一、计算机网络专业人才需求

随着我国信息网络产业的飞速发展,国家对计算机网络专业人才的需求量越来越大,对其能力素质的要求也越来越高。据国内领先招聘网站数字英才网统计，未来10年潜在网络人才需求在135万人以上，尤其是具有设计与创新能力的技能型人才更是供不应求。

网络技术的不断推陈革新，传统的计算机网络教育模式很难应对飞速涌现出的网络新技术、新领域。很多高校已经为此多次调整网络工程专业的培养目标，教学课程体系，目的就是培养储备具有综合能力的新型网络人才。

网络科技世界的兴起，带动了整个社会经济和科技世界的革命性发展，同时也为数以万计的计算机人才展现了一个广阔的世界。这个新的视野对于广大的IT行业人员而言，它代表着广泛的技术应用，更多选择的就业机会，和更高更远的发展空间。其中计算机网络是计算机技术和通信技术密切结合而形成的新兴的技术领域，尤其在当今互联网迅猛发展和网络经济蓬勃繁荣的形势下，网络技术成为信息技术界关注的热门技术之一，也是迅速发展并在信息社会中得到广泛应用的一门综合性学科。网络工程师正是这一学科的主宰力量。

   随着我国信息技术的不断普及，越来越多的政府机构、高等院校和行业企业都采用信息技术来进行各自的生产、经营和管理，由此看来信息化已经成为现今社会竞争和发展的关键因素。没有网络，我们就无法进入真正的计算机时代;没有网络,企业无法实现信息化。基于网络培训投资大的方面原因，目前普通高校的计算机教育缺乏对实用性的网络技术的培训。全国的高等院校每年为社会输送区区几万计算机网络专业的毕业生，而整个社会需要的却是数以百万计的具有专业技能的网络技术人员，人才供应能力远远小于实际的社会需求。

中软吉大结合目前的岗位需求及高校的教学现状，推出以培养“网络工程技能型”人才为主要目标的实践教学解决方案。

二、计算机网络专业人才培养的教学分析

2.1培养目标

计算机网络专业人才是指在生产和服务等领域岗位一线，掌握专门知识和技术，具备一定的操作技能，并在工作实践中能够运用自己的技术和能力进行实际操作的人员。随着科学技术的飞速发展，对技能型人才的要求也越来越高。

计算机网络专业人才需要系统地掌握计算机科学和网络通信的基础理论、专业知识和基本技能，了解本专业发展前沿，涉猎相关学科知识，具备较强实践能力与创新素质，能在IT行业、科研部门、教育单位、企业和行政管理部门等单位从事网络通信技术的研究开发、网络系统的规划与设计、网络工程的组织及实施、网络运行管理、网络系统的应用开发以及网络专业教学等方面工作的应用型高级专门人才。

本专业学生主要学习计算机科学及网络通信技术等方面的基础理论和基本知识，接受从事研究和设计网络通信系统以及网络工程建设的基本训练，具有研究、开发和管理网络信息系统的基本能力。

本专业毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1、掌握网络工程学科的基本理论和基本知识，受到良好的工程实践训练；

2、掌握有线网络、无线网络等各种网络系统的基本组成和原理；

3、具备网络系统的研究、设计、调测、维护运行﹑优化和管理的初步能力；

4、了解网络技术的前沿理论、应用前景和发展动态；

5、熟悉国家和企业有关网络工程的方针、政策和法规了解有关的法规；

6、掌握文献检索、资料查询的基本方法，能熟练阅读本专业外文资料，具有一定的科学研究能力；

7、具有较强的计算机应用能力与实际工作的能力。

2.2课程体系

Linux操作系统、网络服务器架设、网络数据库管理、网页设计与网站开发、网络安全与防护、网络安全技术、程序设计、计算机网络、TCP/IP协议分析、IPv6技术、VoIP互联网语音通信协议、无线网络组建，无线协议分析、无线安全技术、ZigBee协议的分析与应用、IPv4协议、IPv6协议、有线网络性能分析、无线网络性能分析、计算机网络、网络组建与互联、网络管理与维护、网络管理与维护等。

