新工科背景下计算机网络专业模块化课程体系的构建研究1

欧 坤，陈 玲

（1.芜湖职业技术学院 网络工程学院，安徽 芜湖 241003；2.合肥学院 生物与环境工程系，安徽 合肥 230601）

当前我国经济发展日新月异，产业结构升级调整进入关键阶段.与此同时，国际经济与贸易摩擦不断，阻碍我国经济的转型和发展.为应对国际经济发展新形势，2016年发展“新工科”的理念被提出，这是基于我国经济战略的发展需求、立德树人新要求，对我国工程教育提出的改革方向［1］，旨在“全人教育”理论“培育人的整体发展”［2］“开发人的潜能，变化人的气质”［3］等理念的指导下“培养未来多元化、创新型卓越工程人才”［1］.而计算机网络专业作为传统的工科专业，在我国各行业交叉与融合的新形势下，对网络工程相关人才也提出了更高的要求.

早年，我国应用型本科高校曾经历了“卓越工程师”阶段，意在培养“知识体系完整、工程实践能力强，创新意识超前”［4］的工科人才，从而改变传统工科培养重理论轻实践的局面.这对于高职院校的工科培养也同样具有指导意义，一些高职院校已进行了大胆的创新与实践：有的革新了教学方法，建立以“能力测试为中心”的现代考试制度［5］；有的从教学内容和教学方法的优化选择角度献计献策［6］；还有的构建了创新型学生卓越成长的创新创业教育体系［7］等.历时多年，成绩有目共睹，但笔者研究发现我国高职院校的工科教育依然有以下两点不足：

首先，课程体系更新速度慢，导致人才培养的规格跟不上市场对人才要求变化的步伐.“课程是高校人才培养的媒介，课程体系的构建是协调高校人才能力培养与就业市场需求关系的关键点［8］”.但是，随着我国新技术新行业的涌现，行业间融合加剧，技术和知识更新较快，工科教育知识体系没有与时俱进，导致人才培养的规格与市场需求产生矛盾.如：二十世纪初计算机网络是计算机行业的新兴专业，经过多年的发展，各高校基本都已形成了“用网、知网、组网和管网”的网络知识体系，但内容更新缓慢，随着物联网、云计算和大数据等新一代计算机技术衍生行业的出现，实体网络正向着网络虚拟化的方向变化，同时计算机网络的定位由计算机新型行业向着计算机基础行业转变.由此导致了当前高校培养的网络专业人才与用人单位对人才能力的要求脱节，也不能跟上当前新工科背景下“新技术”“新模式”“新标准”的需求.

其次，当前工科教育不符合个性化教育发展的要求.个性化教育要求“以学生为本，尊重学生的个性和特长，是以‘共性+特性’为特征的和谐教育，旨在促进学生的全面发展［9］”.当前工科教育培养模式呈现千人一面的特征，有共性而无特性.根据教育个性化的要求，我们的教育要“以学生为本，符合学生的个性化发展要求，符合人才培养规律，符合学校院系的发展定位，符合专业行业的发展规划，符合职业教育的发展目标”，即培养方式应该“因势利导，各尽其才”，在共性教育的基础上，突出个体特征，才能适应当前新经济形势下新业态对新工科的人才需要.

鉴于以上问题，有必要改变现有工科教育模式，探索一种既能满足市场需求又符合学生个性发展的课程体系.

1　新工科背景下模块化课程体系的构建

1.1　模块化课程的优势

计算机网络专业是通信和计算机融合的交叉学科，属工科，它以实践动手和工程施工的能力培养为主，培养的是技能型应用型人才，故传统的以知识为基础的课程体系不符合计算机网络专业人才的培养需要.而模块化的课程教学是以能力培养为目标，契合应用型人才的培养.模块化理念产生于20世纪五六十年代，最初应用在技术设计方面，后来过渡到教育、管理和工程等领域.模块化课程是模块化在教学领域的应用，意在建构一种能够自主选择、灵活组织、具有开放性和独立性的课程结构模式［10］，其特点是以职业能力为导向，突出实践，这与我国的工程教育改革的宗旨一致，所以，以新工科的要求“培养未来多元化，创新型卓越工程人才”［1］为指导，对计算机网络专业实施模块化课程改革，是促使计算机网络人才的培养质量符合“应对变化，塑造未来”要求的可选途径.

