校企合作的计算机网络实验平台

尚凤军　夏英　王国胤　谢显中

摘要：阐述采用校企共同开发网络综合教学实验平台的办法，以增强计算机网络技术专业实践教学的系统性。该平台面向专业核心课程提供实验内容，强调以技术理论知识为架构，以技术应用为目标，培养学生的专业技术技能。指出开放实验室可以培养和提高学生综合素质和科技创新能力，是高校实验室建设的有效途径。

关键词：产学研结合 开放实验室 实验平台 科技创新

0、引言

迈普公司是中国主流的路由器供应商和网络综合解决方案提供商，致力于向客户提供全系列路由器产品和IP语音、信息安全、综合接入、交换机等网络设备，在网络核心交换设备领域具有优势，是重庆邮电大学的董事单位之一。重庆邮电大学在计算机科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程领域特色突出、优势明显。

（1）联合研究中心和实训平台（以下简称平台）的建设能同时提高迈普公司和重庆邮电大学网络技术领域的科研水平。网络技术是重庆邮电大学特色优势学科中的重要组成部分。与迈普公司合作建立联合研究中心和实训平台，共同进行前沿技术的研发和应用，一方面能够提高学校在网络技术领域的科研水平，另一方面，可以与迈普一起加快科研成果的产品化进程，促进整个国民经济和社会的进步。

（2）平台的建设能有效提高迈普公司在信息产业领域的声誉。作为重庆邮电大学的董事会成员，迈普公司在重庆邮电大学建设联合研究中心和实训平台，对于迈普公司及其产品在当前的信息产业领域都会产生一系列较好的影响，并以高校资源作为公司业务拓展的一个重要渠道。

（3）平台的建设对重庆邮电大学网络工程领域的核心教学能力和创新实践有很大的推动作用。通过建设联合研究中心和实训平台，教师可以和一流的网络设备厂商保持密切的联系，及时跟进国际上最新的网络技术，提升网络工程创新实践和教学能力。

（4）平台的建设将改进网络工程专业的就业能力。平台的成功建设，将在网络工程专业领域持续培养具有实践创新能力的高技术人才，对学生的就业能力有很大的帮助。随着培养学生工作的开展，毕业后的学生将为学校和公司带来很大的潜在发展动力和市场。

（5）平台的建设将促进双方横向课题的合作和纵向课题的申报。平台提供的基础环境，将为学校和公司在网络行业提供更多的机遇。通过横向课题的深入合作和开展，其中遇到的问题也可通过申报政府对应的项目资助，以进一步推动平台的研究工作。

1、实验室建设内容

信息技术的发展使网络技术成为了人们经常使用的工具之一，因此计算机网络实验平台应面向本科和研究生提供不同层次的实验环境，开展不同层次的实验教学内容。

1.1 建设目标

为适应国家及地方经济社会和行业发展新形势对人才培养的需要，在学校现有科研成果的基础上，通过与迈普合作，在网络核心路由器和交换设备等领域形成自己的研究特色，培养并锻炼一支人员结构合理的网络工程领域专业研究队伍，为迈普公司培养对应的网络工程师。在人才培养和学科建设方面，充实学校在计算机网络领域的教学、科研与培训，增强学校与业界的合作与交流，促进地区的计算机网络技术应用与发展。

将平台建成一个高水平的综合科研开发、创新实验、专业实验和专业实训的平台，在平台上运行多种研究应用系统，使联合研究中心和实训平台成为满足不同层次教学需要的、面向全校学生开放的研究基地和人才培养基地，同时成为迈普公司新产品研发、科技攻关、技术标准制定、知识产权和科技成果奖励申报等的核心依托。

平台将在网络工程实验平台现有的基础上，建设以高速核心路由器和交换设备为基础的网络技术研发环境，形成带动研究生、本科生创新实验的创新平台，丰富部分网络基础实验环境，提高学生在网络方面的创新实践能力。教师可利用平台的相关设备和形成的科研成果等进行实践教学，避免以往教学过程中的原理化、抽象化的教学形式。另一方面，在深入掌握计算机网络原理、网络应用、网络管理、网络安全等相关的网络知识基础上，学生可通过在联合研究中心和实训平台提供的创新实践环境，进一步培养网络工程的核心设计能力、管理能力和安全部署能力。

1.2 建设计划

研究中心和实训平台的建设主要包括研究平台、实验实践教学体系和专业队伍3个方面。

1.2.1 研究平台建设

联合实验室将建设网络协议安全和优化技术研究、高速（万兆）网络系统测试、网络行业应用解决方案3大平台，针对高端网络路由器、交换机、网络接入等目标产品，设置路由器配置、高级网络组网、网络设备研发等研究模块。研究中心和实训平台总体架构如图1所示。

