1网络工程专业学生网络系统安全保障能力培养的现状分析
网络工程专业是依托于计算机科学与技术专业发展起来的。网络工程专业的人才应该具备计算机类专业人才的四大基本能力：计算思维、算法设计与分析、程序设计与实现和系统能力。网络工程专业人才的专业能力可以进一步细化为：网络协议分析设计与实现、网络设备研发能力、网络应用系统设计与开发能力、网络工程设计与实施能力、网络系统管理与维护能力、网络系统安全保障能力等。因此，网络系统安全保障能力是网络工程专业有别于其他计算机类专业的一个重要能力。但在目前的现实情况下，大家对网络工程专业和其他相关专业在专业能力构成上的差异认识不够，很多学校不同专业在网络系统安全保障能力培养方面存在同质化现象。
在专业知识体系上，网络系统安全保障知识领域的核心知识单元应有：信息安全基础、安全模型、加密、认证、数字签名、安全协议、防火墙、入侵检测系统、漏洞检测与防护、安全评估与审计等。从知识体系上来看，网络工程专业中的网络系统安全保障知识基本上是信息安全专业中密码学、网络攻防技术及信息系统安全领域基础知识的综合，具有内容多、涉及面广的特点。另外，目前的知识体系主要从防御角度出发，攻击和渗透的知识还很欠缺。如何在确保知识体系覆盖完整的条件下，突出网络工程专业的特色，是一个尚待深入研究的课题。在课程体系结构上，网络系统安全保障能力对应的网络安全课程，对网络工程、信息安全和信息对抗专业来说是主干课程，而对计算机类其他专业来说，往往是扩展课程；信息安全专业和信息对抗专业一般将其细化为至少4门主干课程，如密码学、网络安全、信息系统安全和信息内容安全。网络工程专业需要强化网络安全课程，并开设相应的扩展课程，以完善网络系统安全保障课程体系的完整性。
教学条件上，在网络与信息安全方面比较突出的国内高校主要以密码学领域的科学研究与人才培养见长，缺少网络系统安全保障的师资，特别是缺少既有工程背景和网络攻防实战经验又有高学术水平的师资，导致一些高校网络安全课程的教学质量不高，甚至无法开设，影响了网络系统安全保障能力的培养。网络系统安全保障不仅有理论性，也具有实践性，许多方法和手段需要在实践过程中认识和领会。一些高校的网络工程专业缺少必要的实验条件，有些仅仅进行加密与解密、VPN、入侵检测或防火墙等方面的简单配置性实验，缺少网络对抗等复杂的综合性实验，致使网络系统安全保障实践环节质量不高，影响学生动手能力的培养。
2网络工程专业学生网络系统安全保障能力构成
网络系统安全保障能力的教育需要以网络系统安全保障知识为载体，通过探讨知识发现问题求解过程，培养学生灵活运用所学知识有效地解决网络系统安全防御、检测、评估、响应等实际问题的能力。计算机类专业培养学生的计算思维、算法思维、程序思维、系统思维、过程思维、数据思维、人机系统思维等思维能力，而网络工程专业还要培养学生的对抗思维、逆向思维、拆解思维、全局思维等网络系统安全保障所特有的思维能力。网络系统安全保障体系是一个复杂系统，必须从复杂系统的观点，采用从定性到定量的综合集成的思想方法，追求整体效能。从系统工程方法论的观点出发，网络系统安全保障不能简单地采用还原论的观点处理，必须遵循“木桶原理”的整体思维，注重整体安全。网络系统安全保障的方法论与数学或计算机科学等学科相比，既有联系又有区别，包括观察、实验、猜想、归纳、类比和演绎推理以及理论分析、设计实现、测试分析等，综合形成了逆向验证的独特方法论。
从不同的角度看网络系统安全保障可以得到不同的内涵和外延。从物理域看，是指网络空间的硬件设施设备安全，要求确保硬件设施设备不扰、破坏和摧毁；从信息域看，重点是确保信息的可用性、机密性、完整性和真实性；从认知域看，主要是关于网络传播的信息内容对国家政治及民众思想、道德、心理等方面的影响；从社会域看，要确保不因网络信息传播导致现实社会出现经济安全事件、民族宗教事件、暴力恐怖事件以及群体性聚集事件等。网络系统安全保障涉及网络协议安全及相关技术研究、网络安全需求分析、方案设计与系统部署、网络安全测试、评估与优化、网络安全策略制订与实施等内容。培养网络系统安全保障能力就是培养学生熟悉信息安全基本理论和常见的网络安全产品的工作原理，掌握主流网络安全产品如防火墙、入侵检测、漏洞扫描、病毒防杀、VPN、蜜罐等工具的安装配置和使用，能够制定网络系统安全策略与措施，部署安全系统，同时具有安全事故预防、监测、跟踪、管理、恢复等方面的能力以及网络安全系统的初步设计与开发能力，以满足企事业单位网络安全方面的实际工作需求。
3网络工程专业学生网络系统安全保障能力课程设置
网络工程专业涉及计算机网络的设计、规划、组网、维护、管理、安全、应用等方面的工程科学和实践问题，其网络安全课程使学生了解网络系统中各种潜在的安全威胁与攻击手段以及针对这些威胁可采用的安全机制与技术。掌握常见的网络安全工具和设备，如防火墙、入侵检测、漏洞扫描等工具的工作原理，学生可以了解网络安全的相关政策法规，并具有网络安全策略与措施制定、安全事故监测等能力。为了保质保量地完成网络工程专业学生的网络系统安全保障能力的培养，可设置相应的主干课程：网络安全技术和网络安全技术实践及扩展课程安全测试与评估技术。课程涉及的核心知识点如表1所示。通过开设安全测试与评估技术，教师引导和培养学生用逆向、对抗和整体思维来学习并思考网络系统安全保障问题。
4培养学生网络系统安全保障的实践和创新能力
实践动手能力是网络系统安全保障能力培养中的重要一环。许多网络信息系统安全保障能力知识点比较难掌握，必须通过实践环节来消化、吸收、巩固和升华，才成为学生自己的技能。为此，我们一方面努力争取解决实验条件，与企业联合共建网络安全教学实验室；另一方面，自主开发实现了一系列的教学演示和实践工具，弥补部分环节难以让学生动手实践的不足。通过完善的实践体系（包括课内实验、综合实验、创新实践、实习及学科竞赛等），培养学生网络系统安全保障的实践和创新能力。课内实验包括安全测试与评估技术课程的信息收集、内部攻击、KaliLinux的安装与使用、Metasploit、缓冲溢出攻击、Shellcode、Web攻击、数据库安全、逆向分析等实验。网络安全技术课程对应的实践课程网络安全技术实践设置了加解密编程、PGP、PKI、VPN服务器和客户端、病毒与恶意代码行为分析、Iptables防火墙、Snort入侵检测、以太网网络监听与反监听、端口扫描、WinPcap编程、Windows和Linux安全配置等实验；另外还设置了两个综合实验——综合防御实验(安全配置、防火墙、入侵检测、事件响应)和综合渗透测试实验(信息收集、缓冲溢出渗透、权限提升、后门安装、日志清除)。在课内实验和综合实验环节采用分工合作、以强带弱、小组整体与个人测试评分相结合等措施，确保让每个学生掌握相应的网络系统安全保障实践能力。目前，我们正积极与网络安全相关企业建设实习和实训基地，开展社会实习和实践，探索利用社会力量培养实践能力的模式。专业实践是一门2学分的创新实践和实习课程。通过专业实践和毕业设计，学生可以根据自己的兴趣选择网络系统安全保障方面的创新实践拓展和深化。一方面，积极鼓励并组织优秀学生参加全国性和地方性的网络安全技能竞赛；另一方面，让高年级的同学参与教师的网络系统安全保障科研项目中来，让学生在竞争与对抗中和解决实际问题过程中增强自己的动手能力和创新能力，培养学生的自主学习能力和研究能力，激发他们的网络系统安全保障创新思维。
