关键词：网络工程；通信工程；课程体系；通信类课程
网络工程专业的发展已近10个年头，目前开设该专业的院校达200多所[1]，已有大批毕业生走向社会。但网络工程专业仍属于教育部颁发的本科教育目录外专业(专业代码：080613W)；各高校对网络工程专业的理解还存在一定的差异，其专业定位、培养目标、课程体系等都不尽相同，缺乏统一或公认的指导性办学计划。随着网络与通信技术的飞速发展，加之社会对该领域人才的迫切需求，近些年来，网络工程专业建设的研究与报告越来越多，本文主要围绕网络工程专业如何设置通信类系列课程进行探讨。
1网络工程专业课程体系
网络工程专业是在计算机科学与技术、通信工程和电子工程等专业的基础上，通过多专业技术不断地交叉、融合，内涵不断地丰富和扩展，并在社会对各类网络人才需求不断推动下得以产生并发展壮大的一门新的学科和专业[2]。本文将它的专业课程(含专业基础课程)体系大致分为4大方面的系列课程，如图1所示。
其中，电子类课程涵盖电工、电子电路、数字逻辑设计等方面的基本理论和实验技术，是培养学生具备分析和设计计算机硬件系统、通信器件和网络设备等IT产品能力的基本课程，也是学生学习后续计算机类、通信类以及网络类课程的重要基础。由于网络
工程专业主要起源于计算机专业，而且网络和通信设备又是一种特殊而重要的计算机系统，学生只有在掌握好计算机基本原理、体系结构、程序设计的基础上，才能进一步熟悉并掌握网络系统(如交换机、路由器等)的工作原理、体系结构及系统软硬件的开发。因此计算机类课程是网络工程专业最重要的一类系列课程，它和网络类系列课程一起构成网络工程专业的骨干课程体系。
图1网络工程专业课程体系
通信类和网络类系列课程是最能体现网络工程专业特色的系列课程，是培养学生具有网络系统研发、规划、部署、集成、管理、安全防护等技术的重要课程，也是关系到网络工程专业学生是否能最终满足现代各类IT企业对网络人才要求的关键。目前，
各院校在课程设置方面存在的差异也是这两类课程及其教学内容深浅和宽窄的选定，这与各院校在学生培养的目标定位以及通信工程和计算机网络专业方向的教学实力和实验条件有关。
2网络工程专业和通信工程专业的异同点
网络工程专业与通信工程专业同属于网络与通信领域，同跨电子、通信和计算机学科，部分专业课程，尤其是专业基础课程方面开设的课程类似。例如，大多院校的两类专业均开设电工与电路基础、模/数电子技术、信号与系统、通信原理、数据结构、操作系统、数据库、计算机网络、程序设计等课程。尤其是网络工程专业的通信类课程，主要来源于通信工程专业的部分专业基础课程和专业课程，并且两者都强调动手及其工程应用能力的培养，有一定的共性。但毕竟两者的培养目标和专业特点不同，因此，在通信类课程的选定和教学内容的安排上，网络工程专业应着重考虑两者的不同点。这些不同点主要如下：
1) 在专业定位方面，通信工程专业偏重于信号编码、信息的发送、传输和处理以及通信设备、技术和系统的研发和使用；而网络工程专业则关注网络新技术新产品的研发，组网工程的设计、规划、集成，网络应用软件的开发，网络系统的管理与维护等，两者的培养目标不同。因此在内容深浅和学时安排上，两专业的通信类课程应作明显区分。
2) 在数理基础方面，通信工程专业关注信号的变换、传输、处理、检测及编码，其特有的专业基础课程有信号与系统、数字信号处理、随机信号分析、电磁场与电磁波、信息论及编码等。通过学习这些课程，学生可为后续专业课程的学习或将来进一步研发、运营、维护通信设备和系统打下理论基础。而网络工程专业除了注重让学生掌握计算机理论基础知识外，还应让学生加强学习图论、进程代数、排队论、Petri网、线性与非线性规划等知识领域相关的理论课程，为进一步研究网络协议设计、网络拥塞控制、流量控制、网络性能分析等打下基础。因此在专业理论基础方面的教学侧重点应有明显不同。
3) 从网络体系结构方面来看，通信工程专业更注重于学习和研究IP层以下的底层支撑通信网的协议、技术及相关知识点，通常开设通信电子线路或高频电子线路和低频电子线路、微波技术与天线、光纤通信、卫星通信、移动通信、数字程控交换原理等网络工程专业不开或涉及较浅的课程。而网络工程专业则注重IP层以上的网络高层协议及软件的开发和应用，重点涉及的课程有网络工程、网络协议分析、网络编程、网络管理、网络安全、Internet技术[3]等通信工程专业涉及较少的课程。可以说，通信工程专业通常着重于电信或广电等公共网络平台的建设与管理，而网络工程专业则相对偏重于互联网、企业网、专用网、IP网以及接入网络的开发、管理及应用平台的建设和维护。因此，网络工程专业的通信类课程应以基本概念、工作原理、关键技术的教学为重点，以满足网络类系列课程的教学要求为目标，而将复杂的电磁或信号处理等理论分析内容加以精简。有所为，有所不为，以体现专业特色。
4) 课程实验和课程设计的偏重点也不同。通常，通信工程专业将电子系统课程设计、DSP系统课程设计、通信原理课程设计以及通信工程综合课程设计等作为重点的课程设计内容。而网络工程专业关注的课程内容有组网工程课程设计、网络协议或应用软件开发课程设计、网络管理课程设计、网络攻防课程设计等[4]。这也说明了两类专业的毕业生将来要走向的工作岗位有所不同。因此，网络工程专业的实验教学也应与课程教学一样有所侧重。
最后，通信工程专业发展历史悠久，教学内容也相对集中、稳定和成熟(信息与通信工程为一级学科)。而网络工程专业则是个新兴且正在发展中的专业，涉及的知识面较广，内容较多、较新，工程性也相对较强，不但涉及网络设备或系统软、硬件的开发，还涉及网络系统的集成、运营、管理、测试、性能分析、安全等技术内容。因此，网络工程专业如何设计好自己的通信类课程体系，既要重点突出，又要适应面广，是一个非常值得探讨的问题。
3通信类系列课程的设置建议
综上所述，由于两个专业的关注点不同，因此，在网络工程专业的课程体系中开设有关通信方面的课程，应对准网络工程专业的培养目标，以够用和满足网络后续课程的学习和网络系统的研发为原则，以理解并掌握基本的通信理论、概念和工作原理并熟悉现代各种通信网络关键技术为要求，以通信类课程能否支撑网络类课程的学习和工程实践，打下坚实的基础为衡量准则。
3.1通信类专业基础课设置
在通信类专业基础课方面，可开设信号分析与处理和数据通信原理两门课程。其中信号分析与处理课程应涵盖信号与系统的大部内容和数字信号处理的部分内容。其主要知识单元应包括信号分析与处理的基本概念，连续信号分析(时域、频域、复频域)，离散信号分析(时域、频域、复频域)，信号处理基础，模拟和数字滤波器，信号分析与处理的MATLAB实现等内容。数据通信原理课程来源于通信工程专业的通信原理课程，主要简化了模拟通信原理的有关概念和技术。其主要内容应涵盖数据通信的基本概念(信号、噪声、信道和性能指标等)，信源编码，信道编码，基带传输，频带传输，同步等主要知识单元。另外，还可在这两门课程中适当增加随机信号分析与处理基础方面的章节。教师可根据各高校特点及目标定位来设置两门课程具体的教学知识点。
3.2通信类专业课设置
在通信类专业课方面，应使学生了解和掌握现代信息社会各种常见通信网络(光纤通信网、数字程控交换网、宽带IP网络、微波和卫星通信网、移动通信网以及各种接入网等)的基本特点，协议，工作原理，关键技术以及组网和应用方面的内容。保证学生今后无论是进行核心网络还是接入网络、有线网路还是无线网络、电信网络还是IP网络的规划、设计、
运营和软硬件开发，都能具备足够的通信知识背景，并快速了解和熟悉工作环境和岗位要求。
说到具体内容，可开设现代通信网络(可涵盖数字程控交换网、光纤通信网、宽带IP网络、智能网、NGN网等)，无线通信与网络(可涵盖无线通信和无线信道方面的基本概念和理论、移动通信网、微波通信和卫星通信等)，接入网技术(可涵盖以太接入、xDSL网、HFC网、各种无线接入网)等3门左右的课程。在教学过程中，可简化一些理论性强、学生学习枯燥的内容(通信工程专业可能侧重的内容)。如何确定专业必修课、选修课以及选定教材、内容和知识点，各高校可灵活掌握，有条件的院校还可开设无线传感器网、物联网等新的通信技术课程。
4结语
网络工程专业横跨电子、通信以及计算机专业领域。虽然建设的时间不长，但发展很快。它与通信工程专业既有共同点也有明显的区别，其通信类专业课程主要来源于通信工程专业的有关课程。如何根据网络工程专业的培养目标来进行取舍，是一个值得探讨的问题。本文在对网络工程专业课程体系进行分类以及对网络工程专业和通信工程专业特点进行比对的基础上，给出了开设网络工程专业通信类系列课程的想法和建议，有待于在今后的教学实践中进一步丰富与完善。
参考文献：
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[3] 逢焕利,常欣等. 网络工程专业课程体系建设研究[J]. 计算机工程与科学,2010,32(增刊1):78-79.
