摘要：目前我國高等教育正在從知識傳授轉(zhuǎn)向注重能力培養(yǎng)與素質(zhì)提高。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)近幾年來高速發(fā)展，如何培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程人才的專業(yè)能力是一項重要課題。文章主要介紹國防科技大學(xué)在網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才能力培養(yǎng)方面采取的措施和取得的成效，目的在于與國內(nèi)同行共同探討網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才專業(yè)能力的培養(yǎng)方法。
　　關(guān)鍵詞：知識傳授；能力培養(yǎng)；素質(zhì)提高；培養(yǎng)方法
　　
　　
　　1背景
　　教育包括知識、能力和素質(zhì)3個方面。其中知識是基礎(chǔ)，是載體，是表現(xiàn)形式；能力是技能化的知識，是知識的綜合體現(xiàn)；素質(zhì)是知識和能力的升華。如何實現(xiàn)以知識為載體，加強能力的培養(yǎng)和素質(zhì)的提高，特別是專業(yè)能力的培養(yǎng)和專業(yè)素質(zhì)的提高，是大學(xué)本科教育應(yīng)有之義[1]。高等教育理念應(yīng)從傳統(tǒng)的“知識傳授”為主導(dǎo)轉(zhuǎn)移到以“能力培養(yǎng)”為主導(dǎo)的教學(xué)模式，這是大學(xué)教育的一場深刻變革，是提高大學(xué)教學(xué)質(zhì)量的前提和根本[2]。
　　國家主席胡錦濤2010年7月13日在全國教育工作會議上的講話指出：“教育成效不應(yīng)只看學(xué)生是否能準(zhǔn)確填寫標(biāo)準(zhǔn)答案，更要看學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力，看他們是否掌握了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的關(guān)鍵能力”[3]。因此以“能力培養(yǎng)”為主導(dǎo)的教育模式是提高大學(xué)教學(xué)質(zhì)量的前提和根本，院校教育必須在重視“知識傳授”的同時，更加注重培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題并解決問題的能力，必須從注重“知識傳授”轉(zhuǎn)為注重“能力培養(yǎng)”。
　　網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)是從計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)方向
　　分支逐漸形成的專業(yè)。從1998年教育部頒布網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)規(guī)范以來，許多高校開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)，截至2009年，全國已有258所高校開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)。
　　國防科技大學(xué)2002年就設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)，2004年率先在國內(nèi)成立網(wǎng)絡(luò)工程系，目前已有5批網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)。本文主要介紹國防科技大學(xué)計算機學(xué)院在加強實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提高網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才素質(zhì)方面的一些探索與實踐[4]。
　　2開展多類型、多層次實驗教學(xué)，加強學(xué)生實踐能力培養(yǎng)
　　國防科技大學(xué)擔(dān)負著培養(yǎng)國防和軍隊建設(shè)急需的高級科學(xué)與工程技術(shù)人才和指揮人才的任務(wù)。我們按照一流高水平復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)，深入剖析網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)特點，總結(jié)多年來在計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)方面積累的經(jīng)驗，結(jié)合學(xué)科優(yōu)勢，優(yōu)化實驗課程體系，深化實驗教學(xué)改革，構(gòu)建不同類型、層次的實驗平臺，開展多類型、多層次實驗教學(xué)，以提高網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生的實踐能力。我們積
　　極開展以課題研究帶動教學(xué)的模式，將研究成果和研究思維注入實驗教學(xué)，幫助學(xué)生擴展知識視野，增強團隊協(xié)作精神，培養(yǎng)科學(xué)思維方法，提高實踐動手能力。具體措施有以下幾點。
　　2.1根據(jù)不同的培養(yǎng)目標(biāo)，有針對性地進行實驗教學(xué)
　　國防科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生分為工程技術(shù)類和軍事指揮類。按照學(xué)校培養(yǎng)要求，工程技術(shù)類主要培養(yǎng)科研實驗工程技術(shù)干部，其任職崗位指向是我軍信息化建設(shè)和武器裝備建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)崗位，主要從事教學(xué)、科研和管理工作。軍事指揮類主要培養(yǎng)軍隊信息化建設(shè)的未來領(lǐng)導(dǎo)者和未來一體化聯(lián)合作戰(zhàn)的指揮者。
