时间:2023-09-28 18:00:45
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇关于网络规划的毕业设计,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
毕业设计是高等教育中培养学生综合运用所学理论知识和技能解决实际问题能力的重要环节之一,是衡量毕业生是否达到相应学历层次的重要依据。毕业设计将总结专业基础和专业技术的学习成果,锻炼和开发学生的综合运用能力。实践证明,毕业设计是计算机软件各相关专业理论教学、实验、实训等有机地结合的最佳途径之一。
一、毕业设计的必要性
高等职业教育应该是以能力为本位、以学生为主体、以实践为导向的教育。近年来为适应社会发展的需求,有学者提出打破传统的“文化课一专业基础课一专业课”三段式的课程组合结构,按照新的人才观标准,实施“职业思想道德一职业基础知识与能力一职业知识与能力一职业拓展知识与能力”的新课程组合。我们认为,高职院校软件相关专业组织毕业设计符合新的人才培养标准,对培养学生的职业技能和素质具有重要意义。
在实践中我们意识到,通过毕业设计能够锻炼学生以下方面的能力:
1.独立解决问题的能力。高职院校学生普遍存在着基础薄弱又缺乏刻苦精神、渴望一技之长又不知如何下手等问题。大多数学生虽然在学校经过两年半的学习,但对程序和软件的理解不够,动手能力差。学校教育和IT行业对软件开发人员要求之间的差距,只有通过实际的大型训练才能弥补。毕业设计的进行过程中学生一定会遇到平时课堂学习中碰不到的困难和挑战,克服这些困难的过程就是软件技术和心理素质逐步提高的过程。
2.团结协作的能力。今天IT行业早己不再是个人英雄主义的时代,能否具备团结协作的意识和能力己成为IT行业对人才的基本要求之一。学生在平时的课程教学和作业中难有训练这种能力的机会,毕业设计一般是分小组进行的,小组成员之间代码、文档的交流以及相互之间讨论和协商都是对学生基本素质的锻炼。
3.实践软件工程的相关原则。具备软件工程思想是软件开发从业人员的必备素质之一,在日常的教学中由于缺乏软件开发的实践训练,学生们往往感觉软件工程这门课非常抽象,对其中提到的软件开发和测试的理论和方法等方面理解不够。毕业设计的过程,就是一个课题小组从接到开发任务到提交产品和文档的过程,其中涉及到需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、程序打包安装、编写文档等软件工程的方方面面。经过这样的锻炼,学生们对软件工程思想和方法的理解必定会大大加深。
二、关于毕业设计的选题
选题是毕业设计的第一步,也是非常重要的一步,教师选题一般需要注意题目的新颖性、现实意义和可行性。这样的选题对引起学生的探索兴趣,提高能力大有帮助。计算机专业毕业设计选题范围一般包括。数据库研究与应用;计算机网络与应用;程序设计的理论与方法;信息可视化与应用等方面。毕业设计的地点可以在学校内,科研单位,企业等,只要有研究开发的环境即可,时间一般12周左右。
一般毕业设计选题存在的问题主要有:题目偏小单一,得不到综合性训练;题目重复,多人同题;指导教师要求不严,走形式;题目年年相同没有新意,使毕业设计难以达到预期的效果。高职院校计算机软件相关专业的学生在毕业设计之前主要学习的课程包括:软件开发语言和工具(如C语言、C#、ASP、Java)等、数据库管理软件如(Access,SQLServer)、计算机网络原理和软件工程等,这些必备的知识和技能是IT行业对软件相关专业毕业生素质的基本要求。笔者认为,毕业设计的选题可以分为四大类:程序设计类、数据库应用类、网络通信类和网站开发类。选题的基本原则主要是题目的综合性和新颖性两方面。
(一)程序设计类
程序的设计和开发是软件行业的基本内容,也是软件行业对相关从业人员的基本要求之一。近年来我国软件行业提出了“蓝领”工人的说法,各地陆续出现了以培养编码人员为目的的软件学院。这些程序员学历不高,但对某些开发工具的掌握非常熟练,能够很好的完成分配的任务。可见培养和训练学生的程序设计能力是适应软件行业发展需要的。《数据结构》课程是计算机软件相关专业重要的基础课,内容丰富,实践性强。虽然在课程的教学中都安排有相关的上机实验,但效果并不很理想。实践中我们认识到,毕业设计程序设计类的选题围绕数据结构的相关内容进行,对提高学生的动手能力、加深对软件的理解和认识都大有益处。
数据结构算法演示程序可以做为课堂教学的重要补充,以可视化的方式解释程序运行的中间过程,可以帮助学生更好的理解算法。国内外很多著名的高校都开发有类似的演示系统做为教学辅助课件。结合高职院校学生的实际情况笔者认为以下一些题目可以做为毕业设计选题的参考。
1.汉诺塔问题的演示。这个题目是围绕递归方法进行的,要求通过动画的方式演示盘子的每一个移动过程,对帮助学生深入理解递归思想很有帮助。
2.表达式运算及转换的演示。堆栈是一种使用频率很高的数据结构,在程序设计的实践中有广泛应用。中缀表达式转换为后缀表达式、后缀表达式求值的过程不是太好理解,如果演示程序能够动态显示每一步堆栈的变化以及程序的动作,那么理解表达式运算及其转换的过程就比较容易了。
3.排序算法的演示。排序算法在数据结构中占有重要地位,各种排序方法看似简单,却是许多计算机科学家智慧的结晶。开发排序算法的演示程序,利用柱状图形表示待排序的数据,详细显示排序过程中不同算法的每一步处理过程,统计数据比较和移动的次数;随机生产大量数据,利用多线程技术实现多个排序算法的效率比较。实现这些功能对于帮助学生理解和掌握各种排序的原理很有帮助。
(二)数据库应用类
社会各个行业信息化的进步促进了数据库应用系统的普及,类似图书管理系统、仓库管理系统、人事管理系统、教务管理系统等小型软件都是一般毕业设计的常用选题范围。在实践中我们意识到,数据库应用类题目的选择最重要的是与社会实际需要紧密联系,例如为汽车专卖店开发实用的汽车销售管理系统,这样可以使学生了解行业终端用户的需求,在完成需求分析的基础上进行设计,避免闭门造车。
(三)网络通信类
网络的应用和普及使计算机的世界更加丰富多彩,网络通信类程序的设计开发己成为软件开发的重要分支,也是学生毕业设计选题的重要来源,很多题目能够兼顾理论和实践,对学生而言即十分有意义又有趣味性和挑战性。
1.Client/server模式的通信程序。利用TCP或UDP网络协议开发客户机/服务器模式的通信程序很简单,在此基础上进行功能的扩展,可以开发聊天工具、局域网网络监控工具等软件。
2.网络聊天及文件传输类程序。QQ、MSN等聊天工具十分普及,设计题目选择一个点对点的局域网聊天工具完全可行,功能的实现可参考QQ或MSN的基本功能,包括收发信息、传输文件等,其他如语音视频聊天等高级功能可以忽略。高职学生系统学习过的开发工具如VisualBasic、Java等都提供完备的网络控件,但一般的基础教材中介绍不多,学生在实际的设计训练中通过查询联机帮助、网上学习等途径学习这些控件的使用方法和技巧,对提高程序设计能力很有帮助。
搜集资料是任何研究工作的基础,选题结束后学生按小组搜集资料,可以是图书期刊等资料,计算机软件专业的学生更应该学会在网络上搜集信息,浏览高水平的开发论坛对开阔思路很有益处。搜集资料需要做好记录和整理工作并进行讨论。毕业设计过程中教师的角色主要是指导和监督,参与讨论软件的整体设计,不涉及程序开发的具体细节,一般可以每周检查开发小组的进展情况。
(四)网站开发类
网络的飞速发展促进了网站开发技术的进步和市场的成熟,网站开发己成为高职类学生就业的热点方向之一。一个小型网站的开发涉及到总体的规划、数据库的设计和数据的组织、代码的编写和调试、后期运行管理、安全机制等多方面工作,而且对于学生接触市场需求很有帮助。在实践中笔者发现,学生们通过独立完成一个小型的网站,各方面能力都得到了锻炼,毕业后从事相关的工作很容易上手。
三、进一步的探讨
关键词:实践课程;教学体系;创新教育教学方法;网络工程;创新能力
文章编号:1672-5913(2013)14-0104-05 中图分类号:G642
教育部在《关于全面提高高等教育质量的若干意见》中明确提出,高等教育要坚持内涵式发展,走以质量提升为核心的内涵式发展道路,要探索拔尖创新人才培养模式,开展创新教育教学方法,以提高实践能力为重点,实施卓越工程师等教育培养计划。
创新能力是国家面向未来的核心竞争力,科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,培养高质量的科技创新人才是高等学校义不容辞的中心任务和社会责任。
创新教育的基础在实践。我国与国外先进教育教学工作的主要差距表现在实践教学环节。笔者从高等教育网络工程专业的实践课程体系构建、完善创新性实践课程教学机制以及实践课程教学目标的实施3个方面进行教学改革探索。
1 以培养目标为驱动,构建实践课程教学体系
网络工程专业的人才培养目标应该是培养具有综合素质和创新能力,较好掌握计算机科学和计算机网络工程的基础理论、专业知识和基本技能,具有从事科学研究工作或专门技术工作的初步能力,适应社会发展和市场需求的工程应用型人才。
知识结构、能力结构和综合素质是人才培养与人才评价的3个主要因素。对于工程应用型人才来说,能力结构是第一位的,知识结构与综合素质都是为能力结构做支撑服务的。
与传统的“重理论,轻实践”的教育方式不同,网络工程专业的实践课程要自成体系,与理论课程体系同样重要,两者相辅相成。理论课程体系的设计主要体现专业结构、知识结构的培养目标要求,在此基础上,确定理论课程的知识领域、核心知识单元和知识点。而实践课程体系的设计应主要体现能力结构的培养目标要求,由能力结构确定实践课程体系的各个单元目标结构和具体指标。
实践课程教学体系由7个部分构成:课程实训、课程实验、课程设计、毕业设计、课程社会实践、实践教学评测和实践教学文档及资源。网络工程专业实践课程教学体系框架设计见图1。
(1)课程实训是指基本技能和综合技能的专业训练。课程实训的基本技能包括:常用网络设备的选取和制作;简单以太网组网及布线;网络操作系统配置与管理;路由器的简单配置与管理;异步串行通信程序设计;常用网络测试工具的使用等。综合技能包括:光纤、无线接入网的实现;网络监视与分析、网络流量监测工具的使用;交换式网络与交换机配置;链路层、网络层、传输层的应用程序设计;嵌入式网络编程;网络防火墙的配置;网络工具软件的使用;虚拟局域网络组建等。
(2)课程实验是指配合课堂理论教学进行的课内实验或单独设课实验。实验内容包括:网络操作系统实验;路由器与交换机实验;数据结构与算法实验;计算机组成原理实验;计算机网络原理实验;网络编程应用实验;网络协议的设计及应用实验;嵌入式网络应用实验;网络信息安全实验;网络工具软件的应用实验;IPv6项目实验等。
(3)课程设计是对理论课程的核心知识点以及能力结构的综合技能的专业训练。课程设计的内容包括:简单网站的设计及应用;嵌入式网络设备的应用设计;网络协议的设计、分析与实现;组网工程的设计与实现;网络系统管理与维护;网络信息安全系统的分析与设计;网络路由算法分析与设计等。
(4)毕业设计是将理论知识和专业技能与实际应用相结合的能力综合训练及检验。
(5)课程社会实践主要指针对课程实验、课程设计、毕业设计等课题项目所进行的社会调研与实践。一般生产认识实习也属于课程实践范畴。
(6)实践教学评测是对实践课程教学效果的评价和对学生实践课程成绩的评定。实践课程教学评测体系包括学生实践课程综合素质的评价指标,以及学生课程实训、课程实验、课程设计、毕业设计成绩的评定细则等。
(7)实践教学文档及资源是为了保证实践课程教学体系的各个环节有机结合、正常运转的系列教学文件和参考资料。实践教学文档包括:课程实训、课程实验、课程设计、毕业设计、课程社会实践的教学大纲和实施方案、实践课程教学考核与评价实施方案等。实践教学资源包括:实践课程讲义、教材、指导书、实践课程多媒体教学参考资料等。
按照人才培养方案的目标要求,教学计划是一个整体。实践课程教学体系是整体教学计划的一部分,也是一个与理论课程教学体系有机结合的、相对独立的完整体系。
实践课程教学环节要根据其自身的特点从培养创新意识、工程意识、研究兴趣、工程应用能力以及社会实践能力出发,对课程实训、课程实验、课程设计、课程社会实践和毕业设计等诸多实践性教学环节进行整体、系统的优化设计,从培养目标的全局角度出发,把专业基础教育和专业教育的实践教学有机衔接,使能力结构的训练构成一个体系,贯穿于创新人才培养的全过程。
2 以创新能力培养为核心,完善实践课程教学机制
创新过程实质上是新知识获取和创造的过程。创新能力是一种综合能力,是学习能力、研究能力、设计能力和实践能力的综合体现。创新人才需要培养,提升创新能力的基础在于实践。
创新人才的培养需要许多要素,其中有两点更为重要:一是软件要素,即激励创新精神。创新人才的培养首先要激发人积极投身到科技创新活动中,勇于创新,乐于创新,享受创新。二是硬件要素,即为创新人才的成长提供条件与支撑。通过专业结构调整帮助创新人才完成知识结构,通过构建创新实践平台提供物质基础,促进创新人才在实践中成长。
如何在实践课程体系中,通过日常的教学活动和过程管理,形成以创新能力培养为核心的教学机制,是实践课程体系建设的中心任务。教育部在《关于全面提高高等教育质量的若干意见》中,对实施创新教育教学方法提出了细节性的要求,倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学,注重学习过程考查和学生能力评价。
前面通过研究构建面向能力目标结构的实践课程教学体系可以为创新人才培养提供条件支持,但提升创新能力则需要在实践课程教学体系中形成以创新能力培养为核心的教学机制,形成制度,持之以恒,才能长久见效。通过提出课题项目设计、开展项目教学法、引入工程项目管理机制并注重项目过程管理、组建课题团队、鼓励研究性学习、实行创新激励机制,初步构建以创新能力培养为核心的实践课程创新实践平台。图2是该平台的总体设计框架。