2.3 培养手段

（1）核心课程教学

是统一的标准教学框架，是学生在校期间的必修课，完成网络工程专业/方向的理论教学，包括基础和专业两部分。

（2）理论实践一体化教学

从理论和实践相互融合的角度出发，将原来在课堂上进行讲授的内容部分移植到实践教学环节中进行，有效激发学生的学习兴趣。实验操作的过程完成理论与实践的融会贯通，将知识的学习和知识的应用结合到一起，有利于提高学生的技术水平和科研创新能力。

（3）进阶式教学

将网络工程专业所涉及到的核心知识，按照循序渐进的方式将若干个知识点串接起来，由浅入深、由简到繁，体现了知识的传承和系统性。从而能够适应各个层次人才培养的需求，即能满足本科教学的知识广度，也能满足研究所教学的知识深度。

2.4 教学要求

（一）教学内容要求

（1）围绕计算机网络专业的核心课程，从计算机网络基础协议开始，向网络应用与分析平滑过渡，贯穿网络工程全程实践教学。

（2）将教学内容模块化。模块化教学方式的好处在与学校可以根据教学重点和教学需求，并且根据技术发展及岗位需求的最新动态，及时调整教学计划，让学生掌握最贴切社会需求的技术。比如云技术、VoIP技术。

（二）教学平台要求

建设一个高效的计算机网络实验室，，离不开实验教学平台、授课方案、演示DEMO等资源的支撑。平台的设计和搭建遵循系统性、先进性、实用性、开放性、发展性的原则，以“技能型人才”为目标的人才培养方案，决定了实验过程中学生必须通过大量的实际操作和动手练习来提高业专业技能、激发学生的创新思维。因此，实验平台应满足以下几点要求：

（1）通过专属硬件设备提供真实的网络环境，并且易于维护，减轻老师的额外工作负担。

（2）实践内容注重网络工程的核心课程，注重教学内容的建设。

（3）提供充足的教学资源，如教学平台、教学工具集、授课案例、授课教材等。

（4）教学过程直观化、理论内容可视化。

（5）实践教学平台预留二次开发接口，可打造开放式教学模式。

三、实验室建设目标及原则

3.1 实验室建设目标

计算机网络专业实验室的建设目标在于满足学生对网络新技术及新应用的学习需求，为学生提供一个高技术含量的网络实验和测试平台，帮助学生进行网络前沿技术的研究和测试，提高学校整体网络科研和教学应用水平，同时还可以引进先进的教学手段。

实验室要包括IPv4、无线网络、IP语音、防火墙、网络安全、网络管理、程序设计、IPv6等多种先进的网络专业技术，使学生能够全面地了解网络技术发展的最新方向，使网络工程专业实验室成为满足不同层析教学需要的开放式、综合性的网络技术实验基地、人才培养基地，最终形成不可多得的教学科研和网络教学环境。

支持师资队伍建设

通过实验环境建设、校企师资培训、校企联合项目实训等，提升学校网络信息安全专业师资队伍，提高教学水平。

提高学生就业技能

通过课程配套实验提高学生实际动手能力，并为学生提供就业技能培训和认证，支持双证教育，提高学生的就业竞争力。

持续性实验室运营

通过网络信息安全培训基地建设、师资培训、学生实习等项目扩展实验室用途，提高实验室利用率。

3.2 实验室建设原则

（1）先进性

网络实验系统应能够反映目前主流的网络技术、配置灵活、可扩展性好、支持协议类型丰富、满足IPv6等网络技术的研究需求，并能够提供满足上述教学内容的综合网络环境。

（2）经济实用性

网络实验系统不同于一般网络系统集成，不是简单的网络设备堆砌。玩两个实验系统要求有完整的网络实验教学体系，实验内容覆盖玩两个工程专业教学的要求，系统设备配置应满足实验内容需求。

（3）稳定可靠

用于研究的网络实验系统可能会产生不可预知的结果，网络实验系统应能够有效的屏蔽这种影响，具体内容包括：各组实验互不干扰；组内实验过程中不同的实验者、不同的实验之间互不干扰；网络实验系统的测试运行不能对其他正常运行的网络环境产生影响。

