基于產(chǎn)學(xué)合作的地方高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)

云紅艷，李建波，徐茹瀅，鄧太勇

（1.青島大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266071；2.思科系統(tǒng)（中國(guó)）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司，北京 100045 ；3.鄭州新思齊科技有限公司，河南 鄭州 450000 ）

0 引言

高等教育發(fā)展和教育教學(xué)研究的首要工作任務(wù)是提升本科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。2016 年3 月，李克強(qiáng)總理在《政府工作報(bào)告》中對(duì)高等教育明確提出要“提升高校教學(xué)水平和創(chuàng)新能力”。國(guó)家2010—2020 年教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要中提出了“創(chuàng)立高校與科研院所、行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制”[1]。2017 年教育部審議通過(guò)《新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南》，明確深化工程教育改革、樹(shù)立創(chuàng)新型工程教育理念，提升學(xué)生工程創(chuàng)新創(chuàng)造能力，推進(jìn)科教結(jié)合、產(chǎn)學(xué)融合、校企合作[2]。創(chuàng)新型專業(yè)人才的培養(yǎng)要求高校注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。通過(guò)產(chǎn)學(xué)合作優(yōu)化新工科專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容和課程知識(shí)體系，增強(qiáng)專業(yè)工程實(shí)踐，創(chuàng)新“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下教學(xué)方法，提高專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型專業(yè)人才，推動(dòng)高等教育向更高水平邁進(jìn)是當(dāng)前新工科教育改革的核心[3]。

1 產(chǎn)學(xué)合作的促進(jìn)作用

地方高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)改革需要遵循教育部推出的專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和華盛頓工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[4]，提升教育教學(xué)質(zhì)量和人才創(chuàng)新能力[5]。互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展迅猛，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的一些教學(xué)內(nèi)容已逐漸成為大眾化技術(shù)，而高等學(xué)校專業(yè)課程教學(xué)知識(shí)體系的更新相對(duì)較慢，專業(yè)課程工程實(shí)踐不足，加之地方高校專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)設(shè)備受限，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力不夠強(qiáng)。因此，急需適時(shí)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程教學(xué)知識(shí)體系[6]，探索以學(xué)生為中心的工程教育理念，滿足學(xué)生的個(gè)性化需求，加強(qiáng)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力，以適應(yīng)“萬(wàn)物互連”時(shí)代對(duì)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求。

地方高水平大學(xué)培養(yǎng)的創(chuàng)新人才成為服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的生力軍[7]。青島大學(xué)是山東省屬重點(diǎn)綜合大學(xué)、國(guó)家“211 計(jì)劃”入選高校、山東省首批“應(yīng)用基礎(chǔ)型”人才培養(yǎng)特色名校建設(shè)單位。青島大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院目前有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程、信息安全、網(wǎng)絡(luò)工程4 個(gè)本科專業(yè)。思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院是思科系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司面向全球教育機(jī)構(gòu)、公司、政府和國(guó)際組織的公益性項(xiàng)目，是普及網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的“全球最大課堂”，每年全球約有100 多萬(wàn)學(xué)生通過(guò)思科云協(xié)作教學(xué)平臺(tái)在線學(xué)習(xí)，2015 年合作成立“青島大學(xué)思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院”。鄭州新思齊科技有限公司是一家從事國(guó)際IT廠商（包含思科、華為等公司）技能培訓(xùn)（H3C網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證工程師、Linux 架構(gòu)師）、技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，2018 年與青島大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院合作教育部—鄭州新思齊公司課程教學(xué)改革項(xiàng)目。教師以教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目為契機(jī)，更新工程實(shí)踐知識(shí)結(jié)構(gòu)，探索產(chǎn)教融合課程知識(shí)體系教學(xué)內(nèi)容、最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、豐富實(shí)踐案例和競(jìng)賽元素優(yōu)化專業(yè)課程教學(xué)知識(shí)體系，通過(guò)重新梳理課程教學(xué)內(nèi)容、豐富實(shí)踐教學(xué)案例和課程設(shè)計(jì)案例、拓展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、構(gòu)建“階梯式競(jìng)賽梯隊(duì)”等改革措施提高專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量和創(chuàng)新型專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2 融合優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程教學(xué)知識(shí)體系