1)开展项目教学法,引入工程项目管理机制,注重项目过程管理。
在实践课程教学中,对于课程实训、课程实验、课程设计和毕业设计的课题,采用项目教学法,引入工程项目管理机制,根据不同的教学环节和课题项目,确定科学的项目指标,注重项目过程管理,提升人才的工程实践的创新能力。
项目管理是为了实现项目目标,运用相关的知识、技能、方法和工具,对项目的计划、进度、质量、成本、资源进行管理和控制的活动。
项目教学法是通过实施一个完整的项目工作而进行的教学工作,学生以自主探索为基础,通过动手操作、讨论协作实现知识和技能之间的对接,提高理论联系实际的应用能力。项目教学法的工作要素是选定项目、项目目标规划、项目分析与实施、项目验收与评价、成果交流与展示。
项目过程管理是对项目运行中的一系列工作过程按阶段进行的指标管理和质量控制。没有过程管理就没有项目质量。
通过课题的立项与开题、组建课题小组、方案分析、方案设计、方案实现和项目验收的工作流程对学生进行科技创新活动的工程实践训练,培养良好的科研素质。将项目教学法应用到课程实训、课程实验、课程设计和毕业设计各个教学活动中,应根据其教学特点和不同阶段的特征加以应用。
项目教学法集成了当前3大教学法(即探究教学法、任务驱动教学法与案例教学法)的特点。以课题项目为载体设计教学环节。在教学过程中可以突出学生的主体地位和教师的主导作用,启发学生思考问题、解决问题,培养学生的组织能力、团队协作精神和综合素质。
2)重视课题项目设计,遵从教育规律和认知规律,促进拔尖创新人才发展。
20世纪80年代,美国著名发展心理学家、哈佛大学教授霍华德・加德纳博士提出了多元智能理论,在教育领域产生了很大影响,并获得了极大成功。他认为人类的智能是多元化而非单一的,主要是由语言智能、数学逻辑智能、空间智能、身体运动智能、音乐智能、人际智能、自我认知智能、自然认知智能8项组成,每个人都拥有不同的智能优势组合。将多元智能理论应用于创新人才的培养,对于实践课程的改革具有指导意义和应用价值。
依据培养目标和教学规律,科学、合理地设计课题项目,是开展项目教学法和项目管理的第一要素,也是教师发挥其在教学活动中的主导地位的首要任务和关键环节。要分级分类设计课题项目,遵从教育规律和认知规律,循序渐进,阶梯发展。
课程实训的教学目标是培养学生的动手能力。在课程实训的基本技能和综合技能项目基础上,增加高级技能项目。其中基本技能和综合技能是必选项,面向全体学生,而高级技能面向创新拔尖人才。比如,在网络工程实训中,增加网络模拟器NS使用、防火墙设计、无线VLA技术等高级技能项目。
课程实验的课题类型有验证性实验、操作配置类实验、应用性实验和创新设计性实验。课程实验教改的重点是将课程的验证配置性实验、设计应用性试验和自主创新性实验有机结合、落到实处,真正做到以验证配置性实验为基础,以设计应用性实验为中心,以自主创新性实验为提高的课程实验机制。
课程设计的课题类型有综合训练型和应用设计型。课程设计教改的重点是课程设计应分阶段循序渐进,以综合训练为基础,以提高实践创新能力为重点。
毕业设计的课题主要分为系统仿真设计和系统应用设计两大类。
不仅课题项目要分级分类,项目数量也要足够,以保证学生选题的空间。
3)组建课题团队,形成研究性学习氛围,利用个体差异,优势互补。
根据多元智能理论,每个人都拥有不同程度的8种智能,由于智能组合形式以及每种智能的表现形式不同,因此每个人的智能是独一无二的,这体现了个体的差异性。而8种智能中,人际智能是多元智能中非常重要的一面。
组建课题团队,以学生自愿为原则,但教师也可给出合理性建议。根据学生的气质和性格差异,开发学生的人际智能,促进学生弱势智能的增强和强势智能的提高,促进学生的个性发挥和全面发展,达到智能互补和优势互补。
研究性学习是指在教师的引导下,根据选择的课题项目,主动获取知识、应用知识、解决问题的教学实践活动。研究性学习的核心活动是实践和创新。其主要活动形式有调研、收集资料,分析和讨论项目方案,关键问题和技术难题的研究,实验和测试,相互交流和改进,成果汇报和展示。
通过组建团队,竞争项目负责人,开展协同合作、相互交流,体现团队精神,营造研究性学习氛围,体验创新性探究乐趣,还可以使拔尖创新人才脱颖而出。
值得提出的是,在毕业设计教学环节中,课题团队的建设依然重要。过于强调形式上的个人工作量,而忽视对团队协作精神的锤炼,不仅不利于人才的全面发展,而且也会降低毕业设计的质量。
4)完善实践课程评测体系,建立创新人才激励机制。
建立一套完善的实践教学评价和检测体系,将学生的课程实训、课程实验、课程设计、毕业设计、课程社会实践,以及学生在实践中发现问题、分析问题、解决问题的创新实践能力都纳入评测体系中,进行综合全面的考核和评价。
实践课程教学评测的教改重点是实践课程教学评价指标的确立、实践成绩的考评和形成创新人才激励机制。
在评价指标中,可以将学生的社会实践、项目答辩和成果交流的表现都纳入评价指标体系,还可以引入学生间的互评机制,以课题组为单位,组员和组长间可以互评,并作为考评依据。
对于学生实践环节的成绩认定,要依据能力结构指标考核并单设成绩计入学分,不合格的同样需要补考或重修。
在创新人才激励机制上,对勇于创新实践并取得一定成果的学生推荐列入评优行列,给予适当的奖励;同时,对在课程实验和课程设计中表现优异的学生骨干给予鼓励和表彰。
3 以实践教学团队为依托,按目标分解实施实践课程教学
尽管网络工程专业是一个新的专业,但由于全球信息网络化的快速发展,传统的网络工程专业显然已不适应新的形势。新一代互联网的共性和单元关键技术主要体现在IPv6技术、IPv4向IPv6的过渡;P2P与覆盖网;网络虚拟化;网络绿色节能技术;QoS与组播技术;光网络;移动与无线网络;空间网络;可信网络与认知网络等方面。所以,无论从培养目标、教学计划、课程体系和实践环节上,还是从毕业生的就业和质量上,网络工程专业都需要与时俱进,适应新一代网络工程实践和市场的需求。网络工程专业的实践课程体系的构建与实施是一项系统工程,也是网络工程专业改革和腾飞的关键和切入点。为保证实践课程体系目标的全面实施,应做好以下实质性工作:
1)整合资源,打造实践课程教学团队。
一支教学实践能力强的实践教学团队在培养学生综合创新实践能力过程中将起到主要的支柱作用。我们需要建设一支由课程主讲教师、实验指导教师组成的实践教学团队,由团队负责课题项目的设计、组织和实施。将专业教研室或研究所、实验室或实验中心有机融合、各有侧重、密切配合,针对实践教学的各个环节,从实训与实验指导、实践环境维护管理、课程设计与毕业设计、创新实践指导等方面全力打造实践教学团队,统一于教学目标,服务于教学质量。教师要注重教育学、心理学的学习和研究,应用创新教育教学方法,要科研教研一起做,两手都要抓。
2)立体化建设网络工程实验平台。
建设网络工程专业的实验平台,是实施实践课程教学目标的重要物质保证。没有实验环境,谈不上工程实践。实验平台可以通过校内实训实验室、校企或校校合作、网络资源等立体化建设。
基本教学的实训实验、课程设计项目,由校内实验室保证完成。一些大的实际应用项目和创新性实践课题,可以寻求校企合作、校所合作或校校合作。
3)教学目标分解,单元模块化教学。
按能力结构将教学目标分解,采用分阶段、单元模块化教学。课程实训贯穿于整个教学活动中,在4个学年中应有不同的侧重点。通过能力结构目标分解,使学生清楚具体的目标定位,掌握自己的成长状况,知道下一步努力的方向,激发学生的自主性、研究性学习热情,将充分的课余时间投入到提升创新实践能力的活动中。
4 结语
综上所述,从以培养目标为驱动,构建实践课程教学体系,以创新能力培养为核心,完善实践课程教学机制人手,进行实践教学的改革与探索。通过打造实践课程教学团队、立体化建设实验平台、按目标分解单元模块化教学,全面实施实践课程教学目标。
通过实践课程体系的教改,促进理论课程体系的教改,从而推进网络工程专业的整体化教学改革,以适应培养创新性人才的市场需求。
参考文献:
[1]徐明,曾介南,高等学校网络工程专业培养方案[M],北京:清华大学出版社,2011:100-104
关键词:工程技术专业;毕业设计;教学现状
全民教育快速发展,尤其是中职院校、高职院校不断涌现的现在,更多学子得到就学、就业的机会。国家不断加快城市化建设,建筑行业得到了前所未有的发展,因此该专业学生的教学效果如何也受到了社会各界的广泛关注。
1建筑工程技术专业毕业设计现状
1.1理论知识教学不完善
鉴于高职院校的特殊性,导致大多数教师在教学过程中均以实践为主,教学方式虽然可以提升学生的专业能力,但却使得学生缺少足够的时间和机会学习并掌握相关理论知识。此种教学也直接导致了学生在进行毕业设计时缺乏足够的理论知识做支撑,整体设计中缺乏完整感,并且对于其中的细节难以掌握,甚至有些学生对于造价方面的认知十分浅显,对于大多数知识的不理解,导致学生在进行毕业设计时难以达到教师的要求,并且整体毕业设计的时间也很有限,即使学生“临时抱佛脚”也难以达到毕业设计的要求。
1.2毕业时间安排不合理
对于大多数高职院校而言,其在通知学生开始毕业设计,直到毕业设计完成的时间只有两个月,并且是在3~5月份期间,毕业设计对于大多数学生而言是个大工程,并且学生需要做整体设计、构思、收集资料、后期修改等多项工作。另外,此阶段学校并未停止授课,有些学生依然要去学习新知识,而有些学生则已经参加实习,此种情况下,学生难以准确把握毕业设计时间,时间、精力方面均难以平衡,如此也就导致了毕业设计整体质量难以提升的局面出现。
1.3毕业设计过于流于形式
鉴于学生在学校中主要以掌握技能为主,因此对理论知识传授有所忽视。部分学生的认知中将毕业设计与理论知识相挂钩,导致了部分学生认为毕业设计不重要,毕业设计时存在敷衍的态度。另学生对相关知识掌握度不足,难以就毕业设计中的各个框架做深入的扩充,此种情况也直接导致学生的毕业设计难以符合教师的要求。部分学生会存在抄袭其他学生构思、设计的情况,甚至会出现找“”代为完成的情况。
2相关措施
2.1做到合理选题
合理选题对于毕业设计的质量有着直接的关系。在合理选题方面应兼顾教师、学生两个方面:①教师是毕业设计的拟题者,其应根据当代建筑行业的发展以及对人才的要求进行拟题工作,使学生能够在完成毕业的同时对相关方面有更深的了解;②学生在最终进行毕业设计之间往往会经历选题阶段。当学生面对教师提供的各种题目时不要眼花缭乱,在正式选题前学生应对自身有深入的了解,知道自己擅长的领域以及今后的就业方向,并以此为依据为自己选题,如此不仅可以避免在设计中遇到自己不熟悉的领域,也能够对自己今后的就业有一定帮助。
2.2毕业设计训练
鉴于毕业设计的困难性和重要性,教师可以在学生正式开始毕业设计前进行毕业设计训练,建筑工程专业的毕业设计往往包含多个方面,如建筑、造价以及建筑结构设计等,知识的讲解往往会被安排在主要课程之后。知识较为复杂,且对于毕业设计十分重要,因此教师可以针对此些方面开展专门的训练,使学生能够掌握各种知识和设计能力。教师可以让学生自行拟题,并自行进行相关设计,在设计完成后教师应针对学生的毕业设计做出评价。并进行适当的指导,使学生能明白自身不足之处,同时也能使学生不再对毕业设计感到陌生。
2.3加强对毕业设计过程的监督
鉴于学生在毕业前期较为忙碌,学生在学校进行毕业设计的时间十分有限,而毕业设计的整体时间较长,学生会存在时间还够的认知,因此对毕业设计也会存在管理松散的情况。教师应充分发挥作用,通过微信、网络或电话等形式与学生保持联系。并掌握学生的毕业设计进度,对于学生在毕业设计中遇到的问题也应给予一定的指导和意见。另外,教师也应对学生做出规划,使学生能保证在规定时间内有质量的完成节点任务。
2.4协调设计、实习以及就业的关系
学生在进入毕业季后往往会较为迷茫,其既想要快速就业,又不想耽误到毕业的相关事宜,甚至有些学生在毕业设计以及毕业实习方面陷入两难的境地。教师应帮助学生梳理以上两者与学生的关系,使学生能够明白无论是毕业设计,或是毕业实习,均是促进其顺利就业的重要手段。丰富的毕业实习经历可以使学生的毕业设计不再单调、枯燥,其能够使学生的毕业设计在众多学生中脱颖而出,而优质的毕业设计也是学生实习、就业的敲门砖。当实习单位或就业单位对学生的毕业设计充满兴趣时,学生的机会就会比其他学生大很多。
2.5改变传统毕业设计组织形式
在传统毕业设计中,每个学生单独负责自己的毕业设计,毕业设计形式是对学生自身能力的衡量,也是其对于自身在几年的求学中获取知识的有力体现,但往往会给学生造成压力。鉴于此,高职院校可以采取合作设计的形式,如根据学生各自的题目、学生的兴趣等将学生进行分组,使各个学生均能够找到自己擅长的部分并全权负责。而整体的设计工作则由所有学生共同探讨,如此一来各个学生均能够对整个设计有一定了解,并且也能加强自身个别技能的提升。在进行最终的答辩时,学生也可以根据自身负责的部分来向教师介绍毕业设计,而教师也可以根据各个学生的表现以及毕业设计的整体情况对学生进行评分。
3结束语
综上所述,研究关于建筑工程技术专业毕业设计方面的内容具有十分重要的意义。不仅关系到该专业学生是否能够顺利毕业,也与该专业教学质量息息相关,甚至与我国整体教育水平也有很大的关系。在经历教育改革后,该专业的毕业设计方面有了很大提升,但在实际的设计中依然会出现些许问题,从而影响到了该专业学生的毕业情况。这对于学生的学习以及就业而言均是十分不利的,因此相关机构和人员应加强此方面的研究和实施力度,使毕业设计不再成为学生的噩梦。
作者:李奇 单位:长沙职业技术学院
由于近年来高校的大量扩招,高校对于学生的培养质量日渐低下,毕业设计完成质量亦是如此。由于种种原因,学生完成毕业设计质量与教师完成毕业设计教学任务的质量之间的矛盾激化严重,随着时代跨越式的发展,此情况已越演越烈。陈旧的毕业设计课程设置模式已远跟不上时展的步伐。总结起来可归结为,一方面,学生无法花费大量的精力与时间完成自己的毕业设计。另一方面,部分青年教师由于教学经验不足等原因对学生的毕业设计不够重视。
(一)从学生层面看待问题
1.就业形势。