研究中心和实训平台作为企业与学校的共建科研基地，一方面作为企业技术研发的支持，另一方面也作为学校人才培养基地，具有如下功能：

（1）作为计算机网络方向的研发中心，围绕迈普的研发需求，组织团队开展技术攻关研究，通过与企业合作，服务于地方。

（2）作为创新实验室，支持教师和研究生、本科生（特别是网络工程专业）在组网技术、流量分析、协议分析、网络管理、故障诊断等方面的创新实验和实习实训。

（3）可以结合迈普公司的产品、系统，开展技术培训工作对外技术培训和服务，支持对企业员工的培训和认证考试。

（4）以导师制方式，完成对选拔学生在本领域的创新类实践活动的辅导和参加各种网络大赛，争取创建“MAIPU杯”网络技术大学生挑战赛等。

1.2.2 实验实践教学体系建设

依照“强化基础训练、着力能力提高、实现综合培养”的实践教学总体改革思路，建设和完善以综合设计、工程实训和创新拓展为主的实验实践教学体系，改革人才培养模式、教学方法、教学内容和教学手段。实践内容主要针对高年级本科生和研究生的课程设计、专业实习、毕业设计、科技活动、科学研究和社会培训。endprint

（1）综合设计类实践：提供主干网络和核心网路中的路由器和交换机部署和配置、IPv4和IPv6、MPLS、VPN等网络互联、网络安全方案设计和部署、路由算法设计验证等，训练网络系统设计和开发能力。

（2）工程实训类实践：提供无线环境组网、VoIP系统应用、网络系统测试、网络应用程序开发、项目管理等实习实训环境，提高工程实践能力。同时面向迈普公司提供订单式的培训服务。

（3）创新拓展类实践：提供个性化创新实验环境，结合网络发展和实际应用，以科技活动、课题研究等形式为主，提高科学素养和综合素质。该类实践主要采用导师指导团队形式[4]。

1.2.3 专业队伍建设

高素质、高水平的科研队伍不仅有利于指导学生完成综合性实验、设计性实验和创新性实验，还有利于提高学生的工程实践能力。通过迈普重庆邮电大学联合研究中心和实训平台的建设，在现有教学团队的基础上，加强培养和引进，促进科研队伍建设，努力构建一支结构合理、素质优良、业务精湛、勇于创新、人员稳定、能实现优质教学和高水平科研的教师队伍。

1.3 建设内容

1.3.1 科研平台建设

平台面向网络核心交换设备以及IP语音、信息安全、综合接入等方面，主要包括3个部分：网络系统研发平台、高速网络（万兆）系统测试和实验平台、网络应用开发。联合研究中心和实训平台架构如图2所示。网络系统研发平台主要提供高速核心路由器和交换开发和网络设计的基础设备，支撑科研和研究生创新实验。网络系统测试平台主要解决在高速网络环境下，完成流量、稳定性、安全等测试实验，也包括无线测试、网络运行测试等。网络应用开发可以提供教师和研究生、本科生实习实训的需要。

平台需主干路由器8600和主干交换8900两套构成主干网络结构，MP7500核心路由和MP6800核心交换机两套构成核心层接人，MP7200接人层路由器两套和$3000/$4000系列接入层交换机3套，WA2000无线路由l套，FE21智能机架根据实际情况配置，2700/3700系列路由完成最后用户的接入层路由，并配置适当的网络安全设备（网络防火墙等）2套。为了更好地完成创新实验，将配置VoIP协同通信软硬件2套，MP2100一体化路由器2套。作为学生和教师的研发和实验场地，将另外配置若干不同类型网络工作站。

1）网络系统研发平台。

网络系统研发平台侧重于围绕迈普的研发需求，组织团队开展技术攻关研究，解决企业急需解决的难题，同时将科研成果公开部分转为学生的创新实践项目，支撑研究生和本科的创新实验需求。网络系统研发平台结构如图3所示，网络系统研发平台需要的主要设备清单见表1。

2）网络集成测试平台。

网络集成测试平台就是在已经有网络实验室的基础上利用专业网络测试仪器等专业网络测试设备搭建各种实际的网络测试环境，让学生和研究人员通过在实验室内对设计的线缆、网络拓扑、网络设备配置等进行测试分析，从而直观、全方位地了解各种网络设备的操作及其应用环境，加深对网络原理、协议、标准的理解，提高网络故障维护与诊断实战技能，并可在此平台上进行科研开发。

网络集成测试平台侧重于部件、外围设备和网络系统功能和性能的测试和调优，训练学生的组网和网络系统测试能力。网络集成测试平台所需的主要设备清单见表2。

3）网络应用开发平台。

网络应用开发平台通过路由器、交换机、防火墙、语音模块、服务器、网络存储等网络设备提供真实的网络环境，可以让学生亲自搭建网络、亲自动手调试、配置网络，从而让学生直观而全方位地了解各种网络设备和应用环境，真正加深对网络原理、协议、标准的认识。通过实验室中的学习，真正提高学生的网络技能和实战能力。而且在网络实验室中的学习和实践，可以使学生具有扎实的理论基础和很强的实践动手能力，这些都会成为他们在将来的就业竞争中具有非常明显的优势。

