摘要:新工科培养的目标是提高学生解决复杂工程问题的能力。它能帮助学生就业后快速适应工作角色,完成工作任务。本文对网络工程专业的学生解决复杂工程问题的能力培养进行研究。通过设计融合网络工程多个专业的应用场景的Python案例,采用案例教学法来培养学生对复杂工程问题的分析、设计、实现、总结、合作的综合能力,取得了较好的效果。
1、引言
Python语言因其开发效率高、第三方库丰富、应用领域广等优点,广泛应用于互联网的各个领域。因此python程序设计的综合应用能力对于网络工程专业学习尤其重要。
我国的工程教育认证于2006年启动,开展认证是工程师制度和教育国际互认的基础,也是教育部进行工程教育改革的重要方式方法。复杂工程问题是教育从面向学科办学转向面向社会需求办学的目标转变过程中,为适应社会需求所提出的。复杂工程问题能力训练的就是企业应用场景中快速地判断和决策、解决和协调能力。这种能力保证了学生在企业中能快速适应工作角色,完成工作任务。这也是目前新工科培养的目标[1]。
本文在这方面进行了相关的探索,结合python程序设计课程,通过复杂工程问题的逐步解决,锻炼网络工程专业学生对于复杂工程问题的分析、分解、解决的综合能力[2]。
2、复杂工程问题概述
2.1 复杂工程问题的定义
工程教育认证标准中提到的“复杂工程问题”需具备下述特征1,同时具备下述特征2到特征7的部分或全部。
特征1:必须运用深入的工程原理,经过分析才可能得到解决。
特征2:涉及多方面技术、工程和其它因素,并可能相互有一定冲突。
特征3:需要通过建立合适的抽象模型才能解决,在建模过程中需要体现出创造性。
特征4:不是仅靠常用方法就可以完全解决的。
特征5:问题中涉及的因素可能没有完全包含在专业工程实践的标准和规范中。
特征6:问题相关各方的利益不完全一致。
特征7:具有较高的综合性,包含多个相互关联的子问题。
2.2 概念辨析
(1)“复杂工程问题”与“复杂技术问题”在企业需求的实际体现不同。
“复杂工程问题”和“复杂技术问题”都是毕业生在职业岗位中会真正面对的实际工作问题。但“复杂工程问题”除了技术理论与实现的复杂性,还需要考虑企业实现中的各种实际问题,最终设计出合理有效、性价比高、实施性强、可扩展性好的项目方案。在实现过程中,要注意与客户的沟通交流,满足客户需求,降低客户成本,在实施中与同事合作协调,最短时间、最高效率完成工程项目。因此,“复杂工程问题”比“复杂技术问题”涉及的层次更多,更全面,对能力的需求更高。
(2)“复杂工程问题”与“复杂技术问题”的评价考核标准不同。
“复杂工程问题”的考核评价标准是企业考核评价的标准,客户是否满意,沟通是否流畅,项目是否性价比合适,可靠性是否强,后期扩展性是否好等。而“复杂技术问题”作为研究性问题,考虑的则是解决方案是否技术先进、效率是否高。因此在教学中,这两者由于评价考核标准不同造成了关注点的不同。老师在评判“复杂工程问题”时会因为考虑项目的完成效率,对技术的先进性降低要求,但是在“复杂技术问题”的评判时,老师只会考虑技术的先进性和可行性。
3、问题解决能力培养
3.1 能力培养模式的可行性
学生解决复杂工程问题,所需要的知识包括基础知识、专业知识。基础知识主要包含数学、物理等自然科学知识以及英语、法律等人文知识。专业知识主要包括工程基础和相关专业知识,如专业基础课和专业核心课、扩展课涉及的内容。
除了需要的知识,解决复杂工程问题,还需具备问题分析能力、设计解决方案的能力及沟通交流、写作能力。个别问题还需英语语言能力及知识检索能力。问题分析能力保证学生能够运用所学知识加以识别、阐述、分析和研究复杂工程问题。设计解决方案的能力帮助学生设计合理有效的方案并进行总结。沟通交流、写作能力、英语语言能力和知识检索能力,保证学生具有较强的团队协作能力和具备在企业和社会环境下的工程系统实践能力,对项目的环境和可持续发展进行研究的能力。