由于毕业设计课程被多数高校置于大四这个时间段,而学生此时心里考虑的是如何找到一份称心如意的工作或考取硕士研究生。尤其是机械专业,就业形势尤为严峻,在沉重的压力下,在校大学生无法将心思完全放在如何完成自己的毕业设计上以完成自己的最后学业任务,加之有些高校无法把握住学生的心态以作出正确的心理指导。
2.对“毕业设计”重要性认识浅显。
由于有些高校机械专业类本科生一年级至三年级课程计划中,没有类似于“毕业设计”的课程诸如课程设计、在工厂实际操作等学习安排,导致学生对于其认识极为匮乏,认为毕业设计类似于一些基础课程,临考试前加班加点复习一些考试范围就可以轻松过关,从而导致多数学生前期准备工作不够充分,加之部分高校对于最后毕业设计答辩管理过于宽松,使得学生运用独立科研能力与扎实实践能力完成毕业设计并取得较好成果的前期憧憬提前流产。
3.无法灵活运用学校文献资源。
一个良性的毕业设计完成过程离不开大量的文献检索,在机械领域尤为如此,如一些工程应用实例、经验公式、典型设计案例等对毕业设计帮助极大。但经调查,学生在此重要环节存在严重脱节状况。即便能够使用纸质图书资源,也是一些过于陈旧的国家标准与工程应用数据,以致最后设计出来的机械零部件根本无法应用于实际。
4.无法灵活运用计算机软件
在机械专业毕业设计的完成过程中,一些计算机软件如绘图软件、分析软件、仿真软件(UG、Pro/E、Solidworks、Catia、VERI-CUT、ANSYS等)等都起到非常重要的辅助功能。但因为学生前期对这些软件重视程度不够,导致后期完成毕业设计过程中的工作量非常庞大,继而出现学生心理上的“心有余而力不足”情形。
(二)从高校层面看待问题
1.高校毕业设计课程设置问题。
包括毕业设计安排时间、毕业设计前期安排工作与选题工作等在内的所有环节都能体现出其课程设置模式的合理性。不少高校将毕业时间安排在大四这个学生提前找工作的时间段并不是非常合理,此安排方式对学生完成毕业设计时干扰性极大。部分高校毕业设计前期安排并不到位,致使学生对在什么时间段完成什么事情浑然不知。关于选题工作,多数高校毕业设计题目过于陈旧,同样的题目每年重复使用,毕业设计题库不能及时得到更新,远跟不上工厂应用的前沿技术。学生在选题的过程中往往不能掌握选课题的主动权,大多是各个学院随机将指导教师分配给学生并由教师来分配毕业设计题目,此类型选题方式一定程度上使学生的兴趣爱好与所选毕业设计题目得不到充分匹配,自然无法有效调动学生完成毕业设计的积极性。
2.高校教师问题。
现多数高校负责指导学生的教师为年青教师,由于教学经验得不到长年的积淀,并缺少一个与教学时间长且经验丰富的教师进行交流经验的机会或没有经过专业的教学培训,多数教师的教学经验只能是纸上谈兵。因此,在指导学生毕业设计时,时常出现学生某个时间段内应该完成的任务长时间得不到跟进,答辩过程不能保质保量,最终只能流于形式。如此每届学生反复这样的过程,毕业设计进况与答辩结果不能及时得到学校总结与改进,久而久之,自然导致高校培养的学生质量每况日下。
3.毕业设计实践内容安排。
机械专业本科生步入社会更多的是需要其拥有能够解决生产实践中实际问题的能力,学生更应该有熟练的实际操作能力以减少公司培训的成本。但部分高校为了节约资金、提高学生的毕业率等目的,学校里面的实验仪器长时间得不到更换,加上教学管理上的脱节与陈旧实验仪器的不能使用,导致基础年级安排的实践课程变为理论教学课程。而毕业设计课程规划里面多半没有实践操作或者做出实物的环节,此环节的缺失必定会造成学生毕业时的实践操作能力不足而低于公司引进人才的标准。
二、改进措施的提出
(一)学生层面改进措施
1.心理辅导并及早介入毕业设计课程。
针对学生在大四阶段所出现的这种心理问题学院辅导员应及时作出心理辅导等相关措施为学生提供正确导向,在毕业设计课程规划时间层面可以将毕业设计时间段其提前至3年级第2学期,及早的介入毕业设计对学生的帮助较大,可有效缓解四年级学生心理上的压力,对于机械专业学生更是如此。
2.加深学生对毕业设计的认识。
高校开设的课程中,基础年级的课程安排应开设2至3门类似于课程设计性质的课程,使学生提前接触此性质的课程。再者,高年级学生进行答辩时,可以让低年级学生在现场感受毕业答辩这种氛围以使学生对毕业设计课程有一个更为清晰的认识。
3.提高学生文献检索技能。
基础年级的课程设置中须有1至2门文献检索课程,课程设置的场所可以是图书馆,教师可以将检索电子图书及文献的不同方法教给学生,这样有利于学生在完成毕业设计的过程中快速查找并利用资源。查找纸质图书也是一样,查找一些最新文献资料有利于拓展学生的思路,激发其创新性。
4.提高学生的软件操作技能。
对于工科类机械专业学生来说,一些基本的绘图软件、三维仿真软件、分析软件操作技能尤为重要。其可以快速高效的帮助学生解决一些简单繁琐的问题以节省大量的计算与分析时间。因此,学校必须开设此类课程并加以重视,基础软件操作能力可以形成厚积薄发的作用。
(二)高校层面改进措施
1.及时更新题库并合理分配任务。
高校的毕业设计题库须及时更新,多数高校毕业设计题目跟不上企业实际应用实例,有些题目严重时五六届学生都在使用,导致有些学生直接就能从网上找到资源并原封不动地下载,即使是这样,学生也可以轻松通过毕业答辩。如毕业设计题目任务量过于庞大,导致学生不能较好的完成任务,如任务量过小,学生轻松就能完成而达不到毕业设计初始的目的。因此须合理分配毕业设计题目,如任务量大,合理分解设计内容并规定好各个学生所做内容不相重复,这样可以更好地锻炼学生的团队协作能力。
2.实践经验教师之间交流
以学院为单位组织有实践经验的教师与年青教师之间互相交流,将好的教学案例与想法提出来与大家分享并交流以促进教学质量的提高。
3.加大投资成本及时更换实验仪器。
一个实验仪器俱全且完好的实验场所更有利于教师将实践技能教给学生,能够有效提高学生的实践技能。若单纯依靠以上方法还远远不够,学生是否能够接触到公司里面前沿的技术难题可以通过校企合作这一途径达成,而且此方法能够有效提高学校的整体教学质量。
三、典型教学案例的提出及实际效果
关键词:教学改革;平台+岗位;创新项目
中图法分类号:G521文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)08-10ppp-0c
1 引言
为了适应市场经济发展对人才需求的变化,近年来,我们在广泛调研和充分论证的基础上,对计算机应用技术专业实施了“平台+岗位”的专业教学改革模式,即第一、二、三学期为计算机应用技术专业的所有学生搭建一个专业基础平台,第四、五学期分为应用与维护、多媒体制作、网络技术和软件开发四个专业(方向)进行培养,第六学期进行专业顶岗实习,针对职业岗位群,突出学生的专业技能,强化学生的个性发展,以适应社会经济发展对计算机及其相关人才的广泛需求。
2 计算机应用技术专业教学模式改革是市场经济发展的迫切需要
高职高专教育作为我国高等教育的重要组成部分,承担着为社会主义经济建设培养实用性人才的艰巨任务。随着计算机科学的发展,学科的分工越来越细,这样的培养目标显得过于宽泛,学生的专业定位不是十分明确,加上学校的连年扩招,招生规模迅速膨胀,几百名学生定位在一个培养目标上,既不利于学生个性的发展,也不便于严密的组织教学,影响教学质量和教学水平的稳步提升[1]。因此,广大的高职高专院校都在探索着实用性人才的培养方式,我们也在尝试着一种新的教学改革,即在我系的计算机应用技术专业采取了“平台+岗位”的专业教学改革模式,以适应社会的需求。
近两年就业市场上最火爆的专业当属与IT业相关的计算机、通信、电子等信息类专业。据统计,北京、上海、广东、江苏等省市接收人数最多的专业是计算机类专业,这些专业毕业生占上述省市接收毕业生总数的5%以上,高据榜首。
我系对多个相关企业的计算机类人才质量要求进行了广泛深入的调查研究,四类岗位群对现代信息技术专业毕业生有充分和长远的社会需求:一是程序设计类,二是多媒体类,三是计算机网络类,四是应用与维护类。用人单位反映,大学以上的毕业生具有较深的理论基础,但动手能力较弱;中专和技校毕业生具有较强的动手能力,但理论知识水平较低;而大学本科生从事基础软件开发和网络管理又大才小用浪费人力资源,中专和技校生从事相关工作又缺乏相应的理论知识,很难适应相关岗位的需要。计算机应用岗位需要的是在具有必备的基础理论知识和专门知识基础上,重点掌握从事计算机应用领域实际工作的基本能力和基本技能,具有良好的职业道德,能够较快适应生产和管理岗位的高等技术应用性人才。因此,高职学生成为IT“蓝领”的最佳选择。
3 计算机应用技术专业教学试点改革的思路
为了突出对学生实际动手能力的培养,我们将学生的三年学习时间分为四个阶段,每个阶段都有相应的培养目标和能力要求,具体的设计方案是:
第一阶段,为专业基本素质阶段。该阶段主要突出学生基本理论和基本知识的培养,占用第一、二、三个学期。学生不分专业,按行政班级进行管理。开设课程为:公共课、职业基础及技术课。该阶段结束后,应通过基本素质综合考试,可进入第二阶段。若该阶段获得全国计算机等级考试的三级证书,或中国计算机水平考试的初级证书,可免于综合考试,直接进入下一阶段。这一阶段,学生基本都具备中国计算机水平考试的初级证书。
第二阶段,为专业方向培养阶段[2]。该阶段主要突出学生专业能力的培养,占用第四学期。学生分专业方向编班上课。专业方向为:(1)应用与维护。(2)多媒体制作。(3)网络技术。(4)软件开发。该阶段要突出学生专业能力的培养,做课程设计要针对专业方向。本阶段结束后,通过专业能力综合考试,可进入第三个阶段。若该阶段参加并获得中国计算机水平考试的中级证书,可直接进入下一阶段。
第三阶段,为专业综合素质培养阶段。即为校内综合实习阶段,该阶段主要突出学生实际动手能力的培养,既有最新的专业应用课程,又有毕业设计,占用第五学期。学生毕业设计时,按项目编班学习,所做毕业设计题目按公司流程进行,班级按公司制度进行管理。该阶段在指导老师的带领下,完成1-2个项目。学生必须学会项目的论证、招标、规划、设计、实施、总结等过程,以及相关的法律、法规、职业道德素养、人品的培养。该阶段要突出能力综合设计。本阶段结束后,必须通过专业综合素质鉴定委员会的答辩。若没有通过,本阶段重修。
第四阶段,为专业实习阶段。即校外综合实习阶段,该阶段主要是检验学生综合素质和专业能力的社会适应能力,占用第六个学期。根据第三个阶段的培养能力,学生可以到社会上实际锻炼,培养适应社会,适应职业需求的综合业务素质。完成1-2个项目,根据项目要求,学生要自学2-3门课程。
4 计算机应用技术专业的特色与创新项目
4.1 学生考核多证制
进行考试制度和考试方法的改革,以获得双证书作为课程考核的标准,建立以检测职业能力掌握为目标的考试体系。职业证书制度既反映行业(企业)对计算机类人才的需求,也是高职高专院校培养人才时的全局质量监控点[3]。
每一学期至少选择一门职业技能课程进行课程置换,多门职业技能课程有效组合而形成职业岗位技能鉴定链。比如,锐捷网络网络实验室的建成,《计算机网络基础》和《网络实验》的组合,便可进行课程置换,一考双证,获得锐捷网络大学颁发的网络工程师(RCNA)认证证书和信息产业部电子教育中心颁发的网络工程师认证证书。
4.2 师资队伍双师型
经过近3年的建设,已经塑造了一支教学经验丰富,教学质量高,具有中高级职称,实践能力强、适应高职高专教育的双师型师资队伍。我系讲师以上教师已基本具备双师型。
具备双师型资格证书的教师,在实践中并不一定具备双师型。今后将进一步加强校企互兼互聘,选派教师到企业学习,共同完成课程教学工作。
4.3 加大校内实验实训建设
计算机应用技术最易于在校内完成实训任务,目前,虽然已有几个实训室,但实训室的数量和每个实训室中同时进行实验或实训台数还不够。我系这几年一个显著的特色就在于实训建设开始由仅购买计算机转向设备实训室的建设,这样才能和具体行业相结合,计算机应用技术专业才有用武之地,今后在校领导的大力支持下,还要进一步加计算机实验实训室的建设。
4.4 产学研合作办学
进一步深化课程体系改革,基于IT岗位应用技能设计课程体系。按照学校要求,积极办好校办产业、拓展校外定点实训基地建设、把大的厂商或职业培训机构课程体系嵌入到现有的课程体系中,真正实现“工学结合”、“产学结合”[4]。
4.5 教学手段现代化
学院有公用多媒体教室29个,通过多媒体计算机及相应的教学软件,我院教师可以方便地以多媒体方式更加形象、直观地呈现教学内容。目前信息工程系的所有教师都能制作和采用多媒体课件授课。
多媒体教室讲课,确实能提高教学效果。但我的体会,对一些展示性的课程,效果比较好;对大量操作性课程,教学效果并不好,要多在机房边讲边练。
4.6 改革教学方法
针对计算机应用技术的专业的岗位需求,在教学中采用现场教学、示范教学、实物教学、项目教学、案例教学等模式。
计算机应用技术专业具有大量操作性课程,我们在教学中以“项目引领、任务驱动、案例教学”的思路组织编写校本教材和选用优质教材,不强求理论体系的完整性,以够用为度,以是否实用为标准,以激发学生的学习兴趣为出发点,突出任务驱动的可操作性,把计算机应用技术的实践经验与理论有机地结合起来,真正做到让学生“在应用技术实践中学习应用技术”,以符合学生的认知规律和技能训练的特点,并帮助学生逐渐积累经验,保证了学生的学习效果,以适应社会对计算机应用技术人才的需求现状和学校的教学实际。
4.7 狠抓精品课程建设
课程建设是整个教学体系建设的重中之重,是实现高职高专教育培养目标、创建具有高职高专特色教育的重要途径。由于精品课程的建设在整个教育体系中起到了“排头兵”的作用,是教育部“质量工程”的重要组成部分,因此加强精品课程建设,对于巩固高职高专教育教学成果、深化教育改革,进而提高教学质量,完善整个高职高专课程建设体系具有重要意义。
5 结论
总之,计算机应用技术专业的教学改革,只有与时俱进,与社会需求相接轨,以激发学生的学习兴趣为出发点,走在信息技术应用的前沿,大胆创新,勇于实践,教学改革才卓有成效。
参考文献:
[1]吴晓桃.高职院校计算机类专业建设的思考与实践[J].计算机教育,2006,9:24-27.