[4] 胡山泉,高守平,于芳. 应用型网络工程本科专业知识体系建设初探[J]. 计算机教育,2009(12):88-89.
Establishment of Communication Serial Courses in Network Engineering
MAO Yu-gang, CAO Jie-nan, XU Ming
(Department of Network Engineering, School of Computer Science, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)
教学与科研相结合是培养高素质研究生的有效途径。高水平的人才培养是通过研究生高水平的学术成果来反映的，高水平的学术成果主要源于大量的高水平的科学研究，而严格的教学环节在培养研究生扎实的学术功底、严肃的科学态度、创新性的思维，以及在产生高质量学术成果方面起到了一个关键的基奠作用。本文从研究生网络课程教材体系建设中需要注意解决好的四个问题出发，讨论计算机及相关专业硕士研究生网络课程教学与教材体系建设思路、教材体系建设与教学方法改革问题。
1研究生“计算机网络”课程教学与教材体系建设的指导思想
在研究生网络课程教材体系建设中需要注意解决好四个问题。一是课程内容的先进性与前瞻性问题；二是研究生与本科课程内容的衔接问题；三是理论教学与能力培养的并重问题；四是自主学习和因材施教问题。
1.1课程内容的先进性与前瞻性问题
研究生的教育必须突出“研究”，教材要能够反映学科前沿的研究成果与发展趋势。一本好的研究生网络教材或教学参考书应该是：在保持网络理论体系的基础上，跟踪当前技术的发展，综述最新研究的领域、课题、方法、成果与趋势，让读者能够直接了解当前研究的前沿问题、方法、进展与趋势。
与传统的数学、物理、化学学科相比，计算机学科应用性人才培养的要求更高，技术发展速度更快。而在计算机学科中网络技术的发展与知识更新的速度尤为突出。因此，保持计算机网络课程内容的先进性与前瞻性更为重要，也更加困难。因此要很好地解决这个问题，必须将教学与科研工作紧密地结合在一起，发挥科研教学团队的作用，以高水平的科学研究支持高质量的课程与教学体系的建设。南开大学网络实验室在多年来一直注意开展以下几个方面的工作：
（1）通过科研预研工作实践，了解当前热点问题的研究现状与进展。
（2）跟踪美国ACM和IEEE/CS最新制定的计算机学科课程体系，重视学术交流。
（3）跟踪和浏览国外知名大学教学网站，研究和了解网络课程教学内容、教材与主要参考书，以及作业与实验、教学方法与教学过程控制方法改革的动向。
（4）选择国际流行教材，分析如何处理新的技术发展与教学内容的关系，梳理技术的内在关系与发展主线。
（5）跟踪国际知名网络设备制造商与网络软件公司的研究工作，以及技术认证与考试内容的变化，了解产业界对技术与人才需求的变化。
（6）参与信息化规划与建设工作，通过与产业界、政府各级管理人员的合作，了解我国信息化发展的现状与社会对网络人才的需求。
以上工作在我们把握研究生教材内容的先进性与前瞻性方面起到了重要的指导作用。
1.2本科与研究生课程内容衔接问题
计算机及相关专业的硕士研究生一般在本科阶段都修过计算机网络课程。同时，由于学生不是来自一个学校或同一个本科专业，所以学生在网络技术方面的基础差异很大。这个问题在研究生招生规模扩大后更为突出。教师很难在某个起点上安排教学内容。任课教师比较为难，照顾到基础比较差的学生，基础好的学生认为“吃不饱”；考虑到基础比较好的学生，基础差的学生反映“跟不上”。无论老师想什么办法，都无法解决好这对矛盾。这是在很多大学都很普遍的问题。经过多年的实践我们逐渐认识到：要保证教学质量，必须根据研究生培养目标，改变教学方法，强调“自主学习”和“因材施教”。要为实现学生的“研究”、“自主”学习和教师的“因材施教”创造条件，就必须从课程教学目标定位入手，研究本科与研究生教学一体化、理论教学与能力培养一体化的网络教材体系。
1.3理论教学与能力培养并重问题
团队成员通过总结多年指导研究生学位论文的体会认识到，学生的实际工作能力需要他们在参加科研项目和完成开发任务的过程中提高。在多年指导和审阅相关学科硕士与博士学位论文的过程中，导师们深刻地感觉到：有相当比例的研究生在本学科领域眼界不宽，网络应用系统设计与编程能力亟待提高。如果能够在他们准备学位论文之前认真地训练这一方面的能力，那么他们的论文的研究深度与论文水平还能够有较大幅度的提高。研究生能力培养可以通过网络环境中的课题、大编程量的训练来实现。提高网络软件编程的实际工作能力对于研究生今后的研究工作与就业将会有很大的帮助。而这些编程课题应该是由教学科研团队从研究工作与开发的课题成果中提炼出来，将科研成果有选择的转化为“近似实战”的研究生训练课题。这种训练对学生深入理解网络原理与实现方法会有很大的帮助，对于日后的科研工作和提高学位论文质量也是很有益的。
1.4自主学习和因材施教问题
从研究生自身学习的角度应该强调“研究性”与“自主性”，学生应该变被动的“听课、做笔记”转向主动的、研究地学习和提高。从任课教师与导师角度应该强调“因材施教”。
从我们多年的教学经验看，同一届的研究生实际能力差异都很大。研究生教学更多的应该是根据不同的学生、不同的研究重点、不同的起点，有不同的训练方案，不能没有区别。导师的因材施教应该体现在：指导学生根据自己的基础、研究方向，选择不同类型、不同编程量，或不同的难度级的课题自主的完成训练，循序渐进地提高实际能力。教师要做到这一点，需要做很多艰苦细致的工作和积累很多教学资料。经过10多年的积累与团队成员的集体努力，我们初步完成了一些基础性的工作。
研究生教材不应该仅是一本一学期使用的教科书，更应该是一本技术参考书，甚至是一本手册。导师可以根据需要选择教材中部分内容，作为基本的学习要求。学生学习的过程应该在导师的指导下有选择地自学和阅读，完成编程训练。有些内容可能第一次仅仅是读过和了解，如果今后科研、开发工作需要，可以再回过头来继续阅读和参考。
为了适应研究生“研究性”与“自主性”学习的要求，我们设计的《计算机网络高级教程》内容的覆盖范围宽，涉及当前网络研究的多个领域；《计算机网络高级编程技术》总的编程训练量大，问题近似实战，难度差异也比较明显。为了有利于学生自主学习，我们对每个课题都提供了入门所需要的资料、工具与实现方法的范例，学生可以通过自学的方式完成训练要求。
2 《计算机网络高级教程》教材的编写
研究生教材体系由《计算机网络高级教程》与《计算机网络高级软件编程技术》两部相互配套的教材组成。主教材《计算机网络高级教程》重点讨论了网络研究的最新发展与研究的热点问题，力求达到“反映计算机网络前沿研究成果与发展趋势”的要求。
《计算机网络高级教程》分12章按网络技术发展的三条主线讨论了技术的演变与发展。其中：
第1章对网络技术研究与发展的阶段、重点问题和基本概念，以及各个阶段的标志性技术作了一个概要的总结。
第2章讨论了广域网（WAN）技术的演变与发展趋势。
第3章讨论了局域网技术，尤其是对高速局域网（Gigabit Ethernet与10 Gigabit Ethernet）和无线局域网（WLAN）技术作了较为系统地讨论。