1.2　计算机网络人才的需求规格

为应对国际竞争新形势，以“新工科”“新业态”“新标准”的要求为指导，笔者和团队通过走访H3C（以下简称华三）、华为技术有限公司（以下简称华为）、锐捷网络股份有限公司（以下简称锐捷）、阿里巴巴集团（以下简称阿里）、中国电子科技集团公司第55研究所（以下简称55所）、中软信息科技有限公司（以下简称中软）、启点网络技术有限公司（以下简称启点）等IT企业，分析行业的反馈得知，计算机网络相关人才的需求规格是“具有良好的职业道德、敬业与创新精神；系统地掌握用网、建网、管网和SDN技术的相关知识和技能；掌握传统服务器、云服务器的运维、管理和相关知识和技能；掌握信息系统部署、运维、研发和大数据分析、处理的相关知识和技能；精通某个方向的职业技能且具有实践经历”等素质.

综上，为解决我国传统工科教育的弊病，芜湖职业技术学院计算机网络专业“以适应国家新工科教育改革原则为指导，服务地方经济为目标，坚持个性化教育为原则，为我国培养出合格的计算机网络相关人才为己任，抓好‘用网—知网—组网—管网’等基础技能这条主线，并以物联网、云计算和大数据等交叉技术为辅助，改革人才培养模式，以‘新理念、新模式、新技术、新标准’［11］”为指导，大刀阔斧进行改革，尝试构建“以发展学生技术技能、锤炼学生职业能力为核心；坚持宽基础、活模块、重实践、精方向和坚持以人为本、因势利导、各尽其才的特色教育为基本原则”的模块化课程体系并开展实践，取得了可观的成效.

1.3　构建模块化课程体系

1.以发展学生技术技能、锤炼学生职业能力为核心.模块化课程的构建以发展学生的技术技能、锤炼学生的职业能力为核心.计算机网络专业是一个应用性较强的专业，通过分析行业反馈，用人单位希望学生在校期间除应掌握“用网—知网—组网—管网”等基础技能外，还应具备一定程度的职业技能，所以笔者和团队在课程体系中增加了实践的环节和比重，在大一设置了2周的教学实习；在大二设置了课程设计、认知实习和工程实习；在大三设置了毕业设计和顶岗实习，以企业的标准全方位要求学生，校内教师和企业导师联合指导，各取所长，立体培养，确保全方位、多时长、高标准的锤炼学生的职业技能，提高学生的职业能力.

2.坚持宽基础、活模块、重实践、精方向的基本原则.学院按照“宽基础、活模块、重实践、精方向”的原则构建模块化课程体系，分为基本素养模块、专业基础模块、专业方向模块和实践模块，如图1所示.

“宽基础”是指基础知识体系范围宽、能力体系口径宽.模块化课程尝试为学生构建尽可能宽和厚的基础知识，其中包括基本素养模块和专业素养模块，前者是计算机网络技术专业的公共核心知识体系，开设此类课程旨在将学生培养成积极参与社会生活的、具有社会责任感的、全面发展的社会的人.后者提供了学生将来从事网络相关岗位所应具备的最为基础的素质和能力，也为满足学生未来所从事职业的需要以及终身学习奠定一定的知识基础.专业基础课程按照不同的专业方向所需要的比较全面的基础知识，以构成较完整的专业基础知识体系.如专业基础模块包括硬件、软件和网络工程等基础方向，重在培养学生对计算机硬件系统的操作能力、对信息系统设计和开发的基础能力和计算机网络技术基础和通信原理的技术能力等.

“活模块”是指模块间相互独立、相互联系可灵活组合的低耦合的关系，可根据课程组合也可根据课程中的内容优化组合.如专业基础模块的三个方向间的课程彼此独立，但是课程内容间又相互联系，将综合布线课程、计算机硬件技术和计算机网络基础课程中的相关内容模块重新组合可作为以安防监控工程为职业方向的职业基础课、若将计算机硬件技术、计算机网络基础和数据库技术的相关内容模块优化组合可作为DBA职业的方向基础课等，这些都体现了模块的灵活性.

图1　模块化课程体系

“重实践”是指实践内容分量重、实践项目比例重；由于计算网络专业自身具有极强的实践性，因此，对于这一专业学生的培养来说，并不能仅仅停留在专业理论知识的传授上，还要对学生的实践动手能力进行培养，从而使学生能够掌握一些不可或缺的、实用的计算机网络技术专业技能.学院计算机网络专业的模块化课程的实践模块自始至终贯穿于整个教学和实践环节，通过基于课程群的工程实训课程设计和毕业设计等多样化的实训方式锻炼学生的职业能力；通过基于职业方向群的教学实习、认知实习和顶岗实习等多阶段、多层次的实习，增加实践的内容和项目，提升了学生的职业素养.