[2]李圣良.高职院校计算机网络技术专业教学体系改革的探索[J].职业教育研究,2006,6:33-34.
关键词:学分制;理工科;创新人才
中图分类号:C421 文献标识码:A 文章编号:1672-1101(2012)01-0074-03
学分制是以学分为单位衡量学习量和学习质量的教学管理制度,它表征了培养方案完成情况、学习量的上下限、毕业、学位授予标准等教学因素的数字化计量。为切实贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《安徽理工大学学分制实施方案(试行)》精神,深化教育教学改革,提高教育·教学质量,培养高素质人才,我校从2009级全日制本科生开始试行学分制教学新模式。其目的是遵循教育教学规律,按照“因材施教”的原则,充分考虑学生的基础和水平,调动每个学生的学习积极性,使每位学生的学习潜力得到充分发挥。经过两年多有益地尝试和实践,在学分制改革方面取得了一些宝贵的经验,同时也发现了一些问题。如何以学分制改革为契机,构建理工科创新人才培养新模式是当前高校教学面临的新问题。本文结合2009级无机非金属材料专业学分制培养计划,谈谈如何构建和完善学分制下理工科专业创新人才培养的教学体系。
一、实施学分制教学改革的目的和意义
全面实行学分制改革的目的在于因人施教,在弹性修读年限内(3~6年),学生修满或超额完成相关专业培养方案所规定的学分,可以申请学位,经核准后准予毕业。因此,学分制改革必须把学习的主动权交给学生,鼓励学生根据自身情况选择课程、授课教师和上课时间,自主安排学习进程,自主构建适应个人发展的知识构架,真正体现了学生在学校的主体地位。
实施学分制教学是以培养学生创新精神和实践能力为重点,突破传统的专业人才培养模式,推行弹性教学管理制度,承认学生的个体差异,打破传统基础课、专业基础课、专业课“三层楼”结构,强化整体设计,实施模块教学,形成各门学科合力塑造创新人才的格局,提高人才培养质量。
二、构建理工科专业学分制教学与管理的平台
(一)完善学分制下教学课程体系建设
学分制是以充分发展学生个性为主导特征的教学管理模式,其课程设置既要体现学科体系的完整性,又能留给学生充分发展个性特长的自由空间。因此,学分制课程设置包括以下几个基本模块,其基本框架如图1所示:
文化素质课程模块与公共素质课程模块主要是公共基础课程(数学、物理、化学、英语、计算机文化等),学生必须参加上述模块教学并获得足够的学分。而专业素质课程模块和创新实践课程模块则是以培养学生技能,发展学生个性,自主选课,自主选择学习时间为基本特征的弹性学制的课程体系。
专业素质课程模块主要以专业核心课程、专业任选课程为基本组成,通过核心专业课程、专题研究、专业实验、生产实习和毕业设计、毕业论文等必修课程,以及拓宽专业知识面而设置的选修课程,培养学生基本专业技能和素养。学分制下无机非金属材料专业培养计划核心课程模块将陶瓷工艺学、水泥工艺学、玻璃工艺学等工艺类课程整合为无机非金属材料工艺学,夯实学生专业基础知识,同时也兼顾学生的专业性和兴趣爱好,提供了陶瓷、水泥、玻璃等学科方向的专业任选课程,充分体现了发展学生个性为主导特征的学分制教学管理模式。创新实践课程模块是以学生的基本专业技能、自主性、探索性、兴趣性学习为基础,以个人或小组合作的方式进行。通过某一学科问题或研究方向,学生亲自实践获得实验数据,并应用所学知识加以归纳和总结。在2009级无机非金属材料专业创新实践课程模块中,增设了“科研实践活动”等环节,鼓励学生运用专业基础理论知识开展科学研究,效果十分明显,部分学生在导师的指导下还获得了《安徽理工大学全日制本科生科研资助》资助,极大地鼓舞了学生从事科学研究的热情。
(二)强化本科生导师制
本科生导师制是一种教育制度,与学分制、班建制同为三大教育模式,是现行教育制度的补充,是落实学分制的保证,是确保本科生质量和创新能力的有益尝试。
我校经过这几年本科生导师制实施,获得了一些成绩和经验。例如学生的综合素质和能力得到了显著提高,在导师的指导和帮助下,部分学生连续参加多届全国性“挑战杯”创业计划大赛,并有不俗的表现。经过导师制培养的毕业生,无论是就业还是自己创业,均表现出良好的素质。同时,本科生导师制实施过程中也存在一些问题:部分导师指导的内容随意、指导的学生过多、指导的积极性不高、指导的效果不明显等等。为此,一方面学校应建立完善的导师制考核与激励制度,加强教师的育人意识,强化导师的责任与义务,明确“如何导和导什么”。另一方面调动学生的积极性,使其主动与导师沟通与交流,确保导师制应有的功能和作用。
(三)推行研究型教学
一方面,改革传统的教学方式和教学手段,实施案例教学、问题式教学和启发式教学;探索和发展多样化、多重标准的考核评价标准,重视教学过程,轻视考核结果;重视学生能力,轻视考试分数。另一方面,以培养学生的创新精神和创新能力为目的,立足所学,从工程背景和课题出发设置问题情境,在教师的引导下,确定课题,通过观察、实验、分析、归纳、猜想、论证、社会实践等方式进行学习,进一步提高学生的创新意识和创新能力。
(四)构建开放模式实验室管理体系
实验教学作为高校教学工作的一个重要组成部分,对培养学生的动手能力、分析解决问题的能力、正确的思维方式以及严谨的工作作风起着不可替代的作用。随着社会对创新型人才的要求提高,实验教学环节对高素质人才培养所起到的作用也越来越明显。教育部在《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》中也明确提出要“高度重视实践环节,提高学生实践能力”。可见,高校实验室实施开放是学分制教学改革发展的必然。如何建立与学分制教学相适应的开放实验室模式,成为当前实验教学改革的研究课题。
1.建立理论教学与实验教学并重新模式。长期以来,实验教学一直定位于辅助教学的地位上,成为理论教学的附属品,实验技术人员被称之为教学辅助人员。在教学观念、教学模式、实验室建设及管理的水平上,也不能充分满足高校培养具有创新和实践能力人才的根本要求。因此,必须更新观念,强化理论教学和实验教学没有主辅之分,深刻认识到脱离了实验教学的理论教学,培养的学生可能也就只会纸上谈兵,高分低能。
2.构建新型的实验室管理模式。构建新型的校级实验教学中心。改革实验教学的管理模式,将学校实验教学按专业大类调整、统一规划,建立几个校级实验教学中心,减少重复建设,实现实验设备、实验课资源共享。目前,学校针对学分制培养计划,完善了材料科学与工程学院《实验中心管理制度》。建立实验教学的网络信息平台。建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台,实现实验课信息的维护、排课、选课、统计分析等管理工作的信息化、系统化和规范化。对于部分学生选课集中,设备复杂,实验药品用量大和一般重复性、验证性实验,可以购置或开发网络虚拟实验软件,实现网络实验教学,也可以获得良好的教学效果和经济效益。充实实验教学内容。以创新意识和创新能力的培养为指导思想,减少验证性实验,增加设计I生、探究性实验内容。改革传统的以教师指导为主的实验教学模式,让学生在探究性、设计性实验的教学过程中,自主设计实验路线和实验装置,提高学生解决实际问题的能力,使实验教学内容更贴近学科发展和其他领域的需要。例如,我校在2009级无机非金属材料专业学分制培养计划中,设置了共计5周的《无机非金属材料工艺实践》环节,鼓励学生自主应用无机非金属材料专业理论知识,运用专业实验平台开展实验实践活动。加大实验室开放力度。一方面是实验设备、内容开放。另一方面是时间和空间上开放,即学生可以自主选择方式进入实验室进行实验;只有两者有机结合,才能充分发挥实验室对高素质人才培养所起的作用
3.加强实验队伍建设。加强实验室队伍的建设,提高实验工作人员主动性和创造性。鼓励学术水平高、管理能力强的教授、博士参加实验室建设和管理、实验内容的设计、实验过程的指导,形成一支结构合理,与理论教学队伍互通,核心骨干相对稳定,教风优良,治学严谨,勇于探索和创新的实验教学队伍。
(五)强化实践教学,培养学生实践创新意识和能力
创新来源于实践活动和求知的好奇心。加强实践环节教学,有助于培养学生的创新意识和能力。
1.完善实践实习体系。落实校外实习基地,建立一支校内校外相互融合的实习指导教师队伍。
2.加强毕业设计(论文)工作。毕业设计(论文)是十分重要的教学环节之一。首先,要求教师将工程实际问题、工艺设计以及从事的科研课题与学生毕业设计(论文)的选题相结合。其次,在学生完成毕业设计(论文)过程中,要求指导教师尽量为学生提供自己独立从事工程设计、科学研究的空间,充分发挥学生自主学习和自由创新的能力。最后,加强毕业设计(论文)检查,建立毕业设计(论文)检查制度和评优制度,加强毕业设计(论文)全过程跟踪与管理,切实提高毕业设计(论文)的质量。
3.推动课外科研与科技竞赛等活动。为低年级学生举办力学、化学实验竞赛等课外活动,培养学生创新意识。鼓励高年级学生申报大学生实践创新训练计划项目,积极参加指导教师的科研项目。在实践过程中,强化团队合作意识,培养学生自主学习和实践创新能力。
(六)加强师资队伍建设,提高教学能力和教学效果
关键词:毕业设计;本科;计算机专业
1毕业设计(论文)的现状
毕业设计(论文)是完成教学计划,实现高等教育目标最后也是最重要的综合性实践教学环节。这一环节不仅要培养学生综合运用基本知识的技能,发现、分析、解决实际问题的能力及初步的科学研究能力,还要培养学生严肃认真的科学态度、严谨求实的工作作风、积极创新的科学精神,是对学生素质的一次全面检验。
近年来,由于高校不断扩招、学风浮躁,学生就业困难、教学资源紧缺、部分教师责任意识不强等原因,导致了部分大学生毕业设计(论文)水平降低,甚至出现了论文粗制滥造、抄袭、买卖等学术腐败现象,毕业设计质量逐年下滑,以致有专家提出取消大学生毕业设计(论文)的观点。这些不良现象的产生,从根本上说并非毕业设计(论文)惹的祸,而恰恰是对它的异化。如果因某些现实困难或个别不良现象的存在,就简单地对毕业设计(论文)“一除了之”,无异于削足适履,会更加降低学生的综合能力。为此,教育部在《关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》(教高厅[2004]14号)中明确强调毕业设计的重要性,指出不仅不能取消毕业设计(论文),还应进一步加强,将其作为高校本科教学评估的一个关键指标,在评估中加大对高校毕业论文环节的考察力度。
2毕业设计(论文)质量下降的成因分析
(1) 思想不重视。
学生不重视。客观上讲,当前就业形势严峻,许多学生忙于考研或参加各种各样招聘会,而毕业设计的时间与考研初试、复试及许多招聘时间重合,在“鱼和熊掌”不可兼得的情况下,多数学生在毕业设计环节上投入的精力甚微,甚至选择了放弃[1]。
教师不重视。在高校中,教师职称晋升、评优评奖大都以科研为衡量标杆,因此教师大都忙于科研工作,如果再承担指导毕业设计这个“出力不讨好”的工作,精力上就显得“捉襟见肘”,于是从主观上对学生的毕业设计采取“放任自流,得过且过”的态度。
另外,现在教育主管部门和社会又非常看重高校就业率指标,学校在现实工作中“左右为难”,于是也不自觉地降低了对“求职黄金期”学生的要求。
(2) 选题不恰当。
教师提供的题目脱离生产生活实践,或没有学生感兴趣的题目,使教师、学生、题目三者“强扭”而非有机地组合在一起,这样的“瓜”自然不会甜[1]。
(3) 师资不足、管理不善。
伴随着高校扩招,教师队伍也吸纳了许多青年教师。虽然他们雄心勃勃,但毕竟经验不足,科研、实验等各方面的能力较弱,承担指导学生毕业设计这种
基金项目:2008年山东省教育科学“十一五”规划课题(项目编号:2008GG072)。
作者简介:王玉锋(1974-),男,山东济宁人,济宁医学院信息工程学院软件教研室主任,副教授,硕士,研究方向为网络安全、数字信号处理、计算机教育。
大型的、有一定工作强度的综合性实践教学任务显得“力不从心”。另外,教学管理部门建立的相关制度不完善,在可行性和可操作性等方面存在很大问题,制度的执行得不到切实保证,使整个毕业设计工作处于“混乱”甚至“失控”状态。
3我们的对策
毕业设计(论文)是一个系统工程,大致包括选题、开题、中期检查、毕业设计(论文撰写)、论文答辩等,我们根据流程做到以下7个“保障”:
(1) 组织上有保障。
学院成立了由主管教学的院长、教研室主任、业务骨干教师和教管人员组成的毕业设计指导委员会。委员会依据教育部评估指标体系和学校的教学管理制度,制定了符合我学院实际情况的计算机专业毕业设计大纲和实施细则,对整个毕业设计流程进行指导和监督,使毕业设计“有章可循”,管理起来有“抓手”。要求各教研室成立以教研室主任为组长的毕业设计指导小组,在委员会领导下负责毕业设计的具体实施。
(2) 思想上有保障。
向学生强调毕业设计(论文)的重要性。毕业设计决非是学生离校前一次可有可无的“大谢幕”,而是学生对自己四年来所学知识的“集成和仿真”,是走向社会具体岗位前的一次“大热身”。这样的综合锻炼使学生日后面对社会竞争时更加自信和从容。
向教师强调毕业设计(论文)的重要性。作为高校本科教学环节的一个重要组成部分,毕业设计是对本科教学全程教学质量的综合性检验,也是衡量本科教学总体效果的重要标准。对教师来说,指导毕业设计工作“光荣而艰巨”,所有指导教师务必按照学院的文件认真对待这项工作。
(3) 时间上有保障。
针对往年毕业设计开始时间晚,时间仓促的窘况,我们将毕业设计时间提前到第七学期,这样学生实际的设计时间由一学期拓延到一学年。同时做好毕业设计的动员工作,对各个环节都有明确的工作量和时间段要求,避免学生因时间相对宽裕而产生懈怠。引导学生正确处理毕业设计和考研、就业的关系,使各项“任务”在时间上能“各得其所”。
(4) 师资上有保障。
我们对指导教师的资格和指导学生的数量进行严格审查。指导教师全部由中级及中级以上职称的教师担任,高级职称教师全员无条件参与毕业设计指导工作,同时聘请外校高水平高职称教师担任部分学生的毕业设计指导教师。根据我院实际的师生比,规定高级职称教师指导学生数量不多于8人,中级职称教师指导学生数量不多于6人。对于不能独立指导毕业设计的低职称教师,则由毕业设计指导小组负责安排其作为学生的副导师,协助指导教师完成毕业设计指导工作,这也是我院青年教师培养的一项内容。考虑到我学院实验设备有限,我们也鼓励学生提前到就业单位进行毕业设计,这样即缓解了学校的压力,又为单位注入了新的活力,有利于学生从学校到单位的角色转换,可实现“产、学双赢”。
(5) 选题上有保障。
优化毕业设计的选题是毕业设计中的一项基础性工作,选好题目是确保毕业设计质量的关键。20世纪50年代,时任清华大学校长的蒋南翔同志提出要“真刀真枪做毕业设计”,坚持教育与生产实践相结合,这也是我们确定选题的标准。
毕业设计指导小组组织教师在第6学期末,在全院范围内广泛征求毕业设计题目,要求题目与工程实践相结合,以应用为主,能够反映专业培养目标并有一定的时效性和创新性,充分考虑计算机专业的特点,难度适中并确保一定的工作强度。征集的题目由毕业设计指导委员会进行甄选论证,剔除一些难易不适或较为空洞、陈旧的题目,剩下的绝大部分题目来自教师的科研项目或社会实际,可操作性强。当然,对某一方向有强烈兴趣的学生也可以在老师的指导下自拟题目,这样学生有更多的主动权。