第4章讨论了城域网（MAN）概念的演变，以及宽带城域网组建技术与接入网技术。
第5章对IPv4协议近年来的发展与演变过程作了较为全面地总结和讨论。
第6章对IPv6的基本内容与应用方法进行了较为系统地介绍。
第7章对移动IP的基本概念与关键技术作了系统地介绍。
第8章对传输层分布式进程通信的概念，以及TCP、UDP协议进行了系统地讨论。
第9章对应用层协议与Internet应用系统设计技术进行了系统地讨论。
第10章对无线自组网络（Ad hoc Network）与无线传感器网络（WSN）、无线网格网（WMN）的概念、特点、体系结构，以及关键技术的研究与进展作了比较全面地总结和介绍。
第11章讨论了网络安全与网络管理技术。
第12章对国外大学与产业界在评价研究成果时常用的网络性能分析开源工具、网络模拟开源工具及其应用进行了系统地介绍。
在准备这本书的资料和写作的过程中，作者有两点体会最为深刻。一是尽管Internet技术与Ad hoc网、WSN、WMN在设计目的、应用的领域与技术特点上差异很大，但是在研究方法上基本上是相通的，并且在高层又都汇集到Internet之中。二是尽管作者认真地在这个领域已经工作了20多年，但是网络技术发展得实在是太快了，个人的研究工作与阅历不可能涉及到各个领域。个人与团队的研究工作也只能是限制在网络技术中的几个比较窄的方面，深度也十分有限。因此在系统地总结网络技术领域的研究与进展时感到难度很大。尽管也经常与同行交流和请教，仍然是力不从心。但是本着对学生学习负责的态度，还是坚持完成了写作任务。这部教材应该说是汇聚了很多人的研究心血，作者只能是将个人能够理解的部分按照自己的思路整理出来，以便读者学习和研究。作者试图在相关章节的后面注明某些研究工作总结与论文的出处，以及相关的参考文献、文档与标准，请有兴趣的读者自己去阅读相关的文献与标准。
3 《计算机网络高级软件编程技术》教材的编写
高素质创新性计算机人才应具有较强的实践能力。社会对网络人才的需求十分强烈。但是真正懂网络技术，能够具备深入到网络协议内部的高层次网络应用系统设计和网络软件编程能力的软件人才是非常缺乏的，也是社会急需的高级人才。研究生要能够做出有自主知识产权、创新性的成果，就必须踏踏实实地苦练内功。编著《计算机网络高级软件编程技术》一书，是希望对高级网络软件人才的培养贡献一点力量。
《计算机网络高级软件编程技术》的特点可以总结为以下几点。
(1) 在总结了20多年科研工作经验与研究生教学工作实践经验的基础上，构思了教材的写作思路与全书的内容结构。
(2) 参考了国内外知名大学网络课程训练与著名信息技术企业在员工网络软件编程训练中的相关资料与文献。
(3) 结合了网络技术在Internet、无线网络与信息安全等3条发展主线，总结提炼出22个网络软件编程题目。
论文摘要：介绍了桂林电子科技大学在计算机网络课程教学改革方面的具体措施和方法。结合实际情况提出坚持“教师为主导、学生为主体，因材施教”的教学模式；采用“发现式”互动教学方法，引进多媒体教学，网络教学；重视实践环节，以网络技术构建网络课程教与学的互动平台，理论与工程应用并重。
一、教学目标定位
“计算机网络”课程是桂林电子科技大学计算机科学技术、网络工程、信息安全等专业的核心专业技术基础课之一，也是电子信息工程、自动化、智能科学等专业的专业限选课或任选课之一，通过该课程的教学使学生懂得网络的总体框架结构，能建立网络的概念，重点是使学生掌握网络基本原理和核心协议，并熟悉最常用的网络服务和网络工具，了解网络技术的新发展。
教学目标的正确定位是教学改革行之有效的前提和保障，即明确教学是为培养什么类型人才而服务。计算机网络的教学目标大致可分为三个层次：[1]网络基本应用、网络管理员或网络工程师、网络相关科学研究。其中，网络基本应用目标要求掌握计算机网络的基础知识，在生活、学习和工作中可熟练利用各种网络资源，如浏览新闻、收发电子邮件和查找资料等，适合于电子信息工程、自动化、智能科学等非计算机专业；网络管理员或网络工程师目标要求掌握网络集成、网络管理、网络安全、网络编程等知识和技能，并对其中一项或若干项有所专长，可以胜任如网络规划设计、网络管理与维护、架设各种服务器和网络软硬件产品的开发等工作，适合于计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业；网络相关科学研究要求具备深厚的网络及相关学科的理论基础，今后主要从事科研和深层次开发工作，适合网络相关的研究生。本文主要研究第二层次的改革与实践。
二、“计算机网络”课程教学中存在的问题
传统的“计算机网络”课程教学模式不利于提高学生的学习兴趣，对新形势下的培养目标有一定的制约作用，主要问题表现在几个方面。[2]
1.教材知识结构理论性偏强，教学内容偏离实际应用
目前国内的大多数计算机网络教材都是以osi/rm为索引，分层次展开，全方位介绍各个网络层次的工作原理、相关协议、运行机制等，知识点较多且内容抽象，学生理解起来比较困难，难以提高学习兴趣。osi体系结构是一个较为全面的网络层次结构，但是在实际中并没有得到广泛应用，实际中的网络案例又不完全符合osi体系结构，这往往会使学生对网络结构感到困惑。
2.教学模式落后
最初的教学模式是以教师为中心，通过黑板板书和语言描述向学生传授网络知识。这种方式有利于教师组织和监控整个教学过程，便于系统地传授知识，但不利于学生认知主体作用的发挥，不利于学生自主学习能力的培养。对于网络协议这类较为抽象的理论知识，单纯的板书和描述难以帮助学生对学习内容进行深入理解。
3.实践环节薄弱
一方面，计算机网络实验室的建设相对薄弱，实验设备落后，与实际应用的网络设备具有较大差距，且数量不足，无法保证每名学生具有较好的实验环境。另一方面，实验课程的内容过于流程化和简单化，没有突出对学生创新能力的培养。
4.忽视工程应用
课程的综合性、设计性实验缺乏与工程应用相结合的内容，与之相适应的软件建设滞后，难以将工程应用融入到课堂。
三、“计算机网络”课程的改革与实践
针对以上不足，我们主要在五个方面进行了改革和实践。
1.教材选用与内容优化
不同的专业有不同的教学目标，必须选择相对应的教材。对桂林电子科技大学计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业而言，“计算机网络”课程是专业技术基础课之一，除了要掌握一定的基本网络理论和核心协议，还要求掌握更高一等的技术和技能。经过课题组成员比较，选择谢希仁教授主编的《计算机网络》；在外文教材和双语授课时选择andrew s.t.的《computer network》英文教材。
对电子信息工程、自动化、智能科学等专业而言，“计算机网络”课程是专业限选课或任选课之一，侧重于网络基本理论与应用。经过课题组成员比较，拟选择乔正洪的《计算机网络技术与应用》。
针对教材内容太多、偏重于介绍理论、欠缺实践环节、与工程联系不够紧密等问题，在讲授的时候略去了部分内容，比如安全方面的内容（另外一门课讲授），增加了一些实践相关的内容，如winsock编程、路由器基本操作等。在教学内容上力求推陈出新，引进和精选当代网络技术新发展及新应用作为网络基础的指向，在不断更新教学内容的同时优化课程体系，将基础知识与现代技术紧密结合，培养学生的创新意识和发展意愿。
