交換與路由實訓總結范文
時間:2023-03-26 17:23:43
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篇1
關鍵詞:計算機網(wǎng)絡;教學改革;一體化教學;軟件仿真實訓
一、引言
《計算機網(wǎng)絡》的理論知識相對比較枯燥,抽象。學生在學習理論時單純學習理論,導致理論的學習很難達到預期的效果,理論的同時不能動手做實驗,導致理論與實踐脫節(jié),學生對理論學習比較排斥,在做實驗的階段無法有效地將已學理論和實驗結合起來。尤其是我校是中職院校,學生們學習理論知識相對比較困難,這就迫使我們必須在教學方面有所改革,根據(jù)教學目標和我?,F(xiàn)有條件,利用學校機房實施理論和實踐一體化教學,每次上課既講理論又做實驗,利用PPT課件中的圖像、動畫手段深入淺出地講解網(wǎng)絡理論知識,使得理論的學習易于理解,應用機房計算機硬件、虛擬機和其他仿真軟件進行實踐教學,提高了學生的實踐動手能力,反過來促進了理論教學。
二、理論知識的學習通過制作簡明易懂且形象生動的PPT教學課件,充分利用動畫,圖像手段講解
《計算機網(wǎng)絡》課程中有許多理論知識比較抽象,如果沒有動畫,圖像,憑空理解起來很困難,如數(shù)據(jù)通信基礎理論、網(wǎng)絡體系結構、網(wǎng)絡協(xié)議、路由原理與技術等,學生不易理解和掌握。為了將抽象的理論講明白,必須認真準備教學課件,做到簡明易懂,只講授其中最核心的理論知識,同時充分利用圖像和動畫手段將抽象的理論變成動態(tài)的畫面。例如,在當講到數(shù)據(jù)通信基礎理論的交換技術時,學生對三種交換技術(電路交換、報文交換和分組交換)不易理解,我就把這電路交換,報文交換和分組交換技術制作成動畫形式,改善了教學效果??梢杂脛赢媽㈦娐方粨Q分為三個階段:建立電路、利用電路傳輸數(shù)據(jù)和釋放電路,課件能生動地反映這三個階段;報文交換不需要建立電路,但每個數(shù)據(jù)文件可作為一個報文整體進行路由尋址,通過中間的交換節(jié)點進行存儲轉發(fā),直至最終到達目的地,利用動畫課件能形象地展示整個過程;分組交換與報文交換相似,只是將報文分成了多個數(shù)據(jù)片段(稱為分組或包),通過中間的交換節(jié)點進行存儲轉發(fā),有數(shù)據(jù)報和虛電路兩種方式,純粹理論講授學生恨難理解,甚至會讓學生感覺這個課程恨難學,以至于厭學,對這么課程失去興趣。通過動畫課件的教學,學生基本能理解這三種交換技術,有效地提高了教學效果。
三、利用學校機房,實現(xiàn)一體化教學,理論講解與硬件實驗、軟件仿真實訓相結合,提高學生的實踐能力,使學生掌握網(wǎng)絡組建、配置和維護技能
篇2
【關鍵字】 數(shù)據(jù)通信課程 信息化教學設計 教學改革 考核評價
一、課程教學現(xiàn)狀分析
數(shù)據(jù)通信技術融合了通信技術和計算機技術,是21世紀發(fā)展最快、影響最深遠的技術。隨著數(shù)據(jù)通信技術的應用深入到社會經(jīng)濟的各個領域,網(wǎng)絡基礎設施建設、管理和維護的人才需求也在不斷增加。高職院校為國家培養(yǎng)基層技術人才,在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡領域變得更為緊迫,因而掌握數(shù)據(jù)通信的理論原理和實操技術對高職網(wǎng)絡通信類專業(yè)的學生更為重要。
由于該課程是校企合作專業(yè)承上啟下的專業(yè)支撐課程,其教學目標是在確定本門課程針對的崗位群之后,根據(jù)崗位群對學生專業(yè)技能和能力素質(zhì)的需求,與企業(yè)專家共同討論而制定的,并圍繞企業(yè)實際的工作項目來設置教學內(nèi)容,實現(xiàn)學習與實踐的無縫銜接。課程使用中興通訊NC教育系列教材《IP網(wǎng)絡技術》,針對學生基礎薄弱、喜歡動手實踐的特點,校企合作配備了中興公司開發(fā)的ZXR10交換機、路由器實訓設備以及Cisco仿真軟件,解決了以往教學過程中,缺乏有效的信息化手段,僅通過知識內(nèi)容講解,學生無法掌握交換機、路由器的內(nèi)部結構和開通交換設備的問題。根據(jù)實際工作項目的復雜程度,筆者設計出局域網(wǎng)搭建、網(wǎng)絡間互連、網(wǎng)絡擴展技術及應用、交換技術典型案例分析等典型項目,每個項目包含了一系列循序漸進的小任務,配合中興ZXR10系列交換機、路由器及Cisco仿真軟件等實訓設備進行理實一體化教學。學生通過對數(shù)據(jù)通信課程的學習,能夠掌握數(shù)據(jù)通信技術的基本構架、原理及組網(wǎng)方式,掌握數(shù)據(jù)配置和業(yè)務調(diào)試、設備故障排查、故障處理及設備維護的基本技能,具備IP網(wǎng)絡分析和IP網(wǎng)絡優(yōu)化與維護的基本技能。經(jīng)過2年多的項目化教學實踐,不但強化了學生在團隊溝通協(xié)調(diào)能力、方案設計技能,同時還提升了學生職業(yè)素養(yǎng),取得了良好的教學效果。但由于本門課程理論性強,知識點枯燥,重點難點多,筆者也發(fā)現(xiàn)學生在課堂上雖然動手實踐能力得到充分發(fā)揮,但學習主動性和創(chuàng)新思維能力還有待進一步增強。
二、信息化教學資源在數(shù)據(jù)通信課程中的運用
近年來,在信息技術推動職業(yè)教育改革創(chuàng)新的大背景下,國內(nèi)多所高職院校(包括深圳職業(yè)技術學院、北京工業(yè)職業(yè)技術學院等)校企合作專業(yè)都相繼開展了信息化教學研究及實踐,取得明顯效果。為提高課程教學水平,強化教學效果,筆者以現(xiàn)代教學理念為指導,以信息技術為支撐,應用現(xiàn)代教學方法,將信息技術、數(shù)字資源進行有效融合,充分運用到教學中去,突出教學重點,解決教學難點,系統(tǒng)優(yōu)化教學過程,最大限度地激發(fā)學生的學習主動性。
在教學過程中,筆者借助信息技術將課程教學與實踐教學進行有機融合設計,創(chuàng)造逼真的職場環(huán)境和氛圍,基于學生的學習能力、習慣、基礎、層次等特征,以信息技術為支持,充分應用中興ZXR10系列交換機、路由器實訓設備,綜合運用多媒體課件、個人電腦、在線視頻會議系統(tǒng)、中興數(shù)據(jù)通信助理工程師認證題庫、Cisco仿真教學軟件、“快樂Study11”微信公眾號平臺等信息化資源,將課前預習、課堂學習、課后復習三大過程有序結合,營造出真實的信息化環(huán)境,搭建師生、生生高度互動的信息化教學平臺,突出課程教學重點,解決教學難點,系統(tǒng)優(yōu)化教學過程,最大限度地激發(fā)學生的學習興趣,提高學習主動性。
課前,筆者通過公眾微信號推送電子教學任務書,提出了教學目標、教學內(nèi)容以及本節(jié)知識重難點供學生預習,激發(fā)學習興趣。課上,在理實一體化教學法的基礎上,綜合運用1+N、團隊合作、角色扮演、競賽角逐等教學方法(如圖1),利用多媒體課件講解分析理論知識,并借助中興ZXR10系列交換機、路由器進行實操演練,Cisco仿真軟件輔助練習。課堂上,筆者作為主講教師負責課程的講授,引導學生去思考,提出項目設計目標,引導學生思考并設計方案。學生運用網(wǎng)絡、實操設備、仿真軟件等信息化手段,根據(jù)項目要求,進行個人項目方案設計,小組項目方案設計環(huán)節(jié),鍛煉學生分析、解決問題的能力,強化溝通能力。助理教師則輔助學生完成項目設計方案,幫助同學解答疑難問題。當同學設計完成以后,通過在線視頻會議系統(tǒng),將設計方案上傳給企業(yè)老師,通過與實踐經(jīng)驗豐富的企業(yè)教師進行互動,學生的學習興趣明顯提升,企業(yè)教師也給予學生更為專業(yè)的指導,形成1+N的教學模式。通過項目分組實戰(zhàn)競賽,充分鍛煉學生的團隊合作能力,溝通交流能力,以及未來工作中的可持續(xù)發(fā)展能力,強化學習效果。
課后,學生可通過公眾號鞏固知識點,查看課后小結,完成章節(jié)練習,了解行業(yè)資訊,反饋留言,預習新課等,充分利用碎片化時間,隨時隨地進行學習。此外,學生還可免費使用Cisco仿真軟件進行課后拓展提高,復習實操配置任務,鞏固實操技能。在同學們課后提出疑難問題時,教師還可通過QQ群為同學解答,或通過網(wǎng)絡在線直播平臺為有定期開設在線直播課程,學生可通過直播平臺實時提問,教師及時解答。
本課程的考核按實訓40%,平時20%,期末筆試40%計算。遵循過程與結果并重的原則,根據(jù)平時項目中的學生自評,小組成員互評,組長重點評價,教師總結評價4種方式進行綜合測評,形成的多元化教學評價,得出學生的實訓考核成績以及平時成績。理論部分的40%則通過期末筆試來考查的專業(yè)知識掌握情況。本課程還實行以證代考,學生通過中興數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡助理工程師認證考試即可獲得本課程成績。
篇3
【關鍵詞】計算機網(wǎng)絡 項目 實訓 調(diào)查問卷
隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,人才需求日益增長,同時對人才的要求也發(fā)生了變化,綜合性的高素質(zhì)人才越來越受親乃,作為培養(yǎng)高素質(zhì)人才的主力軍職業(yè)院校也受到嚴峻的挑戰(zhàn),培養(yǎng)既懂理論又懂技術的高素質(zhì)人才是職業(yè)院校的核心任務。下面以網(wǎng)絡專業(yè)為例,談談職業(yè)院校實訓課的教學。
計算機網(wǎng)絡實訓課程應以理論為指導,以能力為本位,結合計算機網(wǎng)絡技術崗位的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能的要求開開展實訓課程,實訓的項目可以來自生活中的工程項目,應緊扣崗位的需求來開展實訓。以學生為中心,教師為輔導來開展教學。培養(yǎng)學生既懂理論又懂技術, 提高學生就業(yè)的競爭能力。
通過對市場的問卷調(diào)查,個別座談,及畢業(yè)生的跟蹤情況統(tǒng)計,從調(diào)查的結果來看,企事業(yè)單位對網(wǎng)絡人才的需求量是越來越大,一般的小企業(yè)都會要兩個左右的網(wǎng)絡維護人員,而大的企業(yè)需求量就更大的,有的公司成百上千。而公司的網(wǎng)絡管理員的能力要求是能維護好公司網(wǎng)絡的正常運行,能迅速解決公司的網(wǎng)絡故障問題。而一些專門網(wǎng)絡技術公司則要求就更高了,比如:要求員工能開發(fā)網(wǎng)站,系統(tǒng)運維,網(wǎng)絡安全服務,網(wǎng)絡工程技術等。當然也有些銷售型的公司,要求學生既要熟悉網(wǎng)絡產(chǎn)品,還要懂得營銷知識。
在了解了市場需求的基礎上,分析計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)所需的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技術具體如下:計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)的學生在畢業(yè)前必須具備以下的能力,網(wǎng)站建設能力、交換機和路由器的安裝調(diào)試能力、綜合布線、網(wǎng)絡工程、網(wǎng)絡故障的檢測與排除、通信終端系統(tǒng)的設計、具備中小型網(wǎng)絡的用網(wǎng)、管網(wǎng)、建網(wǎng)能力。具有崇高的職業(yè)道德素質(zhì)。
計算機的網(wǎng)絡教學中應以行動教學的理念為依據(jù),以培養(yǎng)計算機網(wǎng)絡專業(yè)的職業(yè)情景的行動能力為目標,合理地運用情境教學,案例教學,項目教學法,任務驅動法,成果展示等手段。從任務到項目實施,評估,檢查反饋。充分發(fā)揮學生的認識問題,解決問題的能力。培養(yǎng)學生的自主學習能力。注重學生的職業(yè)綜合能力培養(yǎng)。
計算機網(wǎng)絡專業(yè)的課程設置,緊密結合網(wǎng)絡專業(yè)的職業(yè)需求,為提高教學質(zhì)量,在實踐的環(huán)境中巧妙的運用實際工程中的項目,可以把課堂融入到企業(yè)。讓學生真正體驗到現(xiàn)在的學習環(huán)境就是以后的工作環(huán)境。
計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)項目實訓課程由綜合布線、服務器配置、網(wǎng)站開發(fā)、網(wǎng)絡工程、網(wǎng)絡管理、路由與交換配置、故障測試與排除、系統(tǒng)集成等課程組成。