5结语
关键词：企业网络组建；课程融合；工学结合
1、课程定位
企业网络组建是计算机网络技术专业的一门专业课程，是学生在学完网络基础这门专业课程的前提下的一门重要的接续课程。目的是通过此门课程能够帮助大型企业建立综合运营网络；运用所学过的网络知识应用到实际中去，是网络综合运用能力、网络设备操作能力的综合运用。也是为完成大型企业网络建设和维护企业网络建设打下坚实可靠的基础。
2、课程目标
此课程通过对大型企业网络建设的各个环节建设的实施，使学生掌握如何在企业建立超大规模的网络，掌握大型企业网络解决方案，在本课程中，将要完成的是网络硬件平台的搭建；通过本课程的学习，使学生具有规划设计大型企业网络的能力；在各部门的数据需要在保证安全的前提下互通能力；在企业网络越来越大，能保证企业网络安全、稳定的能力；使企业网络接入INTERNET的能力；并能对在带宽有限，当网络出现拥塞时应保证重要通信的流量带宽。
本课程的目标可以从职业素质目标、职业能力目标、知识目标三个方面来阐述。
2.1职业素质目标
对学生职业素质目标可以通过以下方式来培养：培养学生的团队意识和团队协作精神，锻炼学生的沟通交流能力；通过教学，让学生真切的体验到，在网络建设中规划、设计、工程实施及维护网络的全过程；具有认真负责、严谨细致的工作态度和工作作风。另外，可以通过课外其他训练，锻炼学生具有一定的分析问题和解决问题的能力。
2.2职业能力目标
职业能力是学生应具备的专业知识技能，也是学生就业的关键要求。那么本课程学生应具备如下的职业能力：具有利用各种广域网技术进行网络互连的能力；具有利用访问控制列表加强网络安全性的能力；能根据需求，选择应用适当的网络技术进行方案规划；熟悉主流厂商网络产品功能、性能、特点，能根据需求选择合适的设备；具有利用交换机来实现VLAN的划分、实现交换机冗余的能力；具有利用路由器来实现在不同网络中传输IP数据包的能力。
2.3知识目标
本门课程设计到的知识比较多，具体可以概括成如下几个方面：规划IP地址和VLAN～选用高性能的三层交换机实现VLAN间的路由，并通过HSRP增强网络的稳定性；为了便于配置和管理，通过配置VTP，实现在一台交换机上配置和管理整个vLAN；在大型网络中使用动态路由协议OSPF来实现网络互联；通过ACL控制网络的访问权限；通过以太网通道，增加交换机之间的带宽，实现链路备份；通过Qos技术，优化企业网络流量。
3、教学中需要解决的问题
在授课过程中可以使用CCNAExploration教程也可以使用BENET3.0课程的课程体系，但是如果把两种课程体系适当的进行结合，那么会有更好的教学效果，在课程整合的过程中有一些需要解决的地方
3.1确定本课题选取的教材
充分研究CCNAExploration教程与BENET3.0课程的优缺点，找出本课题选取教材的依据。
3.2确定课程体系的结构
本课程是汲取了两门课程体系的优点和精华部分作为理论基础以BENET3.0课程填充实战项目。
3.3认证培训体系的确立和完善
授课内容包括认证培训，认证培训包括理论知识题库培训和操作习题的培训。并在授课过程中不断充实和完善培训体系。
3.4实训项目的提取与组合
BENET3.0课程的实训项目理论跨度较大，需要按照实际授课进度进行提取并与CCNAExploration教程的操作题进行组合。
4、课程改革后的实践价值
4.1企业项目进课堂
把企业网络组建的实际工作项目带进课堂，这些项目都是近两年最新的企业工作实际项目。
4.2授课涉及认证培训
授课使用美国思科公司的网络认证考试培训教材，这些项目都是近两年最新的企业工作实际项目。
4.3独特的考核方式
借助思科网络学院的在线考试系统进行考核，恩科网院在线考试系统具有题库广泛，试题更新及时，对考试结果分析等功能。平时测验及期中期末考试，理论试题和上机操作题都可通过在线答题的方式进行。
4.4授课方式更加丰富
在教学上采用四种方式：传统的多媒体、机房授课；利用cisco电子书授课与练习；利用思科网院对在线试题进行讲解；在实验室演练实际工作项目。
5、课程改革后的的理论价值
5.1提出课程体系的目标
本课程体系以培养初级网络工程师为目标。学生通过学习可全面掌握网络知识并积累实际工作项目经验，能够达到初级网络工程师的要求。
5.2把两个体系进行整合
思科公司的CCNAExploration教程与北大请鸟BENET3.O体系进行整合，思科公司是全球最具影响力的网络公司，思科公司的《cCNAExploration》教程注重基础知识和概念的讲授，是认证考试的培训教材。北大青鸟BENET3.O体系包括对国内近几年网络公司实际工作项目的搜集和整理。
5.3“原生态”基础教材
计算机网络起源于美国，企业网络组建的设备和内部工作标准都由美国制定。授课教材是美国思科公司出版的CCNAExploration教程，该教程可以使学生更加透彻、明晰的理解和掌握知识。
6、教学方法的特点
本门课程理论教学和实践教学在同一实训场所完成，实现“教、学、做”三位一体。在“项目导向、任务驱动”的教学模式下，综合运用多种方法。
7、课改的创新部分
7.1“一个目标”
本课程以培养初级网络工程师为目标。学生通过学习可以掌握全面的网络知识并积累实际工作项目经验，能够达到初级网络工程师的程度水平。
7.2“合二为一”
本课程将CCNAExploration课程与BENET3.O课程进行整合，提取两门课程的精华之处。用实际工作项目代替枯燥的理论知识部分进行授课。
7.3“三位一体”
本课程将课程讲授、认证培训、实际项目演练合为一体。可使学生在系统全面学习课程的同时又获得了认证培训同时积累了工作经验。
7.4“四种方式”
在教学上采取四种方式：传统的多媒体、机房授课：利用cisco电子书做练习和实验；利用网络在线的方式获取远程服务器的章节习题；在实验室演练实际工作项目。
1.1科学定位，确定培养目标