2.坚持“教师为主导、学生为主体，因材施教”的教学模式
（1）贯彻基础课的教学必须和科学技术同步发展的教学观念，[3]建立终身教育的观念。科学发展与基础课程的教学改革相结合，以学科建设推动基础课程教学的改革。基础课程教学的改革又支撑新型专业建设与学科的发展，推进人才培养目标的实现。
更新教学内容的同时优化课程体系，将基础知识与现代通信技术紧密结合，将专业基础知识传授、能力培养和素质教育融为一体，实施知识结构合理、基础扎实、适应能力强、有创新精神和实践能力为基本内容的人才培养模式。
（2）教师为主导，学生为主体，因材施教。改进课堂的教学方法，以人为本，因材施教，充分发挥学生的潜力，提高教师的授课质量。教师努力研究课程的基本知识点以及这些知识点之间的相互关系，处理好信号、数据、信息之间的关系和传输特点；研究重点理论和实践知识点的教学方法，使教学内容更贴近学生，引导和帮助学生掌握基础知识和基本技能。
教师采用“发现式”互动教学方法，通过精心设计教学过程，采用“提出问题+要求解决方法”、“引导思考+适当提示”、“找出学生思路正确部分引申”、“扩充认识解决问题的条件”等方式，把握课程的进度，活跃课堂气氛，开发学生的潜能，使学生在获得知识的同时能从应用的角度思考网络通信中的问题和解决问题的思路，使学生建立科学的思维方法与创新意识。
3.采用先进的教学手段
（1）把多媒体技术引入课堂教学中，使理论和协议架构分析变得生动、形象、具体，同时解决了传统教学中课堂画图既费时效率又低的问题。再辅以现场概要线图等，让学生在学习具体知识时心中有网络体系大框架，便于知识定位。
（2）建立网络教学环境。目前桂林电子科技大学已有四个相关网上资源供学生使用：“计算机网络”课程网站，使师生在任何时候都可以利用网络资源学习；网络辅助教学平台（blackboard）：向学生提供资源下载口、作业提交口、讨论区等；思科网络技术培训网站（http：//）作为思科网络技术培训基地之一，目前为部分优秀学生开放思科培训网站，让学生参与全球交流，直接接触最新网络技术；教师ftp：作为系统冗余，从教师ftp中学生也可以下载课件等。
4.加大实践教学环节，重视实践能力培养，培养学生的创新意识和创新能力
计算机网络是理论和实践结合非常紧密的一门课程。目前国内外计算机网络相关教材一般都偏重于理论的讲授，而忽视了动手实践方面的引导，为此应实验单独设课，独立考试。实验课学时占总学时的25%，并要求课外1∶1配套。实验内容根据学生的层次、学生的兴趣分为基础层、提高层、综合应用层三个层次。同时，补充了教材上没有的相关内容，如利用套接字进行网络通信编程，培养实践动手能力。而且把原来以教师为中心的实验教学变成了以学生为中心，积极开展开放性实验，延长实验室开放时间，增加大量的设计性或综合性实验，为学生近一步提高动手能力奠定了良好的基础，培养学生的创新意识和创新能力。
5.在课程教学的各环节中大力开发和应用网络技术，以网络技术构建网络课程教与学的互动平台，理论与工程应用并重
计算机网络是一门理论和实验实践相结合的专业基础课程，教师在讲授的过程中贯彻教学理念，引用网络发展历史背景故事和实际应用具体案例来帮助学生理解理论知识，引导学生形成提出问题、分析问题和解决问题的思维模式，培养学生的创新思维能力和综合专业素养。教学采用理论结合实践教学法，通过实验课程开设、实际网络系统参观和课程设计三个渠道将相关网络技术的应用充分融合到课程教学之中，使同学们接触到真实的网络世界，提高实践运用能力，理论与工程应用并重。
实验课程通过综合设计性实验，充分发挥学生的想象力和创新能力，是使学生获得对网络的工作原理与操作方法的感性认识，加深理解、验证、巩固课堂教学内容的最佳途径。
实际网络系统参观是在课程讲授过程中安排并带领学生参观校园网、学院局域网和企业的网络系统，使学生对计算机网络有感性认识。
课程设计要求学生独立设计一个网络应用系统或者分析企业已有计算机网络系统中存在的问题，提出改进方案，为企业设计满足实际需求的计算机网络系统，使学生理论联系实际，加深对计算机网络课堂教学内容的理解，培养学生灵活运用所学知识的能力。
四、结束语
本课程已建立课堂教学、实验教学、网络教学和工程应用交叉融合的教学结构，各教学环节相辅相成、互相交融，实现“加强基础，注重实践，因材施教，促进创新”的目标，形成了立体化的教学模式。通过这样的互动平台，使教与学进入互动沟通的最佳状态。不仅使教师实现了教懂、教准、教活，学生达到了乐学、善学、活学，而且增强了学生日常使用网络的能力，培养了学生的创新精神和实践能力。
参考文献：
[1]王绍强.应用型本科计算机网络教学改革的研究与实践[j].计算机教育,2009,(18):16-18.
关键词：网络工程；教学改革；模块化；案例式
中图分类号：TP393-4
“网络工程与网络管理”是我校计算机专业高年级同学的选修课，该课程综合性、实践性、设计性较强。该课程的主要目标是培养计算机网络的管理员，能够对网络工程项目进行分析架构组网设计、综合布线设计，进而具备一定的网络管理系统开发的能力。学好该课程，能够提高学生的综合技能，因此这门课就显的尤为重要。
针对目前“网络工程与网络管理”课程建设过程存在的一些问题，以培养目标为准则，提出适合社会发展需要的课程建设意见，是本文讨论的重点[1]。
1 “网络工程与网络管理”课程建设存在的问题
课程建设是提高课程教学质量的一个重要环节，历来各个高校都非常重视，在“网络工程与网络管理”课程建设的过程中，课程教学中教材选取尤为重要，现在市场上“网络工程与网络管理”教材参差不齐，有的教材内容空泛，无实际内容，有的教材知识点陈旧，无前沿新技术，有的教材理论性太强，缺乏实际案例。网络实验环境的匮乏，“网络工程与网络管理”课程中的路由器、交换机的配置与管理需要实际的网络设备，很多院校由于资金不到位，并没有组建自己的网络实验室，这个在我们三本的院校中体现的更为充分。“网络工程与网络管理”课程教学大纲老旧，没有及时与现有的技术衔接。学生对理论不感兴趣，喜欢实际的动手操作得出结果，这与部分高校重理论轻实践冲突。教学考核过程比重不合理，无法真实反映学生对知识点的掌握情况。年轻教师缺乏相关工作经验，很多年轻教师直接从高校毕业就进行教学工作，实际教学经验不足。
由此可以得出，“网络工程与网络管理”课程建设存在多方面的问题，要想提高教学质量必须同时解决以上的几个问题。
2 “网络工程与网络管理”教学改革
针对“网络工程与网络管理”课程存在的问题，在以下几个方面进行改革：在教材选择方面，要选择一本主教材和几本辅助参考书，主教材的选择要注重理论与案例的结合，辅助参考书的选择要有助于知识面的拓展和延伸。针对实验设备的缺乏，可以采取选择用虚拟机VM和思科的模拟软件Packet来解决，虚拟机VM主要用来解决“网络工程与网络管理”中网络操作系统中常用服务器的架构，比如Web服务器、DNS服务器、FTP服务器、DHCP服务器、邮件服务器、流媒体服务器、WINS服务器等。而模拟软件Packet主要用来解决“网络工程与网络管理”中网络设备的配置，比如交换机、路由器基本配置的模拟，还有一些网络工程项目组网的模拟。这样既可以节约成本，又可以达到实际想要的教学效果。同时也要及时的更新教学大纲，与现有的新技术做衔接，针对学生对理论课不感兴趣，可以采用案例式教学法，在案例中贯穿理论知识点。同时可以尝试任务驱动法，把课程教学内容细化为多个实践任务，让学生自主学习，教师加以引导，这样不但可以激发学生完成任务的积极性，同时也可以培养学生的自学能力、团队意识以及大胆改革创新的能力。要优化教学考核的方式和比重，使考核方式和比重更趋于合理化。针对年轻教师没有教学经验和工作经历，应多鼓励年轻教师去企业实地学习，并坚持良好的听课制度，向老教授们学习。