根據(jù)計算機網(wǎng)絡技術項目實訓課程的分配及學時的安排,計算機網(wǎng)絡技術實訓課程采 取分組實訓,這樣有利于培養(yǎng)學生的團隊合作能力,實訓過程組織如下:
一、實訓前準備
實訓前主要對學生進行網(wǎng)絡設備的介紹與演示,以及注意事項的強調(diào),安全事故與職業(yè)素養(yǎng)的教育,主要實訓內(nèi)容包括計算機網(wǎng)絡設備路由器、交換機、服務器、防火墻、綜合布線設備、備線架等介紹。團隊精神與企業(yè)內(nèi)部溝通技巧、職業(yè)素質(zhì)與規(guī)劃分析。把全班學生分成幾個小組。
二、項目實踐
本階段是重點階段,重點培養(yǎng)學生的綜合項項的實踐職業(yè)技能,學生能對整個項目進行全局把握,從項目的招投標,項目的需求分析,項目的實施、項目收尾驗收以及工作結報的書寫等。學生在此階段能熟練地掌握計算機網(wǎng)絡技術的各種相關的技能。主要進行基本功能模塊的實際操作與訓練, 主要實訓內(nèi)容包括: 綜合布線、網(wǎng)絡配置與管理、網(wǎng)站開發(fā)與建設、局域網(wǎng)的組建、無線局域網(wǎng)組建等,采用實踐操作的方式, 考評方式采用操作測試和操作結果記錄?;ピu與自評相結合的方式。
三、項目實訓結項與考核
本階段主要進行項目實訓結項和考核,每個小組的組長對本小組的項目實踐情況進行總結,并提交總結報告。老師進行評價對每對的實訓的情況,根據(jù)每組的報告總結,進行點評,并給出指導意見。學生在此階段可以進行經(jīng)驗交流等, 主要采用講評與討論的方式, 考評方式采用項目設計所有文檔。
篇4
關鍵詞:計算機網(wǎng)絡; 綜合實訓 ;網(wǎng)絡教學 ;教學改革 ;探索
計算機網(wǎng)絡是一門公認比較難學的課程。為提高計算機網(wǎng)絡課程的教學效果,筆者通過教學改革,在網(wǎng)絡課程教學中增加了綜合項目實訓內(nèi)容,提高了學生學習的積極性,學生的動手能力、實踐能力、綜合素質(zhì)有了明顯提升。
1.課程綜合項目實訓的提出
隨著信息社會的發(fā)展,計算機網(wǎng)絡作為一門基礎課程,不僅進入到計算機、通信類專業(yè),越來越多的其它專業(yè)也將其納入到課程體系中。傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡課程偏重于理論教學,其教學實驗往往與理論課教學進度相適應,偏重于對理論的驗證,缺乏具有工程項目背景的綜合實驗,因此通過計算機網(wǎng)絡教學,學生獲取的是一個個條塊分割的知識點,對網(wǎng)絡在實際工程項目的應用還沒有一個清晰的印象。當學生走向社會,面對一個個實際的工程項目時,會顯得有些無所適從。
為提高計算機網(wǎng)絡課程的教學質(zhì)量,筆者通過教學改革,在計算機網(wǎng)絡課程中增加了綜合項目實訓內(nèi)容。綜合項目實訓,是通過具有實際工程背景的項目,要求學生利用所學的網(wǎng)絡知識和技能,在實驗室完成網(wǎng)絡整體規(guī)劃、IP地址劃分、線纜的制作、網(wǎng)絡設備的配置、服務器的配置、網(wǎng)絡安全的配置、網(wǎng)絡的調(diào)試和測試等全部任務。綜合項目實訓,是計算機網(wǎng)絡理論知識和實踐技能的綜合運用,是對學生所學知識的全面檢驗和考核,能夠充分激發(fā)學生的學習潛能,提高學生分析問題和解決實際問題的綜合能力,促進學生實踐技能的全面提升。
2.綜合實訓項目的設計
“項目”是實踐環(huán)節(jié)的結構單元,而綜合項目所包含的教學主題和重點具有綜合性,往往通過綜合性的“任務”來具體闡釋,而任務又通過一系列典型操作來具體細化i。由于一個綜合項目往往要由多種理論知識、多種技術手段完成,因此,需要把學生已學的知識和已掌握的基本技能,以及新的知識和新的技能,按照綜合項目的技術要求做出整合,重新構建一個適用于綜合項目實訓教學的綜合性知識群。
2.1 綜合實訓項目設計的原則
1.綜合實訓項目要結合學校的實驗條件進行,難度要適宜,設計的項目最好能夠在本校實驗室完成。
2.綜合實訓項目要能夠與企業(yè)實際需求結合起來,有一定的行業(yè)應用背景,這樣一方面能夠提高學生學習的積極性,另外也有助于提升學生的實戰(zhàn)水平。
3.項目的綜合性要強,涵蓋面要廣,最好能夠涵蓋網(wǎng)絡課程所涉及的主要知識點。
4.綜合實訓項目的規(guī)模要適宜,要便于課程教學的組織和考核。
2.2 綜合實訓項目案例
根據(jù)以上原則,筆者設計了一套綜合項目實訓題目,簡要介紹如下:
項目背景:某知名外企步入中國,在杭州建設了自己的國內(nèi)總部,在寧波建立了分部,為滿足公司運營、管理的需要,現(xiàn)需要建立公司信息化網(wǎng)絡??偛吭O有市場部、財務部、人力資源部、售后服務部等4個部門,為了業(yè)務的開展需要合作伙伴訪問公司內(nèi)部服務器。公司信息化網(wǎng)絡的拓撲設計如下:
所需設備:3臺路由器、2臺三層交換機、1臺二層交換機、4臺PC機。
項目要求:根據(jù)企業(yè)組建信息網(wǎng)絡的需求,某系統(tǒng)集成公司進行了網(wǎng)絡規(guī)劃和部署。為了確保部署成功,要求學生在以上網(wǎng)絡設備所搭建的實驗環(huán)境中進行仿真測試,并完成網(wǎng)絡線纜制作、網(wǎng)絡物理連接、IP地址規(guī)劃、VLAN規(guī)劃與配置、VPN配置、路由協(xié)議、網(wǎng)絡安全與可靠性配置,以及服務器的安裝與配置等任務。
3.綜合項目實訓的前期準備
綜合項目實訓一般安排在計算機網(wǎng)絡課程結束后或畢業(yè)前的綜合訓練階段。綜合實訓項目對學生前期的技能要求非常高,這些技能的培養(yǎng),僅僅依靠課堂實驗時間是遠遠不夠的,必須增加學生課下自主實驗和訓練時間。
3.1精心編排實驗指導書
網(wǎng)絡實驗指導書的編排,既要與理論課教學配合起來,同時也不能局限于課堂實驗的內(nèi)容,要把綜合項目實訓需要的技能全部以實驗形式編進指導書。課堂實驗可以選擇幾個典型實驗進行教學,其余實驗要求學生在課下訓練,從而為課程綜合項目實訓打好基礎。
3.2實驗環(huán)境的保障
通過開發(fā)實驗室管理軟件、推進實驗室管理創(chuàng)新,加大實驗室開放力度,不斷提高實驗室利用效率。此外,可要求學生在自己的筆記本電腦上安裝虛擬機和路由交換模擬軟件,這樣每個學生就擁有了一個實驗室。實驗指導書中要求課下完成的小實驗,基本上都可以在學生個人電腦完成。
3.3 組建網(wǎng)絡興趣小組
為了發(fā)揮學生間的傳幫帶作用,培養(yǎng)網(wǎng)絡技能高手,可以在大一下半學期,根據(jù)自愿的原則,組建網(wǎng)絡興趣小組。興趣小組有專門的老師負責指導,各個年級段的學生混合搭配,并制定詳細的學習和訓練計劃。通過這種方式,不僅可以在學校營造出良好的學習氛圍,同時也為網(wǎng)絡綜合項目實訓培養(yǎng)了一批小教練。
3.4建立課程教學網(wǎng)站
利用校園網(wǎng)絡平臺,搭建計算機網(wǎng)絡課程教學網(wǎng)站,任課老師負責管理維護。在教學網(wǎng)站上,要將實驗指導書中所有實驗的詳細操作過程和視頻資料上去,以便于學生自學。為了加強學生的自我管理,學生的平時成績、實驗成績、綜合實訓成績等都可以在網(wǎng)站上及時看到。老師主要通過網(wǎng)站論壇與學生進行交互,及時解答學生遇到的問題。
4.綜合項目實訓的組織
4.1.周密計劃
1.人員分組。綜合實訓一般采取團隊合作的方式來進行,每組安排3-6人。分組時要注意強弱搭配,并指定組長,分組名單要提前告知學生。
2. 實訓樣題和考試題目的擬制。根據(jù)學校實驗條件和學生基礎,擬制好相應的訓練和考核題目。
3. 綜合實訓項目的測試。為確保實驗室設備支持項目功能,任課老師一定要預先進行操作和測試。另外,可以依托網(wǎng)絡興趣小組的學生,提前對綜合實訓項目進行操作,以測試項目實施和完成時間。時間安排的合理與否是綜合項目實訓取得成功的關鍵。
4. 器材和軟件的準備。根據(jù)綜合實訓項目要求,準備好網(wǎng)鉗、雙絞線、測試儀、路由交換設備和計算機設備等,實訓需要的虛擬機軟件、操作系統(tǒng)鏡像、服務程序安裝包等要提前拷貝到實驗計算機中。
5.考核標準的制定??己藰藴室阌诹炕刹僮餍砸獜姡?。
4.2 訓練實施
筆者所在學校網(wǎng)絡課程綜合 實訓時間為三天,最后一天下午為考核時間,時間長短與綜合實訓項目的規(guī)模和難易程度有著密切關系,可根據(jù)單位實際情況進行靈活掌握。訓練過程中,指導老師要善于啟發(fā)學生解決問題的思路,使學生掌握分析題目的方法,并指導學生在實驗室設備上完成實訓項目。對于難點要善于運用學過的理論知識給學生講解,使學生不僅會敲代碼,還要了解背后的原理。實訓過程中,老師要組織學生輪流擔任組長,并轉換項目實施中的角色,以使學生得到全面鍛煉。綜合項目實訓對指導老師的要求非常高,訓練過程中可能遇到各種各樣的問題,這對老師是一種挑戰(zhàn)。
4.3 考核評分
綜合項目實訓考核是對訓練成果的檢查,也是對學生團隊合作能力的一次考核。綜合實訓成績可考慮與課程總評成績掛鉤,另外綜合實訓中表現(xiàn)突出的團隊和個人,可推薦參加省或全國的網(wǎng)絡技能大賽,以提高學生參與綜合實訓的積極性和主動性。
在評分時,一是要進行連通和功能測試,看是否完成了項目的全部要求;二是對學生的配置過程進行檢查,可以采取分步計分的方法,完成一項給一項的分,以使評判更加合理,具體來講,可要求學生提交網(wǎng)絡設備的配置文件,Windows服務器由于是圖形界面進行配置的,可以讓學生把主要配置步驟與測試結果進行抓屏,Linux服務器要求學生在字符模式下進行配置并提交主要配置文件。
5. 總結
傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡教學過于注重理論環(huán)節(jié)的教學,學生實戰(zhàn)訓練缺乏,致使學生實踐和動手能力偏弱。通過計算機網(wǎng)絡課程教學改革,將現(xiàn)實社會中的一些典型案例作為項目納入到課程教學中,并以之為牽引,實現(xiàn)了教學內(nèi)容的整合與優(yōu)化,同時創(chuàng)造條件讓學生積極主動地去探索和嘗試,改變了學生被動接受的學習方式,激發(fā)了學生學習的內(nèi)在潛力,學生學習的積極性和主動性大大增強。實踐證明,在一門計算機網(wǎng)絡課程中,通過教學改革,可以使學生在某些方面達到或接近網(wǎng)絡工程專業(yè)學生的素質(zhì)。作為一個副產(chǎn)品,綜合項目實訓還有效提升了學生自我管理、團隊合作、分析問題和解決問題的綜合素質(zhì)ii。
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馮永利(1974.5-),河北欒城,碩士,講師,研究方向為計算機網(wǎng)絡教學。
應忠于(1968.8-),浙江紹興,碩士,副教授,研究方向為電臺通信和網(wǎng)絡通信技術。
篇5
【關鍵詞】天網(wǎng) 視頻專網(wǎng) 并網(wǎng) 視頻監(jiān)控
中圖分類號:TN915.07 文獻標志碼:A 文章編號:1006-1010(2016)18-0026-07
1 引言
視頻監(jiān)控技術已經(jīng)成為繼刑偵、技偵、網(wǎng)偵之后的第四大偵查手段[1]。全國視頻專網(wǎng)(經(jīng)改造統(tǒng)一組網(wǎng)的稱視頻專網(wǎng))組網(wǎng)標準出臺前,各地已陸續(xù)建設了各自的天網(wǎng)(未經(jīng)改造組網(wǎng)的稱天網(wǎng))。目前廣西視頻監(jiān)控攝像頭覆蓋率初具規(guī)模,區(qū)、市、縣三級視頻監(jiān)控系統(tǒng)在應用層面已實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)[2]。視頻監(jiān)控技術已成為廣西公安偵查破案、治安防范、指揮調(diào)度、提升執(zhí)法規(guī)范化水平和服務群眾的主要科技手段。但各地天網(wǎng)未統(tǒng)一組網(wǎng),分屬不同網(wǎng)絡。視頻資源的共享是通過區(qū)、市、縣三級視頻聯(lián)網(wǎng)平臺以SDK方式和國標GB/T 28181-2011規(guī)范在應用層實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),采用在不同網(wǎng)段之間的視頻聯(lián)網(wǎng)平臺上多個物理網(wǎng)口配置多網(wǎng)段技術,實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的資源共享對接。聯(lián)網(wǎng)的環(huán)節(jié)有:模擬對接設備、雙網(wǎng)卡聯(lián)網(wǎng)平臺、安全邊界接入、不同廠家的聯(lián)網(wǎng)平臺等。視頻圖像傳輸環(huán)節(jié)過多,聯(lián)網(wǎng)結構過于復雜,造成了以下問題:跨地區(qū)的天網(wǎng)之間數(shù)據(jù)資源無法共享,無法遠程跨市、縣進行視頻監(jiān)控圖像調(diào)??;視頻監(jiān)控圖像故障需要區(qū)、市、縣各級層層現(xiàn)場診斷,操作復雜,視頻監(jiān)控系統(tǒng)運行維護效率低。