随着我国经济与信息化建设的发展，社会对网络技术人才的数量与质量也在不断的发生变化，网络工程专业的人才培养目标也要不断地丰富和发展。2012版的普通高等学校本科专业目录和专业介绍中将网络工程专业培养目标确定为“本专培养德、智、体等方面全面发展，掌握数学和其他相关的自然科学基础知识以及计算机和通信基础理论，掌握计算机网络系统的规划设计、维护管理、安全保障和应用开发相关的理论、知识、技能和方法，具有一定的工程管理能力和良好综合素质，能承担计算机网络系统设计、开发、部署、运行、维护等工作的高级专门技术人才”。新建本科院校以产业的需求为导向，以培养工程应用型人才为目标，构建基于工程教育的人才培养模式，培养社会急需的有责任感的实践能力强的与企业需求相匹配的高级工程型人才。学校要与企业深度合作，结合地方特色与学校的师资、科研、实验等条件，细化人才培养专业方向，建立分层的多目标的人才培养多元目标模式，能充分发挥学生的专长与兴趣，提高学生的工程能力，提高人才产出质量。
1.2网络工程专业人才能力构成
随着我国信息化建设从横向规模发展转向纵向深度应用发展，社会对网络工程专业人才能力的需求正在发生变化。徐明等人依据社会对专业人才的能力需求、不同类型的人才培养目标、学科发展等方面将网络工程专业人才专业能力归纳为“网络设备、网络协议、网络应用系统的设计与开发，网络工程规划、设计，网络系统管理与维护以及网络安全保障”等能力。新建应用型本科院校依据人才培养目标，重点培养工程应用型人才，网络工程专业人才着重培养工程应用与创新能力。专业能力主要包括：工程基础能力（认知能力、软硬件基础设计能力），网络管理与维护、网络工程规划设计与实施、网络应用系统设计与开发、网络信息管理与处理等专业核心能力，专业专长能力与创新、创业的能力。
1.3课程体系模块化模型
依据网络工程专业的发展潮流、产业的发展需求、学校与地方的特点以及学生工程能力的培养，构建模块化的课程体系。网络工程专业的工程教育是为了培养具有熟练技术基础，善于构思、设计、构思和运行网络产品或系统的能力，能够适应网络行业发展的网络工程师。在课程体系建设中要坚持以产业需求为导向、应用为目标、能力为核心，形成以培养网络工程能力为核心的课程体系，充分体现“做中学”的教育模式。以能力培养为核心的网络工程课程模块。每一个模块由若干课程群（子模块）组成完成特定能力的培养，形成“主干课程->课程群->课程模块->课程体系”的结构。每一个子模块由若干相关的课程组成，完成特定的主题，以培养学生特定的能力。课程群中各种课程打破课程之间的界限，统一设计课程目标，将内容整合，便于学生对知识的综合应用。前两年学生在校学习基础课程学习，重点培养学生的综合能力（价值判断能力、身心调适能力、交流沟通能力等）、数理基础、专业认知与专业基础能力等；第三年企业与学校共同完成教学过程，有针对性指导学生完成项目、专业方向相关内容的学习；最后一年，学生进入企业进行实习、项目开发、毕业设计等。通过“产、学、研”深度联动，校企合作共同制订人才培养目标、课程体系，企业全程参与专业人才的培养，使“教、学、需”一致。以项目为驱动，通过“做中学”，将“知识、能力、探索兴趣、解决问题能力和社会责任感”的培养融入到教学过程中，培养社会急需的有责任感的实践能力强的与企业需求相匹配的高级工程型人才。
1.4基于CDIO的工程能力培养
CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate)是由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所前沿工程大学自2000年起经过四年的探索研究而创立的工程教育模式。CDIO代表构思、设计、实现和运行，它以任务驱动，构建以项目为主导的知识、能力和创新培养一体化的教学体系。CDIO通过“做中学”，激发学生的学习兴趣，强调工程实践训练，强化能力的培养，着重培养学生工程基础知识、个人能力、团队合作能力和工程应用能力。通过“做中学”实现学生能力的培养基于CDIO的“做中学”人才培养模式，通过分层的项目训练，帮助学生进行知识学习与能力的培养，同时帮助学生提高自主学习、团队合作以及创新应用的能力。主要体现在：1）通过专业认知与“做”激发学生的学习兴趣；2）分层递进的能力培养，避免了重复技能的训练；3）通过综合课程设计与项目实践，提升了综合运用知识的能力，培养学生工程意识，并且培养学生合作协商的能力；4）通过素质拓展训练，提升学生创新、创业与终生学习的能力。通过CDIO的“做中学”最终实现学生专业能力的培养。
1.5实践教学体系建设依托
校内外实践基地、产学研合作企业，整合校内实验资源，构建“两大平台、四个模块”的分层实践教学体系。两大平台即校内教学实训平台与校外工程实训平台，四个模块即工程基础能力实训、专业核心能力实训、专业专长能力实训、创新创业能力实训，构成逐层递进的实践教学。
2结论
关键词:网络工程专业;课程体系;专业建设;专业定位
随着计算机科学技术、网络技术与通信技术的发展,网络应用已经深入到社会生活的各个领域,各行各业开始大量需要网络工程技术人才,为了满足这种社会需求,网络工程专业应运而生。该专业以培养应用型人才为主要目标,要求所培养的人才全面系统地掌握计算机科学、计算机网络与通信技术等领域的基本理论知识,深入理解网络体系结构和通信系统原理,掌握各类网络的规划、设计、组网、集成、开发和管理等实用技术,能够从事网络编程、网络的规划和组网设计、网络工程设计和建设、网络管理及维护、网络安全防护以及网络性能分析等工作。虽然许多学校早在2001年就在计算机科学技术本科专业内设置网络技术方向,但仅仅通过删减或调整几门课程,试图将计算机科学技术专业的网络方向简单地过渡为网络工程专业,显然是不能形成网络工程专业的知识体系。网络工程作为一门横跨学科的新兴计划外专业,还没有形成相对标准的课程体系,是我们需要研究的重要课题。
1网络工程专业的培养目标
我校2002年在计算机科学技术专业中设置网络技术方向,2005年正式获批组建网络工程专业,至今教学运行已接近7年,其间根据技术发展、用人需求对专业培养目标、课程体系做过几次调整和改进,已趋于稳定。根据这几年的毕业设计和学生毕业反馈情况,充分肯定了目前的课程体系和培养目标。
高等教育的目的是培养高等技术人才,网络工程专业主要是为了培养网络工程师,目前网络工程专业的培养方向主要有网络工程管理与规划设计、网络维护与管理以及网络应用程序开发等方向[1-5]。根据普通工科高校办学层次和培养对象,我们立足于“宽口径,厚基础,高素质,强能力,突出创新意识”的教学理念,确立该专业的培养目标为:培养系统掌握计算机技术、通信技术及网络技术的基本理论、基本知识,掌握计算机网络系统分析和设计的基本方法,具备计算机应用、网络编程与应用开发、网络规划设计部署、网络管理等基本能力,具有较强创新意识的计算机网络工程技术人才。