根据当前《计算机网络管理员国家职业标准》的内容来看，越来越重视实践操作和安全管理，而社会对组网技术和网络管理专门人才的实际需求，也逐步转变为坚持理论够用、实操为主[2]。同时考虑我校的办学理念和专业定位，学生的实际专业知识的接受度，我们采用了案例式和模块化教学的方式，把大的内容细化为小的模块，在讲授每一个模块中都穿插案例，这样让学生在学习案例的过程中掌握知识点，极大地激发他们的学习热情。“网络工程与网络管理”模块化教学的课程内容设置[3]如表1所示：
从表1中可以看出，我们把“网络工程与网络管理”的课程划分为五大模块，而本课程的重点和难点是第二、三、五这三个大模块。在第一个模块里，我们讲解网络工程的基础知识，比如计算机网络的体系结构、网络工程的概念、下一代网际协议IPv6、子网划分、常用的网络传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤，网络接入设备、网络互连设备中交换机和路由器，网络安全设备和无线局域网设备。采用的案例教学让学生能够用VISIO绘制网络拓扑图，同时让学生实际观看常用的网络设备路由器和交换机。在第二个模块里，我们讲解交换机配置的基本命令，交换机的VLAN技术和生成树技术，路由器配置的基本命令，路由协议的配置，访问控制列表、网络地址转换。我们采用思科的模拟软件packet来完成实际的案例教学，案例有三层VLAN的通信、生成树配置、静态路由的配置、动态路由协议RIP、OSPF的配置，访问控制列表ACL和网络地址转换NAT的配置。在第三个模块里，我们讲解网络操作系统中服务器的技术与应用，包括常用的DNS服务器、DHCP服务器、FTP服务器、WEB服务器、邮件服务器、WINS服务器、流媒体等服务器的架构。我采用虚拟机VM来完成这些常用服务器的配置和管理，这样既方便又易于理解。在第四个模块里，我们讲解网络安全技术中的防火墙技术、虚拟专用网技术、入侵检测技术，采用的案例为软件防火墙和入侵检测系统。在第五个模块里，我们讲解网络的规划和设计、网络综合布线、网络工程的测试与验收，案例教学采用实际的网络工程规划书来讲解。在整个基础性案例完成以后，再来几个综合性案例教学。使学生能够系统的、全面的、牢固的掌握所学重要知识点。
为了更好的适合本课程的课程特点，激发学生学习的主动性和积极性，使课程考核达到良好的效果，课程考核分为平时考核和期末考核。平时考核占比50%，期末考核占比50%，平时考核包括考勤、作业、上机，其中重点考核上机，占比60%，学生通过上机来完成每个模块化中的案例，而考勤和作业各占20%。期末考核则采用报告的方式来进行，让学生完成一个网络工程的规划，把五大模块全部贯穿进去，从而可以实现模块的分散练习到集中练习，进而达到一个良好的教学效果。
3 结论
本文分析了“网络工程与网络管理”课程建设存在的问题，并针对这些问题提出了教学改革的举措，引入模块化和案例式教学，优化课程考核体系和比重，经过几年的教学实践，取得了良好的教学效果。
参考文献：
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文章编号：1671-489X（2014）18-0152-02
目前，深圳及珠三角地区人口相对密集，对移动网络优化的要求日益增加，因此，网络优化工程师是高职移动通信专业的重点培养方向之一。通信网络优化课程是移动通信专业的一门重要的核心课程，无论从学生职业能力培养还是职业素养的养成，都起主要支撑和促进作用。
1 网络优化课程内容的深入开发
为了保证课程的教学内容符合实际网优职业岗位的知识与素质的要求，联合企业深入探讨，分析课程对应的主要岗位（如网络优化工程师，网络规划工程师，资源管理、数据分析工程师等），列出其工作岗位的目的、要求等内容，进而总结本课程的教学内容，使其更有针对性。同时对毕业后有意向从事网优工作的学生也更适用，可更加迅速适应企业工作节奏与环境。以下以网络优化岗位为例，简述其岗位目的、要求等内容。
网络优化岗位目标：无线网络优化是通过对现已运行的网络进行话务数据分析、现场测试数据采集、参数分析、硬件检查等手段，找出影响网络质量的原因，并且通过参数调整、网络结构调整、设备配置调整和采取某些技术手段，确保系统高质量地运行，使现有网络资源获得最佳效益，以最小经济的投入获得最大的收益。
网络优化岗位要求：在网络优化中充分理解网络质量、网络覆盖和网络容量三者的内在关系，从而利用科学合理的方法达到三者平衡关系。在网络优化过程中，要有具体的实施方案会审、实施后效果评估，完成相关文档的编写。
深入开发网络优化课程的教学内容，从整体上分为五个教学阶段：
1）3G网络优化与规划概述（入门）；
2）3G网络关键信令流程分析（基础知识）；
3）3G网络测试方法与流程（网络测试技能）；
4）3G网络性能分析与优化方法（网络分析技能）；
5）3G网络优化的实践与优化报告的编写（测试、分析、文档处理等综合技能）。
通过校企深入合作、深度探讨，通信网络优化课程的教学内容的设计与选取，基本符合实际网络规划优化工程师等相关工作岗位所需要的知识技能要求，为学生可持续发展奠定良好的基础。
2 教学工作任务的形成
通过对实际工作岗位分析，以真实工作任务及其工作过程为依据，整合通信网络优化课程的教学内容，将学生职业岗位的基础知识、基本技能以及基本素质融合贯穿于整个课程的教学过程，结合理论知识，分解真实岗位任务，科学设计出学习性工作任务。
针对上述归纳的不同职业技能，总结教学中若干个学习性工作任务，以下按学习顺序列出几项主要的大任务，而每个大任务还可以细分为若干个小任务。
根据基本技能，总结以下四项教学大任务。
1）熟练路测相关流程――任务一：熟悉路测的数据采集过程。
2）熟练专业测试软件和工具――任务二：熟悉各种测试方法，掌握测试中所需工具。
3）网络故障分析与处理能力――任务三：对实际网络故障进行分析，提出解决方案。
故障包括：掉话故障；导频污染；接入失败；覆盖问题；切换问题。
4）文档编辑处理能力――任务四：将制订的网络优化方案形成规范的文档资料。
网络优化是一种以实际经验为主的工程流程，而该课程通信网络优化引导学生对网络优化规划的理解与入门，后续的继续学习与实际经验是必不可少的。从工程案例中积累经验，形成一套独特的分析解决问题的思路。
3 多种教学方法的运用
本课程的教学主要采用案例分析、探索性研究、以练促学、分组讨论聊天等四种教学方法，它们之间相辅相成，互通有无，力求引导学生积极思考，使学生掌握相应的基础理论知识与专业技能，为将来步入职场打下坚实的基础。
本课程具体实施四种教学方法，其中“案例分析”是尤为重要的核心方法。它贯穿于整个课程，使学生从枯燥的理论学习中体验到工程优化的案例分析，为学生确定学习的目的性，使学生体会何为“学以致用”。