　　為此，針對我校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)工程技術(shù)類學(xué)生，我們主要按照研究型和工程型人才培養(yǎng)模式來培養(yǎng)[5]。因此針對工程技術(shù)類學(xué)生，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實驗教學(xué)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生深刻理解計算機網(wǎng)絡(luò)特別是Internet工作原理和工作過程，掌握網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計與分析方法，具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備研發(fā)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)等能力。因此，對于這類學(xué)生，所開設(shè)的實驗主要是以分析設(shè)計類實驗和綜合性實驗為主，并且從本科開始就吸引學(xué)生參加到老師的研究課題當(dāng)中，以培養(yǎng)學(xué)生的實踐研究能力。
　　對我校軍事指揮類學(xué)生，我們主要是按照應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式來進行培養(yǎng)[5]。因此針對軍事指揮類學(xué)生，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實驗教學(xué)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生理解計算機網(wǎng)絡(luò)特別是Internet工作原理和工作過程，掌握常用網(wǎng)絡(luò)工具使用以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器配置等技能，能夠獨立從事網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需求分析、規(guī)劃設(shè)計、組網(wǎng)及管理等工作。因此，對于此類學(xué)生，實驗主要以驗證類和配置類實驗為主，目的是培養(yǎng)他們能夠理解并使用好計算機網(wǎng)絡(luò)，適應(yīng)未來信息化戰(zhàn)爭對軍事指揮人才信息素養(yǎng)的要求。
　　2.2設(shè)計多層次多類型的教學(xué)實驗，循序漸進地開展實驗教學(xué)
　　實踐能力的培養(yǎng)也有一個循序漸進的過程，為了更科學(xué)合理地培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力，我們設(shè)計了多層次多類型的教學(xué)實驗，循序漸進地開展實驗教學(xué)。為此開設(shè)了不同種類的實驗，包括驗證類、操作配置類、分析設(shè)計類和綜合應(yīng)用類等。驗證類實驗主要包括：以太網(wǎng)協(xié)議、IP協(xié)議、TCP/UDP協(xié)議等報文捕獲與分析等；操作配置類實驗主要包括：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)安裝配置、交換機配置、路由器配置、防火墻配置等；分析設(shè)計類實驗主要包括：Socket編程、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)開發(fā)等；綜合應(yīng)用類實驗主要包括：Internet 服務(wù)器(如E-mail、HTTP、DNS等)部署、局域網(wǎng)組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)工程綜合課程設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)編程課程設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)攻防課程設(shè)計等。
　　在實驗教學(xué)實施過程中，我們按照從簡單到復(fù)雜，在層次上構(gòu)成遞進關(guān)系的原則開設(shè)實驗。同時，針對不同人才類型培養(yǎng)開設(shè)不同的實驗，同樣的實驗在實驗內(nèi)容上也有所區(qū)分，有針對性地培養(yǎng)工程技術(shù)類和軍事指揮類學(xué)生的各自不同的專業(yè)能力。
　　例如，在計算機網(wǎng)絡(luò)課程中，我們主要開設(shè)以太網(wǎng)協(xié)議分析、Socket API編程等實驗；在Internet協(xié)議分析及應(yīng)用課程中，我們主要開設(shè)TCP/IP協(xié)議分析等實驗；而在網(wǎng)絡(luò)工程課程中，我們主要是開設(shè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計、路由器和交換機配置、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器安裝與配置等實驗。這些實驗使網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生具備網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析能力、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計能力、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)能力以及網(wǎng)絡(luò)管理能力，提高了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的實踐能力和綜合素質(zhì)，使得畢業(yè)生能夠很好地適應(yīng)未來崗位的要求。
　　2.3開展獨具特色的實驗教學(xué)，提高實驗教學(xué)的效果
　　為了提高實驗教學(xué)的效果，我們采取多種獨具特色的實驗教學(xué)法，提高教學(xué)效果。主要包括實物教學(xué)法、圖形解析法、虛實結(jié)合法。
　　在計算機網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)工程等課程的教學(xué)過程中，老師們積極推行實物教學(xué)法。上課老師經(jīng)常將同軸電纜、光纖、以太網(wǎng)收發(fā)器、各種網(wǎng)卡、交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備搬到課堂上，對照實物現(xiàn)場進行講解。同時教師們在課堂上現(xiàn)場給學(xué)生演示如何配置路由器和交換機，幫助學(xué)生更直觀、更有效地了解和掌握交換機和路由器配置的原理和技術(shù)。
　　在網(wǎng)絡(luò)工程課程實驗教學(xué)中，我們采用Packet Tracer軟件來模擬跟蹤網(wǎng)絡(luò)報文經(jīng)過路由器和交換機之后各個字段所發(fā)生的變化，讓學(xué)生直觀地了解和掌握路由器及交換機對網(wǎng)絡(luò)報文處理的結(jié)果；在網(wǎng)絡(luò)課程綜合設(shè)計課中，教師布置實驗題目，讓學(xué)生用Ether Peek或Sniffer報文捕獲和協(xié)議分析軟件，實時捕獲各種網(wǎng)絡(luò)報文并對捕獲到的網(wǎng)絡(luò)報文進行分析，方便學(xué)生掌握各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
