基于产学合作的地方高校网络工程专业创新人才培养

云红艳，李建波，徐茹滢，邓太勇

（1.青岛大学 计算机科学技术学院，山东 青岛 266071；2.思科系统（中国）网络技术有限公司，北京 100045 ；3.郑州新思齐科技有限公司，河南 郑州 450000 ）

0 引言

高等教育发展和教育教学研究的首要工作任务是提升本科专业人才培养质量。2016 年3 月，李克强总理在《政府工作报告》中对高等教育明确提出要“提升高校教学水平和创新能力”。国家2010—2020 年教育改革和发展规划纲要中提出了“创立高校与科研院所、行业、企业联合培养人才的新机制”[1]。2017 年教育部审议通过《新工科研究与实践项目指南》，明确深化工程教育改革、树立创新型工程教育理念，提升学生工程创新创造能力，推进科教结合、产学融合、校企合作[2]。创新型专业人才的培养要求高校注重学生自主学习能力、实践能力和创新思维能力的培养。通过产学合作优化新工科专业课程教学内容和课程知识体系，增强专业工程实践，创新“互联网+”环境下教学方法，提高专业课程教学质量，培养创新型专业人才，推动高等教育向更高水平迈进是当前新工科教育改革的核心[3]。

1 产学合作的促进作用

地方高校网络工程专业改革需要遵循教育部推出的专业教学质量国家标准和华盛顿工程教育专业认证标准[4]，提升教育教学质量和人才创新能力[5]。互联网时代网络技术和应用发展迅猛，传统网络工程专业的一些教学内容已逐渐成为大众化技术，而高等学校专业课程教学知识体系的更新相对较慢，专业课程工程实践不足，加之地方高校专业教学实验环境和实验设备受限，学生的动手实践能力不够强。因此，急需适时优化网络工程专业课程教学知识体系[6]，探索以学生为中心的工程教育理念，满足学生的个性化需求，加强虚拟实验教学平台的建设，培养学生的工程实践创新能力，以适应“万物互连”时代对网络创新人才培养的要求。

地方高水平大学培养的创新人才成为服务于地方经济发展和产业转型的生力军[7]。青岛大学是山东省属重点综合大学、国家“211 计划”入选高校、山东省首批“应用基础型”人才培养特色名校建设单位。青岛大学计算机科学技术学院目前有计算机科学与技术、物联网工程、信息安全、网络工程4 个本科专业。思科网络技术学院是思科系统网络技术有限公司面向全球教育机构、公司、政府和国际组织的公益性项目，是普及网络新技术的“全球最大课堂”，每年全球约有100 多万学生通过思科云协作教学平台在线学习，2015 年合作成立“青岛大学思科网络技术学院”。郑州新思齐科技有限公司是一家从事国际IT厂商（包含思科、华为等公司）技能培训（H3C网络认证工程师、Linux 架构师）、技术服务的高新技术企业，2018 年与青岛大学计算机科学技术学院合作教育部—郑州新思齐公司课程教学改革项目。教师以教育部产学合作协同育人项目为契机，更新工程实践知识结构，探索产教融合课程知识体系教学内容、最新网络技术、丰富实践案例和竞赛元素优化专业课程教学知识体系，通过重新梳理课程教学内容、丰富实践教学案例和课程设计案例、拓展大学生创新创业项目、构建“阶梯式竞赛梯队”等改革措施提高专业课程教学质量和创新型专业人才培养质量。

2 融合优化网络工程专业课程教学知识体系

基于创新人才培养目标和高等教育工程专业认证标准，我们选取行业内领先企业课程教学内容和实践案例，通过产学合作，重构高校专业课程教学知识体系，建设一批优质专业课程教学资源，调整优化专业教师知识结构，提升课程教学质量。

思科网络技术学院提供“互联网+”信息技术基础（IT Essentials）、物联网基础Internet of Thing（简称IOT）等计算机类通识课程，并提供网络工程、物联网工程和信息安全专业的专业课程，同时开放课程教学云平台、课程评测系统和网络仿真模拟软件Cisco Packet Tracer。选取思科网院部分课程优化网络工程专业课程教学知识体系见图1。

以计算机类专业核心课程计算机网络原理为例，思科的CCNA（Cisco Certified Network Associate）路由和交换系列课程包含网络简介（简称CCNA1）、路由和交换基础（简称CCNA2）、扩展网络（简称CCNA3）和连接网络（简称CCNA4）。思科针对工程师级别（网络管理员、网络工程师、网络分析员）的CCNA1课程内容包含安装、测试、检修小型园区网所需的测试知识和技能、IP 数据网络的操作、IP 路由协议（OSPF）、IP 服务（安全控制列表ACL、DHCP、NAT 等）、网络设备安全和基本的检修、小型网络实施和中等规模交换路由网络的网络仿真模拟实现[8]。我们融合思科CCNA1 课程内容优化了计算机网络原理课程（包含理论课程和实验课程教学）。