基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)和高等教育工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，我們選取行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐案例，通過(guò)產(chǎn)學(xué)合作，重構(gòu)高校專業(yè)課程教學(xué)知識(shí)體系，建設(shè)一批優(yōu)質(zhì)專業(yè)課程教學(xué)資源，調(diào)整優(yōu)化專業(yè)教師知識(shí)結(jié)構(gòu)，提升課程教學(xué)質(zhì)量。

思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院提供“互聯(lián)網(wǎng)+”信息技術(shù)基礎(chǔ)（IT Essentials）、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)Internet of Thing（簡(jiǎn)稱IOT）等計(jì)算機(jī)類通識(shí)課程，并提供網(wǎng)絡(luò)工程、物聯(lián)網(wǎng)工程和信息安全專業(yè)的專業(yè)課程，同時(shí)開(kāi)放課程教學(xué)云平臺(tái)、課程評(píng)測(cè)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)仿真模擬軟件Cisco Packet Tracer。選取思科網(wǎng)院部分課程優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程教學(xué)知識(shí)體系見(jiàn)圖1。

以計(jì)算機(jī)類專業(yè)核心課程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理為例，思科的CCNA（Cisco Certified Network Associate）路由和交換系列課程包含網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介（簡(jiǎn)稱CCNA1）、路由和交換基礎(chǔ)（簡(jiǎn)稱CCNA2）、擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱CCNA3）和連接網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱CCNA4）。思科針對(duì)工程師級(jí)別（網(wǎng)絡(luò)管理員、網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)絡(luò)分析員）的CCNA1課程內(nèi)容包含安裝、測(cè)試、檢修小型園區(qū)網(wǎng)所需的測(cè)試知識(shí)和技能、IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的操作、IP 路由協(xié)議（OSPF）、IP 服務(wù)（安全控制列表ACL、DHCP、NAT 等）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全和基本的檢修、小型網(wǎng)絡(luò)實(shí)施和中等規(guī)模交換路由網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)仿真模擬實(shí)現(xiàn)[8]。我們?nèi)诤纤伎艭CNA1 課程內(nèi)容優(yōu)化了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程（包含理論課程和實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)）。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程設(shè)計(jì)是通過(guò)綜合課程案例的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)專業(yè)學(xué)生具備解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，面向網(wǎng)絡(luò)工程、物聯(lián)網(wǎng)和信息安全不同專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程畢業(yè)達(dá)成度的要求，在不同專業(yè)的該門(mén)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中選取融合思科的不同課程。優(yōu)化融合CCNA2 課程內(nèi)容優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程設(shè)計(jì)，使網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生具備利用網(wǎng)絡(luò)基本原理、技術(shù)及軟件工具進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)、配置管理、安全管理和分析的能力，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)工程問(wèn)題的能力。

思科物聯(lián)網(wǎng)IOT Fundamentals 課程包含萬(wàn)物互連、大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)解決方案手冊(cè)、IOT安全等系列課程，選取融合“IOT 基礎(chǔ)萬(wàn)物互連”優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程設(shè)計(jì)，使物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生具備基于路由交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的能力，掌握如何安全地收集數(shù)據(jù)并將傳感器連接到云服務(wù)。

思科網(wǎng)絡(luò)安全Cybersecurity Essentials 課程學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和應(yīng)用安全原理及協(xié)議，制訂安全策略和流程，確保數(shù)據(jù)保密性和可用性。融合網(wǎng)絡(luò)安全優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程設(shè)計(jì)，使信息安全專業(yè)學(xué)生具備將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的概念及原理應(yīng)用于解決園區(qū)網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)劃配置和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的能力。

3 構(gòu)建階梯式競(jìng)賽梯隊(duì)

圖1 所示的階梯式競(jìng)賽覆蓋了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)4 個(gè)年級(jí)的本科生，包含程序設(shè)計(jì)為主的“藍(lán)橋杯”全國(guó)軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽、提交創(chuàng)意作品設(shè)計(jì)的全國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽、中國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽和全國(guó)大學(xué)生信息安全競(jìng)賽等賽項(xiàng)以及需要通過(guò)選拔參加的ACM 大學(xué)生程序設(shè)計(jì)大賽、互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品大賽等賽項(xiàng)。