从本课程的组织结构上看，“以案例分析为主”的教学模式是目前来说较有效的一种方法，同时结合“探索性学习”“以练促学”与“分组讨论”这三种教学方法，互相结合、相辅相成。
分组讨论的教学手段行之有效，考虑机房布局和小组协作学习的特点，将学生分组。每组设组长一名（助教），负责帮助教师执行教学任务，协调学习小组成员合作关系，相互帮助完成讨论小组的案例分析与方案的提交。
以练促学的教学手段使学生产生一定的压力，有助于学生对知识量较大的理论基础的记忆与理解；同时也能使学生在枯燥的理论学习中体会另一种学习模式，从被动学习到主动练习，增强学生的学习积极性。
探索性学习主要是考虑学生的职业发展所增加的扩展性知识的探索与研究，包括第四代移动通信系统（LTE）的网络优化工程与流程，为学生拓展知识量，使学生能够适应未来发展的要求，积累一定的技术优势。
案例教学作为核心教学手段，贯穿教学始终，协助学生理解各项知识点，并使学生在虚拟网络课堂中体验实际工程场景，养成良好的网络优化思路与分析方法习惯，为日后的网规网优职业发展积累实际工程经验。
这四种方法紧密结合，相信学生在结束本课程时会体会到“学以致用，学有所成”的真正内涵的。
4 教学技术手段的应用与实践
在现代教育技术和虚拟现实技术中，本课程选择虚拟企业和虚拟项目的教学技术手段。所谓“虚拟企业”，即要求学生如同企业工程人员，按照课程的进度，结合实际工程实例，定期将相关的工作任务布置给学生，使其保证在规定的时间内完成任务，提交工作成果。在虚拟企业（网络课堂上），学生需按规定完成工作任务，同时也需要进一步进修相关的学习内容，完成网络课堂中的相关测验，以达到企业员工进修的效果。在学习和测验中，学生可以多次尝试，多次自我测验，以达到较高的成绩，方为进修通过，在阶段考核中方可加分；否则，进修不通过，不可加分。
这种虚拟企业的模式，使学生提前体验企业的工作模式与节奏，以工作任务为驱动，以进修测验为考核，达到增强教学效果的目的。
所谓“虚拟项目”，即要求学生分成若干个小组，以工程团队的形式完成企业交给的工程项目。工程项目是由若干个工作任务有机组成的，相互关联，相互制约，因此需设置相关的负责人，如项目负责人、小组长等，以方便教师对于工程项目的进度跟踪和质量督查。虚拟项目的设置主要源于企业的一些较为复杂的工程实例，是学生以团队的形式共同商量、共同承担、共同完成的大型工作任务。在工作过程中，使学生体会每个工作环节的流程与重要性，同时也锻炼学生的管理能力以及团队意识。这种虚拟项目的模式是与虚拟企业模式紧密联系的，它们的实施与前面所介绍的“案例教学为主，任务驱动、项目导向为辅”教学模式相呼应，贯穿整个教学过程，优化教学方法，提高教学质量，取得较好的实效。
关键词：网络工程；应用型人才；实践教学
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）02-0025-02
网络工程专业应用型人才培养目标是为网络工程及相关领域面向生产、管理和服务等一线的网络工程高级应用型专门人才，实践教学在其人才培养方案中占有重要的地位。促进网络工程专业应用型人才培养持续发展和体现网络工程专业教学特色的关键是构建与专业理论教学相互配套的适用于网络工程应用型人才培养模式的实践教学体系。因此，为了适合网络工程专业应用型人才培养的需求，加强网络工程专业实践教学体系改革的研究，保证实践教学的有效实施具有非常重要的意义。
本文结合我校网络工程专业实践教学体系的实际情况，构建了比较完善的网络工程专业应用型人才培养实践教学体系。
一、实践教学体系构建的基本理念
（一）夯实专业理论知识，增强工程化实践培养
实践课程是以专业理论知识作为指导，所以在教学运行过程中夯实理论知识是很重要的。在网络工程专业中诸如通信原理、计算机网络、数据结构、网络协议等专业理论课程的讲授过程中，除了让学生掌握扎实的理论基本功外，还要构建课程设计、综合实验、实习实训等实践教学内容。在实践教学中，结合工程实际项目是最有效的教学设计。工程化的实践项目能够验证学生专业理论知识的掌握程度，提高学生的动手能力和创新能力，而且工程项目的实验内容从根本上改变了传统单独小的实验设计验证理论知识的方法。
（二）注重课程承先启后的关系，加强课程群建设
网络工程专业各门课程之间的衔接关系比较复杂，学生如果不了解专业课程之间相辅相成的关系，先修基础课程学不好、基础理论不扎实将成为后续课程学习的障碍。 因此，在专业课的教学过程中，有必要让学生理解课程的地位和作用，帮助学生理清专业课程之间的关系。根据网络工程专业人才培养方案，把专业课程划分为网络项目规划、网络开发与应用、网络信息安全技术、网络分析与测试4个课程群。网络项目规划课程群主要包括计算机网络、网络集成、路由交换技术、通信原理等专业课程；网络开发与应用课程群主要包括数据结构、数据库系统原理、软件工程、Java程序设计、Android程序开发、.Net程序设计等课程；网络信息安全技术课程群包括网络信息安全、网络管理、Linux操作系统等课程；网络分析与测试课程群包括NS2网络仿真、网络性能分析、面向认证的额昂立测试综合实践等课程。
二、实践教学体系的构建与实施
网络工程专业实践教学体系主要是以网络工程为背景，围绕网络项目规划、网络开发与应用、网络信息安全技术、网络分析与测试等课程群开展各种网络实践教学活动。工程化实训项目贯穿在实践教学活动中的各个环节中，如各门专业课程的课程设计、实验项目、专业实训、毕业论文等，形成了以工程化实训为核心有效的实践教学体系，主要包括基础层、实验层、实训层和设计层四个层次架构。
（一）基础层
基础层是整个工程化实践教学体系的基础部分，主要是为实践教学中课程实验、课程设计、实训实习等环节提供实施的保障条件。主要包括“双师型”教师队伍、基础网络实验室、网络工程实训中心、实习基地，如图1所示。
（二）实验层
该层在实践教学体系中主要是提供四个课程群中各门课程的主要实验，为工程实践提供基本的技术技能。网络项目规划和网络开发与应用课程群中的课程实验主要是以验证性实验为主；网络信息安全技术和网络分析与测课程群中的课程实验主要是设计性和研究性实验，这些课程实验主要是在基础网络实验室进行。
（三）实训层
实训层是网络工程专业实践教学体系中的关键环节，主要是培养学生的动手能力和创新能力，同时培养学生团队合作的意识和能力。课程群中的大部分课程都要求学生要完成一个综合性的工程实训项目课题，包括项目文档撰写、项目源代码调试、项目报告设计、项目答辩等多个环节。实训层内容主要是在工程实训中心进行，毕业实习和专业实习主要是在校企联合实训基地完成。在实训基地可以参加公司的实训项目，能够参与到实际的网络工程项目中，也是提高学生工程实践技能的有效方法。
（四）设计层
设计层主要是学生在大四时完成毕业设计过程。毕业设计是学生在离校前完成的大型项目设计，学生要利用大学四年期间学习的所有知识完成一个以实际工程为背景的综合性大项目。该项目主要为学生走向社会到实际工作岗位做准备，让学生完成从学习者到企业从业者的转变。学生经过四年工程化实践教学体系的训练，一定能够成为满足社会需求的合格网络工程专业人员，胜任企业的岗位要求。
图1 网络工程专业应用型人才实践教学体系