隨著視頻監(jiān)控技術在公安工作中越來越普及,視頻監(jiān)控攝像頭越建越多,辦案民警對實時調(diào)取異地視頻監(jiān)控圖像的需求越來越迫切,技術維護部門對異地診斷視頻監(jiān)控系統(tǒng)故障的要求也越來越緊迫,并網(wǎng)工作勢在必行。公安部制定并頒布《全國公安機關圖像信息聯(lián)網(wǎng)總體技術方案》后,視頻專網(wǎng)并網(wǎng)有了統(tǒng)一的技術要求[3]。為充分發(fā)揮視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用,廣西在全區(qū)范圍內(nèi)開展了視頻專網(wǎng)并網(wǎng)工作。由于廣西各地的網(wǎng)絡線路、網(wǎng)絡設備、視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)平臺、前端攝像頭和網(wǎng)絡結構情況都不一樣,而網(wǎng)絡中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)均在使用,并網(wǎng)涉及不同廠家在應用層、網(wǎng)絡層和物理線路的調(diào)整,存在一定的技術難度。經(jīng)課題組實地和電話調(diào)研,了解到浙江嘉興市等部分城市已經(jīng)開展了并網(wǎng)工作,廣西是全國唯一開展省級視頻專網(wǎng)統(tǒng)一組網(wǎng)并網(wǎng)的省區(qū)。
2 并網(wǎng)總體技術方案
根據(jù)《全國公安機關圖像信息聯(lián)網(wǎng)總體技術方案》和實際情況制定了《廣西視頻專網(wǎng)總體架構》,具體如圖1所示。
2.1 視頻專網(wǎng)
區(qū)、市、縣三級互聯(lián)互通承載視頻監(jiān)控系統(tǒng)的專線網(wǎng)絡、星形網(wǎng)絡、視頻專網(wǎng)拓撲如圖2所示。
(1)網(wǎng)絡拓撲
視頻專網(wǎng)采用分層架構設計,劃分為骨干層、匯聚層和接入層[4]。
1)骨干層負責各匯聚節(jié)點間的互聯(lián),高效的數(shù)據(jù)傳輸、交換、轉發(fā)、路由分發(fā)。如圖2所示,Cisco系列路由器和三層交換機屬于骨干層[5]。
2)匯聚層通過接入層網(wǎng)絡設備匯集分散的接入點,進行數(shù)據(jù)交換,并提供流量控制功能[6]。
3)接入層則負責將各種業(yè)務接入到網(wǎng)絡中,實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)之間的隔離和安全控制等功能,接入層直連前端設備。
網(wǎng)絡分層模型架構可減少骨干和接入部分之間的互相影響[7]。業(yè)務應用接入變動時,只影響接入設備及接入部分網(wǎng)絡,對骨干網(wǎng)絡沒有影響,從而增強了網(wǎng)絡的擴展能力和新業(yè)務的接入能力,便于管理和維護。
(2)路由規(guī)劃
在視頻專網(wǎng)中IGP將采用OSPF路由協(xié)議,區(qū)、市級節(jié)點為骨干區(qū)域,定義為Area0[8]。同一地市下的縣局統(tǒng)一為一個子區(qū)域,全區(qū)OSPF各市區(qū)域ID為行政編碼前四位45XX。采用區(qū)域劃分的優(yōu)點在于網(wǎng)絡結構層次分明,利用網(wǎng)絡結構進行規(guī)劃和調(diào)整。在各地核心交換機設備性能允許的情況下,核心交換機與路由器間盡量啟用OSPF協(xié)議,減少靜態(tài)路由的配置[9]。在核心交換機性能較低的節(jié)點,可采用靜態(tài)路由方式,在核心交換機上配置靜態(tài)路由指向出口路由器。
(3)IP地址規(guī)劃
各地天網(wǎng)采用172.X.X.X、192.X.X.X、10.X.X.X等網(wǎng)段。改造為視頻專網(wǎng)上所有設備(包括路由器、交換機、安全信令網(wǎng)關、互聯(lián)媒體服務器、中心信令控制器、卡口、電子警察、Web應用服務器、DVR硬盤錄像機、NVR網(wǎng)絡硬盤錄像機、IPC前端攝像機等)統(tǒng)一采用45.X.X.X。
一類、二類、三類視頻監(jiān)控資源,內(nèi)部監(jiān)控資源和無線視頻資源使用不同的IP段。公安各部門在區(qū)廳層面對接,由區(qū)廳技術部門按需分配。無線專網(wǎng)前端采用VPN方式接入,作為視頻專網(wǎng)的一個子網(wǎng)互通。各市根據(jù)區(qū)廳制定的視頻專網(wǎng)IP地址規(guī)劃再規(guī)劃各縣IP分配。保留部分IP段,今后IP不足時,再根據(jù)需要分配。
2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)
(1)平臺之間級聯(lián)關系及數(shù)據(jù)流走向
視頻監(jiān)控共享平臺:區(qū)、市、縣三級平臺逐級級聯(lián),上下級之間視頻碼流調(diào)取和瀏覽通過視頻專網(wǎng)傳輸。平臺用于整合公安內(nèi)外部視頻監(jiān)控資源。
視頻專網(wǎng)卡口聯(lián)網(wǎng)平臺:各市、縣的電子卡口系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)匯集到市級視頻專網(wǎng)卡口聯(lián)網(wǎng)平臺,最終將卡口數(shù)據(jù)匯入?yún)^(qū)公安廳卡口聯(lián)網(wǎng)平臺,實現(xiàn)全區(qū)電子卡口系統(tǒng)共享的格局和“一點布控,全網(wǎng)響應”的目標[10]。
內(nèi)網(wǎng)視頻圖像聯(lián)網(wǎng)平臺:市、區(qū)視頻監(jiān)控共享平臺通過安全接入措施與內(nèi)網(wǎng)內(nèi)建設的聯(lián)網(wǎng)平臺對接,實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)調(diào)度視頻監(jiān)控圖像[11]??h級可通過模擬對接模式與縣級視頻監(jiān)控共享平臺對接或者通過客戶端調(diào)取市級的聯(lián)網(wǎng)平臺。
(2)系統(tǒng)之間對接技術規(guī)范
SDK對接方式為單向性,無法實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像的雙向調(diào)用。區(qū)、市、縣、基層科所隊四級社會視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),社會單位建設監(jiān)控資源接入社會監(jiān)控資源整合平臺均應按照國標GB/T 28181-2011的要求進行升級改造和聯(lián)網(wǎng)對接。國標GB/T 28181-2011支持信令與碼流標準化,可實現(xiàn)獲取對方圖像資源的功能[12]。通過權限設定的方式,實現(xiàn)提供圖像資源給對方的功能。
(3)安全管理要求
視頻監(jiān)控共享平臺和聯(lián)網(wǎng)平臺采用全域統(tǒng)一的授權策略,依據(jù)分區(qū)、分域授權原則,對用戶和視頻監(jiān)控資源進行授權管理。根據(jù)所屬警種、部門、行政區(qū)域、職級、類型等進行分類,對不同用戶授予訪問和控制相應資源的權限。原則上,資源直接管理者具有最高的資源控制權,但下級平臺應向上級平臺開放所有資源的訪問權限以及最高控制權限。
省級平臺負責省級用戶、省外用戶訪問以及地級市平臺相互訪問授權;市級平臺負責本市用戶、市外用戶訪問、縣級系統(tǒng)互相訪問的授權;縣級平臺負責本縣用戶的授權、縣外用戶訪問的授權、下級系統(tǒng)互相訪問的授權。
社會單位建設的監(jiān)控資源需聯(lián)網(wǎng)接入視頻專網(wǎng),必須通過防火墻或安全隔離網(wǎng)閘等必要的安全設備接入[13]。
3 XY縣并網(wǎng)案例
并網(wǎng)前各地情況不一,由于篇幅所限難以在文中一一羅列,下面以比較典型的XY縣為例,對并網(wǎng)前后的技術架構進行對比,并介紹割接步驟。
3.1 并網(wǎng)前后技術架構
(1)并網(wǎng)前XY縣現(xiàn)狀。XY縣天網(wǎng)總體架構如圖3所示,區(qū)、市、縣視頻專網(wǎng)已聯(lián)通,YL市和XY縣的天網(wǎng)也已聯(lián)通,視頻專網(wǎng)與天網(wǎng)之間網(wǎng)絡不通。
視頻專網(wǎng)IP段為172.X.X.X;
天網(wǎng)IP段為192.X.X.X;
前端攝像頭100個,卡口45個;
視頻專網(wǎng)內(nèi)攝像頭及卡口整合到視頻監(jiān)控共享平臺;
天網(wǎng)由YL廣電公司(1000 M到市局)承建,視頻專網(wǎng)線路由區(qū)聯(lián)通公司(100 M到市局)負責;
XY縣的卡口先整合到YL市局視頻專網(wǎng)卡口聯(lián)網(wǎng)平臺;
視頻專網(wǎng)內(nèi)的縣級社會視頻監(jiān)控共享平臺使用雙網(wǎng)卡雙IP段方式與天網(wǎng)內(nèi)的縣級社會治安監(jiān)控天網(wǎng)平臺對接。
(2)并網(wǎng)后,XY縣視頻專網(wǎng)就變成了圖1所示的廣西視頻專網(wǎng)總體架構目標。
并網(wǎng)后,視頻專網(wǎng)與天網(wǎng)融合為一張網(wǎng),所有設備均用45.X.X.X的IP段。本級視頻專網(wǎng)路由器與天網(wǎng)三層交換機通過以太網(wǎng)線直連。
XY縣局到YL市局的視頻專網(wǎng)使用YL廣電公司的1000 M線路傳輸,原視頻專網(wǎng)(中國聯(lián)通100 M)作為備份。
縣級社會視頻監(jiān)控共享平臺由雙網(wǎng)卡方式變更為單網(wǎng)卡單IP方式與縣級社會治安監(jiān)控天網(wǎng)平臺對接。
縣級社會視頻監(jiān)控共享平臺與縣級社會治安監(jiān)控天網(wǎng)平臺重新注冊對接,視頻碼流和卡口數(shù)據(jù)流向不變。
3.2 并網(wǎng)割接步驟
為實現(xiàn)各類視頻業(yè)務應用在并網(wǎng)割接過程中平滑過渡,割接過程分為三大步驟:首先網(wǎng)絡割接,確保45.X.X.X網(wǎng)段與原172.X.X.X網(wǎng)段共存;然后視頻監(jiān)控系統(tǒng)割接;最后電子卡口系統(tǒng)割接。具體步驟如下:
(1)網(wǎng)絡割接
1)XY縣局根據(jù)YL市局的IP規(guī)劃和視頻監(jiān)控設備數(shù)量,分配一個C類IP地址段(45.A.A.X)。
2)由XY廣電公司調(diào)整XY縣網(wǎng)絡結構,將縣級天網(wǎng)三層交換機直連至縣局視頻專網(wǎng)路由Cisco2811。
3)區(qū)廳對部署在區(qū)廳、YL市、XY縣的視頻專網(wǎng)路由器進行配置,使172.X.X.X與45.X.X.X互通。
4)XY廣電公司在縣級天網(wǎng)三層交換機相應端口上配置雙IP(172.X.X.X、45.X.X.X),45.X.X.X為主IP,172.X.X.X為第二IP,使天網(wǎng)上兩個網(wǎng)段互通。
(2)視頻監(jiān)控系統(tǒng)割接
1)XY縣局為視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)平臺、攝像頭、卡口和服務器進行等設備分配IP地址,具體如表1所示。
2)視頻專網(wǎng)共享平臺,原使用雙網(wǎng)卡(172.X.X.X和192.X.X.X)。修改為使用單網(wǎng)卡,IP為45.X.X.X。
3)修改XY縣級天網(wǎng)平臺IP(原192.X.X.X)為45.X.X.X。
4)修改攝像頭IP為45.X.X.X。
5)縣級社會視頻監(jiān)控共享平臺與縣級社會治安監(jiān)控天網(wǎng)平臺重新注冊對接。
6)修改YL市局視頻監(jiān)控共享平臺配置,與XY縣視頻監(jiān)控共享平臺重新對接。
(3)電子卡口系統(tǒng)割接
1)修改XY縣卡口前端設備IP為45.X.X.X(原IP為192.X.X.X)。
2)由YL廣電公司在YL市天網(wǎng)核心交換機相應端口上配置雙IP地址(172.X.X.X、45.X.X.X),45.X.X.X為主IP,172.X.X.X為第二IP,使天網(wǎng)上兩個網(wǎng)段互通。