最后确定的题目在第7学期初向学生公布,学生和教师进行双向选择,保证学生一人一题。选题结束后,由指导教师提出一个模糊的设计要求,学生根据该要求广泛收集资料,进行细致的需求分析,并在老师的引导下逐步明确题目的具体要求,为开题、设计和论文撰写打下坚实的基础。
(6) 管理上有保障。
按照学院毕业设计大纲的要求,指导教师每周至少两次检查学生的进度,引导、帮助学生解决设计中遇到的困难;毕业设计指导小组每周召开一次例会,对毕业设计中出现的各种问题进行交流和总结;毕业设计指导委员会每两周一次检查毕业设计工作,了解学生的设计和老师的指导情况,及时将检查情况整合并向全院通报。这样层层负责,既有目标管理,也有过程管理,使毕业设计工作整体有条不紊地进行[2]。
具体的指导工作实行“指导教师负责制”。在统一的毕业设计大纲要求下,指导教师根据自身和学生的具体情况实施弹性目标管理,形式上不拘一格,以人为本,强调创新和个性,但对学生的要求绝不能降低,真题必须真做。学生遇到难题时,可以和指导老师或同学们交流,但强调要独立完成,讲究“诚信”,坚决杜绝抄袭或实验数据造假。答辩前,指导教师对学生的毕业论文进行审核,并对学生的毕业设计进行结题验收。验收内容包括论文的立论是否正确、论据是否充分、结论是否正确及撰写格式是否规范、源程序清单、实验数据和测试分析报告等。对验收不合格的学生,要提出“预警”,并督促其整改。
(7) 答辩和成绩评定有保障。
作为毕业设计全过程的最后一个关键环节,毕业答辩能否科学、公正、严格,对毕业设计有着强烈的导向作用。我们实行小组、学院、学校三级答辩,毕业设计指导委员会承担毕业设计答辩委员会的职能。学生的答辩分组由答辩委员会完成,委员会根据专业方向,从各个毕业设计指导小组中挑选指导教师组成答辩小组,每个小组由5~7人组成,其中高职称教师不少于2人,讲师不少于4人,指导教师不得参与自己学生所在的答辩小组。
答辩前,答辩小组的老师通读其所在小组学生的毕业论文并了解其设计思路,避免答辩时临场发挥,提问随意的情况。小组答辩时,每个学生分配25分钟,其中15分钟讲解、演示自己的设计,另外10分钟回答评委老师提出的5个问题。答辩成绩现场给出,教师针对学生的回答即时点评,以达到释疑解惑的目的。对答辩成绩优秀的学生,各小组推荐参加学院组织的二级答辩。二级答辩的评委由学院答辩委员会组
成,每个学生仍会有25分钟的展示时间。通过二级答辩,表现优秀的学生则被推荐(或有学生申请)参加学校组织的面向全校的公开答辩。
毕业设计的成绩由答辩委员会评定,包括设计(论文)成绩和答辩成绩两部分,分别占60%和40%。设计(论文)成绩由指导教师和评阅教师给出,各占1/2,其中评阅教师采用“盲评审”,即在评审时隐去指导教师和学生的姓名,“只看文,不看人”;答辩成绩有讲解演示得分、毕业设计工作量得分和回答问题得分,各占1/3。成绩具体标准为:优秀≥90、良好≥75、及格≥60、不及格60,其中优秀学生的比例控制在20%以内。毕业设计(论文)成绩优秀且参加学校答辩的学生撰写的论文可被评为学校优秀学士学位论文,并有资格被学校推荐为山东省优秀学士学位论文。对于毕业设计成绩不及格的学生,安排延期答辩或随下一批同专业、同层次学生重新参加毕业设计。
4结束语
不断规范的毕业设计管理保证了毕业设计的质量,尤其提高了学生的动手实践能力。笔者指导学生的毕业论文近三年连续入选学校优秀学士学位论文或山东省优秀学士学位论文,笔者本人也于2007、2009年两次被山东省教育厅评为“山东省优秀学士学位论文指导教师”。
毋庸讳言,我们在毕业设计中也存在很多问题。比如部分学生的专业知识不够扎实;课题知识面狭窄,这反映了我们日常教学的不足;指导教师自身能力参差不齐,在一定程度上也影响了毕业设计整体水平。如何加强指导教师队伍建设,完善毕业设计的相关管理制度及对学生和指导教师的监督评价机制,是我们下一步重点考虑的问题。
参考文献:
[1] 张春,伊长文. 本科毕业设计(论文)中的问题及管理[J]. 理工高教研究,2005,2(1):104-105.
[2] 吴宝贵. 高校毕业生的毕业论文(设计)环节不容忽视[J]. 黑龙江高教研究,2003(2):129-131.
Exploration on Computer Science Bachelor’s Graduate Design
WANG Yu-feng, LIU Bao-zhi, LI Xue-mei, LIU Er-lin, WANG Meng, LI Qun
(Information Engineering College, JiNing Medical College, RiZhao 276826,China)
摘要:高职院校的专业设置要符合社会实际需求,课程体系的构建是专业建设的重要载体,本文结合内蒙古机电职业技术学院计算机网络技术专业总2006年至今的发展历程,简单介绍了以项目驱动教学模式的高职计算机网络技术专业课程体系的构建思路和方法。
关键词:工作过程项目驱动教学模式课程体系
关键词:工作过程项目驱动教学模式课程体系
1 概述
1 概述
20世纪90年代,德国著名的职业教育学者Rauner教授和他的团队研究者们提出了基于工作过程为导向的职业教育理论,并迅速成为德国职业教育改革的理论指南,在德国的高等职业教育中产生了良好的效果。
20世纪90年代,德国著名的职业教育学者Rauner教授和他的团队研究者们提出了基于工作过程为导向的职业教育理论,并迅速成为德国职业教育改革的理论指南,在德国的高等职业教育中产生了良好的效果。
而基于工作过程的项目驱动教学模式,是指从企业实际工作中的完整工作任务中总结出工作程序,以该工作任务为项目,作为教学目标,在掌握一定基础知识的情况下,完成项目目标。以完成某项项目任务为目的的教学模式即为项目驱动教学模式。而在工作过程中,根据产品、项目的工作过程系统确定学习领域后,以学生为中心,以实现项目要求的项目驱动式课堂教学确定系统化课程体系。
而基于工作过程的项目驱动教学模式,是指从企业实际工作中的完整工作任务中总结出工作程序,以该工作任务为项目,作为教学目标,在掌握一定基础知识的情况下,完成项目目标。以完成某项项目任务为目的的教学模式即为项目驱动教学模式。而在工作过程中,根据产品、项目的工作过程系统确定学习领域后,以学生为中心,以实现项目要求的项目驱动式课堂教学确定系统化课程体系。
2 实验项目开发
2 实验项目开发
项目(project)一词是人们经常听到的,是指一系列独特的、复杂的并相互关联的活动,这些活动有着一个明确的目标或目的,必须在特定的时间、预算、资源限定内,依据规范完成。项目参数包括项目范围、质量、成本、时间、资源。教育领域中的“项目”指的是在某一专业范围内,为了引起学生兴趣、以实际工作为例,对工作做深入调查研究的活动,这种活动可以由一个班级或一个小组的学生来实施。而项目学习(Pro-ject-based Learning,简称PBL)指的是一套能使教师指导学生对项目主题进行深入研究的课程活动,是教师创建某个和课程相关的项目,而学生围绕这个具体的学习项目,充分选择和利用教师提供的或者自己搜集的优化学习资源,在探究实践中体验、在探索创新中获得知识,掌握专业的技能并获得发展,具体步骤为前期知识储备、项目、需求分析、方案设计、方案实施、项目验收和项目总结。高职计算机网络技术专业以项目驱动作为教学模式主要是为了培养能够在网络方面建网、管网和用网的技能型人才,提高学生的动手能力。
项目(project)一词是人们经常听到的,是指一系列独特的、复杂的并相互关联的活动,这些活动有着一个明确的目标或目的,必须在特定的时间、预算、资源限定内,依据规范完成。项目参数包括项目范围、质量、成本、时间、资源。教育领域中的“项目”指的是在某一专业范围内,为了引起学生兴趣、以实际工作为例,对工作做深入调查研究的活动,这种活动可以由一个班级或一个小组的学生来实施。而项目学习(Pro-ject-based Learning,简称PBL)指的是一套能使教师指导学生对项目主题进行深入研究的课程活动,是教师创建某个和课程相关的项目,而学生围绕这个具体的学习项目,充分选择和利用教师提供的或者自己搜集的优化学习资源,在探究实践中体验、在探索创新中获得知识,掌握专业的技能并获得发展,具体步骤为前期知识储备、项目、需求分析、方案设计、方案实施、项目验收和项目总结。高职计算机网络技术专业以项目驱动作为教学模式主要是为了培养能够在网络方面建网、管网和用网的技能型人才,提高学生的动手能力。
针对这一目标,高职院校计算机网络技术专业的课程体系构建就应当与网络组建与管理、网络工程项目实施和网站设计一条龙的工作任务及工作过程相联系。
针对这一目标,高职院校计算机网络技术专业的课程体系构建就应当与网络组建与管理、网络工程项目实施和网站设计一条龙的工作任务及工作过程相联系。
首先,从这三个方向确定岗位群,以岗位群为引导,选择相应课程;其次,进行相应模块的行业、岗位技能要求分析,即具体工作过程的分析;再次,根据岗位要求确定相应模块的学习领域;最后,创建具体的学习情境――教学项目。在构建课程体系时,应注重结合社会需求的实际情况,“双证”融合的课程。
首先,从这三个方向确定岗位群,以岗位群为引导,选择相应课程;其次,进行相应模块的行业、岗位技能要求分析,即具体工作过程的分析;再次,根据岗位要求确定相应模块的学习领域;最后,创建具体的学习情境――教学项目。在构建课程体系时,应注重结合社会需求的实际情况,“双证”融合的课程。
3 构建模块化课程体系
3 构建模块化课程体系
以项目驱动教学模式进行课程体系设计依托与行业工作过程,构建模块化专业课程体系,校企共建是高等职业教育课程开发的前提条件。为了保证课程内容的职业性,必须要有行业、企业专家技术人员共同参与课程建设,尤其是在岗位工作过程任务的调研与典型工作过程(任务)归纳、岗位确定、课程内容设置等方面,必须要与行业、企业专家共同进行论证,才能确保课程体系和课程内容的针对性与适用性。依据职业岗位所需的专业技能,构筑融理论和实践于一体的以工作过程为导向的模块化、递进式课程体系。
以项目驱动教学模式进行课程体系设计依托与行业工作过程,构建模块化专业课程体系,校企共建是高等职业教育课程开发的前提条件。为了保证课程内容的职业性,必须要有行业、企业专家技术人员共同参与课程建设,尤其是在岗位工作过程任务的调研与典型工作过程(任务)归纳、岗位确定、课程内容设置等方面,必须要与行业、企业专家共同进行论证,才能确保课程体系和课程内容的针对性与适用性。依据职业岗位所需的专业技能,构筑融理论和实践于一体的以工作过程为导向的模块化、递进式课程体系。
3.省略》基础编程、《》高级编程、《Web网站设计》、《SQL server数据库》等课程的理论与实践教学,培养学生的网页基本素材处理、网页制作、初步的程序设计和简单网站开发能力,拓展学生的知识面和应用领域。
3.省略》基础编程、《》高级编程、《Web网站设计》、《SQL server数据库》等课程的理论与实践教学,培养学生的网页基本素材处理、网页制作、初步的程序设计和简单网站开发能力,拓展学生的知识面和应用领域。
3.2 专业课程:通过《网络工程》、《网络管理与维护》、《网络安全技术》、《网络设备互联》和《网络综合布线》等课程的理论与实践教学及综合实训、顶岗实习和毕业设计,培养学生的网络管理与安全、中小型网络规划、集成与配置能力。
3.2 专业课程:通过《网络工程》、《网络管理与维护》、《网络安全技术》、《网络设备互联》和《网络综合布线》等课程的理论与实践教学及综合实训、顶岗实习和毕业设计,培养学生的网络管理与安全、中小型网络规划、集成与配置能力。
3.3 专业结构拓展:根据学生的岗位需求及企业个性需求,通过《电子商务》和《多媒体技术》等课程的理论与实践教学,拓展学生的计算机网络应用能力,提高教学内容的实用性。
3.3 专业结构拓展:根据学生的岗位需求及企业个性需求,通过《电子商务》和《多媒体技术》等课程的理论与实践教学,拓展学生的计算机网络应用能力,提高教学内容的实用性。
每一个教学模块都要符合从理论到实践,从易到难的课程教学过程,形成以市场用人需求为导向,基于工作过程的项目驱动教学课程特色,以来源于实践工作的工程项目作为学生实践学习的主体,使学生能在在校学习期间就体验到完整的工作过程。通过分析典型案例,由易到难,结合职业岗位要求、工作任务中所涉及的网络构建,以典型案例为载体,以此立项,将多门相关课程,构建完整的项目驱动式教学课程模块。例如:链接“网络构建与管理”、“网络综合布线”、“网络工程”、“网络安全”与“网络设备互联”等相关课程的知识模块,以中小企业网络构建工作过程为案例立项,在教师指导下,学生通过“用户需求需求分析方案设计设备选型综合布线服务器配置IP规划与路由配置网络安全配置”,完成网络架设,再通过“PhotoshopFlash网页设计ASP”等课程完成为中小型企业从网络铺设到网站建设一条龙的项目过程。
每一个教学模块都要符合从理论到实践,从易到难的课程教学过程,形成以市场用人需求为导向,基于工作过程的项目驱动教学课程特色,以来源于实践工作的工程项目作为学生实践学习的主体,使学生能在在校学习期间就体验到完整的工作过程。通过分析典型案例,由易到难,结合职业岗位要求、工作任务中所涉及的网络构建,以典型案例为载体,以此立项,将多门相关课程,构建完整的项目驱动式教学课程模块。例如:链接“网络构建与管理”、“网络综合布线”、“网络工程”、“网络安全”与“网络设备互联”等相关课程的知识模块,以中小企业网络构建工作过程为案例立项,在教师指导下,学生通过“用户需求需求分析方案设计设备选型综合布线服务器配置IP规划与路由配置网络安全配置”,完成网络架设,再通过“PhotoshopFlash网页设计ASP”等课程完成为中小型企业从网络铺设到网站建设一条龙的项目过程。
在教学过程中,为了更好地培养学生的实践工作能力,以实用性、先进性、真实性和可操作性为原则,以项目目标为导向,采用启发教学、示范教学、引导教学和任务教学,最大的调动学生的学习积极性,在教师的引导下,逐步实现“教、学、做”一体化,形成项目驱动、理实一体的教学模式。
在教学过程中,为了更好地培养学生的实践工作能力,以实用性、先进性、真实性和可操作性为原则,以项目目标为导向,采用启发教学、示范教学、引导教学和任务教学,最大的调动学生的学习积极性,在教师的引导下,逐步实现“教、学、做”一体化,形成项目驱动、理实一体的教学模式。
4 结语
4 结语
以项目驱动教学模式开发出的高职计算机网络技术专业课程体系构建主要是依据市场用人需求,通过“校企合作,工学结合”的教学模式,注重“双证书”教学制度开发来实现的。在构建课程体系时,要始终坚持以市场需求为导向的课程规划,能让学生在学习结束后能学以致用。
以项目驱动教学模式开发出的高职计算机网络技术专业课程体系构建主要是依据市场用人需求,通过“校企合作,工学结合”的教学模式,注重“双证书”教学制度开发来实现的。在构建课程体系时,要始终坚持以市场需求为导向的课程规划,能让学生在学习结束后能学以致用。
参考文献:
参考文献:
[1]姜大源.关于工作过程系统化课程结构的理论基础[J].职教通讯,2006,(1).