计算机网络原理课程设计是通过综合课程案例的设计，培养专业学生具备解决复杂工程问题的能力，面向网络工程、物联网和信息安全不同专业人才培养目标和课程毕业达成度的要求，在不同专业的该门课程设计教学中选取融合思科的不同课程。优化融合CCNA2 课程内容优化计算机网络原理课程设计，使网络工程专业学生具备利用网络基本原理、技术及软件工具进行网络规划设计、配置管理、安全管理和分析的能力，培养学生解决复杂网络工程问题的能力。

思科物联网IOT Fundamentals 课程包含万物互连、大数据分析、物联网解决方案手册、IOT安全等系列课程，选取融合“IOT 基础万物互连”优化计算机网络原理课程设计，使物联网工程专业学生具备基于路由交换网络设计物联网解决方案的能力，掌握如何安全地收集数据并将传感器连接到云服务。

思科网络安全Cybersecurity Essentials 课程学习网络、服务器和应用安全原理及协议，制订安全策略和流程，确保数据保密性和可用性。融合网络安全优化计算机网络原理课程设计，使信息安全专业学生具备将网络系统的概念及原理应用于解决园区网络安全规划配置和设计实现的能力。

3 构建阶梯式竞赛梯队

图1 所示的阶梯式竞赛覆盖了网络工程专业4 个年级的本科生，包含程序设计为主的“蓝桥杯”全国软件和信息技术专业人才大赛、提交创意作品设计的全国网络技术大赛、中国大学生物联网设计竞赛和全国大学生信息安全竞赛等赛项以及需要通过选拔参加的ACM 大学生程序设计大赛、互联网+创新创业大赛和“挑战杯”大学生课外科技作品大赛等赛项。

一年级学生修完通识课程计算机科学导论可参加大学生网络技术竞赛ITE 赛项；二年级学生修完数据结构和Java 程序开发可参加“蓝桥杯”全国软件和信息技术专业人才大赛；三年级学生修完计算机网络原理和计算机网络原理课程设计可参加中国高校计算机大赛—网络技术挑战赛、全国大学生物联网设计大赛和全国大学生信息安全竞赛。可以从“蓝桥杯”软件大赛中选拔优秀竞赛学生参加ACM 大学生程序设计大赛，从学生获奖创意设计作品和优秀创新创业项目中选拔参加挑战杯或互联网+大赛。学生可根据个人兴趣和特长选择合适的赛项，“以赛促学”引导学生在专业课程学习时理论与实践并重，通过实践技能训练和竞赛增强学生专业学习的积极性，拓展学生专业视野。

主讲教师参加企业系列课程的培训，熟悉企业网络设备产品和实验平台，提升教师工程认证背景。企业课程提供的实验案例和技能测试项目补充了专业课程的实践教学案例和课程设计项目，推进专业课程与工程教育的深度融合。通过组织学生“阶梯式竞赛”团队，激发学生专业学习兴趣，促进专业教师深化课程教学内容和教学方法改革，切实提高了专业课程教学质量和整体学生培养质量。

2017 学年和2018 学年，青岛大学计算机科学技术学院超过100 人次在“蓝桥杯”全国软件和信息技术专业人才大赛软件类4 个级别的比赛中获得山东省一等奖，晋级全国总决赛并获得一等奖、二等奖、三等奖和优胜奖超过100 人次。2019 年有9 支参赛队获得全国网络技术大赛A系列创意作品赛华东赛区二等奖、三等奖以及B系列赛项华东赛区二等奖、三等奖等奖项；有1支参赛队获得全国大学生信息安全竞赛三等奖。2017 学年和2018 学年学院共有超过200 名学生参加6 项国家级大学生创新创业项目和45 项校级大学生创新创业项目。

4 结语

高校专业培养方案的完善、专业课程知识体系的改革和教师教学思维的与时俱进是提升专业教育教学质量的关键。青岛大学计算机科学技术学院教师以教育部产学合作协同育人项目为契机，研究选取企业教学内容和实践案例，优化专业课程教学知识体系、重构组织教学内容，丰富综合性课程实验项目和课程设计案例[9]；依托企业云协作平台实验环境和仿真软件搭建虚拟实验平台，培养学生工程实践创新能力；组织“阶梯式竞赛”梯队，鼓励更多学生参加适合的竞赛项目，形成“以赛促学”的研究型学习氛围，激发学生专业学习的积极性。通过与思科公司和郑州新思齐公司的产学合作课程教学改革，提升了专业教师的工程实践背景，优化了专业教师知识结构，促使更多教师投入课程教学改革，构建立体化课程教学资源[10]，将科研项目、教研项目和竞赛元素融入本科生教学课堂和课程设计案例，打造“金课”，提升了整体学生的专业实践能力，取得了较好的教学效果，提高了专业教育质量和学生创新能力的培养。

图1 网络工程专业课程知识体系优化及“阶梯式竞赛”梯队构建