彭碧濤　羅海蛟

摘要：針對當(dāng)前高校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程人才培養(yǎng)中存在的問題，基于從事網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)體系建設(shè)的實踐，從網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、師資團(tuán)隊、教學(xué)模式和實驗教學(xué)等多個方面的內(nèi)容和建設(shè)進(jìn)行了的探討，提出了有效的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)體系和培養(yǎng)方案，以培養(yǎng)具有扎實理論基礎(chǔ)、熟練動手能力和創(chuàng)新能力的網(wǎng)絡(luò)工程人才。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)工程；培養(yǎng)體系；創(chuàng)新能力；教學(xué)模式；實驗教學(xué)

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，信息社會對網(wǎng)絡(luò)工程人才的要求也在不斷發(fā)生變化，對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人才的培養(yǎng)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。但是目前高等院校的學(xué)歷教育偏向于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本理論和基礎(chǔ)知識的傳授，課程內(nèi)容滯后于不斷發(fā)展的專業(yè)技術(shù)；同時部分院校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系未能立足網(wǎng)絡(luò)工程人才培養(yǎng)進(jìn)行合理、完善的規(guī)劃與設(shè)計，難以支撐培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。因此如何培養(yǎng)具有扎實理論基礎(chǔ)、熟練動手能力和創(chuàng)新能力的網(wǎng)絡(luò)人才，如何充分滿足社會對網(wǎng)絡(luò)人才的需求是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)工程人才培養(yǎng)的一項重要課題。

各大高校和教育機(jī)構(gòu)都在積極探索新時期網(wǎng)絡(luò)人才教育的培養(yǎng)模式和改革思路。筆者長期在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一線從事教學(xué)和科研工作，所在的課程教學(xué)組堅持以網(wǎng)絡(luò)工程人才培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，以培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力為宗旨，以提高學(xué)生素質(zhì)為核心，通過多年的教學(xué)實踐、教學(xué)探索和教學(xué)改革，逐漸形成一個較為穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)體系，并且取得了良好的效果。

1.網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是培養(yǎng)具有良好的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，能夠系統(tǒng)地掌握計算機(jī)科學(xué)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程的基礎(chǔ)理論和工程技能，具有從事科學(xué)研究工作或?qū)I(yè)技術(shù)工作的能力，適應(yīng)社會發(fā)展和市場需求的具有一定研究基礎(chǔ)的工程應(yīng)用型人才。在專業(yè)能力上具體而言，應(yīng)該包含以下幾個方面的基本能力：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研發(fā)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件系統(tǒng)開發(fā)、網(wǎng)站建設(shè)與管理、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和管理以及網(wǎng)絡(luò)安全管理。

1）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研發(fā)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研發(fā)能力包括協(xié)議分析和應(yīng)用能力以及協(xié)議仿真和優(yōu)化能力。一方面對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本通信協(xié)議TCP/IP協(xié)議棧要非常熟悉，能夠有效的對協(xié)議數(shù)據(jù)包進(jìn)行深度分析和處理，熟練掌握常用的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件中的一種，如NS2、OPNET、OMNET++等，對協(xié)議用到的算法進(jìn)行優(yōu)化與分析；另一方面，對于常用的應(yīng)用層協(xié)議，如HTTP協(xié)議、FTP協(xié)議和Telnet協(xié)議等能夠熟練掌握，能夠分析這些應(yīng)用層協(xié)議的數(shù)據(jù)包，并熟練地應(yīng)用這些協(xié)議進(jìn)行相關(guān)開發(fā)。

2）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件系統(tǒng)開發(fā)。良好網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力要求學(xué)生掌握多種常用程序設(shè)計語言應(yīng)用能力（c++、JAVA）、軟件系統(tǒng)項目管理能力、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)和管理能力、軟件架構(gòu)設(shè)計能力和軟件界面開發(fā)能力。能力熟練開發(fā)基于C/S模式的軟件系統(tǒng)，利用軟件工程的知識和項目管理技術(shù)，選擇系統(tǒng)的開發(fā)框架和所使用的軟件架構(gòu)，設(shè)計和開發(fā)對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和處理邏輯以及對應(yīng)的界面系統(tǒng)，最終完成整個軟件系統(tǒng)的開發(fā)。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件系統(tǒng)中，不僅僅要掌握開發(fā)桌面系統(tǒng)的能力，而且要開發(fā)基于移動系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件，如針對An-droid系統(tǒng)的軟件開發(fā)。