2网络工程专业的课程体系设置
高等教育的专业培养目标是设置课程体系的基础,课程体系是专业培养目标的具体体现,因此课程设置必须以专业培养目标为依据,同时以社会需求为导向,体现自己的培养特色[2]。针对我校网络工程专业的培养目标,在制定教学计划时,以培养学生的计算机网络规划设计能力、网络管理能力以及网络应用开发能力为主线,以计算机技术及网络通信技术理论为基础,全方位的构建与网络工程内容相关的计算机网络系统结构、网络规划、设计、管理、Web应用技术、网页设计与网站开发、网络信息安全等方面的课程体系。目的在于加强基础理论、拓宽专业口径、突出素质教育,提高学生的实际动手能力。
2.1调整课程结构,优化课程体系
我院对专业基础课程及专业课程进行知识点的归类整合,在全校工科学生培养的框架内,重新组织课程,增强课程教学的一致性和连贯性,减少不必要的重复。课程体系如图1所示,在课程结构调整方面,以课群为基础组织和建设课程内容,这样既便于同类相关课程之间的知识衔接,又便于在课群内组织任课教师开展课程建设等教学研究活动。同时,专业课群也体现了培养目标所确定的学生应具备的主要技能,便于在课群的基础上通过修订课程内容,调整学生的知识结构,完善培养目标的具体内涵。
2.2专业基础课程的设置
由于网络技术是由计算机技术和通信技术等发展而来,网络工程专业与计算机专业有着非常紧密的联系,因此在课程设置方面,除了人文和社会科学基础课程、理工科的基础课程以外,首先要开设计算机类和通信类的基础课程。
2.3专业课程的设置
教学计划以计算机网络规划、网络管理及应用开发能力培养为特色,加强包括计算机网络总体规划设计、网络管理、网站开发设计及维护等教学环节,涉及网络协议与路由技术、网络与信息安全、网络系统应用软件的设计开发等内容。专业课程主要分为以下三个课群:1)网络设计与规划课群;2)网络管理课群;3)网络应用技术课群。
2.4前沿与特色选修课程
随着网络的普及,网络安全问题成为当前面临的紧迫问题。我校在网络工程专业课程体系设置中,强化网络安全特色方向,通过该专业特色方向的学习,使学生具有网络安全应用的配置和开发能力。同时,我院将前沿技术课程设置为专业选修课。
3实践课环节建设
3.1实验课程设置
网络技术是一门实践性很强的技术,要求技术人员具有很强的实践能力和应用能力,因此根据专业的工程特点和培养目标,结合我校实际,在制定培养计划时,注重培养学生的动手能力、应用能力,以便为社会培养高质量的网络工程技术及网络应用人才。通过各种实践教学环节,使得学生在学习期间较好地熟悉并掌握实际的网络系统的规划、设计、管理、维护等工作过程,培养学生进行系统需求调研和需求分析、网络环境安装调试、网络设备参数设置、综合布线等实际操作能力。
网络工程专业培养方案中的实践教学课时占总教学课时的18%,实践环节主要分为课内实验、实验课程、综合实践三大模块,具体安排如表1所示。
主要专业基础课和专业课都包含一定比例的课程内实验,这些涉及基本技能和初步综合技能的实验教学内容,属于基础性实验,其目的是为了加深对课程理论知识的理解及应用。如程序设计类课程、通信原理、网络路由原理、TCP/IP协议、网页设计与网站开发、综合布线系统、局域网络技术与组网工程等课程,均包含理论教学和实践教学两部分。
为了让学生系统掌握专业技能,还独立开设了一些实验课,主要涉及一些提高性、综合性实验内容,目的是为了培养学生的设计和应用能力,如数据结构课程设计、网络工程综合实验等。在实验课程中,可以采用一些小型或中型案例来实施,如在网络规划与设计课程中,结合计算机网络技术、网络安全技术、Web应用技术、路由与交换技术等内容,以实际的计算机网络系统规划设计方案为模板,让学生调研和分析网络系统的需求,完成该网络的规划设计,从而启发学生掌握网络系统的规划与设计方法,培养学生实际应用能力。
除教学计划中规定的实践环节外,采用开放实验、项目开发、学科竞赛、职业认证等多种形式,在内容上以成熟应用网络技术为主。鼓励学生参加网络工程师认证资格考试,采取的具体措施是开放网络实验室,并开设工程实验课程,由持有思科、华为、神州数码网络工程师认证证书的教师讲授,为学生提供课外实践动手机会,提高本专业学生对基于Unix、Linux、Windows环境下的局域网、校园网、园区网、广域网构建、规划方面的动手能力,增强学生网络应用系统开发的能力;同时,配合校团委、社团成立活动小组,组织大学生课外科技活动,开展个人主页或网站设计竞赛等,发挥学生个性,使学生在各个不同层次得到全方位训练,达到提高学生综合实践能力的目的。
3.2实验室建设
对于实验室建设,我们遵循两个步骤:确定实验内容和实验方式、确定实验环境和实验设备[2-3]。根据课程体系确定网络工程专业学生必须掌握的实验内容包括:网络组建/规划、网络设备配置/设置、网络操作系统使用/配置、网络管理、网络协议分析。对于实验方式,应采用分组进行,这样既便于实验课管理,也具有较好的课堂气氛,并且学生可以独自动手在真实设备上操作、配置,教师可以控制和检查学生配置、实验结果是否正确。但由于设备的各种接口易损坏,所以需要限制教师和学生此类操作。根据实验内容和实验方式,确定实验环境,网络工程训练中心的拓扑示意图如图2所示。
主要实验设备包括:入侵检测系统、网络服务器、(无线)网络路由及交换设备、网络管理平台、网络协议仿真分析平台、网络语音模块实验设备,可以同时满足8组共64名学生进行广域网、局域网、无线网络、路由/交换网络设备配置、网络安全、网络管理、网络协议仿真分析等各类型实验。同时,随着需要进行网络实验的专业数量以及学生数量的增加,实验室建设中也需要高效、可行的管理手段。在实验室建设方面,我院将重点放在建社实验环境、提供实验内容上,设立网络工程独立实验课[3],在实验课中设置协议仿真类实验、交换机类实验、路由器类实验及网络综合实验。
整个实验环境与设备都是模拟目前成熟的网络及网络应用环境设计,不但能满足目前网络技术实验室需要,而且可以后期进行平滑升级,通过添加部分网络设备和模块来组建更为复杂的网络技术实验室,为学生提供更多的实验内容,实现更复杂的网络实验。
4结语
作为一所地方性本科院校,在网络工程专业培养模式制定过程中,我们以为企、事业单位培养从事网络工程技术、网络管理及网络应用与开发工作的工程技术人才为目标,以专业培养目标为基础,以社会需求为导向,体现专业特色,加强实践教学环节,注重专业技能、动手能力、应用能力和创新能力的培养。专业培养方案需要在实践中检验,,要根据教学实践中的经验教训和社会需求的变化不断地完善。
参考文献:
[1]吴怡,蔡坚勇,洪亲.论网络工程专业实践环节教学体系及改革方案[J].电气电子教学学报,2007,29(3):87-89.