各种知识和能力的储备均可以通过工程问题的解决提高[3,4,5],故以案例为驱动的模式是可行的。
因此基于python基础知识,设计并提出一个完整的网络工程项目案例。让学生在这个过程中,通过分析、设计、实现、总结、合作来完成完整项目,达到复杂工程问题解决所需要的知识能力、分析能力、设计解决能力、交流沟通能力的锻炼。
3.2 能力培养模式设计
Python基础知识在整体知识架构方面,分为基本数据类型、程序控制结构、函数和代码复用、组合数据类型、文件和数据格式化等基础知识章节以及各种扩展库。
网络工程专业使用python语言的各种扩展包可以完成的技术应用主要包括以下方面:(1)re、bs4、lxml、scrapy等用于爬虫的应用;(2)numpy、pandas、matplotlib、keras等应用于数据分析与智能网络的应用;(3)pyshark、scapy等用于网络流量分析的应用;(4)ansible、paramiko等用于自动化运维的应用;(5)pox、Ryu等用于SDN的应用;(6)django、flask等用于pythonweb开发的应用。
基于上述应用,针对网络工程专业学生进行复杂工程问题解决能力的培养,可以综合多个技术应用提出综合性需求,锻炼学生分析、设计、实现、总结、合作完成任务的能力。复杂工程问题不是复杂技术问题,不能仅停留在技术的深度方面,而是综合各种工程要素,来进行学生能力的培养。问题的提出需要根据应用场景、技术难度、能力培养方式多个标准进行设计。
对于应用场景,基于上述六种应用的若干中应用场景的交叉融合,都可以设计为复杂工程问题。如将数据分析与SDN结合的智能路由、负载均衡、流量预测等应用,将爬虫、数据分析与流量分析结合的异常流量检测等应用,都可以设计为实训课题,实现学生解决复杂工程问题能力的培养。
对于技术难度,问题要具备一定的技术难度和工作量。可以让学生通过问题完成的过程对工程问题有体会、有感悟、有提高,这样才能在就业后,面对企业真实工程问题能有条不紊完成任务。具体来说,工程问题如果划分到一个4人小组,每个学生工作量在每天6学时,需要10天完成该任务。
能力培养方式,除了问题解决所需的技术能力,还应该注重分析、设计、实现、总结以及合作能力。完成一个陌生的任务,从查资料分析到方案设计、项目实现、总结完善、团队合作,每个方面都是项目能否成功的保障。技术再好,不会分析设计,只能完成别人布置的任务,也无法达到本科培养所需的应用创新型人才的要求。
4、案例说明
基于上述论述,本文设计了几个典型的网络工程专业复杂工程问题并进行分析,通过案例说明对于网络工程专业学生如何使用python语言培养解决企业复杂工程问题的能力。
以上述案例为例,通过python语言在网络工程专业复杂工程问题方面,可以结合多场景提出具有一定难度、锻炼学生综合实践能力的问题。通过结合企业多场景应用的复杂工程问题的解决,提升学生分析、设计、实现、总结、合作完成任务的能力。
参考文献:
[1]赖强.面向培养解决复杂工程问题能力的自动化实践教学改革研究.高教探索,2020(01):19-20
[2]朱丹红,等.复杂工程问题驱动的“新工科”人才培养改革探索——以计算机科学与技术专业为例.中国轻工教育,2020(06):5-10
[3]周喜红.培养软件工程专业本科生解决复杂工程问题能力的探讨.产业与科技论坛,2020,19(23):145-146
[4]高扬,等.基于能力培养的计算机软件类人才培养模式研究与实践.黑龙江教育(高教研究与评估),2020(05):88-89
[5]张进,等.基于复杂工程问题的网络专业综合性实验项目建设.实验室研究与探索,2020,39(04):160-164
文章出处:孙琳,徐文正.企业场景引导复杂工程问题解决能力培养探讨[J].福建电脑,2021,37(05):72-74.
