基于“课证共生、模块串行”的网络工程实践教学体系的改革与实践

倪 波，刘志远，纪 鹏，张 帆，李 芳

（湖北理工学院 计算机学院，湖北 黄石 435003）

1 背景

2015年10月，教育部等部门发布了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》。截至2018年，全国共有400余所高校开办了网络工程本科专业，其中大部分为地方本科院校。近年来，地方高校在应用型网络工程人才培养方面作出了大量有益的探索与实践，如引入工程认证标准提高实践教学质量[1-3]，加强了各类实验、实训平台[4-5]和“双师型”教师队伍的建设力度[6-7]，引入自主学习或翻转课堂等新的课堂教学模式[8-9]等。但许多高校在具体实施过程中仍然存在实践质量不高、工程训练不足等问题，主要体现在以下几个方面。

（1）实践体系设计目标不明确，缺乏工程背景。应用型高校虽然加大了实践课时在人才培养方面的占比，但依然存在实践课程包含的知识点以及该课程所要达到的目标不明确，不能有效帮助学生加深对知识的理解。特别是实践项目普遍缺少对应的工程背景，导致学生不具备在工程场景中如何去灵活应用所学知识的能力。

（2）实践课时安排分散，教学方式单一。多数高校对实践类课时的安排主要分为两个部分，一是在理论课之后的实验课，大约每周上机练习2～4课时，连贯性不强，很多学生不能随堂消化课上知识，实验内容不能很好强化对理论知识的理解；二是综合性实践环节一般都安排在学期末，此时学生对本学期所学知识都有所遗忘，而且当前高校教师普遍重视科研，缺乏实际网络工程经验，在综合实践环节授课时，教师大多依然按照传授知识的方式讲授实践课程，缺乏实践内容的工程背景讲解和亲自动手实践的能力，授课过程中缺乏与学生的互动，导致学生在实践过程对知识在工程背景下的运用不够灵活，导致学生对实践类课程的满意度普遍偏低，学习积极性不高。

（3）学生能力评价方式单一。目前大多数学校对学生工程能力的评价方式还是采用传统的以实验报告或课程报告为主的方式作为实验成绩或综合性实践课程的主要评价。此类评价方式无法科学评判学生在实践课程中定义问题、发现问题、解决问题的能力，导致部分学生的课程报告写得很完整，但是真正面对实际的工程问题，依然表现出实践能力不足的问题。

近年来，行业主流认证越来越多地得到了企业的认可，一些地方应用型高校的网络工程专业也将相应的企业或行业认证标准植入人才培养体系[10-14]。我校作为一所地方本科高校，网络工程专业始建于 2007年，该专业建设始终围绕学校培养高层次应用型人才的总目标，按照“能用、好用、耐用”的人才培养观念，围绕网络工程应用型人才培养的实践教学进行了探索与改革，有效提高学生的就业率和满足度，实现供求接轨，形成了自身的特色。

2 具体改革措施

2.1 “课证共生、模块串行”的实践课程体系

自2012年起，本专业通过市场调研和反复论证，将华为认证标准融入网络工程实践教学体系。华为认证体系共分为HCIA（华为认证ICT工程师）、HCIP（华为认证ICT高级工程师）、HCIE（华为认证ICT专家）3个层次，内容涵盖路由与交换、安全、无线网络、存储、云计算、大数据等17个技术方向。通过构建“课证共生”实践课程体系将认证的知识体系与实践教学的知识体系进行融通，将认证的标准与学生的能力达成度之间对接。如图1所示，该实践课程体系是从第5学期开始到第8学期结束。每学期的课程设置主要依据不同认证层次所要求的知识点，按照功能进行纵向模块划分，每个功能模块包含了相应认证所需的知识和对应的项目训练。此方式改变了传统课程在一个学期内平行开课的模式，而是根据学生的认知规律，采用模块串行的方式，确保模块之间认证知识点之间的衔接。经过实践该方式有利于学生集中时间和精力对知识和能力得到同步强化。在每个功能模块学完之后，对学生实施3周的综合性实训对本学期功能模块的知识点进行工程强化训练。学生可在每个学期完成相应的考核之后根据自身掌握情况选择考取相应的认证。

图1 “课证共生”网络工程实践课程体系

在经过了3个学期的校内训练和考取相应等级的认证之后，学生循序渐进地实现“网络管理员—网络工程师—网络专家”之间的能力递进，从而掌握岗位工作所需要的知识、技能和素质，形成较强的岗位能力。在第8学期，学生从校内实训向校外实训递进，在真实的职业环境中，将所学知识和技能应用于真实的职业活动，形成胜任岗位工作的就业能力，从而最终实现学业与岗位能力的统一。