[2]焦炳连,浦江.网络工程专业实验室的建设[J].实验室研究与探索,2006,25(3):315-318.
[3]王亚文,容晓峰,范会敏,等.论网络工程独立实验课程的建设[J].实验科学与技术,2009,7(4):122-125.
[4]张远,杨F.网络工程专业本科教学改革的探索与实践[J].黑龙江高教研究,2006(4):155-157.
[5]姜腊林,易建勋,陈倩诒,等.网络工程专业培养方案的研究与实践[J].高等教育研究学报,2005,28(3):67-69.
ConstructionoftheCurriculumSystemofNetworkEngineering
RONGXiao-feng,TANGJun-yong,ZHAOYu-feng,XIAOFeng
(SchoolofComputerScienceandEngineering,Xi’anTechnologicalUniversity,Xi’an710032,China)
（解放军理工大学指挥信息系统学院，江苏南京210007）
摘要：针对网络工程专业和培训班两种学生类型，参考先易后难教学理念，按照TMN层次结构分别提出网络管理教学设计，首先是基本网络管理模型，然后是基于SNMP的网元管理内容，进一步学习网络管理功能集成，最后介绍网络安全态势的相关平台。
关键词：网络管理；TMN；教学设计
第一作者简介：吴君青，男，讲师，研究方向为网络管理，jupiwujun@163.com。
0引言
网络管理的教学目标是使学生能够熟练掌握联网系统的运营、管理、维护和供应相关的活动、方法、规程以及工具，运用相关专业知识描述和表达问题，具有熟练的系统分析与应用能力[1-2]。该课程是一门专业课程，需要计算机网络原理、网络工程设计、网络应用编程等相关课程的基础知识。虽然只是一门实践性强的专业课程，但是网络管理的教学内容选择性较大。从网络管理生命周期的角度，学生需要学习网络管理的基本概念、基本原理和基本方法；从系统工程的角度，学生需要学习规范化的、可定量的网络管理方法和模型；从网络管理技术发展的角度，教师需要讲授一些新技术和新方法，开拓学生视野和培养创新意识，使学生更好地适应现代网络发展[3]。此外，学生类型不同，学习目标也不同。网络工程专业学生希望深刻理解网络管理的必要性，系统掌握网络管理的相关标准和模型，为网络管理系统开发打下良好的基础；培训班学生希望系统掌握网络管理工具，能够定位和排除网络常见故障。因此，整个教学设计的选择性较大，如何适应学生实践能力的培养是一个值得研究的问题。
“先易后难”是常用的教学设计模式[4]，首先介绍简单的、基础性的、容易理解的概念，然后学习比较复杂的、能够使用简单概念描述的抽象概念，最后学习那些综合性的、依赖于前面概念的知识信息。TMN层次结构是一个明确定义的网络管理层次结构[5]，该层次结构中，网络管理可以分为网元、网元管理、网络管理、服务管理、业务管理，因此教师可以结合TMN层次结构，按照“先易后难”方式，实现网络管理课程的教学设计。
1TMN层次结构
TMN是由国际电联（ITU-T）针对电信管理网络规范而制定的标准，其优点在于提供了一个明确而且广泛接受的术语学，有利于讨论网络管理的相关主题。TMN层次结构模型中描述了一系列网络管理层次，每个层次建立在另外一个层次之上。
TMN层次结构如图1所示，整个网络管理内容划分为网元、网元管理、网络管理、服务管理和业务管理5个层次：①网元层，对应于单个网元内部部署的管理，涉及设备自身所支持的、与任何管理系统无关的管理功能；②网元管理层，实现单个设备的远程管理，功能包括远程查看、修改配置、报警监控等；③网络管理层，基于网元管理层进行功能分析和掌握网络基础设施的整体运行情况；④服务管理层，管理对象是网络为最终用户提供的服务；⑤业务管理层，核心目标是实现网络服务的支撑和统计，如计费和定价、业务预测等。
经过仔细分析，服务管理层和业务管理层面向具体的网络服务，在实际操作中有较大的灵活性，而网元层、网元管理层和网络管理层定义了网络管理的公共内容，是提供网络业务的基础性支撑。因此，教师在教学设计中可以按照网元层、网元管理层和网络管理层进行组织。
2教学实施设计
作为一门网络专业课，网络管理要求学习多种专业工具，掌握相关网络管理协议；在专业工具方面，需要介绍设备管理器和维护终端、网络分析器、网元管理器、管理平台等；在网络管理协议方面，需要介绍简单网络管理协议SNMP[6]、命令行接口CLI等内容。为了让学生全面理解网络管理功能，教师需要介绍网络管理基本模型FCAPS、OAM&P[1]，讲授一些新技术和新方法，开拓学生视野和培养创新意识，使其更好地适应现代网络发展。因此，整个教学设计需要进行合理组织，按照一种先易后难、逐层推进的方式进行。
2.1教学设计基本思路
结合TMN层次结构参考模型，通过分析各种网络管理工具、管理协议可得其所对应的管理层次，详细关系见表1。
其中，网元层重点介绍网络设备自身的管理功能，可以选择常见的超级终端接口进行讲解。对于服务器设备，教师可以介绍专门的自检工具或者类似于Windows资源管理器的工具。网元管理层方面要求学生重点学习SNMP协议。作为工业界事实上的标准，SNMP的支持和应用极为广泛，整个介绍内容需要涉及SNMP自身优势、运行原理、MIB信息等内容。网络管理层方面要求学生重点学习管理平台。作为一种网络管理集成方式，管理平台得到当前业界的普遍认可。教师可以在教学中选择一种应用较为广泛的系统作为学习案例。
整体教学内容包括相关教材选择、课堂教学设计和实验设计。在教材方面，选择AlexanderClemm编写的NetworkManagementFundamentals[2]作为参考教材，也可以选择其他具有类似知识结构的教材，要求是系统介绍网络管理的概念和原则，试图从一个整体的、系统的观点介绍网络管理，同时阐述网络管理中使用的各种技术之间的关系。教学的课堂设计以TMN层次结构为主体内容，同时增加必要的概述章节和总结性内容。教学对象可以分为网络工程专业学生和培训班学生，针对不同的教学对象类型，教师需要设计不同的教学计划。
2.2网络工程专业教学设计
网络工程专业学生普遍掌握网络原理，但缺乏网络故障严重性认识和网络管理工具的使用经验。学习目标是深刻理解网络管理的必要性，系统掌握网络管理的基础知识。因此，教学目标是理解和应用网络管理相关标准和模型，为网络管理系统开发打下良好的基础。网络工程专业的教学课时为20+20（小时），具体知识分配见表2。
第1部分是网络管理概述，主要介绍网络管理的必要性以及网络管理有关的功能、工具和活动。通过相关案例介绍，学生首先能够对网络管理的用途、基本概念及重要性有一定认识，从整体上对这门课程有直观认识。