3)修改XY縣電子卡口系統(tǒng)IP為45.X.X.X,與YL市電子卡口平臺對接。
(4)割接完成
1)由XY縣組織相關單位開展各項視頻監(jiān)控應用測試。
2)測試結束一個月后,在XY縣天網(wǎng)三層交換機上刪除原有IP(192.X.X.X和172.X.X.X),完成割接工作。
4 并網(wǎng)可能遇到的問題及解決方法
(1)部分攝像頭修改IP后,無法調(diào)取歷史錄像。這是由于部分系統(tǒng)基于IP檢索錄像。如要調(diào)取原歷史錄像,需再修改為原來IP。因此須保存好修改前后的IP對照表(如表1所示),并保持網(wǎng)絡原IP段與修改后IP段互通至少一個月(錄像保存時長一般為一個月)。
(2)卡口系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫為ORACLE RAC集群,修改IP后無法啟動。ORACLE RAC集群配置復雜,配置順序和IP不對,數(shù)據(jù)庫就無法啟動。因此需先建設一套新的ORACLE RAC集群,將舊數(shù)據(jù)導入新庫,再修改應用指向新庫。
(3)IP修改和重新注冊對接造成攝像頭的ID變動,并網(wǎng)后,上級系統(tǒng)無法匹配攝像頭的維護信息,如地理位置信息、所屬單位信息等。因此,在并網(wǎng)前,須備份好數(shù)據(jù),如ID變動則根據(jù)攝像頭名字匹配,根據(jù)名字也無法匹配,需人工匹配。
(4)個別地方天網(wǎng)建設不符合安全規(guī)范,依托互聯(lián)網(wǎng)VPN建設。并網(wǎng)后,視頻專網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)物理連接,存在安全隱患[14],須整改為租用專線重新組網(wǎng)。
(5)并網(wǎng)涉及天網(wǎng)上所有在用設備,需眾多廠商軟硬件的對接,如溝通不到位,極有可能出現(xiàn)系統(tǒng)無法工作、應用暫停的情況。需與掌握并網(wǎng)整體技術的同志主動聯(lián)系,與各個單位、廠商溝通協(xié)調(diào)。在并網(wǎng)過程中相互關聯(lián)的設備維護人員須同時在場以便進行溝通調(diào)試。
(6)部分市、縣級天網(wǎng)集成商技術水平較低,無法支持并網(wǎng)工作,大部分縣局天網(wǎng)網(wǎng)絡管理員對本地天網(wǎng)情況掌握不全,上級需派出技術骨干到當?shù)剡M行指導培訓。
(7)少數(shù)系統(tǒng)廠商已破產(chǎn),沒有技術支持,無法開展IP修改后與新系統(tǒng)的對接工作。只能保留現(xiàn)狀,新增45.X.X.X網(wǎng)段,逐步淘汰此類系統(tǒng)。
5 結束語
并網(wǎng)后,全區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)都運行在同一張網(wǎng)內(nèi),解決了存在的問題,提升了公安實戰(zhàn)能力,提高了工作效率。
(1)視頻圖像快速調(diào)度。原聯(lián)網(wǎng)方式視頻圖像傳輸環(huán)節(jié)過多,聯(lián)網(wǎng)結構復雜,視頻傳輸瓶頸在視頻監(jiān)控共享平臺,造成視頻圖像調(diào)度慢。并網(wǎng)后,聯(lián)網(wǎng)方式扁平化,簡化了傳輸環(huán)節(jié),提高了視頻圖像的調(diào)度速度。
(2)提升視頻圖像系統(tǒng)運行維護效率。并網(wǎng)后,通過網(wǎng)絡是否可達的方式精確判斷攝像頭是否在線,可以遠程檢查診斷,大大縮短故障排除時間。
(3)解決跨區(qū)域視頻資源共享難題。并網(wǎng)后,全區(qū)視頻專網(wǎng)互相聯(lián)通,在視頻專網(wǎng)內(nèi)攝像頭及服務器IP均可直達。派出所民警需要調(diào)取涉案視頻錄像時,可取得授權后直接在視頻專網(wǎng)內(nèi)瀏覽并下載涉案錄像,不需再到存儲視頻錄像的市、縣進行拷貝。
(4)視頻監(jiān)控調(diào)度手段多樣化。并網(wǎng)前,調(diào)度視頻圖像必須通過視頻監(jiān)控共享平臺,存在單點故障且調(diào)度手段單一。并網(wǎng)后,如果視頻監(jiān)控共享平臺故障,可通過前端攝像頭、DVR或市、縣級視頻監(jiān)控平臺調(diào)取視頻監(jiān)控圖像。
(5)視頻專網(wǎng)并網(wǎng)后可傳輸共享各種數(shù)據(jù)。視頻專網(wǎng)遍布大街小巷,為今后建設物聯(lián)網(wǎng)打下了基礎。如在視頻專網(wǎng)采集手機卡信息、電子車牌信息等,大大豐富了信息的來源,也為下一步開展大數(shù)據(jù)應用打下了基礎。
視頻專網(wǎng)并網(wǎng)帶來諸多好處,同時由于視頻監(jiān)控網(wǎng)絡接入點暴露于街頭路面,也使視頻專網(wǎng)信息安全隱患進一步擴大。目前視頻專網(wǎng)還缺乏網(wǎng)絡安全管理工具,易造成非法侵入、病毒攻擊以及視頻信息外泄等信息安全問題。視頻專網(wǎng)信息安全問題是并網(wǎng)后重點要解決的問題。
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篇6
北京電子科技職業(yè)學院計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)是國家級示范專業(yè),國家投入1千多萬進行專業(yè)建設,探索出一條校企合作進行專業(yè)建設和課程開發(fā)的高效互動模式。高質(zhì)量的完成了計算機網(wǎng)絡專業(yè)的課程體系建設及課程開發(fā),特別是綜合實訓的開發(fā)。
1 校企合作的高效互動模式
為了與企業(yè)能保持穩(wěn)定和牢固的合作關系,必須采取一種能實現(xiàn)校企雙贏的模式。學校的需求是專業(yè)培養(yǎng)方案的制定、課程和實訓的開發(fā)、師資力量的培養(yǎng)、學生的實踐教學和校內(nèi)外實訓場地的建設。企業(yè)的需求是符合崗位需求的高素質(zhì)人才、企業(yè)員工的培訓場所和師資。在充分了解了校企雙方的需求后,逐步探索出了校企合作的高效互動模式。
校企合作的第一階段,學校提供資金,企業(yè)對網(wǎng)絡專業(yè)的崗位需求進行調(diào)研,提供專業(yè)調(diào)研報告。然后由校內(nèi)教師和企業(yè)工程師組建的專業(yè)建設團隊分析專業(yè)調(diào)研報告提取專業(yè)面向的主要工作崗位,然后從工作崗位中提取典型工作任務,接著構建專業(yè)的課程體系。當專業(yè)課程體系構建完成并通過驗證后,專業(yè)建設團隊分成幾個小組進行核心課程和實訓課程的開發(fā)。企業(yè)工程師與校內(nèi)教師共同確定課程和實訓的內(nèi)容,并結合授課內(nèi)容開發(fā)出適用于教學的企業(yè)項目及配套項目文檔。實訓資源的開發(fā)主要包括實訓指導書、實訓項目文檔、實訓報告模板及實訓評價標準等。
校企合作的第二階段,為了滿足課程和實訓的教學環(huán)境要求,企業(yè)幫助完成校內(nèi)實訓基地的建設,在實訓基地內(nèi)可以完成學生綜合實訓和就業(yè)前實訓的教學任務,為企業(yè)輸送高素質(zhì)人才;在實訓基地內(nèi)可以完成企業(yè)員工的技能培訓,使學校和企業(yè)在校企合作的過程中能達到“雙贏”,從而實現(xiàn)高效的互動合作。
2 實訓課程的設計思路
實訓課程的開發(fā)成果是校企合作的重要成果,本校在校企合作共同開發(fā)的過程中總結出以下幾點經(jīng)驗。實訓定位要準確,實訓內(nèi)容要覆蓋,實訓師資要配套,實訓考核要嚴格。
2.1 實訓定位要準確
實訓課程在專業(yè)課程體系中的定位一定要準確,在本專業(yè)的課程體系中,每個學期的期末有兩周的專業(yè)實訓課程。學期實訓的定位是鍛煉學生綜合運用本學期的課程內(nèi)容進行模擬項目開發(fā)的能力。最后一學年的第一學期針對不同的就業(yè)崗位方向安排了兩個就業(yè)前的綜合實訓,就業(yè)前實訓的定位是訓練學生針對某一就業(yè)崗位方向貫穿前四個學期中涉及的相關課程的內(nèi)容,同時為了更好的就業(yè),就業(yè)前實訓還需要完成相關職業(yè)技能認證。學生完成就業(yè)前頂崗實習后將進入企業(yè)進行頂崗實習。
2.2 實訓內(nèi)容要覆蓋
實訓內(nèi)容課程體系中主要包括學期綜合實訓和就業(yè)前綜合實訓,其中學期綜合實訓需要盡可能的覆蓋整個學期中所有的專業(yè)課程,以第三學期的《多鏈路網(wǎng)絡組建、運維與應用開發(fā)》實訓為例,實訓內(nèi)容覆蓋了《路由與交換技術》、《WEB前端技術》、《網(wǎng)絡檢測與監(jiān)控》和《網(wǎng)絡服務與管理》。實訓內(nèi)容以企業(yè)的真實網(wǎng)絡項目為基礎進行開發(fā),開發(fā)出符合行業(yè)標準的實訓項目。與實訓項目配套開發(fā)出實訓指導書和配套的實訓資源。
2.3 實訓師資要配套
實訓效果的好壞在很大程度上取決于實訓實施過程中教師的職業(yè)技能水平、教學水平和責任心。為了提高教師的職業(yè)技能水平,必須為教師提供企業(yè)實踐鍛煉和職業(yè)資格認證培訓的機會。并且聘請企業(yè)工程師作為兼職實訓指導教師與校內(nèi)教師共同指導,從而在指導實訓的過程中能發(fā)揮企業(yè)教師項目經(jīng)驗豐富的優(yōu)點及校內(nèi)教師教學經(jīng)驗豐富的優(yōu)點,有效的保障實訓實施過程中的教學質(zhì)量。
為了保障實訓師資水平的持續(xù)穩(wěn)定,要定期考核實訓指導教師并提供相關的培訓進修意見,促進教師的可持續(xù)發(fā)展。
2.4 實訓過程要規(guī)范
所有的綜合實訓是基于工作過程開發(fā)的。為了達到預期的實訓效果,要求提供與企業(yè)工作環(huán)境相仿的實訓環(huán)境,并按照企業(yè)項目的實施過程和操作規(guī)范指導學生進行實訓。通過綜合實訓的訓練,學生能逐步的熟悉企業(yè)的項目實施流程和操作規(guī)范,從而能盡快地適應真實的工作崗位。
2.5 實訓考核要嚴格
實訓完成之后,對學生的考核評價是一個十分重要的環(huán)節(jié),如果考核評價不嚴格將會使學生不夠重視。首先要根據(jù)實訓內(nèi)容制定出規(guī)范的實訓考核標準,然后實訓指導教師要嚴格的根據(jù)實訓考核標準對學生進行考核。
實訓的考核標準要由企業(yè)工程師和校內(nèi)教師共同制定,要參照企業(yè)對人才的考核要求,考核學生的綜合能力,綜合能力主要包括學生的專業(yè)技術能力、學生的團隊協(xié)作能力、信息搜索與分析能力和成果展示能力等。
3 學期綜合實訓的實現(xiàn)
下面以計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)第三學期的綜合實訓為例,介紹本校綜合實訓的開發(fā)方法及成果。該綜合實訓是與三家網(wǎng)絡及網(wǎng)站建設公司合作開發(fā)的,開發(fā)團隊包括三名企業(yè)工程師和兩名校內(nèi)教師,下面就從實訓定位、實訓內(nèi)容、實訓實施、實訓師資及實訓考核五個方面介紹該綜合實訓。
《多鏈路網(wǎng)絡建設、運維及開發(fā)》實訓定位為綜合實訓,要求綜合覆蓋第三學期的專業(yè)課程,主要包括《路由與交換技術》、《網(wǎng)絡服務與管理》、《WEB前端技術》和《網(wǎng)絡檢測與監(jiān)控》專業(yè)課程。
實訓內(nèi)容以中型企業(yè)局域網(wǎng)的組建、運維及企業(yè)宣傳網(wǎng)站開發(fā)項目為基礎,要求學生完成六個項目任務:項目需求分析、網(wǎng)絡建設方案撰寫、網(wǎng)絡實施詳細設計(網(wǎng)站建設規(guī)劃)、網(wǎng)絡項目實施(網(wǎng)站開發(fā))、項目各模塊的測試、網(wǎng)絡系統(tǒng)集成和網(wǎng)絡綜合測試(網(wǎng)絡連通性測試、應用服務測試和網(wǎng)站測試)。最后提交項目文檔及實訓報告。
實訓的實施過程由校內(nèi)教師和企業(yè)工程師共同指導,教師在項目實施的過程作為項目的需求提供者及項目的質(zhì)量監(jiān)控者。學生按照企業(yè)項目實施的流程和規(guī)范完成實訓項目,依次為:(1)進行分組,組成項目組;(2)選擇出項目組的組長,組長帶領小組成員進行項目需求分析;(3)根據(jù)需求分析的結果進行任務分工,并指定各項目模塊的負責人;(4)各模塊的負責人帶領組員進行項目實施的規(guī)劃和詳細設計;(5)各項目模塊嚴格按照企業(yè)項目實施的規(guī)范要求進行實施;(6)各項目模塊的測試及排障;(7)項目各模塊的系統(tǒng)集成;(8)項目的綜合測試