可靠性还包括对于实验教学过程中、动手能力培养过程中各种不稳定因素的预防考虑，如便捷的网络接口连接、智能的网络结构切换等。

（4）可管理性

网络实验系统应满足各种研究课题的不同网络设计和网络管理要求，保证网络扩展及变化的灵活性；实验设备可管理、实验内容可定制。

（5）开放性

作为网络工程实验系统应具有良好的可扩展性，能够伴随着网络技术的飞速发展不断升级。扩展性包括设备端口扩展、网络协议扩展、网络结构扩展等。即在网络设计合理的情况下，新的网络节点能够方面的加入到现有的网络环境中。

四、实验室建设方案

4.1 基本构架

方案概述

吉林中软吉大信息技术有限公司（简称中软吉大）计算机网络专业人才培养方案以深化高校网络实验室，教学资源建设、学科教学为目标，通过弥补高校现有的网络实验室教学不足来强化实践教学体系建设。以人才就业市场需求为导向，通过全面的课程体系建设来提高网络工程专业人才的就业竞争能力，培养具有网络工程专业特征的核心技能人才。按照基本技能、专业技能、综合应用技能、创新技能这个方向规范的、有条理的逐步开展专业技能学习。

系统架构

充分满足教学需求，由计算网络综合实验系统构成，系统中将网络工程专业所涉及到的核心知识分模块显示。校方可对计算机网络综合实验系统中的6个模块内容进行选择。

系统可以辅助高校进行IPv4网络协议、IPv6网络协议、VoIP互联网语音通信协议应用与分析、程序设计、网络协议开发、无线协议应用与分析等方面内容的的实践教学，系统通过案例化的手段、规范化的指导方式培养学生的网络编程能力；通过可视化的实验过程、生动的flash动画等手段培养学生的协议分析及应用能力；通过进阶式的实验方式培养学生的协议开发能力。

本方案的培养目标主要是优化学生的素质结构、知识结构和能力结构，从而形成具有专业特色的技能型人才。

每个模块可以满足如下教学内容：

方案特色

l  覆盖网络工程专业核心课程、注重教学内容的建设

方案中每一部分都有成体系的、可独立进行授课的教学内容。

l  构建全程实践教学体系

提供技能实验、课程实训、专业实战等多种实践教学形式，覆盖从网络工程专业知识学习，到知识领域应用，到岗前培训的全程实践环节。能够提供从高等职业教育，到本科教育，再到研究生教育的全程教学方案。

l  提供完整的实践教学环境和教学资源

提供真实、可操作、易恢复（一键式还原）的实践教学环境，提供专业的教学软件、实验工具，提供配套的授课教案、实验教材，保障学校投入最小、资源开设最为丰富的计算机专业实践课程。

l  教学直观化、理论可视化

提供专用的教学工具，如网络协议分析器、协议编辑器、安全工具等，这类教学软件能够用来辅助学习网络协议会话等教学内容，将抽象的理论通过可交互操作的、直观的图形展示出来。

协议分析器-使用协议分析器捕获网络数据包，并分析常用协议（IPv4和IPv6）。协议分析器能够将网络会话过程以十六进制数据和图形两种方式进行显示。

协议编辑器－使用协议编辑器编辑和发送真实的网络数据包（IPv4和IPv6）。可以编辑TCP/IP层次模型中任意层数据，并提供协议封装层次图，显示当前编辑内容所处层次

l  预留二次开发接口，打造开放式教学

“网络工程实践教学解决方案”系列产品主张开放式教学思想，所有产品均提供二次开发接口，包括实验结构自动构建方式、实验内容自由扩充、实验脚本自主编写，老师可在系统提供的架构上将优秀的教学经验转化为教学资源，满足教师的个性化教学差异。

l  可管理、可扩展

实验教学管理信息系统能够根据用户信息进行等级管理，在提供专业的信息管理的同时，减轻了实验教师设备管理、排课管理、实验报告管理、考勤管理、成绩管理、用户管理、文件管理等工作。同时，教学能够自主扩充实验，制定教学方案。

实验教师可根据教学需要，自主扩充实验内容，设计实验步骤，并可灵活地设置和发布教学实验方案，实验平台可自动更新实验方案。打造实验管理、实验定制、实验教学三位一体的全方位实验系统。

面向对象

4.2 方案详述

模块介绍

（1）网络协议模块

针对高校开展计算机网络基础、TCP/IP协议应用与分析，而研发的一款可深入学习网络协议原理与工作流程的实践教学系统。该系统突破传统的以书本教学为主的教学模式，将网络协议与硬件设备实践教学紧密联合在一起，通过搭建真实网络进行协议报文的分解学习，采用可视化教学手段培养学生认知协议、应用协议的能力。