网络应用开发平台旨在提供开放的创新实验环境，培养具有坚实的理论基础、较强的创新意识，并且具有一定科学实践能力和科学观察力的全面发展的科技创新型人才。在网络上可以开发许多应用和服务，如视频点播、可视电话、电子邮件、web浏览、地图服务、上网卡、机器人、移动商务、即时信息、游戏等。学生可以结合网络通信、工业控制等领域的应用和服务需求，采用小组合作的方式，自主选题并制订实验计划，提出设备需求，独立分析和实现，并撰写技术报告，以此锻炼学生的自主学习、技术运用、团结协作和攻关能力。

1.3.2 实验实践教学体系建设

实验室将围绕网络系统设计、应用开发、系统测试、系统集成、项目管理等实验模块的建设，改造和新增实验项目，改革人才培养模式，改进教学方法、教学内容和教学手段，并拟增设或改进一些主要综合、设计型实验内容。

1）本科实验。

本科实验要求掌握有关计算机网络原理、网络互联技术、协议工程、网络管理、信息安全、多媒体通信以及信息管理与信息系统等方面的原理和技术，具有对信息网络进行实际操作和维护的能力。拟增设或改进的主要综合、设计型本科实验内容见表3。

2）研究生创新实验。

研究生创新实验要求学生能够全方面地熟悉网络技术，并掌握当前先进的前沿技术，成为技术全面型的网络专家。拟增设或改进的主要综合、设计型研究生创新实验内容见表4。

3）面向研究的实验项目。

面向研究的实验项目以研究为主，通过对当前计算机网络和通信技术发展的前沿领域进行跟踪和研究，并应用在所搭建的网络上。拟增设或改进的主要综合、设计型面向研究的实验内容见表5。

1.3.3 专业队伍建设

研究中心和实训平台的建设实施对教师的学术、教学和管理水平提出了更高的要求，从而促进教师主动地跟踪技术前沿，参与实验教学改革。为了进一步提高团队教师的学术水平、教学能力和工程实践能力，我们将充分发挥团队中青年骨干教师的作用，加大青年教师的培养力度，通过培养与引进相结合，以科学研究促进教学水平提高，进一步优化师资队伍结构，逐渐形成一支凝聚力强、层次结构合理、教学与科研并举的团队。endprint

同时，加强与电子信息、软件产业领域知名企业的联系，与惠普、富士康、甲骨文、IBM、Intel等企业紧密合作，了解产业动向和企业用工需求，聘请企业工程师参与课程建设和实验指导，通过校企共建，补充教学资源，改善实验教学条件，改革人才培养模式，及时补充和更新教学内容，理论联系实际，加强科研成果转化，提高工程实践能力。

2、成果

平台建成后，在网络协议，设备外观，网络功能等方面每年产生专利2～5个，产品雏形1～2个，专利和产品通过双方协商，可共享或独享；5年内争取联合申报国家或省部级科技奖1项；联合申报国家和省部级科研项目每年1～2个，提升了迈普公司在政府和市场的影响，学校在网络工程领域的影响力度；每年针对迈普公司需要，为不同行业的网络应用提供有针对性的网络解决方案2～5项，培养对口的具备高级应用和设计能力的研究生3～5名，培养对口的具有基本网络部署和管理能力的本科生20～40名。

2.1 服务社会

通过研究中心和实训平台的建设，能够发挥重庆邮电大学在信息技术领域的专业和人才优势，促进产学研合作，适应国家和重庆市战略信息产业发展和重庆市产业结构调整对信息人才的需求。研究中心和实训平台不仅服务于重庆邮电大学的相关学科建设和人才培养，还为迈普公司在信息产业领域的社会影响力提升提供了直接有效的帮助。

2.2 行业影响

重庆邮电大学和迈普公司通过该研究中心和实训平台的建设，可以各自发挥在科研生产平台、测试试验环境、研发团队、科技成果等方面的基础和优势，共同提高在行业内的影响，促进重庆邮电大学和迈普公司的科技成果转化和产品推广，争取建成重庆市重点网络工程技术中心。

2.3 人才培养

通过研究中心和实训平台的建设，将面向学校计算机、通信、控制、管理等学科的22个本科专业，同时服务于研究生培养和社会培训。当然，该研究中心和实训平台将承担迈普公司的员工培训和科技项目实验研究等一系列的工作。在软硬件设施和实验内容上给学生以充分发挥自主学习的空间，改进和新增综合性、设计性、创新型实验项目200余项，培养学生的工程实践、创新协作和独立分析解决问题的能力，力争建成重庆市实验教学示范中心。

3、结语

实践表明，研究中心和实训平台建设成功后，获得了很多的成果，其应用对重庆邮电大学的相关学科建设和人才培养、迈普公司在信息产业领域的社会影响力提升以及研究生培养和社会培训都提供了直接有效的帮助。endprint