实践求真育英才(续)——谈计算机工程实践能力的培养

周兴铭

(国防科学技术大学计算机学院， 湖南 长沙 410072)

2.2.2 因应网络空间发展形势，积极规划网络应用与网络安全能力培养

计算机网络迄今已在全社会广泛普及，没有网络，现代社会将无法运转。与此同时，互联网上病毒感染、木马植入、私密信息泄漏等安全事件层出不穷，也让人们意识到网络空间安全的严峻形势。加强学生网络信息安全的实践能力已成为计算机人才培养关注的新焦点，这不仅仅是信息技术学科乃至工科大学生专业素质与能力训练与时俱进的需要，更是建设信息化军队的需要。

2012年，信息安全专业纳入军队招生计划，标志着我校网络信息安全人才培养进入新的发展阶段。在专业建设上，实验室对照网络空间安全人才专业能力的定位，构建了综合化的网络安全实验平台涵盖网络预警、安全态势感知、入侵检测到灾难恢复与评估等方面，并推出相应的实验大纲与讲义。

面对网络技术突飞猛进和网络应用的蓬勃发展，学院继续贯彻网络硬件、软件并重的人才培养理念。在网络工程科研平台上进行拓展、充实和改造，多层次开展本科生网络与信息安全方向实验教学。例如，在开展下一代互联网关键技术的基础上，自主研制了可编程实验平台—NetMagic(图4)。该平台通过自定义网络功能单元、接口和通信协议，可使学生全面了解和熟悉网络核心设备硬件、软件的设计，首先满足网络协议设计和验证等实验，进一步可支持对网络拥塞控制、服务质量等关键网络机制的创新实践活动。该平台在ACM SIGCOMM’11国际会议上获得了大会主席A. Chesnais教授的高度评价并已推广到香港理工大学、清华大学等高校。

图4 课题组向国际知名专家介绍自研NetMagic网络实验平台

针对云计算、物联网技术的快速发展，实验室正在以微型化的天河机为服务器搭建一个云计算平台，以“天河阳光”硬件综合实验平台为终端、配置各种传感器使学生通过网络在天河机上开展物联网实验。随着互联网进入大数据时代，同时在线人数达到百万甚至千万级，管理上百TB数据的网络集群系统开始浮出水面，应该看到高校暂时还不具备相应的实验条件，但可以通过教育部卓越工程师计划，与企事业单位合作共建的实习实训基地，培养学生深入内容分发网络、负载均衡、海量数据挖掘等一线开展实验与创新实践，在工程实战中锻炼学生的能力，进而满足社会对人才能力的需要。

3 先进的条件环境是实践能力培养的物质基础

3.1 引入先进IT技术，加快实验室的现代化建设

“工欲善其事，必先利其器”。培养实践能力强的人才首先需要建设一流的实践教学环境。

(1) 必须使实验室设备能够得到及时更新。近些年来，国家和军队对教育投资的力度不断加大，而IT设备器材的价格一直呈现快速下降通道，为实验环境的更新换代提供了良好的条件。

(2) 随着云计算技术的成熟，积极推行瘦客户机/服务器的实验模式。

实验室过去多采用的网络同传、硬盘还原方式进行日常维护与管理。当一台计算机上安装的软件越来越多，软件运行时所占用的系统资源越来越大时，整个实验环境性能急剧下降的问题便突显出来。相比之下，瘦客户机/服务器模式更廉价、更安全、更易于管理。每一台终端机使用的软件和数据均保存在服务器上，学生通过瘦客户机远程运行软件、数据访问，较好地解决软硬件升级、软件许可等困扰实验室发展与设施更新多年的问题，可最大限度地节省各种费用。

(3) 在实验室管理方面，若管理工作停留在简单的数据表格填写处理，不能充分利用网络化的强大能力、提供具有翔实而有说服力的统计数据，那么实验室服务能力是令人置疑的。随着互联网的快速发展，教师们应该充分意识到云计算、大数据技术给实验室管理带来的新气象。这些年来，学院实验室管理系统从简单的信息化过渡到网络化、智能化的管理平台，开始实现尝试无人值守实验及实验室管理的云服务技术。智能化的云服务不仅仅是体现在实践教学本身，同时也是实验室管理能力螺旋上升的必然趋势，基于实验室运行数据挖掘下的决策与管理代表着未来实验室建设的重要方向。

3.2 整合优势资源，打造优良的科技创新实践环境

IT新技术的推广与应用，为计算机人才培养提出了新的挑战与机遇。优良的科技创新实践条件，可有效支撑从理论设计到实际验证的跨越，成为培养创新型人才的必要条件。

计算机学院将优势科研资源与实验教学资源进行有效整合，使学生一方面可以共享使用科研环境中各类性能先进、种类齐全的精密仪器设备；另一方面，通过将科研成果部署在教学实验室中，化为实践教学内容，使学生可以快速接触和学习前沿技术。同时，为了找准人才需求定位，通过与部队及地方单位共建实习/实训基地，实现办学资源的整合、优势互补。更重要的是通过现场与工程师的交谈，通过应用需求的亲身了解，注重专业知识的综合应用，强化实践能力的导向性，熟悉项目规划与决策。