系统包括IPv4网络协议、IPv6网络协议，知识体系全面，协议分析过程直观可视，配合生动形象的FLASH演示过程，可作为一门独立的网络实验课程，也可作为计算机其他专业的配套实验。

（2）程序设计模块

通过案例手段将网络编程技能、程序设计在实验室中规范化的指导方式培养学生网络编程能力，将一个庞大的程序细化分解，逐步引导学生完成开发、设计工作，并对其成果进行测试验证。在实验室中使学生提前掌握并提高编程能力，培养其综合素质，增强就业竞争力。

（3）VoIP模块

针对高校开展的VoIP互联网语音通信协议应用与分析，而研发的一款可深入学习网络协议原理与工作流程的实践教学体系。该模块的内容体系以软交换技术及应用为主体，通过软交换核心控制平台(自主研发)，从应用层到接入层增加了多个可编程接口和业务控制点。信令跟踪系统对整个网络进行控制，提供软交换网络的呼叫流程和信令流程的图型化展现。

（4）无线协议模块

该模块为完善高校计算机网络技术、计算机科学与技术专业课程体系而开发的一款针对无线网络协议应用与分析的教学实验体系，内容主要涉及无线设备的使用、无线网络搭建模式、无线安全技术、无线协议分析。

（5）协议开发模块

网络协议开发是为完善计算机网络技术专业课程体系而开发的一款针对网络协议开发方向的教学实验体系。该模块深入剖析计算机网络协议的原理及工作过程，培养学生构造网络协议数据报文的能力，通过协议交互型实验，加深对网络协议的认知及开发设计理解。

系统以“进阶式”的实验方式，引导学生建立“协议分析->协议学习->协议开发->协议应用->协议测评”为主线的学习方式，深入掌握计算机网络协议知识。

（6）网络分析模块

网络分析是针对计算机相关专业或通信相关专业所开发。通过软件模拟方式让学生自主搭建有线网络及无线网络环境，对网络节点参数进行设置，可以达到仿真网络与真实网络同步学习的效果，进而在不具备搭建真实网络的条件下对真实网络的性能进行分析，从而达到网络性能分析与优化的教学目的。

系统特点

l  实例典型、涉及面广

    详细分解说明网络通信方面的编程案例，几乎涵盖了网络编程的各个领域，每个实例均可作为计算机及其相关专业通信编程方面的实验教学课程，也可为期末课程设计提供有力帮助。

l  编程方法、网络协议和应用实例三位一体

网络协议是网络通信的根本，编程方法是实现途径。实验突出网络编程技术应用背景，注重对网络协议的掌握、设计思路的把握、实现方法的交付，从而使学生能够根据流程思路独立完成开发、设计工作。实验案例配备标准参考设计代码，规范学生的设计方法。