實訓的考核標準要符合企業(yè)用人的考核標準,全方位的考核學生的綜合能力,同時要具備可操作性,從而確保教師在實訓過程中能按照該考核標準嚴格執(zhí)行。具體的考核標準如表1所示。
4 結語
本校計算機網(wǎng)絡專業(yè)的實訓課程定位準確、能全面地覆蓋相關課程并且具備了嚴格的考核標準。在實訓開發(fā)的過程中,注重校內(nèi)師資的培訓,從而確保實訓實施過程的規(guī)范性及實訓質(zhì)量。學生通過實訓逐步提高了技術的綜合應用能力和項目的實踐能力。通過兩輪的實施,用人單位及學生均反映實習階段的崗位適應能力明顯提高。
參考文獻
篇7
高職院校人才培養(yǎng)的定位上一直存在“向本科院校看齊”的問題,大部分高職院校網(wǎng)絡技術專業(yè)人才培養(yǎng)目標和就業(yè)面向不夠明確,人才培養(yǎng)目標的制定過程中沒有充分認識到職業(yè)崗位能力需求的重要性,目標的制定比較盲目,方向不夠明確,缺乏針對性和職業(yè)性。高職網(wǎng)絡技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式未能“與時俱進”。大部分高職院校人才培養(yǎng)仍使用學科體系的培養(yǎng)模式,不能很好地與網(wǎng)絡行業(yè)實際工作過程進行結合。高職網(wǎng)絡技術專業(yè)課程設置“理型化”,理論環(huán)節(jié)較多,實踐環(huán)節(jié)較少;知識結構陳舊,不能根據(jù)職業(yè)崗位能力需求對所學專業(yè)知識結構進行調(diào)整和改革,不能適應行業(yè)的實際需求。網(wǎng)絡技術更新速度很快,與之配套的網(wǎng)絡設施設備也在不斷更新,但高職院校因各種原因導致專業(yè)設施設備不能很好地滿足教學實踐的需求,學生實際動手能力相對較弱,畢業(yè)生的技能水平達不到就業(yè)單位的崗位要求。大部分都需要就業(yè)單位進行二次培訓才能真正上崗,導致就業(yè)單位所需承擔成本過高,學生對口就業(yè)率也大打折扣,最終導致網(wǎng)絡技術人才的供需不平衡。
2.高職網(wǎng)絡技術專業(yè)人才培養(yǎng)改革思路
(1)明確高職網(wǎng)絡技術專業(yè)人才培養(yǎng)目標及職業(yè)面向
高職網(wǎng)絡技術專業(yè)畢業(yè)生在具備適用的理論基礎知識的基礎上,具有較高的實踐技能的可從事微型計算機的操作與維護、網(wǎng)絡系統(tǒng)設計與運用、系統(tǒng)集成與技術支持、網(wǎng)絡工程施工與維護、網(wǎng)絡系統(tǒng)運行與維護、網(wǎng)絡管理與維護、網(wǎng)絡安全監(jiān)測與防范、網(wǎng)絡產(chǎn)品的營銷及售后服務等工作崗位的高素質(zhì)技能型人才。
(2)按技能學習原則確定“階梯遞進式”人才培養(yǎng)模式
網(wǎng)絡技術從技能學習過程來看,主要從微型計算機人手,完成計算機網(wǎng)絡基礎配置,保證連入辦公網(wǎng)絡的計算機能正常訪問、使用網(wǎng)絡,能及時處理辦公網(wǎng)絡中出現(xiàn)的各種故障;在辦公網(wǎng)絡的基礎上加入交換、路由設備,搭建部門、單位的局域網(wǎng)絡,并對其進行管理與維護:最后將局域網(wǎng)與局域網(wǎng)進行聯(lián)接,構建大型的廣域網(wǎng)絡,并對其進行管理與維護。按照這種層層遞進的學習原則,確定如圖1所示的“階梯遞進式”人才培養(yǎng)模式。
(3)以職業(yè)崗位核心能力為需求細化人才培養(yǎng)規(guī)格要求
在進行廣泛的企業(yè)調(diào)研和市場調(diào)研的基礎上,明確高職網(wǎng)絡技術專業(yè)學生的工作崗位,在高職網(wǎng)絡技術專業(yè)學生主要工作崗位中,主要需要完成的工作任務有:微機組裝與維護、辦公網(wǎng)絡的架構與維護、局域網(wǎng)設計與施工、局域網(wǎng)設備安裝調(diào)試、局域網(wǎng)故障測試與診斷、系統(tǒng)集成實施及廣域網(wǎng)設備接入與維護等幾個方面。
根據(jù)各工作崗位所需完成的典型工作任務。我們分析總結高職網(wǎng)絡技術專業(yè)所對應的職業(yè)崗位所需要的核心能力。并以此為基礎細化人才培養(yǎng)規(guī)格的要求。第一階段:微型計算機的組裝與維護中,需要學生具備能夠根據(jù)不同行業(yè)、不同需求和不同設備的特性,完成硬件、操作系統(tǒng)及常用應用軟件的安裝與維護的職業(yè)核心能力。第二階段:辦公網(wǎng)絡的架構與維護中。要求學生具備能夠積極分析客戶需求,并結合應用的實際情況,選擇合適的外圍設備和網(wǎng)絡介質(zhì)。能夠準確地繪制網(wǎng)絡拓撲圖,完成硬軟件的安裝與設置,實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)資源共享的職業(yè)核心能力。第三階段:局域網(wǎng)的搭建與維護中,在底層,要求學生具備對局域網(wǎng)進行規(guī)劃,繪制拓撲圖、完成網(wǎng)絡工程標書設計、對各個子系統(tǒng)進行施工與測試的職業(yè)核心能力:在上層,要求學生具備設備的選取、安裝和調(diào)試的職業(yè)核心能力,具備網(wǎng)絡硬軟件故障測試、分析故障原因、制定解決方案并予以實施的職業(yè)核心能力,具備對局域網(wǎng)中各系統(tǒng)集成進行設計和實施的職業(yè)核心能力。第四階段:廣域網(wǎng)的搭建與維護中,要求學生能根據(jù)不同企業(yè)需求,設計不同廣域網(wǎng)連接方案,選擇適當?shù)木W(wǎng)絡設備,利用模擬軟件完成廣域網(wǎng)的連接,并對其進行調(diào)試與維護的職業(yè)核心能力。這些典型工作任務的分析及對應職業(yè)崗位核心能力的總結與我們所選取的“階梯遞進式”人才培養(yǎng)模式是吻合的,也進一步說明“階梯遞進式”人才培養(yǎng)模式符合市場實際需求。
(4)構建“基于工作過程”的職業(yè)課程體系
結合市場實際需求,深入行業(yè)開展調(diào)研,與行業(yè)專家共同構建“基于工作過程”的職業(yè)課程體系,在課程體系中。明確基礎學習領域,專業(yè)學習領域及專業(yè)拓展學習領域,改變以往的理論與實踐分開教學的方式,引入“學做一體化”教學方式,職業(yè)綜合能力要求較高課程啟用“實訓專用周”,完成綜合實踐教學,以保證學生職業(yè)實踐技能的鍛煉。
在“基于工作過程”的高職網(wǎng)絡技術專業(yè)職業(yè)課程體系中,前期開設網(wǎng)絡技術應用基礎、微型計算機安裝調(diào)試、辦公網(wǎng)絡架構與維護等課程來培養(yǎng)學生運用網(wǎng)絡的基本能力。中期開設局域網(wǎng)綜合布線、局域網(wǎng)交換路由的配置與維護、局域網(wǎng)故障測試與診斷等課程來培養(yǎng)學生局域網(wǎng)組建與維護的基本能力。后期開設廣域網(wǎng)接入技術、系統(tǒng)安全、服務器搭建與維護、網(wǎng)絡攻擊與防御等課程來培養(yǎng)學生組建大型網(wǎng)絡,并對網(wǎng)絡進行安全管理與維護的基本能力。最后采用企業(yè)頂崗實習的方式,讓學生將所學各種職業(yè)能力轉換成真正的職業(yè)技能。
3.高職網(wǎng)絡技術專業(yè)人才培養(yǎng)實施保障
(1)高職網(wǎng)絡技術專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)教育的實施保障
專業(yè)人才培養(yǎng)方案中素質(zhì)教育活動設計是以學生職業(yè)生涯發(fā)展、職業(yè)準備與準人為主線,以校園文化品牌活動為載體,圍繞專業(yè)認知、企業(yè)文化理念、職業(yè)技能訓練、社會公德與職業(yè)道德養(yǎng)成、職業(yè)習慣培養(yǎng)展開的,通過開展專業(yè)認識、企業(yè)文化講座、微型安裝調(diào)試比賽、ISAS比賽、網(wǎng)絡施工競賽、局域網(wǎng)設計與實現(xiàn)技能競賽等教育活動。配合專業(yè)教學更好地培養(yǎng)學生良好的職業(yè)素養(yǎng),全面實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標。
(2)高職網(wǎng)絡技術專業(yè)實訓教學的實施保障
依據(jù)基于工作過程的課程體系基本思路,將各課程設計項目化,在實訓教學環(huán)節(jié)中重點體現(xiàn),利用校內(nèi)微機組裝實訓室、綜合布線實訓室、網(wǎng)絡綜合實訓室等專業(yè)實訓室完成課程設計中單一項目的實踐教學環(huán)節(jié);利用形式多樣、功能明確的校外實訓基地,聘請企業(yè)技術能手和專業(yè)技術人員對參與學生頂崗實習指導,深度開展校企合作,完成課程設計中整體項目的實踐教學環(huán)節(jié),通過置身于企業(yè)工作環(huán)境,體驗企業(yè)丁作方式,感受企業(yè)文化氛圍,提高學生感性認識和職業(yè)技能水平。
(3)高職網(wǎng)絡技術專業(yè)“雙師”結構師資隊伍的實施保障
建立和完善“雙師”結構師資隊伍,打破原有純校內(nèi)教師進行教學的局面,從企業(yè)引進具有實際丁作經(jīng)驗的工程師來校任教,將專業(yè)骨干教師送人企業(yè)進行企業(yè)定崗鍛煉,學習企業(yè)中最先進的技術,將企業(yè)中的實際項目、實際工作環(huán)境及實際工作技能要求帶回課堂,指導教學。我們網(wǎng)絡技術專業(yè)教師團隊中,專任教師數(shù)占42%,企業(yè)兼職教師占58%,具有“雙師”資歷的教師占75%,年齡在35周歲以下的教師占77%,36~50周歲的占23%,打造出了一支具有豐富實戰(zhàn)經(jīng)驗的,專、兼職教師比例均衡的,年齡結構分布合理的專業(yè)“雙師”結構師資隊伍,保障網(wǎng)絡技術專業(yè)理論與實踐教學的實施與開展。
篇8
[關鍵詞]教研統(tǒng)一 人才培養(yǎng) 方法與機制
[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)07-0114-03
一、引言
關于大學高水平本科人才的培養(yǎng),其影響因素很多,而圍繞教學與科研相互關系的討論或說爭論長期以來一直是高等教育研究領域備受關注的重要課題。[1]大學最核心的任務是確保本科教育質(zhì)量,如果科研除了有利于人才培養(yǎng)之外,不能很好地服務本科教育,將喪失可持續(xù)發(fā)展的潛力;而將知識創(chuàng)新與教授有機結合起來,有效發(fā)揮科研的人才培養(yǎng)功能,對高校教學水平提高、教師教研水平提升、學生學習效果改善具有積極甚至無可替代的作用。
綜觀世界一流大學,無不要求其教師教學科研水平。我校從頂層設計角度制訂了“教研統(tǒng)一”的辦學理念。[2]筆者長期從事集成電路設計領域的科研與教學工作,結合專業(yè)特點,將多年來在教學與科研相互促進融合方面的探索進行梳理,并對其中面臨的困難與挑戰(zhàn)進行了思考。
二、教研統(tǒng)一的探索
目前國內(nèi)不少大學存在不同程度的“科研先行”發(fā)展理念,造成了教學的“短板”。為促進集成電路設計與集成系統(tǒng)專業(yè)工程應用型人才的培養(yǎng),本專業(yè)一線教師長期積極探索科研促進和服務教學的方式方法,將先后承擔的國家自然科學基金重點項目、國家“863”重大專項、國家自然科學基金項目、國家科技攻關項目,以及省部級、廳局級、橫向項目等數(shù)十項科研項目及成果以多種方式融入本科教學,努力使科研引領教學水平的提升,整個教學科研團隊先后于2010年和2012年被評為“陜西省省級教學團隊”――通信專用集成電路設計核心課程教學團隊和“陜西省首批重點科技創(chuàng)新團隊”――西安郵電大學通信專用集成電路與集成系統(tǒng)重點科技創(chuàng)新團隊,探索形成了“科研嵌入”理論教學內(nèi)容、“科研反哺”實踐教學環(huán)境、“科研提高”師資隊伍建設和“科研啟發(fā)”應用型人才培養(yǎng)的教研統(tǒng)一方案,努力提高科研對教學的貢獻率。
(一)“科研嵌入”理論教學內(nèi)容
為了踐行“教研統(tǒng)一”,在理論教學方面,貫徹科研項目分模塊進課堂、進實驗、進畢業(yè)設計,落實前沿技術進講義、進習題、進考試環(huán)節(jié),同時根據(jù)科研項目開發(fā)實際,總結工程經(jīng)驗,凝練科研案例,編寫系列教材。通過將科研子模塊“嵌入”教學、“嵌入”教材,豐富了教學內(nèi)容,拓寬了學生視野,提高了學生實踐能力,實現(xiàn)了科研成果進課堂、教學水平上臺階的目標。近年來承擔并以多種形式融入教學的主要科研項目有:
項目1:國家自然科學基金面上項目“三維視頻處理系統(tǒng)芯片動態(tài)可重構可編程體系結構研究”,經(jīng)費160萬元;
項目2:陜西省科技統(tǒng)籌項目“北斗二號 / GPS雙模接收機芯片組”,經(jīng)費150萬元;
項目3:陜西省重大創(chuàng)新專項“雙網(wǎng)數(shù)字傳真機開發(fā)”,經(jīng)費75萬元;
項目4:陜西省重大創(chuàng)新專項“SDH片上系統(tǒng)設計與實現(xiàn)”,經(jīng)費50萬元;
項目5:國家自然科學基金重點項目“新一代圖形處理系統(tǒng)芯片體系結構及關鍵技術研究”,經(jīng)費440萬元;
項目6:某國防項目“圖形處理器IP研發(fā)”,經(jīng)費99萬元;
項目7:陜西省“13115”創(chuàng)新專項“高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡包交換芯片研制與開發(fā)”,經(jīng)費135萬元;
項目8:國家“863”重大專項“基于NOC的多處理器系統(tǒng)片上高性能互連技術研發(fā)”,經(jīng)費200萬元;
項目9:國家“863”項目“寬帶交換高速交換芯片的研究開發(fā)”,經(jīng)費360萬元;
項目10:國家自然科學基金“無線通信自重構容錯NOC研究”,經(jīng)費60萬元。
上述項目與理論教學、實踐教學以及集中實踐環(huán)節(jié)相結合的具體操作如下:
1.集成電路專業(yè)導論:將項目1“APU體系結構、計算模式統(tǒng)一等”作為內(nèi)容;將項目2“北斗、GPS以及伽利略等”的對比研究作為內(nèi)容;將項目8“片上網(wǎng)絡NOC的項目”引入教學;將項目9“電路交換、分組交換的發(fā)展及研發(fā)現(xiàn)狀”引入課堂。
2.數(shù)字集成電路設計:將項目1、5中“涉及的長線、功耗、缺陷問題引入教學”作為內(nèi)容;將項目6、7中的模塊作為案例用于新編教材;將項目9“PLL、CDR單元、全定制振蕩器”作為教學案例。
3.集成電路工藝原理:將項目1、5中“紅墻問題、三維工藝”引入教學;項目7、9、10成果引起企業(yè)關注,與航天某所建立工藝聯(lián)合實驗室;將項目9開發(fā)過程中針對工藝的比較引入教學。
4.EDA技術實驗:以項目1“4×4可重構陣列”,項目3“將圖像CIS掃描、熱敏打印頭以及步進電機控制電路”,項目4“字符重排、幀定位等單元設計”,項目5和6“命令處理器”作為教學案例;將項目7、8、9、10前端設計中積累的代碼編寫經(jīng)驗、綜合腳本撰寫方法引入教學,將設計后端的STA用于新編教材中。
5.SoC設計方法學:以項目7、8、9的研發(fā)流程作為典型的SoC設計流程進行對比講解。
6.計算機組成與設計:將項目1、5“ILP、OLP、DLP的統(tǒng)一”作為課程的主題研討內(nèi)容。
7.Verilog HDL數(shù)字系統(tǒng)設計:將項目1、5“反饋環(huán)、命令處理器、存儲管理器等”作為大型實驗案例;將項目4、7、9“PRBS序列產(chǎn)生、字符重排、幀定位單元”作為實驗內(nèi)容;將項目8、9、10“將分配管理單元、虛通道路由器”作為案例,并將驗證平臺的搭建作為大型案例引入教學。
8.通信原理:依據(jù)項目3建議授課教師將傳統(tǒng)傳真協(xié)議T.30、網(wǎng)絡傳真協(xié)議等引入課程;依據(jù)項目4建議授課教師將SDH內(nèi)容講解與項目開發(fā)結合起來;依據(jù)項目4、9建議授課教師將世界上第一套符合ITU-T標準STM-256幀結構的40G SDH設備等引入課程。
9.基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設計:將項目1、5“如何在Micro Blazer上移植操作系統(tǒng)、如何與底層電路交互”作為案例;將項目3雙網(wǎng)傳真機作為典型的嵌入式系統(tǒng)引入教學。
10.FPGA課程設計:將項目1和5“反饋環(huán)、Cache開發(fā)、命令處理器”,項目9、10“隊列管理、VC分配、交換分配”等簡化后作為題目。
11.集成電路設計課程設計:將項目1和5“幾何變換、三維剪裁、圖元裝配”,項目9、10“隊列管理、VC分配、交換分配”等作為題目。
12.SoPC課程設計:將項目3、5、6、7電路驗證轉化為SoPC方式進行以作為課程設計題目,項目7、8“PRBS序列產(chǎn)生、字符重排、幀定位等單元的開發(fā)”作為題目。
13.畢業(yè)設計:將項目1、5、6“基于可重構陣列的DCT變換、2D加速器、命令處理器、像素染色器等”,項目3“傳真機方案設計、模塊電路設計、軟件方案、通信協(xié)議等”,項目4、7、9“PRBS序列產(chǎn)生、字符重排、幀定位等單元增加基于C的驗證”,項目9、10“隊列管理、VC分配、交換分配、torus結構等”,項目8“驗證涉及的基于SV的驗證平臺、PLI平臺等”作為畢業(yè)設計題目。
(二)“科研反哺”實踐教學環(huán)境
集成電路設計是一個工程實踐性很強的領域,所需的儀器設備、工具軟件、工作條件成本高昂,建立完善的設計實踐環(huán)境常令學科建設經(jīng)費捉襟見肘。而在承擔各級各類科研項目的過程中,逐步建立起了較高水平的科研平臺,如部級重點實驗室、省級工程中心、校企聯(lián)合實驗室等,在這些科研平臺上積累了豐富的硬件資源、空間資源和人才資源。通過探索“科研反哺”,對實踐教學環(huán)境的建設和提升起到了積極的促進作用。具體措施包括:
1.共享科研平臺的硬件資源,提升學生實踐環(huán)節(jié)的物質(zhì)基礎:在高水平科研帶動下,先后投入數(shù)千萬元建立了集成電路設計環(huán)境、工藝生產(chǎn)線,并與Altera、Xilinx、Intel、TI、廣州周立功、772所等建立了聯(lián)合實驗室,相關的儀器、設備、開發(fā)工具等通過合理共享逐步向本科生開放,向實踐教學資源轉化,提升了實踐環(huán)境的物質(zhì)基礎。
2.利用科研平臺的空間資源,為學生提供校外實習實訓的機遇與環(huán)境:通過科研合作,先后與烽火、中興、華為、兗礦、煤炭科學院、深亞等相關設計企業(yè)、終端用戶等建立了校外實習基地,豐富了學生的實習實訓環(huán)境。
3.發(fā)揮科研平臺的人才優(yōu)勢,轉化為第一、第二課堂的教學優(yōu)勢:主持和參與科研項目的高水平教授、中青年教師、碩士研究生等是科研平臺的人才優(yōu)勢,強調(diào)實施教授年授課學時數(shù)不低于120學時、項目負責人至少承擔一門本科生專業(yè)課、青年教師指導學生參加興趣小組和學科競賽、碩士研究生承擔助教等一系列措施,對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了積極作用。
通過上述舉措,先后建設了陜西省實驗教學示范中心――“計算機與微電子學實驗教學中心”和“電工電子實驗教學中心”、陜西省人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)――“電子信息工程應用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)”和“集成電路設計與集成系統(tǒng)工程應用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)”。
(三)“科研提高”師資隊伍水平
集成電路設計的工程性要求教師必須具備豐富的實踐經(jīng)驗,而科研正是彌補經(jīng)驗“短板”的有效途徑。在具體實踐中采取的“科研提高”師資水平的措施主要有:
1.劃撥科研經(jīng)費資助青年教師攻讀碩士、博士:為了培養(yǎng)青年教師,形成人才梯隊,一線青年教師先后有6人都是在科研項目專門審批劃撥的經(jīng)費資助下攻讀博士、碩士,畢業(yè)后先后承擔了陜西省自然科學基金項目、教育部重點項目、陜西省教育廳專項項目等10余項;多名青年教師指導本科生、研究生參加學科競賽,先后獲得大學生電子設計競賽陜西省一等獎第一名和全國二等獎多次、研究生電子設計競賽西北賽區(qū)特等獎兩次、全國二等獎和三等獎各一次以及全國優(yōu)秀指導教師獎。
2.人才引進注重科研方向、優(yōu)勢互補:在師資隊伍建設中,注重科研經(jīng)歷、工程能力、國際背景,如引進的美籍全職教授有Nvidia、貝爾實驗室、猶他大學等國際知名企業(yè)、科研院所長達29年的開發(fā)經(jīng)歷,并被聘為陜西省“百人計劃”特聘專家。
(四)“科研啟發(fā)”應用型人才培養(yǎng)
通過科研融入教學,對啟發(fā)學生潛力、培養(yǎng)學生工程應用能力起到了積極作用;同時選拔興趣濃厚者作為科研助手參與項目研發(fā),由高水平教授直接指導,這些學生有多名進入Intel、MTK、華為、中興等知名企業(yè),擔任開發(fā)經(jīng)理、技術骨干等關鍵崗位,或考取知名高校的研究生,并迅速成長為導師科研團隊中的骨干成員。
總之,科研成果分模塊進課堂,豐富了教學內(nèi)容;前沿技術進教案,拓寬了學生視野;科研設備向教學資源轉化,改善了教學條件;堅持高水平教授為本科生授課,保障了教學中心地位;總結科研和工程經(jīng)驗,更新了教學內(nèi)容,出版了系列教材,提高了學生工程實踐能力,形成了科研促進教學的良好局面。
三、教研統(tǒng)一的思考
盡管在多年的教學科研實踐中摸索了一些“教研統(tǒng)一”的方式方法,但終究不是機制,無法形成長效。而“教師的薪水、晉升,最終是依據(jù)其科研成果,而不是其教學績效,大學制訂的教師學術獎勵體系中幾乎看不到教學的影子”[3],“教學和科研的統(tǒng)一正在隨著科研的興盛及二者之間激勵機制的不平衡而受到破壞,科研正在越來越遠離教學,甚至是毫不相干”。[4]那么,如何讓教師發(fā)揮主觀能動性,積極投身教研統(tǒng)一的探索?又如何讓學生積極投身運用專業(yè)知識解決實際問題的實踐,為學生實踐能力培養(yǎng)與提高形成合力呢?
(一)倡導研究性教學
大學師資管理模式、績效考核方式?jīng)Q定著大學教師的工作方式、工作效率和工作效果[5],畢竟對多數(shù)人而言,指揮棒在哪里,工作的方向就在哪里。因此對工程實踐性強的專業(yè),可從教學的要求上倡導研究性教學,從績效考核上拉近、拉平教學與科研獎勵,不僅讓只灌輸書本知識的現(xiàn)象得到改觀,也讓學術水平高的教師有意愿對學生傾囊相授。
同時,一個高效的科研團隊必然也是一個優(yōu)勢互補的水平梯隊,而一個專業(yè)的教學也是理論與實踐、抽象與具體、構想與實現(xiàn)的結合。因此,可從校級層面上制訂科研團隊對專業(yè)教學的工作目標,再由科研團隊細分任務與計劃,并分解科研項目,組織教學活動,做到教師人盡其才,學生人盡其用,這樣既可以調(diào)動教師積極性,又可以發(fā)揮學生能動性。
(二)強調(diào)教學中心地位
從教師角度看,教學過程中應著重關注學生的學習過程,以教學為中心,以學生為主體,以教師為主導,以學習為主線。在基礎課、專業(yè)基礎課的支持下,專業(yè)課教學可以按“問題驅動、案例驅動、項目驅動、前沿驅動”的節(jié)奏循序漸進,逐步提升。教學方式方法的改革將在一定程度上促進“教研統(tǒng)一”的踐行。
(三)發(fā)揮學生科研潛力
從學生角度看,專業(yè)知識的掌握程度,除了卷面成績外,還可以有多種表現(xiàn)形式,如:1.參加教師科研項目,獨立運用專業(yè)知識或在教師指導下多方查閱、調(diào)研,完成相關模塊的設計,并撰寫小論文或申請國家發(fā)明專利,或錄用或發(fā)表,或實審或授權;2.參加學科競賽,競賽題目可以從日常應用角度激發(fā)學生的靈感,也可是教師科研項目轉化,通過自由組隊,在省級及以上政府機構組織的裝試性競賽、國家級行業(yè)協(xié)會組織的裝試性競賽上獲獎等。對諸如此類情形,從學校學院角度給以獎勵、鼓勵,也將在一定程度上促進“教研統(tǒng)一”的踐行。
四、總結
本文結合集成電路設計專業(yè)工程實踐性強的特點,在長期的教學科研實踐中,探索出了一套“科研嵌入”理論教學內(nèi)容、“科研反哺”實踐教學環(huán)境、“科研提高”師資隊伍建設和“科研啟發(fā)”應用型人才培養(yǎng)的教研統(tǒng)一方案;同時為了實現(xiàn)科研促進教學、提高人才培養(yǎng)的效果,從學校角度、教師角度和學生角度思考了倡導研究性教學、強調(diào)教學中心地位、發(fā)揮學生科研潛力的“教研統(tǒng)一”長效機制。
[ 注 釋 ]
[1] 梁林梅.國外關于本科教學與科研關系的探析[J].江蘇高教,2010(3):67-60.