3）網(wǎng)站建設(shè)與管理。網(wǎng)站建設(shè)與管理能力要求學(xué)生掌握網(wǎng)站開發(fā)的相關(guān)技術(shù)，具體而言包括HTML、XML、CSS、JSP、oracle/mysql/sqlserver、J2EE相關(guān)技術(shù)和JavaScript等，能夠熟練運(yùn)用這些技術(shù)開發(fā)基于Web的應(yīng)用系統(tǒng)。當(dāng)前隨著移動設(shè)備的日益流行，學(xué)生還需要掌握移動Web的開發(fā)技術(shù)，如基于HTML5和CSS3等開發(fā)基于移動設(shè)備的網(wǎng)站系統(tǒng)。

4）網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與管理。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與管理能力要求學(xué)生具有復(fù)雜整合式網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行籌劃、準(zhǔn)備、運(yùn)營、監(jiān)控和故障排除的技能。具體而言包括交換機(jī)、路由器和防火墻等設(shè)備的規(guī)劃與配置管理。

5）網(wǎng)絡(luò)安全管理。網(wǎng)絡(luò)安全管理能力要求學(xué)生掌握常用的密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)攻防技術(shù)、PKI架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全配置、訪問控制、防火墻、入侵檢測和VPN等技術(shù)。

2.網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)本科生培養(yǎng)體系

2.1課程體系

網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)是計算機(jī)、軟件工程和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)交叉的專業(yè)，重點在與基于網(wǎng)絡(luò)的知識學(xué)習(xí)與應(yīng)用，涉及很多的理論、概念、協(xié)議和技術(shù)，包括數(shù)學(xué)、計算機(jī)相關(guān)理論、通信原理、軟件開發(fā)相關(guān)知識和網(wǎng)絡(luò)知識等各個方面，同時這些知識間存在漸進(jìn)性和相關(guān)性。構(gòu)建合適的課程體系，將知識點分散的每一學(xué)年的教學(xué)任務(wù)中，循序漸進(jìn)的引導(dǎo)學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)工程所需的理論和知識。在課程體系建設(shè)中，要把握以下幾個原則：

1）以培養(yǎng)目標(biāo)為基礎(chǔ)。學(xué)校對于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該作為課程體系建設(shè)的基礎(chǔ)。筆者所在學(xué)校是一所研究與應(yīng)用兼?zhèn)涞谋究圃盒?，學(xué)校定位是教研并重，以培養(yǎng)具有一定研究基礎(chǔ)能力的應(yīng)用型人才，因此網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程體系也應(yīng)該以培養(yǎng)兼具研究基礎(chǔ)的應(yīng)用型人才為標(biāo)準(zhǔn)。

2）課程循序漸進(jìn)。為了讓學(xué)生更好地掌握網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)相關(guān)的知識，課程的安排應(yīng)該遵循從易到難、從淺到深、從基礎(chǔ)到高級、從簡單到復(fù)雜的規(guī)則。專業(yè)課程上，在大一階段主要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論、計算機(jī)基礎(chǔ)、高級語言程序設(shè)計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等學(xué)科基礎(chǔ)課程；大二階段主要學(xué)習(xí)Java語言程序設(shè)計、離散數(shù)學(xué)、算法設(shè)計、操作系統(tǒng)、通信原理、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫原理、匯編語言與計算機(jī)系統(tǒng)組成、電子電路、接口技術(shù)等專業(yè)必修課程；大三階段主要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫工程、網(wǎng)站建設(shè)與管理、網(wǎng)絡(luò)編程、移動設(shè)備軟件開發(fā)、移動Web設(shè)計、Linux系統(tǒng)程序設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)安全、J2EE高級系統(tǒng)設(shè)計、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)；大四階段主要包括高級網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計（實）、數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、編譯原理、軟件項目管理等。

3）理論與實踐并重。網(wǎng)絡(luò)工程是一個理論性和實踐性都很強(qiáng)的專業(yè)，因此在課程體系設(shè)置上需要理論與實踐并重，在學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)的同時，通過實踐操作來進(jìn)一步理解理論的內(nèi)容，提高動手能力。一方面在每一門具體的理論課程上，都設(shè)置了專門的實踐環(huán)節(jié)；另一方面，開設(shè)的以實踐為主的課程，如數(shù)據(jù)庫工程、網(wǎng)絡(luò)編程、移動設(shè)備軟件開發(fā)、移動Web開發(fā)等等十多門課程，來提高學(xué)生的實踐開發(fā)能力。

