和通信基础理论,掌握计算机网络系统的规划设计、维护管理、安全保障和应用开发相关的理论、知识、技能和方法,具有一定的工程管理能力和良好综合素质,能承担计算机网络系统设计、开发、部署、运行、维护等工作的高级专门技术人才”。新建本科院校以产业的需求为导向,以培养工程应用型人才为目标,构建基于工程教育的人才培养模式,培养社会急需的有责任感的实践能力强的与企业需求相匹配的高级工程型人才。学校要与企业深度合作,结合地方特色与学校的师资、科研、实验等条件,细化人才培养专业方向,建立分层的多目标的人才培养多元目标模式,能充分发挥学生的专长与兴趣,提高学生的工程能力,提高人才产出质量。
随着我国信息化建设从横向规模发展转向纵向深度应用发展,社会对网络工程专业人才能力的需求正在发生变化。等人依据社会对专业人才的能力需求、不同类型的人才培养目标、学科发展等方面将网络工程专业人才专业能力归纳为“网络设备、网络协议、网络应用系统的设计与开发,网络工程规划、设计,网络系统管理与维护以及网络安全保障”等能力。新建应用型本科院校依据人才培养目标,重点培养工程应用型人才,网络工程专业人才着重培养工程应用与创新能力。专业要包括:工程基础能力(认知能力、软硬件基础设计能力),网络管理与维护、网络工程规划设计与实施、网络应用系统设计与开发、网络信息管理与处理等专业核心能力,专业专长能力与创新、创业的能力。
依据网络工程专业的发展潮流、产业的发展需求、学校与地方的特点以及学生工程能力的培养,构建模块化的课程体系。网络工程专业的工程教育是为了培养具有熟练技术基础,善于构思、设计、构思和运行网络产品或系统的能力,能够适应网络行业发展的网络工程师。在课程体系建设中要坚持以产业需求为导向、应用为目标、能力为核心,形成以培养网络工程能力为核心的课程体系,充分体现“做中学”的教育模式。以能力培养为核心的网络工程课程模块。每一个模块由若干课程群(子模块)组成完成特定能力的培养,形成“主干课程-课程群-课程模块-课程体系”的结构。每一个子模块由若干相关的课程组成,完成特定的主题,以培养学生特定的能力。课程群中各种课程打破课程之间的界限,统一设计课程目标,将内容整合,便于学生对知识的综合应用。前两年学生在校学习基础课程学习,重点培养学生的综合能力(价值判断能力、身心调适能力、交流沟通能力等)、数理基础、专业认知与专业基础能力等;第三年企业与学校共同完成教学过程,有针对性指导学生完成项目、专业方向相关内容的学习;最后一年,学生进入企业进行实习、项目开发、毕业设计等。通过“产、学、研”深度联动,校企合作共同制订人才培养目标、课程体系,企业全程参与专业人才的培养,使“教、学、需”一致。以项目为驱动,通过“做中学”,将“知识、能力、探索兴趣、解决问题能力和社会责任感”的培养融入到教学过程中,培养社会急需的有责任感的实践能力强的与企业需求相匹配的高级工程型人才。
CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate)是由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所前沿工程大学自2000年起经过四年的探索研究而创立的工程教育模式。CDIO代表构思、设计、实现和运行,它以任务驱动,构建以项目为主导的知识、能力和创新培养一体化的教学体系。CDIO通过“做中学”,激发学生的学习兴趣,强调工程实践训练,强化能力的培养,着重培养学生工程基础知识、个人能力、团队合作能力和工程应用能力。通过“做中学”实现学生能力的培养基于CDIO的“做中学”人才培养模式,通过分层的项目训练,帮助学生进行知识学习与能力的培养,同时帮助学生提高自主学习、团队合作以及创新应用的能力。主要体现在:1)通过专业认知与“做”激发学生的学习兴趣;2)分层递进的能力培养,避免了重复技能的训练;3)通过综合课程设计与项目实践,提升了综合运用知识的能力,培养学生工程意识,并且培养学生合作协商的能力;4)通过素质拓展训练,提升学生创新、创业与终生学习的能力。通过CDIO的“做中学”最终实现学生专业能力的培养。
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