“精方向”是指教学内容提炼精、教学环节设置精、教学方法选择精.针对模块化课程，以行业的标准选择提炼教学内容，以实际的工程项目为依托，采用项目化教学为手段，使用“理实一体化”和O2O［12］相结合的教学组织方式，巧妙设置教学环节，希望通过专业方向课程的设置和实施，确保在职业方向上做到内容精、方法精、技术精和能力精.

3.坚持以人为本、因势利导、各尽其才的个性化教育为基本原则.坚持以人为本、因势利导、各尽其才的个性化教育为原则，课程设置中变课程本位为能力本位，变教师主体为学生主体，变千篇一律为多种多样等，开展特色教育，为特殊的学生私人定制，分类指导，实现人才培养的“共性+特性”的个性化教育.

2　模块化课程体系实践与成果

2.1　理实一体化，开展模块化教学，锻炼学生专业技能

课程体系是高校人才培养的媒介，通过上述设计的模块化课程体系，以项目化方式，开展模块化教学.

在理实一体化的教学模式下，按照“教学项目对接实际工程项目、教学内容对接专业和职业要求，课程标准对接行业、企业标准”的原则，对课程的内容重新拆分、重构、优化组合，将真实的工程项目拆分成多个小的项目，将分布在不同课程的内容模块按照内部联系优化组合，以小模块方式呈现教学内容，体现了活模块的特点.根据“天大行动纲要之问学生志趣变方法，创新工程教育方式与手段”的提议［13］，在开展模块化教学过程中，充分调研学生的学习风格和认知能力，在自适应学习技术的指导下，发挥网络的优势，突破传统的时空限制，开展O2O教学，学生可以按照兴趣和自己的习惯在一定的时间内选择课程内容进行学习，极大地提高了学生学习的主动性.教学考核要依据教学的方式和相关的标准为依据，根据模块化教学的组织方式，按照“新业态、新模式、新标准”的指导原则，采用定期、定量和定质过程性的考核.实践结果表明，以网络构建模块近两年的不完全统计，毕业生对口就业的人数分别占计算机网络专业的11.3%，25.6%，上升趋势明显，说明教学的效果有了较大的提高.

2.2　工学交替，开展实践，增强学生职业技能

高职类教育的定位从工科的教育范式发展来看应属于“技术范式”或是“工程范式”，而计算机网络专业又是工程类的专业，所以拥有扎实的实践功底，具备精湛的专业技术能力是本专业学生的基本要求.学院通过开展多阶段、多方式和多层次的实训和实习，保障学生的实践.

首先，通过参加技能比赛锻炼学生基础的技能和工程的思想.学院依托华为和华三的网络技术学院的校内实训基地，与企业深度合作，开设了定制班，通过组织相关学生参加“华为杯”、“华三杯”大学生网络技术大赛和大学生的职业技能大赛，既锻炼了学生的职业技能又培养了学生的工程思维.

其次，通过认知实习和工程实训锤炼学生的职业技能.学院通过与华为、华三、锐捷、中软、55所等公司和科研院所合作，在大二下学期将学生分批送达企业进行工程实习.工学交替，开展“双导师”制的实践培养模式，校内、企业指导老师双重配合，既锻炼了学生的职业技能，更提高了学生的职业能力，将学生的专业方向做优、做精.

3　结语

“新工科”是我国在“互联网+”“一代一路”“中国制造2025”等政策的背景下提出的对工科教育改革的新思路；本文以新工科最新成果为指导，借助模块化教学的优势，对我院的计算机网络技术专业进行综合改革，构建了“以发展学生技术技能、锤炼学生职业能力为核心；坚持宽基础、活模块、重实践、精方向和坚持以人为本、因势利导、各尽其才的特色教育为基本原则”的模块化课程体系，采用理实一体化和O2O的相结合的方式组织教学，按照以学生为本，自适应学习技术为原则指导教学，开展以行业、企业的标准过程化考核教学；通过校企深度融合、工学交替的方式开展实践教学等教与学的实践，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的实践能力，锤炼了学生的职业能力.