一年級(jí)學(xué)生修完通識(shí)課程計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論可參加大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)競(jìng)賽ITE 賽項(xiàng)；二年級(jí)學(xué)生修完數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和Java 程序開(kāi)發(fā)可參加“藍(lán)橋杯”全國(guó)軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽；三年級(jí)學(xué)生修完計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程設(shè)計(jì)可參加中國(guó)高校計(jì)算機(jī)大賽—網(wǎng)絡(luò)技術(shù)挑戰(zhàn)賽、全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)大賽和全國(guó)大學(xué)生信息安全競(jìng)賽?？梢詮摹八{(lán)橋杯”軟件大賽中選拔優(yōu)秀競(jìng)賽學(xué)生參加ACM 大學(xué)生程序設(shè)計(jì)大賽，從學(xué)生獲獎(jiǎng)創(chuàng)意設(shè)計(jì)作品和優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目中選拔參加挑戰(zhàn)杯或互聯(lián)網(wǎng)+大賽。學(xué)生可根據(jù)個(gè)人興趣和特長(zhǎng)選擇合適的賽項(xiàng)，“以賽促學(xué)”引導(dǎo)學(xué)生在專業(yè)課程學(xué)習(xí)時(shí)理論與實(shí)踐并重，通過(guò)實(shí)踐技能訓(xùn)練和競(jìng)賽增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性，拓展學(xué)生專業(yè)視野。

主講教師參加企業(yè)系列課程的培訓(xùn)，熟悉企業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)品和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提升教師工程認(rèn)證背景。企業(yè)課程提供的實(shí)驗(yàn)案例和技能測(cè)試項(xiàng)目補(bǔ)充了專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)案例和課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，推進(jìn)專業(yè)課程與工程教育的深度融合。通過(guò)組織學(xué)生“階梯式競(jìng)賽”團(tuán)隊(duì)，激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)專業(yè)教師深化課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革，切實(shí)提高了專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量和整體學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。

2017 學(xué)年和2018 學(xué)年，青島大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院超過(guò)100 人次在“藍(lán)橋杯”全國(guó)軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽軟件類4 個(gè)級(jí)別的比賽中獲得山東省一等獎(jiǎng)，晉級(jí)全國(guó)總決賽并獲得一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)和優(yōu)勝獎(jiǎng)超過(guò)100 人次。2019 年有9 支參賽隊(duì)獲得全國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽A系列創(chuàng)意作品賽華東賽區(qū)二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)以及B系列賽項(xiàng)華東賽區(qū)二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)；有1支參賽隊(duì)獲得全國(guó)大學(xué)生信息安全競(jìng)賽三等獎(jiǎng)。2017 學(xué)年和2018 學(xué)年學(xué)院共有超過(guò)200 名學(xué)生參加6 項(xiàng)國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和45 項(xiàng)校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。

4 結(jié)語(yǔ)

高校專業(yè)培養(yǎng)方案的完善、專業(yè)課程知識(shí)體系的改革和教師教學(xué)思維的與時(shí)俱進(jìn)是提升專業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。青島大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院教師以教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目為契機(jī)，研究選取企業(yè)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐案例，優(yōu)化專業(yè)課程教學(xué)知識(shí)體系、重構(gòu)組織教學(xué)內(nèi)容，豐富綜合性課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和課程設(shè)計(jì)案例[9]；依托企業(yè)云協(xié)作平臺(tái)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和仿真軟件搭建虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力；組織“階梯式競(jìng)賽”梯隊(duì)，鼓勵(lì)更多學(xué)生參加適合的競(jìng)賽項(xiàng)目，形成“以賽促學(xué)”的研究型學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性。通過(guò)與思科公司和鄭州新思齊公司的產(chǎn)學(xué)合作課程教學(xué)改革，提升了專業(yè)教師的工程實(shí)踐背景，優(yōu)化了專業(yè)教師知識(shí)結(jié)構(gòu)，促使更多教師投入課程教學(xué)改革，構(gòu)建立體化課程教學(xué)資源[10]，將科研項(xiàng)目、教研項(xiàng)目和競(jìng)賽元素融入本科生教學(xué)課堂和課程設(shè)計(jì)案例，打造“金課”，提升了整體學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力，取得了較好的教學(xué)效果，提高了專業(yè)教育質(zhì)量和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

圖1 網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程知識(shí)體系優(yōu)化及“階梯式競(jìng)賽”梯隊(duì)構(gòu)建