面向行业工程技能的网络设计教学模式探索

摘要：本文从现代网络通信行业的工程建设实际应用出发，构建了“网络规划与设计”课程内涵和外延的双重内容，提出了课程基础内容的建设和CDIO型工程实践教学的模式，并为各类本科高校和职业技术学院的应用型“卓越工程师”实践课程的教学，特别是工程设计能力的培养，提出了产学研相结合的实用型课程建设思路。

关键词：网络工程基本组成；规范化工程建设模式；CDIO工程教学模式；网络工程设计

中图分类号：TP393.1 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2016）06-0092-03

概述

从现代网络通信行业的工程设计的要求出发，如何通过专业的课程教学，使学生全面深入地认识和掌握现代网络工程设计和实践，是专业教师必须面对的问题。作为一名网络通信工程设计师和具有十余年教龄的高校“工程类—双师型”教师，笔者将以上要求归结为两个问题：一是为学生建立网络工程设计所需的系统化、规范化的网络工程系统基础知识；二是通过CDIO工程教学模式，使学生认识和掌握如何规范化地开展网络工程设计。

“网络工程设计”课程模型分析

1.学生学习基础的分析

目前，各类信息专业的绝大多数学生对工程建设与设计类知识的掌握几乎为零。因此，教师在培养学生的工程能力时，必须从零做起。笔者根据“四轮教学”总结得出，在教授网络工程设计”课程时，必须将“网络系统基本知识、现代通信知识、工程建设与设计基础知识等各项课程，作为工程实践的基础理论知识，这样才能避免知识脱节、教学效率低的情况发生。

2.课程体系的模型分析与策划

研究表明，教师应将“网络工程设计”课程建设成为“专业理论原理在工程实践中的应用”的桥梁型、实践性技能培养的课程。具体做法是：首先，将各类网络原理课程的系统知识要点，组合成“网络工程建设应用”的“组网原则条件”“工程约束条件”，并在“工程设计和集成”的实践过程中加以运用。其次，在开展计算机网络的规范化、专业化设计的实践过程中，形成一门培养学生综合能力的实践性课程。

另外，还要将“网络工程设计”课程，设计成“知识转化为能力培养”的、桥梁作用的技能型培养课程。教师要首先将计算机网络原理、计算机组网技术、网络监控与管理技术等基础课程的知识进行整体设计，并带领学生开展项目调查、工程绘图、技术与系统设计、工程统计与概预算、工程设计文件制作五个前后衔接的专业实践，最终系统化地将上述课程知识融为一体，形成具体的网络工程设计（模拟）项目，建立针对某区域的计算机网络系统结构设计项目文件。

网络工程设计课程基础知识建设

1.计算机网络的分层组网系统知识体系

该知识体系主要指计算机网络工程专业开设的计算机网络原理、计算机网络协议分析、网络交换与路由技术等主干课程所包含的与计算机网络相关的分层知识体系。该体系的主要组成部分为：①计算机网络用户的接入网络功能需求。②网络交换与路由协议的设计。③计算机网络的交换机选型。④路由器与服务器的设备选型。

2.网络通信行业规范化组网系统知识体系

该知识体系主要是传统的网络通信行业的组网通信线路和机房节点设备系统知识体系，其内容包括在“现代通信技术与系统”课程中，主要有：①现代网络通信系统知识。②现代网络系统的“统一通信”业务知识。③网络通信系统传输媒介。④通信节点机房设备系统知识。⑤现代网络通信的传输设备系统与NGN交换系统设备组成。

3.网络通信工程建设的规范化系统知识体系

该知识体系可以安排在“网络通信工程设计”课程中，作为系统化的基础理论知识，加以传授，其内容包括：①网络通信的工程系统知识。②网络通信工程设计现场勘查技能。③网络通信工程设计绘图技能。④网络通信工程设计概预算。⑤网络通信工程设计说明与设计文件制作。

网络工程CDIO实践型教学模式

CDIO工程教学模式是通过项目策划C、内容设计D、教学实践I、效果检验O四个前后衔接、逐步推进的实施流程，形成工程规划设计的、培养学生实践能力的“案例式教学与学生小组任务驱动型相结合”教学模式，也是现代高等教育中常用的培养学生工程实践能力的有效途径。

1.校园网工程设计项目的策划

校园网工程是教师开展工程项目的设计阶段。在学校里，为开展项目的便利和学生的安全考虑，一般将“学生网络项目”设计为校园内各教学大楼、学生宿舍的网络系统接入工程设计项目。首先，教师解读任务书，明确各小组的任务，即某大楼的计算机局域网新建工程（模拟）设计，以及配套的校园内新建简易通信管道工程（模拟）设计。接着，开展各个要素的设计任务的布置，并将具体的任务分配给每一位学生。

2.工程现场调查

给学生分配“项目设计任务”后，接下来教师带领学生开展工程现场项目大楼和通信管道路由的实地调查和勘测，调查内容主要包括网络用户的种类、大楼结构和用户数量、用户的终端配置需求、大楼的节点设置点和楼内专用通信路由情况，等等。学生在现场记录调查情况，绘制路由规划草图，并进行必要的组网分析，确定用户接入方式、大楼汇聚节点位置等设计方案。

3.工程设计的规范绘图

工程设计的规范化绘图是工程设计的表述“语言”，也是学生必须掌握的基本功，其类别汇总如上页表所示。

4.工程技术与系统设计

工程技术与系统设计是根据实际的计算机组网需要，开展四层网络系统的应用设置。第一层是开展计算机硬件层的系统配置。第二层是局域网层，设置局域网的系统组成。第三层是核心交换机的路由的方案配置，为用户配置IP地址，并设置进入互联网的地址专用通道的路由方式。第四层是局域网服务器系统的配置，配置各类网络服务器软件，以便网络的正常运行。

5.工程统计与概预算

教师可以要求学生按照图1所示的流程及各自的专业，开展五个步骤的工程概预算的统计工作。然后根据设计的依据，拟定“工程概预算编制说明”，说明该项目的名称、工程情况、概预算依据文件、取值和价格来源依据、工程各个统计数据和工程单位平均造价。

6.网络工程设计文件制作

网络工程设计文件是指整个工程设计内容文档的总和，按照文件排列的前后顺序是：设计封面→设计技术和工程说明文档→设计概预算说明和概预算表一至表四→规范化的工程设计图纸。而文档的制作顺序刚好是相反的，

至此，就全部完成了网络工程设计的制作过程，形成了一份具体到某栋建筑大楼用户的网络工程设计文件。实际的项目CDIO计划流程如图2所示。

结束语

培养学生的“网络工程规划设计”实践能力，应是理论基础与“勘测、绘图、概预算、文件制作”能力培养的综合训练过程，且必须在符合专业实际要求的工程内容的教学模式的推进下，在具有工程背景的专业教师的指导下，才能获得良好的专业教学效果，其中教师的作用是非常重要的。

参考文献：

[1]陆韬.现代通信技术与系统（第二版）[M].武汉：武汉大学出版社，2012.

[2]陆韬.计算机通信接入网与工程规划设计集成[M].武汉：武汉大学出版社，2013.