第2部分是网络管理模型，通过这部分内容的教学，进一步深化学生的网络管理基础知识，学生在面临巨大的网络管理系统时，应采用“分而治之”的方式逐个分解并解决，同时理解网络管理功能的分类方法。在该章节，教师可以初步介绍TMN层次管理模型和FCAPS等管理功能模型。这部分内容配套安排了一个实验，使用常用工具Ping测量网络中设备的响应时延并进行系统分析。通过该实验，学生进一步认识到通过适当的网络管理能够定量了解网络运行状况。
第3部分是网元管理层，主要介绍基于SNMP的网络管理。这一部分是教学重点之一，首先需要分析比较CLI和SNMP两种管理协议，分析各自的优点并介绍SNMP的管理模型组成；然后需要学习SNMP的MIB相关知识，掌握基于SNMP的开发方法，为实现网络管理系统开发打下良好基础；最后是介绍常用的MIB库，学习SNMP浏览器的相关使用。在实验环节方面，教师可设计SNMP浏览器的实验内容。通过使用SNMP浏览器，学生既能直观理解SNMP工作机理，又能够用该工具解决一些网络管理问题，培养这两方面的能力。
第4部分是网络管理功能集成，主要学习网络管理功能集成的目标和原理并通过Manage-Engine_OpManager系统进行实践。管理平台的开发实践是可选内容，介绍WebNMS的开发框架。这一部分的实验环节和课堂教学相对应，重点是学习使用ManageEngine_OpManager和WebNM的开发框架。实际过程中所花费的实验时间要超过6课时，可以选择只学习其中一个软件。
第5部分是新技术的学习，介绍基于OSSIM的安全事件管理集成。OSSIM是开源安全信息管理系统（OpenSourceSecurityInformationSystem），支持多种开源软件系统的信息集成并实现事件关联。实验环节侧重引导学生安装和使用OSSIM系统平台，了解系统集成在安全事件方面的应用。OSSIM的网站上提供了较多的视频文件，学生可以选择其中的安装和使用视频进行学习。
第6部分是课程总结，教师可以按照具体情况有选择地实施。
以上是对于网络工程专业的课程设计，主要突出如下特点：①整个教学中注重整体介绍网络管理，强调网络管理是一个系统工程；②按照TMN层次结构介绍多种管理工具，使学生能够系统掌握网络管理工具；③侧重于学生进一步开发能力的培养。教师通过介绍当前的学习资源，进一步培养学生的资料查找和自我学习能力。
2.3培训班教学设计
培训班的学生来源于实践岗位或者是即将参加具体岗位的本科毕业生，整个学习时间很短，学生特点是对系统开发兴趣较低，但是对于网络故障认识深刻，明确网络管理的必要性。此外，大部分学生有网络管理工具的使用经验，其学习目标是系统掌握网络管理的相关工具，为实际工作服务。因此，教学目标侧重分析网络管理工具的原理，能够从整体上理解网络管理工具的选择；一旦需要解决网络故障，能够准确选择网络管理工具，具有定位和排除网络常见故障的基本技能。网络工程专业的教学课时为10+10（小时），具体课时分配见表3。
整个教学设计中侧重实际应用学习。其中，第1、2部分内容和工程专业教学设计基本一致，目标是理解网络管理所必要的基础知识。由于培训班的大部分学生对网络管理已经有感性认识，因此不安排实验。
第3部分是网元管理层，主要介绍基于SNMP的网络管理相关原理、MIB浏览器的使用以及常用的MIB库信息。在实验环节方面，教师可设计SNMP浏览器的实验内容。
第4部分是网络管理功能集成，主要介绍管理平台的集成方法，学生学习网络管理平台的基本功能和选择依据。实验环节是学习使用ManageEngine_OpManager。
第5部分是新技术的学习，学习内容和网络工程专业一致，介绍基于OSSIM的安全事件管理集成。实验环节侧重引导学生安装和使用OSSIM系统平台，了解系统集成在安全事件方面的应用。
以上是针对培训班的课程设计，主要突出如下特点：①整个教学中注重整体介绍网络管理，强调网络管理是一个系统工程；②侧重培养学生对网络管理工具的实际使用能力，通过介绍当前的学习资源，进一步培养学生的资料查找和自我学习能力。
3教学效果分析
整个教学计划目前已经在两个培养对象类型上实施。网络工程专业的教学对象为解放军理工大学指挥信息系统学院的网络工程专业学生，共计40人；培训班的教学对象为解放军理工大学指挥信息系统学院的设备维修培训班学员，共计42人。
3.1考核指标安排
对于网络工程专业的培养对象，考核指标见表4。
对于培训班的培养对象，考核指标见表5。
两种考核指标中，网络工程专业的培训人员理论知识更为丰富，考核的内容中包含部分开发方面的内容。培训班的考核指标侧重于实际应用能力，由于授课时间较少，整个考核的知识点相对集中，应用能力方面重点考核实际操作能力。
3.2考核结果分析
经过教学实施，我们最终统计出两个班级的知识点掌握情况分布。其中，网络工程专业学生参加考试40人，理论成绩最高分为91分，最低分为60分，平均成绩为75分；实验成绩中，最高成绩为90分，最低成绩为60分，平均成绩为78分。培训班学生参加考试42人，理论成绩最高分为81分，最低分为60分，平均成绩为68分；实验成绩中，最高成绩为85分，最低成绩为60分。整体的成绩分布如图2所示，详细的成绩百分比见表6。
两者的培训成绩中，在偏重理论的知识点方面，两者差距不是很大。大部分知识点中工程专业的掌握情况比培训班的掌握情况要好，差距最大的是第3（TMN层次结构）、第5（SNMP的管理模型）和第7（管理平台）3个知识点，差距在10%以上。在实践操作方面，如第4（SNMP操作）和第8（管理平台操作）两个知识点，培训班的学生掌握情况更好，这可能是因为网络工程专业的学生需要学习SNMP的相关开发内容，要求掌握更多内容，另外一个原因是培训班的学生操作任务比较明确，更有利于集中时间学习。
总体上，整个测试成绩说明教学设计方案有利于掌握网络管理的相关原理和实际操作，尤其是能够较好掌握SNMP和管理平台的基本操作步骤。
4结语
网络管理系统是一个对规模因素、鲁棒性、可伸缩性和可维护性具有苛刻要求的复杂系统，包含广泛的功能，在实际应用中面临许多挑战，因此网络管理课程的教学设计对于培养学生具有良好的业务能力起到不可替代的基础性作用。笔者提出基于TMN层次结构的网络管理教学设计，注重在整体上介绍网络管理的相关功能，并针对不同的教学对象制定了教学实施方案。对于网络工程专业教学对象，除了学习管理工具的使用之外，还介绍了相关的开发方法；对于培训班的教学对象则侧重于原理性知识和实际工具的结合。总体教学设计中都考虑了学习资源的介绍，进一步培养学生提高自我学习能力。
网络管理教学中另一个重要问题是实验环境的建设，一个典型性的网络环境对于教学两方面都有巨大的促进作用。然而，如何实现低成本的实验环境建设是一个需要研究的问题，笔者下一步将在这方面进行研究。
参考文献：
[1]SubramanianM.Networkmanagement:principlesandpractice[M].2nded.NewJersey:PrenticeHall,2012:61-67.