三、实践教学体系的建设和管理
（一）“双师型”师资队伍的建设
“双师型”教师是培养应用型人才的一种必备教师类型，这样的教师既能讲授专业知识，又能开展专业实践，既是知识的传播者，又是实践技能的示范者，理论和实践并重的高素质、具有双重专业技术职称的复合型教师。
“双师型”师资队伍的建设是实施工程型实践教学体系的重要保障。根据学院的实际情况，可以从以下几个方面进行“双师型”师资队伍的建设：（1）利用假期安排专业教师到网络公司、企业单位进行专业实践；（2）加强实践教学环节的管理。指导教师在指导课程设计、毕业设计和实训教学中，做真实的项目实例，在实践教学中提高教师的专业实践技能；（3）鼓励专业课教师积极参加实验室建设；（4）鼓励教师考取各种专业认证考试，如思科网络学院CCNA等；（5）积极聘请相关企、事业单位中有丰富实践经验和教学能力的工程技术人员来校做兼职教师。
（二）专业网络实验室的建立和开放
网络工程专业是实践性很强的专业，学生通过动手实验增强学生对网络知识的全面理解掌握和操作技能的提升，是提高实践教学效果的关键环节，对于培养高素质新型网络人才具有重要的意义，因此，建设专门的计算机网络实验室显得尤为重要和必要。目前，我院已建设了基础网络实验室和工程实训中心，向参加实训的同学进行免费开放，为学生提供了一个系统、全面、完善的网络实验与实践的真实环境，真正做到理论联系实际，有助于学生形成系统化的网络工程相关知识，加深对网络知识及其应用的理解，提高学生的实际动手和操作能力，学生可以充分利用该平台的资源进行自主学习和自主设计，有助于培养网络工程专业领域的创新型人才。通过开放网络实验室，基于毕业生实习课题及校企横向课题的联合研发，提高了学生工程实际项目的研发能力。
（三）校内外实训基地建设
我院网络工程专业把实践教学放在校内和校外两种实训教学场所进行。我院现正在建设校内实训基地，实验室设备包括实验室机架管理控制服务器3台，每台设备管理8台路由器或者交换机，基础试验设备三组。每组包括4台路由器、2台IPV4/IPV6双协议栈三层交换机、2台安全智能二层交换机，计算机25台，能够满足《计算机网络技术》、《网络工程》、《路由器交换技术》、《网络安全技术》、《网络工程技术实训》等课程实践教学的需要，完成网络工程专业的专业实习。另外，学院结合“产学研”人才培养模式，让学生走出校门进行实习实训，目前已建立校外的实训基地有：黑龙江海康软件工程有限公司、大连华信软件开发公司、黑龙江惠业人才服务基地等多个校外实训基地。按教学计划网络工程专业大四学生在第七个学期课程结束后，学生进入实训基地实训三周。
针对我院网络工程专业的特点，构建了以工程项目贯穿整个教学环节的实践教学体系。在工程项目的完成过程中，提高了学生主动学习的积极性，能够及时发现问题、解决问题，同时锻炼了学生的表达沟通能力和团队合作精神。我院在2011―2012第2学期和2012―2013第1学期，把上述实践教学体系在网络工程学生的4个年级中做了试点教学，取得了较好的教学效果。实践证明，工程化实践教学体系能够使学生的实践能力和创新能力得到很大提高，符合培养高素质网络工程应用型人才的要求。
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关键词：无线网络技术；新课程；课程设计；仿真实践
1引言
社会信息化、网络化已发展到一个全民普及的高度。作为计算机技术和信息社会的核心，计算机网络技术的发展日新月异，基于网络技术的各种创新性应用更是层出不穷，对人们的生产、工作、学习和生活等方面产生了深远的影响，也推动着整个社会和产业经济高速发展。根据第83次《中国互联网络发展状况统计报告》，中国的网民人数已达7亿。其中，手机网民占总人数的92.5%。互联网尤其移动互联网技术已广泛应用于各行各业，成为人们日常生活中必不可少的基础设施，熟悉并掌握相关技术和技能对现代工程技术人员非常重要[1]。高等学校是我国科技人才、工程技术人才培养的主力军。为顺应时代要求，高等学校紧跟社会发展的脚步，为培养适应行业性需求的高素质人才，高等学校信息技术类专业有必要适当调整、完善，进行教学内容的改革。无线网络技术是高校教学改革的核心课程之一。据统计，截至2017年上半年，计算机专业在各高校的覆盖面达到75%。与此形成对比的是，无线网络技术课程在各高校的课程开设率只有15%～20%，即便开设，也只是作为选修课[2]。这说明无线网络技术课程在未来有很大的发展空间和潜力。为此，有必要深入探讨无线网络的课程设计，为无线网络的进一步推广奠定基础。
2课程设置方案
学习无线网络技术时需要有前期预备知识，要求学生先修一些专业课程，包括计算机网络、操作系统等。本课程的授课对象是三、四年级本科生和一年级研究生，面向的专业有网络工程、物联网、计算机科学与技术、通信工程、电子工程、信息安全和软件工程等。无线网络技术的学时安排为32个理论学时和16个实验学时。无线网络技术主要理论内容包括无线通信基础、网络仿真基础。按照覆盖区域划分的无线局域网、无线城域网、无线广域网、无线个域网和无线体域网。按照应用划分的无线传感器网络、移动自组织网络、车载自组织网络等。无线网络技术的实验项目包括面向各种不同无线网络进行的物理测量、室外组网、网络管理、介质访问控制/路由/传输协议仿真、室内定位以及智能穿戴等，由仿真和实测两种手段进行。课外学习以深入阅读前沿技术文献为主，习题为辅。教学方法以讲授为主，查阅资料和分组讨论为辅。
3课程教学设计
3.1课堂教学
通过本课程的学习，使学生了解当前主流的无线网络技术和发展趋势。无线网络技术课程首先讲述无线通信技术基础知识，包括无线网络的体系结构和参考模型，重点学习硬件基础——天线、无线信号传播的损伤与衰退特性、适合无线传输的信号编码方案与扩频技术以及在无线传输过程中的差错控制技术。在此基础上，从纵横两条线学习各类无线网络。纵向按照覆盖范围划分的六类无线网络：无线体域网WBAN、无线个域网WPAN、无线局域网WLAN、无线城域网WMAN、无线广域网WWAN和无线地域网WRAN。重点学习以上各种网络的概念、特点、应用、网络体系结构、协议栈和主要技术。横向按照应用划分的3类无线网络：移动AdHoc网络、无线传感器网络WS和车载自组织网络。重点学习这三种网络的概念、应用领域、主要难题、关键技术和解决方案。通过本课程的学习，要求学生理解无线网络的基本概念与技术，了解无线网络的发展趋势与动向。旨在将学生所掌握的互联网概念和原理拓展到无线领域[3]。
3.2实验设计
在讲授理论知识的基础上，设计了实验环节，旨在让学生亲身实践，将理论知识运用在实践中解决具体问题，以加深对实际问题的理解，提高学生的动手操作能力。在传统的验证性实验基础上，为了紧跟最新学术前沿，保持技术上的领先性和前瞻性，增加了综合性、设计性实验。此外，考虑到无线网络技术更新速度较快，为了引导学生掌握各种无线网络技术的前沿动态，搜集了无线网络与移动计算领域内最新高水平的原始文献，如ACM、IEEE权威学术期刊。开学初将学生分组，每组10人，为其分配20～30页的英文文献，并要求翻译阅读。期末各小组派代表上台展示和演讲，对研读的相关技术内容进行介绍、分析和讨论。学生通过这项活动，既可以开阔视野，又可以锻炼英文阅读、翻译、理解和演讲等能力.