　　為了提高實驗室的利用效率，增強實驗效果，在網(wǎng)絡(luò)工程課程實驗教學(xué)過程中，老師提前將NetSim模擬軟件發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生先在模擬環(huán)境上熟悉路由器和交換機的配置方法和過程。學(xué)生熟悉了在模擬環(huán)境上如何配置路由器和交換機后，才在真實的路由器和交換機上進行配置實驗，這樣既提高了實驗室的利用率，也提高了學(xué)生的動手能力。
　　為了提高實驗教學(xué)效果，我們還專門研制出具有自主知識版權(quán)的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)Net-Demo。該系統(tǒng)將計算機網(wǎng)絡(luò)原理與協(xié)議工作過程從不同的角度以多媒體的形式進行分解演示，演示時還與實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相結(jié)合，可以幫助學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)原理的重點和難點。
　　
　　3多渠道、多途徑培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力
　　創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為高等教育的重要目標(biāo)，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是擺在我們面前的重要課題[6]。對于發(fā)展異常迅速的計算機網(wǎng)絡(luò)來說，這是一個更難回答的問題。因此創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)不但是學(xué)生學(xué)習(xí)階段的關(guān)鍵目標(biāo)，也是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自身發(fā)展的要求。我們認為，要促進學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，首先要強化學(xué)生的創(chuàng)新意識，不斷激發(fā)其創(chuàng)新的欲望。為此，我們通過多渠道、多途徑強化學(xué)生的創(chuàng)新意識，激發(fā)他們的創(chuàng)新欲望，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。具體措施包括以下幾點。
　　3.1設(shè)置多個實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和研究能力
　　網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生的整個學(xué)習(xí)期間，實踐環(huán)節(jié)分別包括：課內(nèi)實驗、綜合課程設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計、見習(xí)和畢業(yè)設(shè)計。在課內(nèi)實驗環(huán)節(jié)，學(xué)生主要是由任課教師和專職指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生完成課內(nèi)實驗，一般包括驗證類實驗和分析設(shè)計類實驗，幫助學(xué)生加深對原理知識的理解和掌握；在綜合課程設(shè)計環(huán)節(jié)，我們主要是通過網(wǎng)絡(luò)編程課程設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)對抗課程設(shè)計等綜合課程設(shè)計課程，綜合培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力；在創(chuàng)新設(shè)計環(huán)節(jié)，我們主要是引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己興趣領(lǐng)域，開展自主研究性學(xué)習(xí)，以激勵、引導(dǎo)和幫助學(xué)生主動學(xué)習(xí)、主動思考和主動實踐，自主地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，從而達到積累知識、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)。例如，我們在計算機網(wǎng)絡(luò)、Internet技術(shù)及應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)工程等課程教學(xué)過程中，老師圍繞網(wǎng)絡(luò)技術(shù)前沿領(lǐng)域給學(xué)生布置研究課題，讓學(xué)生3～5人一組，以小組為單位完成資料查找、方案設(shè)計，最后撰寫研究報告。同時要求學(xué)生在課堂上報告他們的研究結(jié)果，全班同學(xué)現(xiàn)場提問。老師在這個過程只是起一個課題發(fā)布以及報告現(xiàn)場主持人的角色。這樣可以很好地鍛煉學(xué)生的研究能力、團隊合作能力和表達能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
　　在見習(xí)環(huán)節(jié)，我們主要由任課教師帶領(lǐng)學(xué)生現(xiàn)場參觀國防科大校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中心和長沙各電信部門網(wǎng)絡(luò)中心，并請中心技術(shù)人員講解網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計與部署情況，讓學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有更全面的認識，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力；在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，根據(jù)指導(dǎo)老師所從事的科研項目，指導(dǎo)學(xué)生開展學(xué)術(shù)研究，通過科研項目培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作精神和科學(xué)研究能力。