[2] 盧建軍.深化高教改革要抓好頂層設計[N].光明日報,2014-06-17.
[3] Serow R C.Research and teaching at a research university[J].Higher Education,2000(4):449-463.
篇9
摘 要:從提高大學生創(chuàng)新實踐能力的需求出發(fā),闡述實踐環(huán)境建設對培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力的積極作用,結合大連東軟信息學院的實際情況,提出基于TOPCARES-CDIO人才培養(yǎng)模式的實踐環(huán)境建設方案,并提出相關保障措施。
關鍵詞:TOPCARES-CDIO;實踐環(huán)境;Labform
基金項目:遼寧省教育科學“十一五”規(guī)劃畢業(yè)生就業(yè)研究專項重點課題――基于提高就業(yè)能力的全程化大學生就業(yè)指導體系的研究”(ZX08009)。
作者簡介:孟萍,女,高級工程師,研究方向為軟件工程、項目管理;孫劉攏男,講師,研究方向為項目管理、技術經(jīng)濟。
面對21世紀知識經(jīng)濟新時代,社會和企業(yè)對具有創(chuàng)新實踐能力的IT應用型人才的需求日益增長。高等學校如何對大學生加強創(chuàng)新教育,培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才,對于實現(xiàn)科教興國的戰(zhàn)略目標,適應社會經(jīng)濟和科學發(fā)展的需要,具有十分重要的意義[1]。要培養(yǎng)創(chuàng)新實踐型人才,關鍵是要提供有利于人才成長成才的條件和環(huán)境。工程專業(yè)學生的個人、人際交往能力以及產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)建造能力,必須在真實的工程實踐環(huán)境中得到鍛煉和培養(yǎng),因此,工程實踐環(huán)境是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的一個關鍵要素。實踐證明,推動工程實踐環(huán)境的建設是提高大學生創(chuàng)新實踐能力的有效途徑。
1 TOPCARES-CDIO與工程實踐環(huán)境
TOPCARES-CDIO是以先進的CDIO國際工程教育理念為基礎,結合學院實際,構建出的獨具特色的工學結合人才培養(yǎng)能力指標體系。TOPCARES即指圍繞包括技術知識和推理能力、開放式思維與創(chuàng)新、個人職業(yè)能力、溝通表達和團隊合作能力、態(tài)度與習慣、責任感、價值觀、實踐構思、設計、實現(xiàn)和運行為社會的貢獻等能力指標體系,規(guī)劃專業(yè)人才培養(yǎng)方案、設置課程教學大綱和項目教學大綱,并從構思、設計、實現(xiàn)和運作四個階段開展項目式教學。實踐環(huán)境的建設是實施TOPCARES-CDIO人才培養(yǎng)模式的一個重要組成部分。
在CDIO教育理念中,實踐環(huán)境被定義為為學生提供成功的設計―實現(xiàn)經(jīng)驗、具有合適工作空間、設備及工具的學習環(huán)境和設施條件,是CDIO十二條標準之一。實踐環(huán)境可以是新建的樓房或對其他使用功能進行重新定位的場所或房間,能夠支持簡單及復雜的個人或項目小組進行構思-設計-實施-運行的全過程。實踐環(huán)境可以吸引學生在具有激勵性的環(huán)境中一起工作,以強化學生的學習動力。一旦學生在這些實踐環(huán)境建立了一種工作模式,教師就可以融入其中,以加強師生間的互動。實踐環(huán)境還應同時具有社會功能,能夠為社會服務[2]。
2 實踐環(huán)境建設的現(xiàn)狀
學院一直非常重視實踐環(huán)境的建設,目前學院的實踐環(huán)境包括實驗室50多個,多媒體教室?guī)装匍g。所有實驗室均具有專業(yè)實驗設備、多媒體教學設施和完善的網(wǎng)絡環(huán)境,包括PC機、高性能服務器、圖形工作站、網(wǎng)絡交換機、路由器、防火墻、嵌入式開發(fā)板、FPGA開發(fā)板、電子實驗箱、蘋果機等電子設備。校園內(nèi)建有千兆以太網(wǎng),桌面百兆,并有30 000多個網(wǎng)絡信息點以及3個網(wǎng)絡中心,學生以有線或無線方式在校園的任一角落可隨時接入高速的校園網(wǎng)絡。
隨著學院發(fā)展的不斷擴大,學院實踐環(huán)境建設的不足逐漸顯現(xiàn)出來,學生人數(shù)已經(jīng)突破萬人,實踐環(huán)境的規(guī)模已經(jīng)很難滿足學生的需要,實踐環(huán)境建設任務十分緊迫。對此,需要建設的實踐環(huán)境種類較多,而各類實踐環(huán)境在建設過程中沒有統(tǒng)一的執(zhí)行規(guī)范,導致實踐環(huán)境建設工作的效率不高。另外,實踐環(huán)境建設資金比較緊張,如何能在有限的資金支持下建設出更適應于學生需要的實踐環(huán)境成為一個亟待解決的問題。
3 以TOPCARES-CDIO為基礎開展實踐環(huán)境建設
為了解決學院實踐環(huán)境建設中的上述問題,我們必須根據(jù)專業(yè)建設與發(fā)展的需要,按照培養(yǎng)職業(yè)化、實用化、個性化人才條件的要求,結合CDIO對工程實踐環(huán)境的要求,以學生為中心構建與TOPCARES- CDIO人才培養(yǎng)模式相適應的實踐教學環(huán)境,進行有針對性的實踐環(huán)境建設的改革。結合我院的實際,實踐環(huán)境的建設不能只局限在物理實踐環(huán)境,可以從多個角度、不同側面進行考慮,發(fā)揮校企合作優(yōu)勢,加快虛擬平臺的開發(fā),加強大學生創(chuàng)業(yè)中心的管理,同時兼顧傳統(tǒng)的物理實踐環(huán)境,構建五大類具有自身特點的學生實踐環(huán)境。詳見圖1。
圖1 實踐環(huán)境建設分類
3.1 基于Web的虛擬實踐平臺
Labform是一個開放的虛擬實踐平臺,學生可以基于該平臺進行遠程實驗操作,可以獲得大量的開放源碼供實驗參考,充分利用本地的實驗資源庫。英語強化系統(tǒng)、在線大學、英語在線、日語在線等都是基于網(wǎng)絡的實驗平臺。目前學院這種基于網(wǎng)絡的實踐環(huán)境已經(jīng)初見成效,學生可以充分利用零星時間進行實訓項目操作,目前學院兩個最大的學生網(wǎng)站“25小時網(wǎng)站”、“42網(wǎng)絡技術小組”就是學生利用學院網(wǎng)絡環(huán)境開發(fā)完成的。
在開發(fā)虛擬實驗平臺的同時,我們還將進行虛擬實驗課件的開發(fā),如計算機組成原理虛擬課件、數(shù)據(jù)庫SQL練習課件,同時,將逐漸把網(wǎng)絡路由器模擬軟件集成到Labform中,如思科網(wǎng)絡學院FLASH版模擬實驗器、Routersim和Boson 實驗模擬器。我們還將逐漸增加ERP、CRM等軟件,并通過統(tǒng)一接口集成到Labform平臺上,這樣使信管專業(yè)學生在學院里能得到更多的實踐演練機會,增強對企業(yè)工作的適應性,在畢業(yè)后能更快更好的融入到實際工作中。
3.2 教學應用實驗室
實驗室建設是實踐環(huán)境建設中重要的組成部分,也是學院投入財力物力最大的一部分。根據(jù)學院實踐教學體系的總體規(guī)劃,我們已逐步建立并完善了七大系列院級實驗室,包括計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡、嵌入式系統(tǒng)、電子與通信工程、數(shù)字藝術、信息系統(tǒng)和語音實驗室。中心實驗室建設在與各系教師共同調(diào)研的前提下,嚴格按照ISO9001質(zhì)量體系標準,推進需求分析、設計、執(zhí)行、維護4個主要建設階段。實驗室總建筑面積3 000多平方米,擁有服務器、工作站、海量存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡交換與網(wǎng)絡安全設備、嵌入式開發(fā)平臺、電子電路實驗箱與儀器儀表、FPGA開發(fā)平臺、蘋果機、圖形工作站、音頻/視頻采錄編設備、高性能PC等設備共2 000多臺套。
在學院自行投資的基礎上,實驗中心積極爭取政府支持,先后完成了國家級職業(yè)教育實訓基地建設專項項目“計算機應用技術實訓基地”和實訓基地支持獎勵項目“計算機應用與軟件技術實訓基地”的建設工作,并順利通過了政府檢查組的驗收。兩批實訓基地建設完成后,大大增強了學院的工程實踐場所條件,為實驗實踐教學的順利開展發(fā)揮了重要作用。
實驗室實行開放制度,在保證日常教學需要的同時,為學生自主學習和訓練提供良好的環(huán)境和支持;逐漸在學生中形成了一種開放、合作的學習氛圍,拓展實驗教學的時間和空間,激發(fā)了學生學習的熱情,推動了實驗課程體系的建設。實驗室院內(nèi)開放主要包括技術課題競賽訓練,社團活動、認證培訓和考試、期中期末機考、師生實訓、精品課程錄像和后期編輯、學生畢業(yè)設計、學生凱思考試、留學生課程、研究生課程等,院外開放包括寒暑假全省雙師培訓、院外培訓項目,以及政府部門的會議、考試、培訓、科技項目評審等等。幾年來,對院外實行有償開放為學院創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟效益。
3.3 校企共建實踐環(huán)境
學院先后與IBM、SUN、Intel、Skillsoft、BEA、SAP、HP、CISCO、Toshiba等著名跨國IT企業(yè)建立了緊密的教育合作關系,成立了十余個聯(lián)合實驗室,這些基于企業(yè)的實踐環(huán)境為學生提供了具有專業(yè)特色的實踐環(huán)境;同時整合企業(yè)先進教育資源,形成E-learning在線學習資源,使學生接受最先進的現(xiàn)代IT教育。學院還邀請IBM、HP、Intel、東軟等企業(yè)的技術專家來院培訓、委派教師赴企業(yè)實訓以及進行實踐能力訓練,不斷提升教師實踐教學能力。
學院一貫積極開展對外交流與合作,引進國際企業(yè)的先進的產(chǎn)品與技術,打造優(yōu)良的實驗教學環(huán)境。近年來通過建立聯(lián)合實驗室、開展師資培訓、推廣認證技術等合作方式,不僅使學院得到了很多先進的設備和軟件,提高了教師掌握先進技術的水平,而且在人才培養(yǎng)方面產(chǎn)生了很好的社會效益,學院在社會和教育行業(yè)的積極影響和示范效應十分明顯。
除了共建實驗室,學院還與簡柏特大連有限公司、大連路揚科技有限公司、大連英浩科技有限公司、大連億達信息技術有限公司、北京東軟慧聚信息技術有限公司等多家公司簽署合作協(xié)議,建立學生校外實訓基地。與企業(yè)的密切合作拉近了學生與企業(yè)的距離,為學生畢業(yè)后更快的融入社會打下了堅實的基礎。
3.4 大學生創(chuàng)業(yè)中心
為了進一步調(diào)動學生的學習積極性,學院設立了大學生創(chuàng)業(yè)中心―SOVO,在各教學系下設學生虛擬公司,為學生搭建了另一塊開放的實踐環(huán)境。開展校內(nèi)及校外大量實際項目的訓練促進了學生“從知識到能力,從學校到企業(yè)”的轉變,提升了學生就業(yè)的競爭優(yōu)勢。SOVO通過吸納企業(yè)的真實項目,營造仿真企業(yè)的實踐教學環(huán)境,構建企業(yè)案例庫,面向全院學生開展多種崗位實訓及創(chuàng)業(yè)教育,強化培養(yǎng)了學生的應用和創(chuàng)新能力,積極支持有創(chuàng)業(yè)能力的學生進行自主創(chuàng)業(yè)。
3.5 可教學化的實訓資源體系
為培養(yǎng)具有實際項目經(jīng)驗、動手能力強的 IT工程師,學?;赥OPCARES- CDIO人才培養(yǎng)模式,對企業(yè)的案例進行可教學化開發(fā),建設了多個方向的實訓教學資源體系,包括Java、嵌入式、.NET、網(wǎng)站設計制作、系統(tǒng)維護等。實訓中心的教師除了開發(fā)實訓體系以外,還指導學生進行實訓項目的開發(fā),提高學生的技術水平和溝通能力。
4 實踐環(huán)境建設的保障措施
在進行多角度實踐環(huán)境建設的同時,我們還制訂了相關的實踐環(huán)境建設的保障措施,保證實踐環(huán)境建設工作的順利進行。
4.1 組織保障
學院統(tǒng)一組織安排,由實驗中心協(xié)同相關部門負責統(tǒng)籌規(guī)劃實踐環(huán)境的建設,并負責實踐環(huán)境的日常管理和實驗實踐教學實施工作,組成實踐環(huán)境建設工作領導小組,由各職能部門相關負責人和相關專家組
成,定期召開會議協(xié)調(diào)實踐環(huán)境教學、儀器設備、用房、實驗人員等問題,進行實踐環(huán)境建設重大方案決策,對中遠期實踐環(huán)境建設提出建議和意見,參與實踐環(huán)境管理制度的審議。
4.2 制度保障
實踐環(huán)境建設制度是實踐環(huán)境建設順利進行的保障,是各項工作規(guī)范化的依據(jù)。為此學院遵循ISO9001質(zhì)量體系,將項目管理的思想應用于實踐環(huán)境建設中,出臺了《大連東軟信息學院實踐環(huán)境建設流程》、《大連東軟信息學院實踐環(huán)境儀器設備購置、驗收和帳務管理流程》、《大連東軟信息學院實踐環(huán)境工作人員崗位職責》、《大連東軟信息學院實踐環(huán)境建設總結報告》等一系列規(guī)章制度和工作流程,使實踐環(huán)境建設工作有章可循,為實踐環(huán)境建設工作順利、高效的進行提供了保障。
4.3 技術保障
學院擁有一支來自IT企業(yè)并堅持在開發(fā)一線的實驗實訓及管理隊伍,借助于東軟集團和眾多著名IT企業(yè)在內(nèi)的教育合作伙伴,加強實驗實訓隊伍建設,
掌握新技能提高實驗實訓教學水平,是建設實踐環(huán)境的可靠技術保障。
4.4 經(jīng)費保障
由學院領導牽頭,財務等部門配合,多方面多渠道積極爭取落實建設資金,學院建立了運行經(jīng)費保障制度,每年用于實踐環(huán)境建設和學生實踐的運行經(jīng)費達300萬元左右,包括新建、改擴建實驗室、實踐環(huán)境日常運行與管理維護、實驗耗材、儀器維護維修等。
5 結語
實踐環(huán)境建設是TOPCARES-CDIO人才培養(yǎng)模式的重要組成部分,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力的有力保障[3]。高等學校需要不斷的探索和實踐,踐行科學發(fā)展觀,要從創(chuàng)新實踐的切入點出發(fā),切實加強學校實踐環(huán)境的建設工作,充分發(fā)揮實踐環(huán)境在推行創(chuàng)新實踐教育中的重要作用,通過建立健全的實踐環(huán)境建設運行機制,探索和構建創(chuàng)新實踐教育的人才培養(yǎng)模式,持續(xù)創(chuàng)新,為社會培養(yǎng)更多的“實用化、國際化、個性化”的創(chuàng)新實踐人才!