[2]ClemenA.Networkmanagementfundamentals[M].Indianapolis:CiscoPress,2006:24-25.
[3]陈鸣,胡谷雨.网络工程专业教学体系的创新与实践[J].计算机教育,2009(19):43-47.
[4]ScardamaliaM,BereiterC.Knowledgebuilding:theory,pedagogy,andtechnology[M].Cambridge:CambridgeUniversityPress,2006:11-12.
[5]MartínA,LeónC,LópezA.Anintelligentalternativeapproachtotheefficientnetworkmanagement[J].RevistadeSistemasdeInformaodaFSMA,2012(10):10-18.
关键词：网络工程；专业课程群；创新思维教学法；创新思维训练
文章编号：1672-5913（2013）14-0081-05中图分类号：G642
1网络工程专业人才培养
高等学校网络工程专业的培养目标是培养德、智、体全面发展，具有深厚的专业基础知识和扎实的专业知识，能从事网络工程的规划设计与实施、网络设备和网络协议的研发、网络应用系统的设计与开发、网络管理与维护、网络安全保障等技术工作的高级网络技术人才，满足我国信息化建设人才的需求。
网络工程专业源自网络技术的发展、网络应用的普及和社会用人单位对网络系统建设、管理与维护的需求，课程体系的制订和课程内容的设置必须反映当前网络理论与技术的最新进展，还应遵循“需求驱动、宽基础、强化实践能力培养”的原则，坚持理论与实践相结合，知识与能力并重，强化工程实践训练。网络工程专业人才的培养包含侧重于素质培养的基础知识和侧重于能力培养的专业知识。学生在公共基础课程知识学习的基础上，再根据社会用人单位的需求、个人爱好特点和发展潜力，学习网络工程专业知识并实践，进行组合式的能力培养。学生通过知识的学习掌握、能力的训练和素质的养成，达到了三者互相促进和协调发展的效果。
1.1课程知识体系
网络工程专业是在计算机科学与技术、通信技术和电子科学与技术等专业基础上产生和发展的一个新专业，因此该专业知识与这些领域的专业知识有不同程度的交叉与重叠，但又有自己独特的内容。根据青岛大学应用基础型人才培养特色名校建设的发展目标和网络工程专业的发展特点，我们经过近10年的探索，逐渐形成了图1所示的网络工程专业课程知识体系。
1.2核心课程群建设
网络工程专业课程具有与通信和计算机学科知识交叉，涉及复杂概念、协议和技术，课程内容来源于科技创新实践等特点。根据网络工程专业课程特点和课程知识体系，青岛大学信息工程学院建设了计算机网络核心课程群。计算机网络核心课程群包括计算机网络原理、计算机网络管理、Linux操作系统、信号与系统和通信原理5门课程。其中，计算机网络原理是学科基础课，计算机网络管理和通信原理是两门专业基础必修课，信号与系统和Linux操作系统是两门专业选修课。
计算机网络原理主要讲授计算机网络的基础概念、基本原理和基本方法，要求学生掌握计算机网络的基础知识、TCP/IP协议的体系结构、网络分层参考模型的各层功能和典型网络协议，了解典型网络设备的组成、特点和工作原理，能够运用计算机网络的基本概念、原理和方法进行网络系统的分析、设计和应用。信号与系统主要讲授连续时间与离散时间信号与系统的定义及分析方法，包括3大变换（傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换）的基本内容与应用、线性非时变系统的基本理论与基本分析方法，培养学生运用信号与系统的基本理论和分析方法解决实际问题的能力，为学生进一步学习通信原理奠定基础。通信原理主要讲授现代通信的基本原理与基本方法及提高通信系统性能的基本技术措施，其中数据通信的基础知识（如传输介质、数据编码、信道复用技术、差错控制、数据交换技术等）为学生学习网络工程专业课程奠定基础。计算机网络管理主要讲授网络管理系统的体系结构、管理功能域、主要协议SNMP、管理信息库组成、远程网络监视功能、网络管理系统的应用以及开发方法。Linux操作系统主要讲授Linux系统的用户管理、文件系统管理、设备管理、shell编程及基于C语言的模块编译等。通过学习这5门课程，学生能够分层次地逐步完成网络工程专业核心课程的学习，具备网络协议分析设计与实现以及网络系统配置、管理与维护的能力。
2创新思维教学法及实践
当前网络工程专业课程教学中存在如下问题：（1）传统的教学模式中，教师在课堂上侧重传授专业知识，课堂以“教师讲、学生听”为主，学生缺乏创新思维方法训练；（2）专业课程虽然内容丰富，但课堂授课只着重于单门课程知识本身，没有课程知识在网络应用方面的拓展；（3）学生参与课程学习的主动性较弱；（4）部分学生对于课堂理论知识掌握得较好，但知识拓展和创新能力不足。
2.1创新思维教学法
科学思维的内涵是相信存在客观事实，愿意探究和认识未知事物；基于已有经验知识和理论知识，通过思考提出对未知事物的猜想，通过科学方法进行推理论证，得出事实。科学方法是认识改造客观世界的手段、方法和工具。科学方法有两类：一类是描述事实的经验认知方法；一类是解释事实的归纳、演绎和推理方法。
先进的教学方法应当以培养善于学习者和创新者为目标，教师应有传授专业知识和培养学生创新能力的责任。学习的一般认知规律是学习新知识时以知识点为基础，逐个学习各个知识点，积少成多，形成知识体系，达到掌握该领域知识的目标，而学生创新能力的培养需要在专业课学习中不断融入创新思维训练；因此，教师传授专业知识是基础，对学生进行创新思维训练是保障，将两者结合起来才能更好地培养创新人才。
我们提出的创新思维教学法CTT=Function（Knowledge，Question，Interactive，Experiments）包含如下核心要素。
（1）Knowledge是课程知识点。知识是基础，知识包含低层次的经验知识和高层次的理论知识。观察报告、实验记录等经验知识是由一系列“是什么”组成的知识，而用来回答“为什么”的则是理论知识。
（2）Question是探究性问题。问题是驱动，教师在备课阶段需精心准备每个知识点所包含的具有启发性、能引起学生兴趣的探究性问题，引导学生课前带着问题预习，进而参与课堂教学；课后通过研讨交流给出问题的解决方案并进行知识的拓展与应用。
（3）Interactive是师生互动。学生通过课前预习思考，对探究性问题有了初步认识；在教师授课时，可以参与到授课过程中，加深对理论知识的理解和掌握；课后通过教师博客、网络教学平台和研究型学习与创新项目，增强师生间在课下的交流沟通，拓展课程知识应用。
（4）Experiments是实验。实验是对理论知识的验证，学生通过上机实验可以验证课堂理论知识，通过分析实验结果可进一步引发新的思考和问题。