l  课堂讲授移植到实验体系中

体系包涵Windows网络应用程序开发的必备知识，根据知识点的内在逻辑结构，由浅入深、循序渐进，以适合实践教学和全面地介绍网络编程理论，内容富有逻辑性。

辅助课程设计资源库建设

l  实验设计伸缩性较大，可为程序设计课程的课程设计资源。

软件平台允许教师自主扩充实验内容，允许教师将学生课程设计资源上传到系统中形成程序设计资源库，实施统一应用、统一管理。

l  知识点覆盖当前网络技术与下一代网络技术

    包含了IPv4、IPv6、VoIP语音通信、网络安全相关网络协议，知识覆盖面广，实现快速学习，快速掌握的目的。

l  可视化教学

通过可视化的协议分析器、协议编辑器，配套直观的协议交互视图，将抽象知识形象化，加深学生对网络协议的理解。

l  先进的监听分析功能

利用专属设备进行监听、捕获空中的无线数据帧，配合无线终端进行无线攻防、无线数据帧解析等实战操作。

l  为教学量身打造的专属硬件

    为达到可视化教学目的,量身打造了智能网络设备、综合接入网关等设备，在达到了产业应用标准的前提下，突出设备教学优势。

l  网络结构自动切换

    在无需改变物理连接的条件下,即可实现多种网络结构间的自动切换，自动验证网络连通性,从而降低设备磨损,提高实验效率。

l  模块化实验可定制

系统中的各个模块均独立设计，彼此间互不影响，校方可根据自身需求任意选取，同时，可在原有实验室结构体系中提供定制服务。充分利用实验室中原有设备，避免资源浪费。

l  贴近行业标准、内容全面

    实验系统严格遵守业界协议标准，包含无线网络组建，无线协议分析、无线安全技术、ZigBee协议的分析与应用，内容全面。

l  模块式实验教学、独立体系

每个实验之间不受硬件环境制约，均采用硬件模块化管理，对于不需要的实验部分，不需安装其相应的配套硬件设备。实验间互不影响。

l  自动化的实验结果测评

对实验结果进行自动化判断并评分，全部过程与服务器交互完成，不需要老师参与，同时可以准确定位错误及原因。

l  实验形式多样、进阶式教学

实验形式具有多样性，涉及基础协议开发、人机交互协议开发设计、开发协议模拟现实应用、设计私有协议等,从多角度增强学生对协议的掌握与开发能力。

l  实验环境灵活修改，易于保存

通过编写仿真实验脚本搭建仿真实验环境，也可以使用系统软件通过图形化界面拖拽器件完成环境搭建，最后生成仿真实验脚本。脚本文件可用记事本等多种方式打开，易于修改也易于保存。

l  完整代码仿真，多种方式分析

    为学生和教师提供了完整的仿真脚本代码，提供多种搭建环境的手段。仿真结果通过动画演示、观察记录文件和自己绘制分析图表等多种方式进行分析，实验结果直观易懂，方便学生理解。

l  无网络结构要求，兼容性更加出色

实验系统在无硬件束缚的基础上也不存在任何网络结构要求，能兼容高校网络实验室的拓扑结构。

学生独立完成实验，每人全程参与

实验系统中每个实验均为单人实验，从“搭建仿真环境”到“仿真结果分析”，最后到“仿真结果优化”，学生全程参与实验每一个步骤。

l  同步培养协议学习、编程能力、网络分析技能

实验设计包含有线网络实验和无线网络实验，涉及常见的典型网络现象和网络问题，通过自主设计环境，分析典型网络现象和网络问题，增强学生的编程设计能力，也可配合学习和分析网络协议。

教学内容

①网络协议模块

IPv4协议部分：

IPv6部分：

②程序设计模块

③VoIP模块

④无线协议模块

⑤协议开发模块

⑥网络分析模块

设备清单

五、实验室建设意义

（1）提出了“后硬件投入”时期网络工程实践教学建设的新思路。

网络实验室建设以硬件设备为支撑，从实践操作中学习理论知识，高校教学资金多数投入硬件环境，迄今为止，实验室硬件资源已趋于阶段性饱和，教学资金也不再重点放在硬件设施建设上，但网络技术还在飞速发展，网络工程专业的就业需求也在不断提高，这就要求我们不断弥补实验室建设不足、丰富与完善实践教学体系，全面培养网络技能人才。

（2）解决了如何培养具有网络工程特色、具有专业核心竞争力人才的问题。

计算机网络专业人才，是计算机技术与网络通信技术的有机融合，作为一门跨学科专业，要求培养的技术人才不但具有较强的实践能力和应用能力，还要具有综合的开发与设计能力，能够运用所学的知识技能去分析和解决相关实际问题，能够利用专业特长进行开发创新、推动网络技术发展。该专业培养网络应用、开发、创新等一系列最熟悉网络特性人才，可以胜任有关网络工作，与非专业网络人才相比,网络专业人才培养应具备核心优势。

（3）提供了贯穿学科建设、学科生命周期的教学平台。

纵观网络工程实验教学体系，还缺少完整的以培养学生计算机网络规划设计能力、网络管理能力及网络应用开发能力为主线，以计算机技术及通信技术理论知识为基础，全方位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、服务器管理、数据库、网络信息安全、无线网络、网络编程、网络新技术等方面的课程体系链，来规范网络工程实践教学体系，全面培养高水平网络人才。

六、实验室布局设计参考

我公司设计各种形式的实验室布局图供校方参考。可根据校方实验室用地面积，授课形式等要求布置不同的布局风格。