2.2師資團(tuán)隊

高素質(zhì)的師資隊伍是良好教學(xué)效果的重要保障。組建優(yōu)秀的師資團(tuán)隊不僅可以提交網(wǎng)絡(luò)教學(xué)水平，而且可以通過教改項目和學(xué)術(shù)交流來提高青年教師的教學(xué)能力和科研水平。針對網(wǎng)絡(luò)工程的特點，學(xué)院組建了由青年骨干教師為主體的網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)團(tuán)隊，包括2名教授，3名副教授和若干名講師和助教，團(tuán)隊成員都具有多年的網(wǎng)絡(luò)方面教學(xué)和科研經(jīng)驗，同時教學(xué)團(tuán)隊定期開展教學(xué)改革的研究活動。為了提高教學(xué)和科研水平，教學(xué)團(tuán)隊成員積極參與相關(guān)研究，目前主持省部級以上教學(xué)和科研項目18項，所有成員均主持和參與校級以上教學(xué)和科研項目。

為了提高教師實踐操作能力，學(xué)院大力支持團(tuán)隊教師參與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)專業(yè)認(rèn)證培訓(xùn)和時間，目前有6人獲得了CCNP認(rèn)證，1人獲得了CCIE安全的認(rèn)證，還有3名教師分別在學(xué)習(xí)路由交換和無線認(rèn)證；除了思科的認(rèn)證，多名教師還參加了JAVA相關(guān)培訓(xùn)，并獲得了證書；聯(lián)合吉大東軟公司開展網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)安全攻防師資培訓(xùn)；此外，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)團(tuán)隊還積極參加各種網(wǎng)絡(luò)前沿技術(shù)的培訓(xùn)，以提高實操水平。

除了在編教師以外，學(xué)院與知名IT企業(yè)合作，如思科、IBM、匯豐軟件、花旗數(shù)據(jù)等，通過外聘教師的方式，將企業(yè)工作在一線的工程師引入教學(xué)中，實現(xiàn)“校企”人才資源共享；同時學(xué)院制定相關(guān)激勵政策，鼓勵并安排教師去企業(yè)一線定崗鍛煉，以提高工程實踐能力。

2.3教學(xué)模式

傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)只是將書本內(nèi)容教授給學(xué)生，不利于專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，也不利于學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，在改進(jìn)教學(xué)課程體系、提高教學(xué)團(tuán)隊能力的同時，教學(xué)模式的改革和實踐也一直的探索之中。

1）啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)式教學(xué)法的特點是抓住學(xué)生思維過程中的矛盾，啟發(fā)誘導(dǎo)，層層深入，最終引導(dǎo)至正確結(jié)論。例如在學(xué)習(xí)滑動窗口概念時，首先提出滑動窗口的原理，然后讓學(xué)生討論為何需要滑動窗口，滑動窗口技術(shù)可否存在改善之處，或者是否有其他更好的機(jī)制來提高通信的性能。

2）案例教學(xué)。由于網(wǎng)絡(luò)工程是一個實踐性很強(qiáng)的專業(yè)，案例教學(xué)在教學(xué)中很有必要，而且可以起到很好的效果。通過實際的案例，提過問題的解決方案，一方面可以讓學(xué)生更好地理解書本上的理論知識，能夠?qū)⒊橄蟮睦碚摵透拍顟?yīng)用到具體的問題，有利于提高學(xué)生的對知識的掌握；另一方面同時可以很好地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，明白學(xué)到的知識可以這樣應(yīng)用到現(xiàn)實的問題中。例如在網(wǎng)絡(luò)層IP地址劃分和靜態(tài)路由的講解上，構(gòu)建一個包含2個路由器、2個交換機(jī)和4臺PC機(jī)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，設(shè)計和配置，P地址，子網(wǎng)掩碼，網(wǎng)關(guān)地址，路由協(xié)議等，實現(xiàn)全網(wǎng)互通。