关键词：网络工程专业；网络程序设计课程；教学内容
截至2008年，我国已经有143所高等学校开设了网络工程本科专业，其中大学类高校89所，“211”大学21所，学院类高校54所，高校所在地覆盖全国26个省和直辖市[1]。网络工程专业培养的是具有良好科学素养，系统地掌握网络工程技术的基本理论、方法与应用，有较强的获取新知识的能力、创新能力和实践能力，能从事网络工程及相关领域中的系统研究、设计、运行、维护和管理的高级工程技术人才。因此，该专业不仅要求学生掌握与网络工程相关的基础知识与理论，以及各种网络系统设计、建设与维护技术，如网络协议体系、网络互连技术、网络服务、信息安全、组网实践、网络测试与管理等相关知识，也要求学生掌握基本的网络应用软件与系统开发知识与技术，满足毕业生在今后的工作与学习过程中的多元需要。
为了让网络工程专业的学生掌握一定的网络应用软件与系统开发知识，很多高校都开设了网络程序设计或网络编程课程。然而，由于网络工程专业在大多数高校的开设时间不长，相关任课教师对网络程序设计课程的教学还缺乏足够的经验，因此对教学活动中的一些基本问题，如课程内容设置与学时分配、实践环节内容与安排等还缺乏统一的认识[2-3]。本文依据网络工程专业的培养目标，结合我们在教学过程中
的体会，对该课程教学活动中的基本问题进行了初步探讨，阐述了作者对这些问题的理解和认识。希望本文能引起更多同行对网络程序设计课程的关注，从而尽快提高该课程的建设水平。
1教学目标与特点
1.1教学目标
根据网络工程专业的培养目标，我们认为网络程序设计课程的教学目标是让学习者了解网络程序设计的基本概念和常用的网络编程接口，理解网络程序设计的基本原理，掌握基本的网络程序设计模型，同时具备进一步学习新的网络编程知识与技术的能力。网络工程专业的网络程序设计课程应重点教授基于网络编程接口的网络程序设计基础知识，为后续使用和开发网络应用系统打下基础。有别于信息管理类专业面向Web的网络程序设计，本课程的中心内容是基于操作系统套接口的客户/服务器程序开发技术。
1.2课程特点
程序设计课程对计算机类专业的学生来说并不陌生，但其多针对具体的程序设计语言，以学习某种程序设计语言的基本语法和用法为主。网络编程接口在本质上与编程语言无关，因此网络程序设计与以前
作者简介：纪其进(1974-)，男，讲师，工学博士，研究方向为计算机网络与多媒体通信；朱艳琴 (1964－)，女，教授，工学博士，副院长，研究方向为计算机网络与信息安全。
的程序设计课程并不相同。网络应用程序具有以下两方面的主要特点：
1) 程序结构较为复杂。网络程序至少涉及客户端与服务器两方面，且需要双方协同配合，因此程序的结构和逻辑都比较复杂。
2) 网络程序设计对操作系统知识和网络知识的依赖性很强。比如，多线程技术是避免程序在交互过程中发生阻塞的基本手段，因此开发者至少需理解操作系统的进程与线程的概念及多线程程序设计技术。再如消息驱动是Windows系统的基本机制，Windows网络应用程序开发也需要理解消息驱动机制。利用网络接口编程需要理解底层网络协议，特别是与网络接口直接相关的运输层协议知识。
2内容设置与学时分配
运输层以下的网络协议功能在操作系统内核中实现，或利用系统应用编程接口(API)，通过专业的函数库实现[4]。尽管IEEE已经制定了网络编程的接口标准，各操作系统通常也支持标准接口，但一般会结合系统自身特点，对标准接口进行修改或扩展。因此，实际网络编程接口实现与操作系统密切相关。当前，Windows系统占据了工作站(含台式机)与小型服务器市场的主要份额，Unix系统(含Linux)则在服务器特别是大型服务器市场中仍然占据主导地位。考虑到学生毕业后的实际工作情况，接触Windows系统的机会应该更多。因此，教学内容选择的指导思想是以Windows平台网络编程接口为主，同时兼顾标准网络编程接口。
网络程序设计是网络工程专业的一门骨干专业课程，教学内容较丰富，实践性要求高。根据网络程序设计课程的教学目标和特点，我们为该课程安排了以下课堂教学内容：
第1章 网络程序设计基础知识。本章介绍网络编程相关的基本概念和知识，内容包括网络程序设计概念、进程与线程的基本概念、TCP/IP协议及其在操作系统中的实现、基于客户/服务器模式的网络应用程序模型等。
第2章 基于Berkley套接口的网络程序设计。Berkley套接口是事实上网络编程接口标准，它出自于Unix系统，Windows系统也尽可能地与之兼容。本章重点阐述Berkley套接口的基本用法，包括套接口编程的基本概念、面向连接的套接口编程、无连接的套接口编程及原始套接口编程等。
第3章 Windows程序设计基础。在Windows平台上进行网络程序设计离不开Windows系统编程知识。本章介绍Windows编程的基础知识，包括Windows操作系统的基本原理、Windows API的实现机制与调用方法及Windows消息机制。
第4章 Winsock网络编程接口规范。Winsock是Windows系统中的套接口实现，经历了Winsock1.1到Winsock2.2版本的发展。本章在第3章的基础上全面介绍Winsock网络接口规范及其使用，包括Winsock1.1及Winsock2.2的扩展能力。
第5章 基于MFC 套接口类的程序设计。MFC利用面向对象技术，对基本的Windows API进行了封装。Winsock编程接口的主要功能被封装成为CAsyncSocket和CSocket两个类。本章将通过实例说明这两个类的用法。
第6章 Windows多线程网络编程技术。多线程可以避免网络应用程序被某个调用阻塞。本章介绍多线程技术的必要性、Windows系统的多线程机制、MFC对多线程的支持及多线程机制在网络编程中的应用等。
第7章 Winsock编程接口I/O模型。支持异步网络程序开发是Windows系统的特色，为此Winsock引入了5种I/O模型实现非阻塞的套接口工作模式。本章分别介绍5种异步I/O模型的原理与使用。
第8章 Winsock编程接口选项与I/O控制命令。套接口选项和I/O控制命令是在套接口建立以后对其各种属性进行操作。本章介绍Winsock编程接口的基本选项及主要I/O控制命令的用法。
第9章 网络程序设计实例。网络编程技术具有很强的实践性，学习与分析实例可以更好地理解基本知识与技术。本章通过讲解分析实例中的各种网络编程技术巩固前面所学的知识，为以后的综合应用打下基础。
本课程重在教授网络编程的基础知识与技能，内容选择主要是为了满足教学需要，而非求全求深。因此，部分网络编程相关知识没有在课程中出现，如Winsock对网络服务质量的支持、IPv6版本套接口等。
本课程的重点内容在第3～6章。其中第3章是整个网络编程的基础部分，而第4章和第5章则包括了Windows平台下网络程序设计的基本知识，第6章的多线程技术是无阻塞同步网络编程的基本技术。第7、8两章内容与操作系统关系较密切且较抽象，是课程的难点。我校为该课程安排64 学时，其中理论讲授48学时，实验教学16 学时。根据重点难点内容分析结果，我们按表1分配课堂教学学时。
3课程实践环节
3.1实践环节的必要性
传统的网络课程教学方法多以讲授计算机网络基础理论为主、少量的验证性实验为辅。网络程序设计本身是一门实践性非常强的课程，对引导学生掌握最新的网络编程技术，培养学生的动手能力、协作精神和创新能力都具有重要作用。在学生学习过程中，如不注重理论和实践紧密结合，则不仅所学基本知识难以得到深入理解和巩固，更不能将其灵活运用于解决新的问题。因此，教师在系统讲述网络编程基础知识的同时，要充分调动学生的主动性，认真完成网络编程实验的教学。
3.2教学组织与学时分配
实验是基本的实践教学手段。通过实验教学，学生可以更快地实现从概念理解到实际编程能力的转变。每次实验前，教师首先讲解实验的设计目标、要求和所需的编程技术，要求学生做好充分的准备工作，进行初步的需求分析和程序设计。在实验过程中，教师通过解答学生提出的需求分析、设计与实现问题，为学生提供帮助。实验结束后，学生需按一定的格式规范按时提交实验报告；教师通过实验报告检查和评价学生的实验质量。如有条件，可组织学生对实验结果进行简短的讨论，让学生总结和分析自己的实验体会。
我们根据网络程序设计课程的教学大纲和实验大纲制定了实验计划。实验包括验证型、设计型和综合型实验三种。验证型实验主要让学生理解所学的网络编程知识，通过重复课堂示例掌握某一项网络编程技术。设计型实验需要学生利用某一项网络编程技术，根据具体问题要求设计并实现一个网络应用程序。综合性实验需设计并实现一个相对复杂的网络应用程序，其中需用到多种网络编程知识和技术。全部实验内容包括Berkley套接口编程实验，Winsock套接口编程实验，利用原始套接口进行PING 程序的设计及实现，基于MFC套接口类的网络编程，电子邮件程序的设计与实现(SMTP客户端、POP3 客户端程序)或FTP客户端实现及聊天室软件的设计及实现。实验报告与其他课程基本类似，有相应的实验题目、实验目的与要求、实验步骤和实验结果等内容。实验结果要包括实验过程中的问题分析、解决方式及心得。表2总结了实验的内容与学时分配计划。
有条件的学校还可以集中1周左右的时间进行课程设计。课程设计以课程教学内容为基础，实现一个具有一定规模和实用价值的网络应用系统。课程设计对所学的理论知识及实验中所学的各种方法与技巧进行综合性应用，对培养学生综合分析能力、编程动手能力具有重要作用。课程设计报告包括系统需求分析、功能设计及各模块详细设计等，类似于计算机类毕业设计论文格式。
4结语
网络工程专业是近年来为满足社会信息化需求而出现的相对较新的专业。该专业目前还没有一个明确的规范，开设该专业的各个院校对某些课程的教学尚缺乏统一的认识。本文以该专业的培养目标为依
据，结合个人教学过程中的体会，探讨了网络工程专业网络程序设计课程的基本问题。文中讨论了该课程的教学目标与特点，给出了具体的课程内容设置和实践环节安排建议，希望对完善网络工程专业以及网络程序设计课程建设具有一定的借鉴意义。
参考文献[ 规范格式]：
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Discussion on Network Program Design for Students Majoring in Network Engineering
JI Qi-jin, ZHU Yan-qin
(School of Computer Science and Technology, Soochow University, Suzhou 215006, China)