[1]姜大源.关于工作过程系统化课程结构的理论基础[J].职教通讯,2006,(1).
[2]赵倬.浅谈模块化在计算机多媒体专业高职教学中的应用[J].中国科技信息2006,(4).
[2]赵倬.浅谈模块化在计算机多媒体专业高职教学中的应用[J].中国科技信息2006,(4).
[3]刘晓欢,向丽.高职教育的“双证”课程及其开发策略[J].职教论坛,2008,(3).
关键词:网络;课程实训;管理平台
中图分类号:G43文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)27-6561-02
课程实训是让学生用所学到的理论知识进行动手实践,通过完成具体的任务,来达到深入掌握相关学科知识的目的。在高等教育课程设置体系中,课程实训包括毕业设计是非常重要的环节,各类高校的几乎每门专业课中一般都会安排一到两周的课程实训,大概10~30个学时不等。尤其在高等职业院校,强调学生的实践操作能力,课程实训更加的普遍和丰富。在今天高校教学管理信息化高速发展的时代,却很少见到一套为实训课程专门设置的管理系统。为了填补我院实训教学管理中的空白,在.net2.0框架下开发了一套设计课程管理平台。通过这个平台教师可以方便的指导学生进行课程实训,监控学生的设计任务完成状态;学生可以通过平台与教师互动交流,完成自己的设计任务;管理者可以将题目、任务等信息在该平台上,方便与各个用户查看,同时能够为后期建设留下丰富资料。该项目课题获得2009年陕西省教学成果二等奖。
1 系统的总体规划和功能概述
整个系统基于B/S模式建立,用户无需下载客户端即可操作。系统采用技术,使用C#作为开发语言,使用sqlserver2005作为数据库。在平台中包括课程(批次)模块、学生管理模块、教师管理模块、课题管理模块、选题模块、日志模块、互动模块、考核模块、系统设置模块等几个部分。根据用户角色的不同,不同角色的用户在每个模块中所起的作用和完成的任务也各不相同。
1)课程(批次)模块
管理员在系统中设立实训课程或实训批次,其中限定参与课题辅导的教师的条件和参加课程实训的学生的条件,这样符合条件的教师和学生就可以进入平台在自己可操作的课程或批次下进行课题辅导和课题设计。学生和教师都可以同时在多个符合条件的课程或批次中同时进行课程实训和课程辅导。
2)学生管理模块和教师管理模块
管理员可以通过平台手动单个添加、修改、删除学生和教师的信息,也可以通过批量导入的方式,将学生或教师的信息导入系统数据库内。首先将学生或教师的信息导入到固定格式的EXECL表中,再通过平台上的程序操作一次性批量将EXECL表中的数据导入数据库表中。学生和教师也可登陆系统后自行修改各自信息。
3)试题管理模块
教师可以自己在平台内题目,每个题目系统会自动生成一个唯一的题号,同时题目的教师对该题目有管理权限,可以修改、删除题目和向该题目上传资料。题目的教师本身即为该题目的辅导教师,也可指定其他教师为该题目的辅导教师,但其他教师没有修改题目的权利,删除题目仅表示放弃对该题目的辅导权。
4)选题模块
在平台中,管理员可以给学生指定设计题目,学生也可以自己选择题目。在自己选题时先选择自己可以参加的实训课程或批次,然后选择该批次下的设计题目,然后选择指导教师;或先选择指导教师,然后选择该教师名下的设计题目。选题完成后向指导教师发出选题申请,教师审核开题后即可开始设计题目。一个批次学生只能进行一个课题的设计,当前批次设计开始后则不能选择其他设计题目。如果需要改题的学生,可以向教师发出改题申请,指导教师同意后,取消其名下的学生,则该学生可以重新选择题目。题目完成后向教师发出结题申请,并附带设计结果或内容,指导教师同意后即可结题并由指导教师给出成绩。
5)日志模块
管理员在实训开始之前,根据实训课程的不同情况,按照一定的时间段划分设计阶段,提出不同阶段的设计要求。要求学生按照固定阶段完成相应的实训任务,并根据进度向指导教师提供实训日志,由教师进行评判实训进行程度。实训日志最后将打印输出并作为学生实训成绩的重要评判指标。
6)互动模块
学生在进行设计时可以随时通过网络留言提问的方式向教师寻求指导,也可向教师发送问题文件,教师也可以将题目所需的参考资料或信息通过平台向学生。
7)系统设置模块
管理员根据教学需要,在平台中开设实训课程,导入教师和学生信息,导入课题信息、管理院系、专业、班级信息,系统公告等。
2 系统的设计实现
1)UML对象建模
在代码编写前,对整个系统进行UML对象建模,包括对系统中的用户对象建模,事件流程建模等等。
2)数据库设计
系统使用SQLSERVER 2005数据库。SQL Server 是目前使用最广的关系数据库管理系统之一,它具有可靠性高,安全性好,易于使用,扩展能力强等特点。在数据库设计中,将学生、题目、教师、实训课程(批次)单独建立数据表,每个表中都包含各自需要的主要信息,比如学生表包括学生学号、姓名、专业、班级、联系电话、邮箱、照片等信息;教师表中包含教师的工号、姓名、性别、专业、特长、简介、照片等信息;题目表中包含题目的名称、题号、适用的专业、课程等信息;批次表中包含批次的编号、名称、内容、限定的专业、班级、课程等信息。
通过使用学生―课题,课题―教师两个表将学生、题目、教师和实训课程(批次)的数据联系起来,做成学生选题数据表和教师管理题目数据表。学生选题表stutosub_db结构如表1。
教师管理题目表teatosub_db结构如表2。
在日志表设计中,首先建立批次表,然后由不同批次建立出实训阶段表,学生在不同实训阶段填写实训日志。
3)代码设计
平台采用技术,使用C#语言编写。构架可以用Microsoft(R)公司最新的产品 Visual 开发环境进行开发,目前最新的版本是 4.0。它的优点在于强大的适应性和高效的管理性,并且在Visual 开发环境中提供非常多且好用的控件,用户也可以快速的创建自己的自定义控件,使其功能更为强大。安全性基于Windows认证技术和每应用程序配置,确保原程序的绝对安全。在使功能实现同时因其所见即所得和自动完成的编程操作使编程效率大幅的提高。
基于在系统中充分考虑面向对象的编程操作,为系统中的用户和操作建立各种类,包括各种对象类和操作类,在类中将对象的操作设定为不同的方法,在程序页面中基本靠调用各种操作类中的方法来进行系统操作,这种方法也大幅提高了编程效率,同时也使系统更加容易维护。比如关于教师的数据操作都放在teaoperate.cs类中,而关于学生的操作都放在stuoperate.cs类中。
4)系统测试
在系统完成后会进行大量的测试,测试是软件能否正常运行的关键,我们主要采用动态测试的方法对系统进行全面测试,软件的编写人员尽量不参与测试的进行。我们找了一个专业60名学生和10位老师,对系统的运行能力、可靠性、安全性等进行了一周左右的测试,通过测试可以发现很多原来编写中的错误和疏漏。进而保证了系统的正常运行。相对于静态测试,动态测试效率更高,但测试的漏洞可能更多。
3 结束语
课程综合实训管理系统在我院运行了已有两年半,其中经过几次升级和补丁。目前已比较成熟。系统结合目前比较流行的技术,适用于各类专业课程使用。系统采用模块化的结构,易于维护,使用技术使平台的安全性和稳定性更高。现在机械学院的全部课程实训已经使用了该系统,运行状态良好。很好的解决了原来课程实训管理混乱的问题,为教学管理保留的准确的资料。下一步是向全院其他专业及其他高职院校推广该平台。
参考文献:
[1] 张婵,肖云波,严思静.基于B/S模式的毕业设计管理系统的实现[J].电脑编程技巧与维护, 2011(4).
[2] 侯群.基于的毕业设计管理系统开发[J].信息技术,2009(11).
1、担任的工作岗位:
主要担任工程监理,兼设计师和客户代表。
2、实习期间完成的工作:
与客户洽谈业务,设计师助理,工程施工现场监理。
3、实习任务与重点:
任务:通过实习了解家庭装饰的施工工艺,对材料的价格清楚、明朗,了解新型材料在实际装饰中的运用,对施工现场出现的问题提出较快的解决办法,学习公司设计师的设计特长,完成公司分配的任务。重点:把学校学习的理论知识运用到实际的社会实践中,进一步提高自己的综合能力同时融入公司的环境,为项目的团队合作做出自己应有的责任。
4、参与的项目、工作量、效果:
参与工程:江山名居98平方米家装工程。
a:业务洽谈与设计部分
工作量:这是我到公司参与的第一个家庭装饰工程,所以不论在制图或者是在现场监理的过程中,我都非常的用心。这对我来说是一个展示自我的大好机会,是对我几年来学习成绩的一个考验,也是一个挑战。首先是陪同设计师和业务员一起量房,把最初的平面图徒手画下来,在量房的过程中我学习到:测量时尽量注意墙体的厚度,哪些是承重墙哪些是非承重墙,各个梁的尺寸位置,管道的位置,以及窗户、阳台的位置和尺寸都是方案设计必不可少的资料。然后就是主设计师和客户的交流了,交谈中我知道客户是一个私人企业的经理,这是他初次购房,在我们量房之前已经与几家装饰公司联系过,应该对装饰有一定了解,因此对设计这一块有很高的要求,再了解客户的的交谈中,我发现这个客户对住房的要求很高,不怕花钱,就怕做不出理想的环境,后来我和主设计师根据业主的一些兴趣爱好,简单的帮房子的功能和用途做了一个划分,这样方案已经基本形成,可是最后业主还是要我们先出了图在说,我知道这是对我们水平的一次考验。之后根据业主的想法一连做了两套方案,以增加方案的成功性,打掉了一些非承重墙使空间更加合理通透,接下来就等客户看方案了,在公司同事的帮助下,方案几经修改,最后客户一眼就看重了其中的一套方案,业主很满意,并且要我把报价做出来,这个确实是一个难题,因为我以前在学校从没接触到这样的东西,最后在公司同事的帮助下,一份清晰的报价单就清晰可见了,我也从中学到很多东西,例如:施工工艺,新材料,报价的计算等等。
效果:最终报价定51200元,现在已施工。
b:现场管理部分
在施工现场的实习生活中,能够学习到不少新的知识和知道许多我所不知道的事,但并不是每天都有特别的事发生或是有机会学到新鲜的事物与知识的。大部分在施工现场的实习生活,是将我在课堂上学习的知识的深化巩固并使其实用化的学习实践过程。是将我所已经掌握的建筑装饰技术的相关知识用于实践,在施工现场体验作为一名施工管理与组织者的现场实际经验。
所谓项目管理就是指为了达到项目目标,对项目的策划(规划、计划)、组织、控制、协调、监督的总称。装饰行业已经成为建筑业中的三大支柱行业之一,其在整个建筑业中所占的比重已越来越大。面对装饰业市场竞争的加剧和行业的规范化进程,面对市场准入和行业的规范化进程,装饰工程施工中施工管理工作显得更加重要。而我作为一名施工管理人员在施工现场的近十几天的实习体验也让我更加明确的认识到管理的重要性。是否有优秀的管理体制、系统和人才。便关系到建筑装饰企业团队的施工质量、进度、安全、成本、效益还有能否按期交付使用等问题。
(二)、概述
1、实习时间:
2008年3月2日-2008年3月19日
2、实习地点:
河南省郑州市
3、实习单位:
河南和成欣业装饰工程有限公司
4、单位性质与概况:
该公司位处郑州市陇海路与桐柏路交叉口,凯旋门商务楼9层,属私人企业,公司主要业务范围:家装、工装、景观、园林工程,兼平面广告业务。公司现有员工30多人,是郑州市中型装饰有限公司,曾被评为“河南省优秀装饰公司”。
(三)、实习过程对知识能力的综合验证
通过这次实习,在设计方面我感觉自己有了一定的收获。这次实习主要是为了我们今后在工作及业务上能力的提高起到了促进的作用,增强了我们今后的竞争力,为我们能在以后立足增添了一块基石。实习单位的经理和同事给了我很多机会参与他们的设计使我懂得了很多以前难以解决的问题和将来从事设计工作所要面对的问题,如:前期的策划和后期的制作等等。这次实习丰富了我在这方面的知识,使我向更深的层次迈进,对我在今后的社会当中立足有一定的促进作用,但我也认识到,要想做好这方面的工作单靠这这几天的实习是不行的,还需要我在平时的学习和
工作中一点一点的积累,不断丰富自己的经验才行。我面前的路还是很漫长的,需要不断的努力和奋斗才能真正地走好。
(四)实习内容对毕业设计课题的意义与启示
我在公司实习期间所做的就是室内设计这一方面,这正好和我的毕业设计课题相吻合,也为我做毕业设计提供了一定的经验,毕业设计是对我的又一次大的考验,我会通过毕业设计做一套真正完美的家庭装饰设计,在设计的过程中不断的提出问题,发现问题,并解决问题,从而全面提高自己在室内设计方面的水平。
调研部分
(一)、调研课题
我所报的毕业设计课题是“温馨家园四室两厅空间设计”,所以这次我调研的课题是:室内空间的分隔和新型装饰材料的运用及室内视觉效果的营造。
(二)、调研的手法
世纪豫花园楼盘实地考察与测量,图书馆,书店资料查阅与分析,网上资料的搜索。
(三)、课题相关资料的收集与分析
通过对世纪豫花园的实地考察和测量,使我对该小区的整体规划、楼盘价位、基本户型和主要客户群体有了一定的了解。对小区所处的位置和样板房进行了查看,并利用图书馆、书店、网络查阅了大量有关室内设计方面的书籍和知识,并按照理论类和施工工艺与材料类做如下归类:
关于室内设计理论类:
刘飘远,庄荣的《当代装饰》,从装饰艺术的特性推断到21世纪家庭装饰的发展方向,列举大量商业空间、居室空间和办公空间的实例,理论方面涉及:装饰艺术的构造性,装饰艺术的方位性,装饰艺术作品的空间性,装饰艺术的形态性,从灯光的运用到室内家具的选择,以及室内环境的绿化都有深刻的讲述,并拌有大量的图片资料,这样理论在现实中的应用直接展现在我们眼前,使我更深刻的体会到理论知识对现实设计的重要性。