3）任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)。任務(wù)驅(qū)動指的是在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識的過程中，學(xué)生在教師的幫助下，緊緊圍繞一個共同的任務(wù)活動中心，在強(qiáng)烈的問題動機(jī)的驅(qū)動下，通過對學(xué)習(xí)資源的積極主動應(yīng)用，進(jìn)行自主探索和互動協(xié)作的學(xué)習(xí)，來完成任務(wù)。在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)中，首先要確定問題，選擇一個與當(dāng)前學(xué)習(xí)知識點緊密相關(guān)的問題作為任務(wù)；然后學(xué)生可以組隊，也可以獨(dú)立去尋找問題的解決方法。教師可以提供需要去哪里尋找資料，按照怎樣的路徑去解決問題。同時鼓勵學(xué)生之間相互交流和溝通，以更好的尋找到問題的解決方案。最后教師對學(xué)生的結(jié)果進(jìn)行評價，給出反饋意見。例如在學(xué)習(xí)無線協(xié)議時，教師提出要求模擬一個100個節(jié)點的，活動范圍為50M*50M的無線自主網(wǎng)絡(luò)的通信過程，可以選擇多種不同的路由協(xié)議來實現(xiàn)。

2.4實驗教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)指通過使用一定的實驗設(shè)備和軟件，讓學(xué)生動手實際操作，具體的熟悉理論知識和操作，通過實驗理解書本上的理論知識，同時進(jìn)一步深入掌握協(xié)議和理論的思想與內(nèi)涵。

在硬件上，學(xué)校至今已投資300多萬元建設(shè)思科網(wǎng)絡(luò)實驗室和物聯(lián)網(wǎng)實驗室，其中思科網(wǎng)絡(luò)實驗室包含8組路由和交換設(shè)備和4套安全設(shè)備，可以滿足CCNP以上級別考試要求。學(xué)生可以構(gòu)建相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，配置，P地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)管、多種路由協(xié)議、VLAN、NAT、DHCP、DNS、多種通信冗余協(xié)議、多種VPN，訪問控制、PKI、防火墻和入侵檢測等網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)實驗室提供了物聯(lián)網(wǎng)的感知、設(shè)計、應(yīng)用等不同層次實驗內(nèi)容，并提供綜合性的應(yīng)用場景展示。

在基于軟件的實驗方面，學(xué)院建立了網(wǎng)絡(luò)安全實驗室、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實驗室、協(xié)議仿真實驗室和移動設(shè)備軟件開發(fā)實驗室等。網(wǎng)絡(luò)安全實驗室可以實現(xiàn)包括密碼學(xué)、PKI.PMI、操作系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)庫安全、身份認(rèn)證、計算機(jī)病毒、安全審計、容災(zāi)備份、防火墻、入侵檢測與入侵防御、VPN、漏洞掃描、網(wǎng)絡(luò)攻防、Web安全、無線安全、通信安全、信息隱藏、安全編程在內(nèi)的多種安全實驗；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析實驗室主要是中軟吉大開發(fā)的《網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真教學(xué)系統(tǒng)》，針對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容，該實驗系統(tǒng)設(shè)計了相關(guān)的實驗環(huán)境和實驗內(nèi)容，可以輔助學(xué)生很好地理解和掌握相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其中包括從數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層到應(yīng)用層等各種具體協(xié)議的實驗。協(xié)議仿真實驗室主要通用的NS2協(xié)議仿真平臺基于事件驅(qū)動，提供了離散事件的模擬功能，可以很好地從源代碼層面輔助學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的具體工作流程，提高計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)效果。移動設(shè)備軟件開發(fā)實驗室提供了基于Android系統(tǒng)的移動設(shè)備的學(xué)習(xí)和開發(fā)環(huán)境，在實驗系統(tǒng)中，學(xué)生可以實現(xiàn)包括Android基本架構(gòu)、Android數(shù)據(jù)存儲、Android界面，Android網(wǎng)絡(luò)連接、Android硬件訪問、位置控制和手機(jī)傳感器訪問等在內(nèi)的多方面Android實驗，最后以一個大型綜合實驗作為總結(jié)。

3.結(jié)論

廣東外語外貿(mào)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)工程培養(yǎng)體系建設(shè)經(jīng)過幾年的探索和實踐，已經(jīng)取得了初步的成效。網(wǎng)絡(luò)工程培養(yǎng)體系從多個方面人手，根本上提高了培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力。下一步的改革重點將利用已有的培養(yǎng)體系，進(jìn)一步加強(qiáng)校企合作平臺建設(shè)、師資培訓(xùn)建設(shè)和學(xué)生自主團(tuán)隊建設(shè)，更好地培養(yǎng)具有獨(dú)立自主思維的、滿足社會需要的網(wǎng)絡(luò)工程人才。