（5）Function（…）是创新思维教学法的函数实现，需综合运用knowledge，Question，Interactive，Experiments这4个元素；教师在传授知识时需对学生进行创新思维能力训练。
2.2创新思维教学法实践
创新思维教学法包括作好课前预习（思考）、增加课堂研讨（实验验证）、增强课后交流3个教学环节。学生课前查阅相关教学资源和资料，进行自主学习；课上以小组形式合作交流，辅以教师的实验课教学引导学生进行实验验证；课后通过网络教学平台和教师博客，增强师生间的交流。教师鼓励学生参加研究型学习与创新项目，拓展知识应用技能训练。
（1）作好课前预习。教师在备课阶段对课程内容进行梳理，理清课程核心知识点，精心设计每个核心知识点所包含的具有启发性的、能引起学生兴趣的探究性问题，引导学生课前带着这些问题预习，查阅资料，思考并获得初步认知。
（2）增加课堂探讨。在课堂授课环节，教师以“问题驱动法”讲授课程知识点，调动学生参与课堂教学的积极性，加强师生互动，引导学生积极思考并参与教学研讨，通过实验课验证加深学生对核心知识点的掌握。
（3）增强课后交流。学生课后可通过网络教学平台讨论区和教师博客加强师生间的交流，开发课下拓展知识的潜能。围绕教师提出的问题，师生互动得越频繁，学生的知识迁移和能力扩展就可能越主动和高效。学生主动性和积极性的充分发挥，必然促进学生对知识技能的理解与掌握，有利于创新思维与创新能力的形成与发展。
3创新思维教学法在网络工程专业课程群中的研究与应用
创新思维教学法不是通过一门课就能让学生建立起创新能力，而是需要将创新思维训练融合到网络工程专业各门课程教学中。根据网络工程专业课程知识体系和课程的特点，青岛大学信息工程学院建设了网络工程专业核心课程群，课程群教师定期集体备课和交流，对于课程中相互交叉和具有连贯性的知识点进行归纳梳理。教师在学生参与教学的全过程中均采取记分制，对课堂与网络讨论、实验、课后作业和理论考试给予不同的权重并计分。
3.1创新思维教学法训练举例
教师组织学生以学习小组（包括3～5名学生）为单位参与教学活动全过程。学生以交流协作和相互督促的方式进行预习、准备课堂讨论发言、收集网络资料、讨论学习重点难点和交流学习方法等。在课前预习阶段和课后讨论阶段，教师围绕课程知识点提出一些探究性问题，组织3～5名学生以学习小组为单位，进行资料查询和问题交流讨论，给出解决方案或算法设计，准备PPT并在课堂研讨阶段进行宣讲，在课后形成总结报告和实验报告。
在计算机网络原理这门课程中，教师对于网络层知识点准备的探究性问题举例如下。
（1）课前预习问题：对于网络层的路由选择协议，教师可给出一个具体的网络拓扑结构，要求学生思考并构造拓扑图中结点的最短路径。教师可提示学生：路由器可以与相邻结点交换信息（即基于距离矢量的路由选择算法）；或者将路由器的路由信息汇集到某处计算处理（Dijkstra算法）；又或者采用类似于交换机的自学习方法等。
教师在课前要求学生以学习小组为单位进行课前自主学习讨论，提出想法，进行总结，形成小组PPT；在课堂研讨时，挑选2～3个小组的方案并由学生在课堂宣讲和讨论，鼓励学生提出发散、创新思维观点，分析算法利弊，引导学生得出正确结论。教师在进行实验课教学时，可引导学生配置路由器的RIP和OSPF协议、观察路由选择协议的工作过程、记录报文交换的内容、观察链路状态变化后两种协议收敛的过程，使学生通过实验手段直接验证理论算法，并在网络实验环境下比较两种算法的不同思想、优缺点及适用网络。
课后学生以小组为单位进行讨论与交流，完善算法和实验结果分析，形成研究报告和实验报告。
（2）课后研讨问题：子网划分和利用路由聚合技术构造超网问题。教师可给出图2所示的具体的网络拓扑，将给定IP地址空间222.118.1.0/24划分为两个子网，分配给局域网1和局域网2，保证每个局域网至少包含120个IP地址，要求学生给出R2的路由表，使其明确包括到局域网1的路由、局域网2的路由、域名服务器的主机路由和互联网的路由；使用路由聚合技术给出R1到局域网1和局域网2的路由，构造路由器Rl的路由表。
教师可提示学生如下知识点。①划分子网是从两极IP地址到三级IP地址。划分子网的基本思路是从网络的主机号借用若干比特作为子网号，而主机号就相应减少若干个比特，于是两极IP地址在本单位内部就变为三级IP地址：网络号、子网号和主机号。②在路由表中利用无分类编址CIDR地址块查找目的网络，这种地址的聚合称为路由聚合，它使得路由表中的一项可用来表示很多个原来传统分类地址的路由，也称为构造超网。③路由表项中包含到目的网络的表项、特定主机的表项、默认路由表项。
3.2网络教学平台的辅作用
图3所示的校园网络教学平台整合了专业课程群教改成果，提供每门课程教学大纲、教学日历、教学课件、教师教学录像、教学笔记、常见问题解答、研究型教学文档、课后习题等教学内容，并链接检测习题库以供学生进行自我测试。学生可以通过网络教学平台查询相关资料，开展网上讨论和答疑，在探究过程完成后以学习小组为单位提交总结报告。
3.3研究性学习与创新实验项目培养学生的创新能力
网络工程专业教学计划对于研究型学习与创新实验项目设置3个学分，主要在探索性实验开发环节，为网络工程专业二、三年级学生提供一些与专业课程相关的研究型学习与创新实验项目，鼓励学生以3～5人为一个小组参与到项目的研究与开发中，在学生中逐步营造研究型学习氛围，带动多数学生积极参与到研究型学习与创新实验项目和教师的科研项目中。
为期1年的研究型学习与创新实验项目的开展，可以让学生参与项目分析、设计、开发的全过程。学生通过查阅资料、提出设计方案、进行实践开发和系统测试等一系列科研活动，开展与教师和同组同学的交流学习，拓宽了视野，提高了科研创新能力。我们通过对青岛大学信息工程学院2007级、2008级和2009级成功考研的学生进行调查统计发现，有近90%的学生在二、三年级时参加过研究型学习与创新实验项目，并且通过该项目提高了创新思维和主动学习能力。
4结语
教学改革的关键在于充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，充分调动学生学习的积极性，从而培养学生的创新能力。笔者根据近几年开展创新思维教学法改革的实践，研究创新思维教学法在网络工程专业核心课程群建设中的应用，通过让学生作好课前预习、提高学生参与课堂教学和实验验证的积极性、调动学生课下拓展知识应用等教学环节的创新思维训练，激发了学生的学习兴趣，提高了学生自主学习和创新能力，在网络工程专业课程教学中取得了较好的教学效果。
参考文献：
[1]徐明，曹介南，高等学校网络工程专业培养方案[M]，北京：清华大学出版社，2011：37
[2]谢钧，陈鸣，刘鹏，等，计算机网络课程教学中科学思维的培养[J]，计算机教育，2011（19）：81-84
[3]陈鸣，胡谷雨，周雷，等，计算机网络课程教学的思考与创新[J]，高等教育研究学报，2008，31（2）：66-68