前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的能力矩陣的計算機網絡實驗設計，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
【摘要】工程教育認證目的之一是推進工程教育改革，在此背景下計算機專業作為傳統的工科專業，開展了自上而下的工程教育培訓，其核心是畢業要求指標及專業能力矩陣。一切教學活動以此為綱領和準繩。作為計算機專業的重要基礎課程，實驗教學是計算機網絡實現能力達成度最有力的方法，本文基于QQ課程群，以教師、助教、學生三級結構，構建開放的計算機網絡實驗體系，增加實驗時間和拓展實驗內容，從而讓學生符合畢業設計要求指標和專業能力矩陣的。
【關鍵字】能力達成度；工程教育；計算機網絡
1.引言
工程教育認證的目的有三：一是推進工程教育改革，進一步提高工程教育質量；二是促進工程教育與行業企業的聯系與合作，增強工程人才培養對經濟社會發展的適應性；三是促進工程教育的國際互認，提升工程教育的國際競爭力。[1]2016年，我校自上而下開展OBE（基于學習產出的教育模式）教學理念的提升和學習的活動，選送各級人員、教師進行相關培訓和自我學習提升。如表1所示，制定了畢業要求指標及專業能力矩陣；以此為基礎，修改了計算機網絡大綱，實驗教學是計算機網絡實現能力達成度最有力的方法，如表2所示，教學大綱定義的計算機網絡實驗內容及實現的能力達成度指標。
2.專業能力矩陣對于計算機網絡實驗的需求分析
經過多年的建設，我校計算機網絡實驗室設備淘汰和更新，現在擁有華為、華三品牌近百臺交換機和路由器設備，組成了八套能夠完成思科CCNP，華為HCNP級別的計算機網絡實驗實訓平臺，能夠開展的實驗如表1所示。計算機網絡作為核心專業基礎課程，實驗的設計與實現，需要滿足畢業要求指標及專業能力矩陣。但是從畢業出口來看，考研的，網絡就業方向以及公務員就業方向，對于進一步的網絡學習，其能力達成要求是有很大的不同，分析如下：
2.1考研的能力矩陣分析
與我校教學大綱比較，考研大綱多了PPP、HDLC幀結構與幀運行機制，IPv4的數據包結構，UDP/TCP數據包結構及頭部各字段，基于抓包工具wireshark，設計和制作相關的實驗，方便考研學生的學習和訓練。
2.2網絡就業的能力矩陣分析
網絡就業方向需要對網絡設備進行熟練地操作和配置；為了滿足就業的能力需求，至少達到HCNP或者CCNP級別的知識點，例如，僅僅超出大綱的BGP配置，就需要10個知識點。所有的NP知識點，約有五百多條。
2.3軟件開發的能力矩陣分析
一般的軟件開發，計算機網絡方面具體IP地址，端口的概念，能夠學會運用RFC文檔，能夠基本滿足軟件開發的能力矩陣。這部分的知識，都包含的教學大綱之內。
3.以能力矩陣為核心設計計算機網絡實驗
綜上所述，現在的專業不等同于學生的就業方向，就業方向才是真正決定學生畢業的能力矩陣。目前計算機網絡共計48學時，其中網絡實驗16學時，想要滿足所有的學生畢業能力矩陣，是不可能的，那么，分層次的，可時間拓展，空間拓展的計算機網絡實驗的設計，應當能夠滿足不同的就業方向能力矩陣的需求。
3.1滿足教學大綱的實驗設計
通過調查分析，約八成的學生，其就業方向的畢業能力矩陣，在計算機網絡大綱定義的范圍之內，僅僅需要要求學生完成表格2所示的實驗即可。
3.2拓展的網絡實驗設計
通過前面的分析，特別是網絡就業的能力矩陣要求，計算機網絡實驗所需的實驗內容遠遠多于教學大綱要求的16學時，根據思科網絡學院的統計，大約計需要200多個學時，例如OSPF鄰居建立過程驗證實驗等。
3.3實驗平臺建立
計算機網絡實驗室能夠提供開放實驗的交換機36臺，路由器36臺，服務器20臺，臺式計算機20臺，IPv6實驗系統1套，加上固定在機柜中的設備，能夠同時滿足8人各自獨立完成網絡實驗。為了彌補硬件系統的不足，引入了思科的網絡模式器PT以及華為eNSP，使學生在任何時候，任何地點，在臺式機或者個人筆記本電腦上，完成實驗。
3.4基于QQ群的實驗管理平臺
本項目計劃基于該課程QQ群，每個課程QQ群形成1個教師，兩個助教，課程學生的三級層次結構，方便實驗預約與管理。對于表2的實驗內容，學生首先需要在網絡模式器PT上完成12學時的實驗，然后通過預約，到實驗室進行最后一次的真機實驗。當學生有課外實驗需求時，首先應當完成表2所示的計算機網絡實驗。其次，學生基于思科PT或華為eNSP，設計并配置設計實驗；提交真實設備申請，同時提交仿真實驗文檔；助教審核仿真實驗文檔；提供通過意見并準備真實實驗設備，預約實驗時間；如果不通過，提出技術改進建議，申請的同學將根據意見重新設計仿真實驗文檔。教師原則上不參與實驗室開放過程管理，作為后臺對于助教進行技術指導和管理支持。
4.結論與展望
計算機學院網絡學習團隊自2014年開展本項目以來，依托計算機網絡實驗室，培訓了37名網絡方向的畢業生，6名網絡方向研究生。本項目的開展，是對于工程教育認證的實踐，在認真分析就業方向需求的基礎上，以畢業要求指標及專業能力矩陣為準繩，設計計算機網絡實驗內容。在此基礎上，基于QQ群對全學院學生開放，同時運用了大數據統計原理，將實驗內容以能力方向和學生實驗次數向學生推薦實驗內容，使實驗更加科學合理，最終提升了學生的就業率。
作者:張衛東 李思佳 付寶洋 連躍武 李浩然 單位:西南科技大學計算機科學與技術學院