　　目前，我們正積極在部隊和地方建立實習(xí)、實訓(xùn)基地項目，希望有效利用生產(chǎn)實習(xí)、社會實踐、科研訓(xùn)練、畢業(yè)實習(xí)等各種形式，探索產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的培養(yǎng)模式，為部隊培養(yǎng)創(chuàng)新能力強的高素質(zhì)新型軍事人才。
　　3.2通過創(chuàng)新性實驗教學(xué)，強化學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力培養(yǎng)
　　在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)我們重點從以下幾個方面突出對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。一是在實驗內(nèi)容上反映計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新進展和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的最新發(fā)展。例如開設(shè)IPv6協(xié)議相關(guān)的實驗、面向P2P和多媒體等新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相關(guān)的實驗；二是通過對比性實驗幫助學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)革新和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議改進的動因、方法和效果。例如開設(shè)對TCP傳輸協(xié)議先后出現(xiàn)的多個優(yōu)化機制進行性能比較和分析實驗，以及對消息摘要算法(MD)各個版本的安全能力進行比較和分析實驗；三是通過實驗分析現(xiàn)有協(xié)議在功能、性能或擴展性等方面的不足，提出相應(yīng)的改進方法并進行基于物理實驗和模擬實驗的驗證，在授課老師的指導(dǎo)下開展論文撰寫，全面培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
　　我們依托計算機學(xué)院的科研項目，將科研項目轉(zhuǎn)化教學(xué)實驗項目，設(shè)計了包括“高級組網(wǎng)實驗”，“基于FPGA的路由器設(shè)計與實現(xiàn)”，“基于NS-2的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真與協(xié)議拓展”，“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與應(yīng)用”等10個創(chuàng)新性實驗研究項目?！案呒壗M網(wǎng)實驗”用于培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)能力，重點關(guān)注復(fù)雜條件下的高級組網(wǎng)能力的訓(xùn)練?！盎贔PGA的路由器設(shè)計與實現(xiàn)”是為了構(gòu)建一臺全功能的高速(如千兆)網(wǎng)絡(luò)交換機和路由器，培養(yǎng)學(xué)生高速交換機、路由器軟硬件研發(fā)能力。“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與應(yīng)用”要求學(xué)生搭建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺，驗證典型定位算法及路由算法，利用無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計一個溫控應(yīng)用系統(tǒng)。這些創(chuàng)新性實驗研究項目的開展將有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)
　　新意識、創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
　　我們積極鼓勵學(xué)生申報學(xué)校和湖南省大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目并給予學(xué)生全程指導(dǎo)，以教師立題選拔培訓(xùn)學(xué)生和指導(dǎo)學(xué)生自選立題兩種主要訓(xùn)練方法進行自主創(chuàng)新實踐教學(xué)，以指導(dǎo)學(xué)生針對實際問題進行技術(shù)創(chuàng)新為主要訓(xùn)練方法進行創(chuàng)新實踐教學(xué)。我們還積極組織、選拔和培訓(xùn)學(xué)生參加全國大學(xué)生信息安全競賽等學(xué)科競賽，以訓(xùn)練學(xué)生針對命題在短期內(nèi)進行技術(shù)攻關(guān)為主要訓(xùn)練方法進行創(chuàng)新實踐教學(xué)。
　　4結(jié)語
　　培養(yǎng)大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力，提高人才綜合素質(zhì)是時代賦予我們的新任務(wù)、新挑戰(zhàn)。從注重知識傳授到注重能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，對高等學(xué)校和老師提出了更高要求。如何培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程人才的專業(yè)能力，提高網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才綜合素質(zhì)是所有從事網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教學(xué)的老師們共同面臨的課題。本文主要介紹我們在這方面的一些做法和初步探索，希望能與國內(nèi)同行探討網(wǎng)絡(luò)工程人才培養(yǎng)措施和方法，進一步提高網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。
　　
　　參考文獻：
　　[1] 教育部高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會. 高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才能力構(gòu)成與培養(yǎng)[M]. 北京:機械工業(yè)