熊建新的《现代室内环境设计》一书,主要是为了适应社会发展需要而编写的一本融理论、知识性、科学性、前瞻性为一体的专业理论书籍。该书重点阐述了现代室内环境设计的新思路、新方法、并结合国内外最新的室内设计案例加以引导、剖析,在解析现代室内环境设计要点的同时,以新理论、新思维、新观念、新工艺、新材料、新作品等展示了宽广的思维空间。
韩巍,刘谯的《室内装饰设计师》,本书是依据劳动和社会保障部最新制定的《国家职业标准》室内装饰设计师的知识要求和技能要求编著的。内容包括室内装饰设计总论、室内装饰设计创意与空间设计、室内装饰设计表达、室内装饰设计实施、室内装饰设计管理,并附有设计实例。
邹寅,李引的《室内设计基本原理》,本书属于“艺术设计系列教材-室内设计专业”丛书之一,内容包括十一个部分:绪论;室内设计的方法及程序;室内空间的处理方法;室内的形式美与色彩;室内采光与照明;室内家具、陈设与绿化;室内设计中的材料与运用;室内设计与建筑结构;住宅室内设计;公共空间室内设计;室内设计的风格与流派。全书结合现代室内设计的特点,全面总结室内实际的规律与经验,以实例讲解理论,采用图文结合的方式,系统的阐述了室内设计的基本原理及应用。
施工工艺与材料类:
奇亚南的《现代建筑装修工程常用材料与工程施工》,本书适用于建筑装饰装修行业的设计、工程管理以及施工技术人员的学习和参考,书中阐述了室内装饰材料、材料与材料的连接构造和施工的基本理论,使我了解掌握了材料的使用类别及构造方式。
向仕龙,张秋梅,张求慧的《室内装饰材料》,全面系统介绍了国内外各种装饰材料的发展概况、生产原料、加工工艺、内在性能、装饰特定及其应用等内容。
以上这些书从理论上启发着我的大脑,刷新着我的设计思维,开阔了我的视野,让我对室内设计有了新的理解与认识,这对于我们的毕业设计课题起着不可替代的作用。
摘要:本文通过对“入侵检测技术”课程的实验教学的实践、总结和研究,从“入侵检测技术”课程的特点和学生需求出发,设计和选择了该课程的一系列验证型、设计型和综合型实验内容,设计并实施了实验教学的过程,使学生在掌握课程的重要知识点的同时,增长自己的动手能力和实践能力。
关键词:入侵检测技术;实验教学;信息安全;实践能力
中图分类号:G642
文献标识码:A
1引言
目前,关于信息安全实验教学方面的书籍和论文已有相当的数量。特别是近一、二年,国内出版了近10本有关信息安全实验教程。但是,入侵检测实验内容所占篇幅很小,而且均是关于一些常见入侵检测工具的使用。这些内容对于“网络安全”或“信息安全”等综合课程中一个章节来说,应该说基本能够满足要求,但是对于“入侵检测技术”这门独立课程来说,远不能满足其要求。从国内外的有关论文来看,大多是关于信息安全实验教学研究的,比如,信息安全专门实验室的建立并在其中分组进行攻防实验;通过入侵、入侵分析和入侵检测实验项目将信息安全的研究和教育相结合的,更好地提高学生参与热情和学习效率;在不同操作系统下设计不同级别、不同类型的信息安全课程实验,并通过不同途径评价实验教学的效果;建立远程在线实验系统,允许学生在任何地点任何时候通过互联网完成信息安全的相关实验。这些内容对入侵检测的实验教学有很好的参考价值,但不能完全照搬过来。其原因如下:
(1) 教学对象不同。“入侵检测技术”课程一般面向信息安全专业的大四学生。
(2) 实验条件不同。不同的学校在实验环境和实验条件方面差异很大。
(3) 教学目标不同。在设置信息安全专业时,不同学校根据自身的条件和特点,对信息安全专业的培养目标有各自的侧重点。
(4) 课程特点不同。“入侵检测技术”课程在技术性、综合性、专业性方面特点显著。
我校第一批信息安全专业学生的入校时间是2004年。“入侵检测技术”这门课程在2007年作为大四学生必修课,共56学时,其中16学时是实验课。2008年作为大四的选修课,共40学时,其中8学时的实验课。“入侵检测技术”这门课不仅对我校,对国内其它各相关院校来说,都是一门全新的课程。在实验教学的形式、内容、资料等方面不像其它经典课程那样有较多的选择和较成熟的模式。2008年本人申请的校级入侵检测技术实验教学的教改立项获得批准,对“入侵检测技术”课程的实验教学方法和内容进行了一系列的探索和研究。本文重点讨论“入侵检测技术”这门课程的特点、从课程本身对实验教学的需求以及学生对实验教学的需求、入侵检测实验教学的设计、实验教学效果的评价和完善机制、最后提出入侵检测实验教学应当进一步研究和完善的内容。
2对实验教学的需求
“入侵检测技术”这门课程主要涉及到的重要的知识点包括:入侵检测的基本概念、入侵方法与手段、入侵检测系统数据源、基于主机的入侵检测系统、基于网络的入侵检测系统、检测引擎、告警与响应、入侵检测系统的评估、入侵检测系统的应用等。其中原理性、理论性的内容主要体现在入侵检测的原理、检测算法、评估的指标体系等。而其它更多的内容都体现在技术性、实践性和工程性方面。从入侵检测技术的“十五”和“十一五”规划教材的具体内容来看,对于高年级的信息安全专业的学生来说,学习和理解相关原理并不难,甚至通过自学也可以基本掌握。但是对于这门技术的应用和实现,却需要付出一定的努力,需要有经验的老师的悉心指导和帮助。因此,对于“入侵检测技术”这门课程,实验教学显得尤为重要。
从教师的教学效果方面来说,入侵检测技术的原理与实现涉及信息安全专业学生之前所学的若干门课程的内容,如C语言程序设计、汇编语言程序设计、数据结构、操作系统、密码学基础、网络编程、人工智能、数据挖掘、网络安全等。加强此门课程的实验教学,有助于学生对之前所学内容的进一步理解以及在信息安全专业领域内的综合应用。
从学生方面来说,对于高年级的信息安全专业学生,已经学习了许多本专业的基础课程,不仅要修计算机方面基础课程,同时还要修信息安全方面的基础课程,学生的学业负担比其它专业学生相对要重一些。一般到了大四阶段,学生对于理论性的、原理性的内容有一种疲劳感、排斥感,这时设计科学合理的实验教学对学生来说更有吸引力。此外,在这个特殊的时间段上,学生很快要面临毕业设计和求职就业,学生更愿意通过一系列实验练习来提高自己的动手能力和工程能力,以便更容易、更自然地过渡到毕业设计和实际工作阶段。因而学生从心理上更愿意接受和完成实验教学所设计的内容。
从未来工作所面临的挑战来看,对一名工科毕业生来说,其核心竞争力充分体现在三个方面:
(1) 具有工程实践所需的综合知识;
(2) 具有工程实践所需的能力;
(3) 具有工程实践所需的人文素养。
这种核心竞争力的提高应该落实到整个专业教育的实施过程中,而科学合理的实验教学对上述能力的培养起到至关重要的作用。入侵检测技术实验教学就是要让学生将已学知识在专业领域内进行综合应用、通过一系列实验增强他们的动手能力和实战能力、通过实验过程中的相互配合增强他们的协作能力和沟通能力。
3设计和实施
3.1知识点构成
图1可以清晰地表明入侵检测技术的重要知识点的构成。该图表达的含义如下:
(1) 入侵检测的概念。入侵检测是对入侵前、入侵中和入侵后三个阶段发生的入侵进行识别的过程。
(2) 入侵检测的数据源。主要包括主机数据(系统日志、审计数据、应用日志等)、网络数据(网络数据包)、其它数据(网络设备及其它安全产品的信息等)
(3) 检测方法。检测方法包括误用检测、异常检测和其它检测方法。
(4) 入侵检测系统。三维坐标系中的交点、及部分交点集合构成了不同的入侵检测系统。如基于主机的入侵检测系统、基于网络的入侵检测系统、分布式入侵检测系统。
(5) 检测功能。三维坐标系中的交点、及部分交点集合还反映出入侵检测系统的检测功能:针对入侵征兆(入侵前)的检测、针对正在进行中的入侵(入侵中)的检测、针对入侵结果(入侵后)的检测。
理清这些重要的知识点,并让学生牢记图1以及其所表达的含义,可以对实验教学效果产生良好的促进作用。同时,也会帮助教师科学合理地进行实验教学内容的选择和设计。
3.2实验内容选择和设计
为了兼顾对学生各种技能的培养,平衡实验深度和广度的关系,加大对重要知识点的覆盖范围,同时还考虑实验许可条件,共设计了三种类型的实验:验证型、设计型和综合型。所有实验均在Linux操作系统下进行, 硬件环境为个人计算机或简单的局域网。
(1) 验证型实验
验证型实验主要让学生通过对现有的软件工具,下载、安装、配置和使用,熟练掌握Linux操作系统下与入侵检测相关的应用软件的安装配置,了解和掌握相关应用软件的功能和使用。验证型实验对入侵检测主要知识点的覆盖面要更广一些。主要包括如下内容:
① 攻击实验。学生利用一些攻击类工具完成一些可能的攻击。一方面使学生了解和掌握不同的攻击的原理、攻击过程和方式,加深对入侵检测的必要性的理解;另一方面,为以后进行综合实验时建立攻击环境打下基础。学生可以分组分别实现不同类的攻击:漏洞扫描、口令破解、拒绝服务攻击、缓冲区溢出攻击、SQL Injection攻击等等。
② 基于主机的入侵检测系统实验。通过实验使学生对基于主机的入侵检测系统的数据源、功能、实现过程等相关概念有进一步的了解。熟练掌握在Linux环境下比较流行基于主机入侵检测系统的安装、配置和使用,以及它们的特点和局限。通过对Tripwire、和OSSEC等工具的应用,使学生们了解和掌握这些工具的工作原理、掌握它们的安装、配置和使用过程、验证它们检测功能、了解它们的主要优点和不足。
③ 基于网络的入侵检测系统实验
通过实验使学生对基于网络的入侵检测系统的数据源、功能、实现过程等相关概念有进一步的了解。熟练掌握在Linux环境下比较流行基于网络的入侵检测系统的安装、配置和使用,了解它们的特点和局限。通过TcpDump、Snort等的工具的应用,使学生了解和掌握它们的工作原理,掌握它们的安装、配置和使用过程、验证它们检测功能、了解它们的主要优点和不足。
(2) 设计型实验
设计型实验主要培养学生的将所学知识在专业领域内进行综合应用的能力,增强学生的动手能力、设计能力,使学生在实践中加深对课程主要知识的理解,更深入地理解和掌握入侵检测系统的实现机制和原理。
① 主机审计日志的获取和简单分析。主机审计日志数据是基于主机入侵检测系统的重要数据源,审计数据获取的质量和数量,决定了入侵检测的有效程度。通过该实验使学生了解Linux系统的日志系统和基于主机的入侵检测系统的原理。同时使学生熟悉在Linux下的C语言开发技能。
② 网络数据包的捕获及协议的简单分析。网络数据包是基于网络的入侵检测系统的重要数据源,网络数据包的捕获是基于网络的入侵检测系统实现的第一步。通过该实验,使学生了解和掌握基于Socket和Lipbcap的网络数据包的捕获方法,理解和掌握基于网络入侵检测系统的源数据的捕获、协议分析的基本原理和实现方法。
③ 检测引擎检测算法的实现。检测引擎是入侵检测系统的最核心的内容。无论是基于主机的入侵检测系统,还是基于网络的入侵检测系统,检测引擎的建立和实现都是最为重要的环节。检测引擎最重要的功能是对数据的分析,其分析算法,依据是常检测或误用检测而有所不同。对于误用检测最主要采用模式匹配技术;对于异常入侵检测,其检测算法涉及人工智能、数据挖掘、神经网络、遗传算法等。在实际教学中,这方面的内容没有要求学生必做。学生可作为一个可选课题去思考,若有兴趣可以在毕业设计阶段完成。
(3) 综合型实验
综合型实验的目的是使学生了解和掌握一个实际项目的开发和实现过程,使学生掌握从用户需求分析到一个真实系统的实现的全过程。该类型实验主要培养学生的工程能力、应用能力和综合能力。本项实验选择的内容是利用Snort及第三方软件搭建一个真实的入侵检测系统。在该项实验中,首先给出几种典型的网络应用环境:企业网应用环境、内网应用环境、校园网等应用环境。然后让学生理解和分析这些环境对入侵检测的需求;根据需求搭建一个实用的入侵检测系统;根据需求选择已有的预处理插件、检测规则;最后有针对性地完成几个相应规则的编写,并进行正确性测试。
3.3教学实施
在教学实践中,由于实验课时所限,大量的实验内容需要在课外时间完成,因此,所布置的所有作业都是实验,而且大多都是在单机或简单网络环境下就可以完成的,这种以作业形式布置的作业称为课后实验。通过多个课后的实验作业积累,最后再利用规定的实验课时,完成一个综合实验,这种大纲要求的实验称为指定实验。由此就构成了一个由简入深,由易到难,一环扣一环的实验系列,较大范围地覆盖了课程的主要内容。
所有实验,包括课后实验和指定实验,均采用学生分组的形式进行,每组3-4人。每组指定一名组长,建议组长轮流担任。对于课后实验,实验内容可选,要求各组尽量选择不同的实验内容,并且在实验过程中,相互合作,每人都做一部分工作。对于指定实验,老师提前一个月给出实验要求,让学生提前准备,由于有课后实验的积累,学生基本具备完成指定实验的基础,能充分保证规定课时的有效利用。
如何对学生所做的课后实验、指定实验给以较为合理的评判,督促每个学生的参与,促进学生间的交流,也是教学设计所要考虑的问题。对于课后实验,由于不同组所选择的内容有所不同,不好进行比较。可以掌握如下基本原则:
(1) 按要求完成实验。小组的成绩就可以得到一个基准分80分,每个组员可以得到80分。
(2) 没有完全达到实验要求,但也基本完成。小组成绩在基准80分上减10分,小组得分70分,每个组员可以得到70分。
(3) 没有达到实验要求,工作量也显著不够。小组成绩在基准80分上减20分,小组得分60分,每个组员可以得到60分。
(4) 没有提交实验结果报告,或工作量太少。小组成绩不及格。每个组员的成绩也不及格。