2.2 实施“项目贯通、学做一体”的教学模式

图2 “项目贯通、学做一体”的教学模式示意图

针对串行模块课程，我们采用“项目贯通、学做一体”的教学模式（图2），让学生从网络工程的视角由浅入深地理解所学知识，实现从对单一功能模块的功能实现能力递进到综合性项目的规划与设计能力。我们选择大学校园网或公司园区网等真实的工程项目为背景，按照从单项到综合的原则将该项目所涵盖的知识点分解成 3个不同的阶段，每个阶段由相应的课堂案例涵盖不同的知识点，形成内容前后贯通、标准前后衔接、能力前后递进的项目群。在教学方式上，教师、学生全程进入实验室，教师在虚拟仿真软件上演示每个知识点的实现细节，并讲解每个知识点在工程实践中的应用背景。在学习方式上，学生根据老师的讲解，在课内练习每一个知识点模块，从而在实践中加深对知识的理解。老师根据学生的完成情况及时掌握学生的学习情况，调整教学安排。学生则通过边学边实践，发现问题及时向老师反馈，老师及时予以指导，并对学生的表现和实际掌握情况予以考核。

2.3 课程考核与持续改进

如图 3(a)所示，本专业首先按照工程教育认证的标准，构建了基于产出导向、持续改进的人才培养目标达成度评价机制。如图3(b)所示，在课程考核层面，利用矩阵形式建立毕业要求指标点与课程教学及考核环节的关联关系，制定以毕业要求指标点达成为目标的教学大纲，明确课程目标达成度的考核观测点，任课教师通过对观测点对学生的学习效果进行评价，从而对本门课程的目标是否达成进行定量评估，并对教学内容、教学方式、考核方式等教学环节进行持续改进。 此外，学院的督导老师在教学过程中采取随机抽查的方式，对照课程目标对学生的学习效果进行评价，形成改进意见对任课老师进行反馈。

图3 课程考核与持续改进

2.4 师资队伍与实验室建设

实施该实践教学体系要求教师具有职业认证体系讲师资格，并具有较强的工程实践能力。学院首先安排网络工程系骨干教师参与华为、RedHat等主流认证培训，并取得相应的讲师资质。实验教学与管理队伍是专业人才培养方案中关键的设计者、组织者和实施者，直接影响人才培养的质量。以高素质人才的培养质量为切入点，积极开展实验队伍建设，为实验教学的顺利开展提供了保障。长期以来，学院的实验教学队伍除了在实验教学方面不断总结经验、提高教学水平外，在学科研究方面，承担了大量的科研和社会服务项目。这既有利于实验教学人员提高自身的业务水平，还可从科研和服务项目中提炼合适的实验范例，充实教学的内容，促进了实验教学与科研、工程和社会应用实践的结合。

3 实践及体会

本专业自2012年实施“课证共生、模块串行”以来，累计向社会输送了150余名合格毕业生，应届毕业生就业率优于全省省属高校平均水平。特别是近年来，学院以引导学生参加华为认证和华为ICT大赛为抓手，着力培养行业高素质人才，仅2018年度，该专业 92%的学生获得华为认证，其中有5人通过 HCIE（华为认证ICT专家）、17人通过HCIP（华为认证ICT高级工程师），获得此类证书的学生受到了就业单位的青睐，获得了较高的就业薪酬。

我校委托麦可思教育质量评估机构实施并完成了自2016届毕业生以来的社会需求与培养质量评估。该报告从就业率、专业与工作相关度、职业期待吻合度以及与相关院校就业薪酬比较等方面进行了分析（如表1所示）。该表显示我校近3年培养的网络工程本科毕业生的职业与专业的吻合度较高，并且从就业薪酬来看与相关重点高校相比体现出了一定的优势，就业满意度和对教学满意度达到了 100%，说明目前实施的实践教学人才培养体系得到了学生的广泛认可。

表1 网络工程专业核心指标

4 结语

学院通过与华为公司共建“华为ICT学院”，校企联合培养ICT人才，较好地实现了专业与岗位需求对接，课程内容与职业发展对接，教学过程与生产实践对接，学历证书与职业资格证书对接。有效提升了学生的就业核心竞争能力和创新研究能力，初步显示了以能力为导向的知识应用型人才培养效果。