參考文獻:
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The Exploration and Practice of the Practice Environment Construction
Based on TOPCARES-CDIO
MENG Ping1, SUN Liujie2
(1. Dalian Neusoft Institute of Information Lab Center, Dalian 116023, China; 2. Faculty of Vehicle Engineering & Mechanics,
Dalian University of Technology, Dalian 116024, China)
篇10
關鍵詞:智能樓宇;網(wǎng)絡工程;仿真實訓
智能大廈是智能樓宇的另一種稱呼,它是將多種技術融合為一體的一種智能系統(tǒng)。主要包括建筑技術、計算機技術和通信技術等。它的出現(xiàn)能使工程投資更加合理、設備和信息更加靈活和科學化,提高工作效率,是能夠適應現(xiàn)代信息技術快速發(fā)展的一種新型建筑。智能樓宇的核心是5A技術,它將這五個系統(tǒng)有機靈活地綜合調(diào)控和管理,實現(xiàn)在智能建筑中最優(yōu)的組合,使大部分的智能建筑擁有安全、便利、高效和節(jié)能的特點。智能樓宇也是一個交叉性的學科,其不僅涉及計算機技術和通訊技術,還涉及建筑技術、自動控制技術等??偠灾絹碓蕉嗟男录夹g被運用到智能樓宇當中。
1智能樓宇的含義和功能介紹
(1)智能樓宇最先起源于20世紀90年代,第一個智能樓宇出現(xiàn)在1984年的美國,人們將一所舊的金融大廈改裝成為了一個集通信、配電、供水于一身的智能大廈。(2)智能樓宇的概念還未得到完全的統(tǒng)一,但是都有一個共性,那就是智能樓宇一定是一個集多種系統(tǒng)于一身的系統(tǒng)化工程,可以提供安全舒適便利的環(huán)境,體現(xiàn)出智能和人性化的特點。(3)智能樓宇的主要功能如下。①信息處理功能。大部分的智能樓宇中都配備自動信息控制系統(tǒng),這種系統(tǒng)不單單局限在該建筑之中,而是對整個地區(qū)或者社會的信息的一種監(jiān)控。②自動化功能。智能樓宇當中的排水、照明、供電、空調(diào)等各種系統(tǒng)都是自動化控制,可以實現(xiàn)各個設備間的管理自動化,形成一個健全的自動化防火防災的控制系統(tǒng)。③智能樓宇在管理方面的主要功能。智能樓宇是各種系統(tǒng)的總和,其中最重要的就是廣播以及照明系統(tǒng),除此之外,智能樓宇還具有其他專用智能化系統(tǒng),將這些系統(tǒng)集合為一個系統(tǒng)集。
2智能樓宇的主要組成和結構
智能樓宇作為一個為社會以及人民生活提供便利的智能系統(tǒng),要達到比較高的要求,根據(jù)美國智能建筑協(xié)會制定的法則,可以將智能樓宇的建成要求分為以下幾個:辦公設備自動化、通信系統(tǒng)高效化、管理系統(tǒng)自動化等。并且智能樓宇的建造以及設計者必須圍繞高效性、舒適性、安全性的特點來完成一個智能樓宇的設計和建造。智能樓宇通常由三大要素組成,即樓宇自動化、通信自動化、辦公自動化三大系統(tǒng),這三大系統(tǒng)通常被簡稱為BAS、CAS、OAS。智能樓宇的建造必須是這三者的有機結合。具體如表1所示。表1僅僅是粗略地對智能樓宇系統(tǒng)進行分類,接下來詳細介紹。(1)智能樓宇集成中心(SIC)。這是智能大廈中最核心的部位,它是各個部位以及系統(tǒng)的信息匯集中心,主要實現(xiàn)匯集整個智能建筑中的各種信息,然后將這些信息加以處理,實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的信息交換和信息監(jiān)督的功能。(2)智能樓宇設備自動控制系統(tǒng)。這個系統(tǒng)被簡稱為BA系統(tǒng),它主要對建筑中的設備的運行狀況以及溫度濕度進行監(jiān)督和自動調(diào)控。(3)消防報警系統(tǒng)。這個系統(tǒng)被簡稱為FA系統(tǒng),通過在整個建筑內(nèi)安裝煙火測控系統(tǒng)來實時監(jiān)控大廈內(nèi)每個位置的防火情況,更重要的是,如果在大廈內(nèi)真的發(fā)生火災,該系統(tǒng)可以第一時間發(fā)出警報,并且關閉所有電梯以及空調(diào),然后開啟自動淋水系統(tǒng)或者氣體消防手段,為整個建筑中的人提供安全可靠的逃生方式。(4)安全防范系統(tǒng)。該系統(tǒng)被簡稱為SA系統(tǒng),這個系統(tǒng)和消防報警系統(tǒng)有所不同,其主要是保護這個建筑中的人不受外界的干擾,保護每個人的人身以及財產(chǎn)安全,防止恐怖組織或者其他非法分子進入該建筑。該系統(tǒng)的子系統(tǒng)包括對講系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等。(5)計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)。該系統(tǒng)是整個建筑中比較重要而且核心的一個系統(tǒng),它主要是利用通信設備將多個計算機連接起來,實現(xiàn)整個大廈中的資源共享和信息傳遞。(6)視頻會議系統(tǒng)。這個系統(tǒng)是一個遠程控制系統(tǒng),它將不同地區(qū)的人通過網(wǎng)絡手段匯集在一個會議室里,方便了該大廈中人們之間的溝通。(7)衛(wèi)星接收系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用衛(wèi)星來轉發(fā)電視的信號,改善了高層建筑之間由于反射產(chǎn)生的信號屏蔽狀況,人們可以更好地觀看電視節(jié)目以及娛樂。(8)電話通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)被簡稱為TCS,主要包括程控交換機,不僅實現(xiàn)內(nèi)部人之間的電話通信,還能實現(xiàn)內(nèi)外部相互通信的功能,主要的功能有數(shù)據(jù)通信和語音通信。(9)廣播系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分為三類,一是公共廣播,一般在大型商場都會有音樂背景或者緊急情況下播報語音的一種系統(tǒng);二是廳堂擴聲系統(tǒng),該系統(tǒng)專門用于專業(yè)的音響擴聲;三是會議系統(tǒng),這種系統(tǒng)的要求比較高,不僅僅是單純的擴音,有時可能還需要同聲傳譯。(10)辦公自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)被簡稱為OA,主要采用了傳真機、打印機將所有的辦公信息進行全面的加工整理,提高辦公室的工作效率。(11)物業(yè)管理。這個系統(tǒng)主要是為物業(yè)管理部門提供高效的、便捷的管理流程,主要連接了車庫管理、抄表管理等電子系統(tǒng)。(12)綜合布線系統(tǒng)。該系統(tǒng)是智能樓宇中比較核心的一個系統(tǒng),主要采用高質(zhì)量的線纜在建筑內(nèi)形成一個信息傳輸通道,采用模塊化的設計,實現(xiàn)建筑大數(shù)據(jù)的傳輸和計算。
3我國智能樓宇的應用現(xiàn)狀以及網(wǎng)絡仿真實訓方案
據(jù)不完全統(tǒng)計,亞太地區(qū)的能源消耗已達到了全球的30%,由此可以看出,亞太地區(qū)的能源需求巨大。亞太地區(qū)之所以能源消耗不斷加大最主要的原因是亞太地區(qū)的經(jīng)濟市場不斷崛起。2016年3月15號在北京舉行的為期三天的中國國際智能建筑展覽會,其中大華股份受邀攜智能停車場、智慧景區(qū)等行業(yè)解決方案及行業(yè)新品亮相,在展會現(xiàn)場引起重大關注,并帶著在智能、環(huán)保、開放小區(qū)等方面的深刻思考與行業(yè)專家展開熱烈研討。在展會現(xiàn)場,智能小區(qū)和智能停車場解決方案尤其受到業(yè)內(nèi)專家和專業(yè)觀眾的青睞。大華智能小區(qū)解決方案,通過智能樓宇綜合平臺,為小區(qū)智能化建設提供一體化融合服務,解決了之前各子系統(tǒng)應用管理分散和通用平臺脫離業(yè)務的問題,在設計源頭就兼顧了業(yè)主、物業(yè)和開發(fā)商三者需求,目前,大華股份已服務于絕大部分百強地產(chǎn)企業(yè);大華智能停車場解決方案,主要基于大華全球領先的視頻車牌識別技術和人性化的智能交互系統(tǒng),完全消除車主進出場不暢、找車位難、找車難、繳費慢的煩惱,提高顧客對停車場的滿意度,也可以加快整個停車場的車輛周轉,提高整個公司企業(yè)的經(jīng)濟效益,降低管理人員成本,提升停車場管理水平。以下是實現(xiàn)智能樓宇的網(wǎng)絡仿真實訓的幾個方案。網(wǎng)絡仿真實訓其實是一種簡便的教學手段,可以根據(jù)設計的方案建立相對應的網(wǎng)絡模型,將智能樓宇的設計方案通過網(wǎng)絡實訓平臺的方式呈現(xiàn)出來,是一種簡便而且高效的手段。
1、演示階段
首先要在學生面前講解與演示智能樓宇的工作原理及其結構,讓每個人都能夠了解智能樓宇。這需要分為幾個步驟。①軟件安裝以及部署。先安裝好Window2003和數(shù)據(jù)庫Server2008,然后安裝好服務器。第二步就是安裝.Net框架,最后就是配置運行環(huán)境、創(chuàng)建網(wǎng)站。②然后將所有的關于智能樓宇的知識添加到網(wǎng)絡的演示模式當中。整個企業(yè)可以配置路由器設置、連接設備、配置AP。將這些基本工作做好后就可以進入演示模式。
2、實訓階段
實訓階段就相當于傳統(tǒng)教育模式當中的教學階段,這一階段必須要求嚴格。要確保每一個人都能準確掌握智能樓宇的概念以及所有系統(tǒng)的結構和功能,例如熟悉消防報警系統(tǒng)中的具體機構以及它在智能樓宇當中發(fā)揮的主要功能;物業(yè)管理系統(tǒng)主要負責的區(qū)域和它主要包括哪些子系統(tǒng)等。所以實訓階段是智能樓宇在網(wǎng)絡仿真實訓中最重要的一個階段,每個開發(fā)該項目的企業(yè)都應予以高度的重視。
3、考試階段
經(jīng)過一系列的學習和實訓,考試就是驗證每個人學習成果的衡量標準,當然這一階段也是在網(wǎng)絡上完成的,每個人都應掌握在實訓平臺上的考試操作方式,認真總結和學習。