创造条件让学生投入到社会化的实践活动，还有一个重要的作用，就是使学生明白作为“社会人”所应具备的道德与职责，学会与别人相处，学会被领导和领导。

4 专业化的教师团队是高水平实践教学的保障

“师者，所以传道受业解惑也”。培养学生是高校中心工作，也是教师最根本的任务。在实践环节，建立一支专业化的教师团队对于提升实践教学质量的作用同样十分重要。

在教学团队中，我们很早就建立一个专门负责教学实验保障的小组，以后随着招生规模的扩大，逐渐引入研究生充当助教。回顾我们的历程，科研工程经验丰富的教师转入教学一线，很快便能赢得学生的喜欢，因为他们的授课充满了活生生的科研案例，在实验课题设计与评估中往往能给予学生非常中肯的意见与独到的见解。

除了课程实验的充实和优化，实践能力培养的一个重要领域便是课外创新实践活动，这也是学院发挥学科整体优势，培养创新人才的着力之处。计算机学院也明确研究所同时应肩负有人才培养的任务，并制定明确的目标，从业绩评价与职称晋升中予以明确。本科生一般从大二开始便在教师带领下，组成各种兴趣小组，包括信息安全、程序设计、超级计算、数模竞赛等兴趣小组，参加的学员占总数的一半以上。指导教师一部分来自教学系，还有相当一部分来自研究所以及国防科技重点实验室。教师通过指导学生小组选择课题，申请各级创新实践基金或创新实践项目，参加学校级、省级、国家级乃至国际上的学科竞赛。以竞赛活动融会贯通所学知识，熟悉和掌握科研实践的方法、手段，体会到科研实践的艰辛和成功的快乐。近些年，学生们获得了数十项国家级大学生创新项目，数十队次获得国际级、国家级竞赛一等奖(图5)，充分证明了学生的才华和创新潜力。实际上，教师率领学生组队赴国内外参加竞赛本身也锻炼了学生的自我管理与团队协作、语言和文字表达、沟通与社交乃至外语运用等素质和能力，这些素质和能力恰恰也是实践能力中不可或缺的组成部分。

在国家教育部质量工程的推动下，实践教学的地位有明显改变。对于国家和军队人才的旺盛需求而言，学校还需要做更多的工作。作为管理机构，应鼓励高水平教师参与到实验教学中去。

图5 本科生在国际大学生超级计算机竞赛中屡获佳绩

(1) 从政策上要改变原有实验教师低人一等的局面，使高水平教师安心实验教学。近年来，学校为吸引和鼓励更多高水平人才全身心参与实验教学，制定了多项倾斜政策。对实验队伍实行两个单列的政策，即技术职务评聘数量和条件单列，教学岗位聘任数量和条件单列；鼓励开展实验教改研究，在申报教改课题时对实验教学人员倾斜，对取得的教学研究成果在参加教学成果奖评选时予以支持。

(2) 在人才交流政策方面予以倾斜，安排实验室教学骨干出国深造、参加国内外教学研讨会，开阔视野。以教育部“卓越工程师计划”为先锋，建立大学生实习实训基地，持续推动校企合作，鼓励教师与企业合作开展工程项目等方式，增强教师们对于前沿信息技术的掌握。

4 结 语

高素质专业人才的培养宏观上需要有更科学的管理体制、更先进的运行机制，保障实践教学改革措施能够落实到实处，同时应配套改革实践教学人员的绩效评估机制，使成功的措施能够固化下来成为制度，从而为人才培养质量提供长久保证。

众所周知，一个高水平的学者不一定能成为一个高水平的教师。实践环节教学工作需要教师既有工程实践经验，又能够长期保持热情和时间精力上的投入。如何从机制上用好指挥棒，充分调动教师实践教学上的积极性，营造一支稳定的、受学生爱戴的实践教学团队，值得我们认真思考。

每一个学生的天赋不同，能力潜质上也有区别，创新实践能力培养不可能整齐划一去培养。一方面，通过大学教育，使学生获得必要、共同的实践能力训练，使之具备该专业的基本能力。更重要的是，营造尊重创造、宽松和谐的氛围，让学生在实践活动中了解自己

的特长和个性，发挥自己的潜质和创造性。大学不是职业技能培训机构，不必过分关注于就业岗位的第一技能。相反，应通过有意识的培养和训练，使学生具有自适应性，也就是自我学习的能力。只有具备了自我学习能力才能使学生适应未来客观条件、需求与环境的改变。

最后，关于人才的团队协调沟通能力，逐渐引起社会和教育界的重视。在课堂上书本知识的学习难以培养团队精神。只有在实践中，以问题求解作驱动，以团队成员的分工合作来体验感受团队攻关的价值与乐趣，自觉扮演好团队的角色，通力合作直至问题的最终解决。

“十年树木，百年树人”。实践乃育人之本，然而育人又是一个长期的、艰巨的工作。需要我们站在更高的境界，具备更广阔的视野，营造更先进的育人环境，创造更有竞争性的氛围，未来的路还很长。

(全文完)