分享:
数字化技术的介入改变了教学的生态环境和课堂模式。作为一种新型教学形态,数字化教学的环境建构和模式探索已成为世界范围内的研究热点,但至今国内对数字化教学评价的系统研究仍然缺乏。党的二十大明确提出“推进教育数字化”“完善学校管理和教育评价体系”。
2023-12-16高职院校现代农业技术专业实践教学基地建设与我国现代化农业发展密切相关,农业的高速发展将推动新农村建设的脚步,缩小城乡间的差距,更快地实现乡村振兴。实践教学基地的建设作为高职院校现代化农业技术专业提高教学综合水平、增强社会服务能力的重要平台,承担着提高高职院校现代农业技术专业学生实践能力的重任。
2023-12-16在积极推进产教融合育人工作的过程中,按照职业教育人才培养需求的变化和职业标准重新制订教学标准,可有效促进教学标准与职业标准的有机融合,而基于标准高效指导教育教学活动,能够使专业教育活动体现出职业教育的特色和优势,从而提高学校教育工作的整体质量,有效推动人才培养工作科学发展。
2023-12-12农业是国民经济中最主要的物质生产部门,园艺产品是人类生存和发展的基础,制约着我国工业和第三产业的发展,也直接关系着人们的切身利益、社会的安定以及我国在国际竞争中的地位。园艺专业是我国农学门类下十分热门且应用性非常广泛的专业之一,随着资源和环境等全球性问题的不断恶化,在未来自然资源生产多样性和可持续发展中起着基础性保障作用。
2023-09-27培养创新型人才是高等教育的重要使命。本科实验教学是培养食品专业人才的关键阶段和桥梁纽带,为科研院所输送科研型研究生,为食品行业输送应用型工程师。特别是2016年我国工程教育认证的实施,以学生学习产出为导向,更加注重培养学生的创新能力和实践能力。
2023-09-22在“互联网+”、教学信息化的背景下及疫情期间,在线学习已成为高职护生的学习常态。网络学习空间是通过新兴信息技术的不断发展与交叉融合,建构的虚实一体、新生态教育云服务体系。网络学习空间作为一种虚拟的泛在学习环境,集工具、平台、资源、服务和交流于一体,可使护生突破学习时空限制,实现线上与线下、校内与校外、理论与实践的深度融合。
2023-08-10实践教学是职业院校培养高素质技术技能型人才的重要途径。药理学是联系基础医学与临床医学、医学与药学的桥梁学科,是高职医药院校各专业学生必修的专业基础课程,该课程实践性强,与临床联系紧密,如何结合各专业人才培养目标,设计满足未来工作岗位需求,在其中融入职业精神、团队协作、人文沟通等职业核心能力。
2023-08-102018年9月,习近平总书记在全国教育大会上强调,我们围绕“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一根本问题,全面加强党对教育工作的领导,坚持立德树人,加强学校思想政治工作,推进教育改革,要着眼于“教好”,围绕教师、教材、教法推进改革。2019年2月,国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》(简称“职教20条”)提出了“三教”改革,即教师、教材、教法的改革任务。
2023-08-08非物质文化遗产越来越受到人们的关注,从最初的国家法律层面的规定的颁布,到现在的社会大众的自发地参与到非物质文化遗产的活动当中去,以及到现在校园中所倡导的“国学进校园”,以此可以看出,非物质文化遗产越来越受到重视。特别是在当下全球化的趋势日益明显,文化艺术教育领域中的地域特性在当下的局势和未来发展的趋势之下,对于非物质文化遗产的研究来说显得尤为重要。
2023-07-13服装CAD即服装计算机辅助设计,是Computer Aided Design的缩写,主要涉及款式图设计、样板图设计、放码排料和三维试衣等各方面,该技术与计算机进行结合,提高服装企业的快速反应能力。研究表明,90%的中小型企业也开始接纳和应用服装CAD技术,因此,企业对于服装CAD人才的需求量会持续增加,对于服装CAD课程的教学也逐渐得到老师们的重视。
2023-07-13人气:6113
人气:5712
人气:5592
人气:5335
人气:4961
我要评论
期刊名称:职业教育(下旬刊)
期刊人气:1100
主管单位:浙江出版联合集团
主办单位:浙江教育出版社
出版地方:浙江
专业分类:教育
国际刊号:2095-4530
国内刊号:33-1380/G4
邮发代号:36-377
创刊时间:2008年
发行周期:月刊
期刊开本:大16开
见刊时间:4-6个月
影响因子:0.450
影响因子:1.113
影响因子:0.000
影响因子:0.183
影响因子:0.000
400-069-1609
您的论文已提交,我们会尽快联系您,请耐心等待!
你的密码已发送到您的邮箱,请查看!