(5) 对于及格以上的小组,要求用3-5分钟时间简短介绍一下所做的实验情况,教师可以要求任一组员回答相关问题,小组的总体表现从0到20分。
(6) 二项分数之和为最后成绩。小组长可适当加分。
学生实验成绩评价方法参见表1。表中右边竖栏表示实验完成情况,主要通过实验报告体现。上部横栏表示答辩成绩。最终成绩由二部分成绩相加决定。
对于指定实验,基本参照上述标准评定成绩。由于每组所做的指定实验内容相同,上述第(5)项,可由老师根据实验过程和实验报告的情况,通过比较而决定。
4结论
由于入侵检测的理论和技术在不断发展、社会对信息安全人才模式需求也在不断变化,同时学生对实验教学的需求也在不断增强,入侵检测实验教学的设计和实施应该是一个动态的过程。教师要根据学生的反馈、学生的表现以及实际教学效果,不断调整实验内容、实验难度以及实验教学方法。教师要关注学生兴趣如何、学生是否努力、学生的技能是否改善、学生完成的情况等各项指标。
从实验教学的需求实验教学设计实验教学实施 学生反馈和教师总结,再返回到实验教学需求,构成了入侵检测实验教学的一个良性的闭环系统,它促进每一轮教学实践在内容和方法上不断丰富、改进和完善,使其变得更加科学、合理、可行和有效。
本文对近二年入侵检测实验教学的实践和研究做了一些总结归纳。旨在让学生通过丰富的实验来完成对入侵检测技术的理解掌握,通过一系列实验的操作练习提高学生的应用能力,通过必要的合作和交流培养学生的团队精神和沟通能力。由于所有实验均在Linux系统下进行,所有的工具软件均可以免费得到,因此有更广的适用范围。
从教学实践结果来看,学生的动手能力有所提高,部分学生在毕业设计和求职过程中自信心也有所增强。但是,从目前情况来年,入侵检测实验教学还存在许多不足有待于进一步的完善。
从实验内容上来看,在进一步丰富原有的实验方面的同时,需要扩充以下几个方面的内容:
(1) 基于Agent的入侵检测、基于更先进的智能技术入侵检测方面。
(2) 多个安全机制的协作方面。
(3) 入侵检测系统评估方面。
从实验实施方法来看,要进一步增强学生对实验内容的选择性和自主性,力图使每个学生都能在实验中有所发挥、有所提高、有所收获。
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Design and Research of Intrusion Detection Technology Courses Experiment Teaching
LIU Kai
(College of Information Management , Beijing Information Sci. &Tech. University, Beijing 100101, China)
关键词:电气工程及其自动化;创新人才培养模式;特色
作者简介:袁铁江(1976-),男,四川成都人,新疆大学电气工程学院博士研究生;晁勤(1959-),女,湖南邵阳人,新疆大学电气工程学院,教授。(新疆乌鲁木齐830047)
基金项目:本文系新疆大学“21世纪教育教学改革工程”二期项目(XJU2008JGZ15)、新疆大学《电力系统继电保护》校级精品课程的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)06-0060-02
电气工程及自动化专业的培养目标是培养能够从事与电气工程有关的系统运行、通讯、综合自动化、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才和管理人才[1]。要培养创新人才,首先要解决的重点和难点问题是实践教学[2],其目的是:通过实践教学各环节的实施培养学生的动手能力,促使学生综合应用专业知识,优化学生的知识智能结构,为培养优秀的、适应市场需求的应用创新型人才创造条件。以新疆大学为例,介绍电气工程及自动化专业教学改革思路、成果、经验,为今后进一步进行更有成效的教学模式改革提供借鉴和帮助。
一、创新人才培养模式改革思路
根据教育部关于实施大学生创新性实验计划的精神,围绕电气工程及其自动化专业人才培养目标,根据电力行业的发展方向和现状,结合人才市场需求,与电力行业的企、事业单位多次交流,总结了往届毕业生走向工作岗位后所遇到的问题、工作中暴露出的知识弱点,结合学生在学习专业知识时所遇到的困难,认真研究分析了电气工程及其自动化专业实践教学各环节中存在的不足之处,以实践教学为试点,突出学生职业素质、实践能力和创新精神培养,积极探索实践教学模式创新,主要从以下几个方面进行了尝试。
(1)将电气行业先进设备应用到实践教学中,完善实践教学内容,提高实践教学的现代化程度。
(2)精心设计实践教学内容,打破课程界限,优化学生的专业知识结构[3]。由于某些课程的实践教学环节与电力系统行业结合不紧密,学生不能很好地了解各课程内容在电力系统的具体应用。通过改革创新,加强各专业课程间的联系,实践教学体现专业培养方案的整体性。以继电保护实践教学为例,通过改革创新研究,微机保护实验室在完成继电保护实践教学内容的同时,将电力系统分析、电力工程、单片机原理、软件编程、电力通信、电力自动化、电力系统故障计算、电力系统仿真等多个课程的知识应用在继电保护的实践教学活动的各个环节,使学生对这些专业课在专业中的作用及课程间的联系有整体的认识。
(3)将实践教学与工业现场所需相结合,既丰富实践教学内容,也锻炼学生解决生产第一线实际问题的能力,充分体现高等教育为当地的经济建设和生产实践服务的宗旨[4]。如在微机保护实践教学环节中,在教师指导下,学生以新疆实际电网结构为研究对象,对继电保护问题进行分析计算。
(4)鼓励学生参与教学实验设备的开发和实践教学改革,学生要顺利完成指定任务,不但要拥有本专业各种知识,还要自学很多其它知识,因此吸收学生参与实践教学改革,有助于提高学生的自学和创新能力[5],既锻炼学生的实践动手能力又激发学生的求知兴趣,促使学生综合应用所学知识,优化学生知识智能结构。同时,参与设备开发的学生分别负责不同内容,而整体功能的实现需要团结协作;实践教学过程的实施,同样要求通盘考虑,整体设计。因此通过实践教学内容及教学模式的改革有助于培养学生的团队精神。
实践教学改革的成果可用于相同设备及类似设备的二次开发,具有一定推广价值;提高了实验设备的功能和现代化程度,拓宽实验设备的应用范围,开发后的实验装置不仅能用于教学任务,还可用于科学研究。可避免设备过早淘汰,具有一定的经济效益。
(5)通过教学改革创新,加强师资队伍建设,丰富教师各自讲授课程的教学内容,体现各个专业课程间的整体性和连贯性,提高师资队伍的教学科研能力,形成一支年龄结构合理,知识体系优良的教学团队。在实践教学模式改革中,项目组成员要充分发挥自身优势,团结协作完成任务,相互学习,取长补短,拓宽各自知识面。
二、创新人才培养模式实现方法和具体措施
1.电气工程及其自动化毕业学生需求分析调研及就业措施
通过对新疆各电力相关的企事业单位的走访调研,对本专业领域技术发展现状及人才需求等情况进行了分析,全疆电力系统预计近几年中每年都有700余人专业技术就业岗位需求,加之大型电力设备制造业和油田等各大型企业自备电厂以及厂矿企业电气部分,预计每年需要电气技术人员1000余人。但是内地学生来疆就业人数少,且部分不能长期在疆工作,目前新疆大学的招生量并未达到饱和程度,有很广阔的就业前景。因此,新疆大学电气工程学院陆续与新疆电力公司等相关单位签署了多项定向培养的协议书,已有部分学生履行了协议并在新疆喀什、伊犁等地就业。
2.专业知识结构和课程设置、培养方案调研及地方特色人才培养模式改革
有关课程设置和培养计划制定,我们向新疆电力公司和金凤科技等多家行业单位发函征求了意见,同时参加了全国电气专业教改年会,收集了大量兄弟院校电气专业教改资料,经过电气全体教师仔细讨论和研究,确定了专业发展定位,制定了包含电力和风电两个方向的全新的专业培养方案,学院又专门组织专家和负责人进行了论证讨论,提出很多修改意见,形成了两套分别针对民汉学生的具有地方特色的培养方案[7]。
3.大学生创新实践、毕业生毕业设计结合现场实际取得良好效果
在各届学生中进行了大学生创新实践活动,获得多项国家大学生实验创新项目和校级科研实训项目。从新疆多个涉电企业外聘导师,联合进行了认识实习、毕业设计和毕业实习,并取得了较好的效果,社会用人单位对各届毕业生思想品德、敬业精神、工作态度、专业知识、工作能力、创新能力等综合评价良好。
4.专业主干课程与专业实验室相结合实践创新
主干课程建设中,在兼顾专业技术知识结构基础上制定了电力系统继电保护、电力系统分析和电力系统自动化等电气专业主干课程7门[3]。并在广泛调研的基础上建成了与主干课程对应的10个专业实验室,如:微机继电保护实验室、电力系统运行与控制实验室、电力系统数字仿真实验室、变电站自动化实验室等。实验室建设与运用的效果与特色非常明显,可进行上述电气专业7门主干课程全部理论验证性实验和设计型实验及创新型实验,也可进行本科毕业设计及研究生硕士论文撰写中的创新部分验证,还可进行教师科研项目研发。大部分实验设备与电力现场一致,缩短理论教学与行业实际差别,还可进行与现场完全一致的电力系统数字物理联合动态模拟试验,也可进行二次设计开发。实验软件采用动画实景三维实现,安全、逼真、可靠、经济、实用。目前这些设备使用率高,实验组数多,实验效率和效果好,可提高学生分析问题的能力。
5.精品课程、课件、题库、教材、教学大纲、网络课堂建设
“电力系统继电保护”获得校级精品课程,“电力系统分析”获自治区级精品课程。编制电气专业教学大纲1套,完成“电力系统继电保护”和“电力系统分析”题库2套,开发“电气特色专业”和“电气紧缺专业”网页2套,开发“电力系统继电保护”、“电力系统分析”、“高电压技术”课程教学网页3套,课件多套。电气专业所有课程选用优秀教材,还由教师主编并出版教材多部。如重庆大学出版社出版国家“十一五”规划教材《自动控制原理》、《发电机组基础》;机械出版社出版《风电场运行与维护》、《风电并网技术》,大连理工大学出版社出版《单片机原理及应用》。
6.外聘现场专家和工程技术人员进行现场教学
与新疆电力公司多个变电站和发电厂以及风电场、八钢自备发电厂、石河子天富热电厂等签订了实习协议,特聘陕西电力公司和新疆电力公司调度中心、新疆红雁池电厂、新疆水电设计院、新疆送变电公司、吐鲁番电业局等电力行业高级工程技术人员进行电气设计指导和现场教学,收到良好效果。
三、主要改革创新成果、实践效果和特色
(1)根据电气工程行业特点和实际情况,改造和更新实践教学平台,通过软、硬件购置和开发,把实验室仿真成工业控制现场,使实验过程接近实际工作环境,缩短学校教育与行业实际的距离,为毕业设计和创新制作提供一个良好的实践场所,节省设备投资。
(2)根据电气工程就业岗位群对实践能力要求,改革了实践教学模式,精心设计教学内容,体现各个专业课程间的整体性和连贯性,在实践教学中综合电力系统分析、电力系统继电保护、高电压技术、电力工程、单片机原理、软件编程、电力通信、电力自动化、电力系统故障计算、电力系统仿真等多门课程知识,打破从单个课程进行实践教学的界限,实现一体化实践教学体系,并增加了风电方向课程,提高了就业率。
(3)选择来自工业现场的具有代表性的生产实践问题作为教学案例,实现实践教学与工业现场相结合,锻炼学生解决生产第一线实际问题的能力,同时为生产企业提供技术支持。
(4)对学生的自学能力、独立思考能力、实践动手能力及对所学知识的综合应用能力等方面进行综合训练,提高学生的科技创新能力。参与开发的学生发表了多篇学术论文,多人考取了研究生,其余多就业于大型企业。调查结果显示,考取研究生的学生在研究生的学习过程中,在科研方面显示出了明显的优势,在研究生学习阶段比同届学生提前发表学术论文,早出科研成果,显示出较好的科研能力;走向工作岗位的毕业生能很快胜任工作,得到了用人单位的好评。可见,通过实践教学激发了学生求知欲,拓宽学生知识面,优化学生知识结构,提高了学生的就业率。
(5)课程实验、毕业设计、短学期教学、科研实训多个环节相结合,充实短学期的教学内容,提高短学期的教学效果及本科生毕业设计质量。
(6)形成一支年龄结构合理,知识体系优良的教学团队。教师发表了多篇教研论文及科研论文,多人获得了本科生毕业设计优秀指导教师,在开发的实践平台上完成了各自科研项目部分内容。获得自治区级电气工程及其自动化专业教学团队,多人获自治区级教学名师。
四、成果水平和实际推广应用价值
通过对实践教学内容和教学模式的改革,使得教学内容更加完善,教学方式多样化,既可以进行常规和理论实验验证,又可以设计和创新,而且由于多项实验采用计算机可视化界面,使实验过程更形象更容易理解。促进了理论教学,从而提高教学质量,培养学生的实践动手和科技创新能力,缩短学校与市场差距,全方位提高电气工程及其自动化专业毕业生水平,具有实际推广应用价值。
五、进一步实施方案和完善措施
采取多种措施严格执行培养方案、课堂教学、课件使用、实验室及设备管理,加强对理论教学、实践实习的执行,进行有效的过程监控。
建立、健全规章制度及完善有效的教学体系文档资料,积累教学经验,进行质量反馈,切实提高教学质量。
完善实验指导书的编制,提高实用性。
完善课件质量,使其更加直观、形象、逼真,具有动态效果。
充实网络教学资源,使学生更易于独立实现预习复习和巩固提高专业知识的技能。
参考文献:
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