基于O2O的网络工程与信息安全人才培养教学模式改革与实践

陶骏 朱玲 张云玲 伍岳

摘要：以安徽信息工程学院网络工程和信息安全专业为例分析了网络工程与信息安全技术教学存在的不足，提出了运用O2O的教学模式对网络工程与信息安全技术人才进行培养的理论，详细论述了O2O的教学模式在网络工程与信息安全技术人才培养中的计划和具体应用.采用O2O的教学模式在各个方面都取得了良好的效果.

关键词：O2O;网络工程;信息安全

中图分类号：G642  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2019）01-0138-03

1 概述

网络工程与信息安全课程是计算机技术和通信技术的交叉学科，具有概念多、理论复杂、应用广、技术更新快等特点，要求学生具有较宽的知识面和较强的实践能力.为适应人才市场的需求，如何开展好网络工程与信息安全的课程教学，激发学生的学习兴趣，提高学生的实际动手能力，培养高素质的创新人才，已成为很多学校重点研究的课题.

网络工程与信息安全教学培养中存在的问题主要有：

第一，学生的知识水平差距较大，知识水平的差异导致教学和培养的困难.学生主要分为三部分，一部分学生对网络工程与信息安全比较感兴趣，而且他们的自学能力比较强，在课余时间就积累了大量网络工程与信息安全的相关知识，有些同学甚至还可以组建简单的商用局域网并配置防火墙等安全设备;另外部分学生虽然学习过相关课程，但基础知识掌握不是很全面，只会进行一些机械简单的操作命令，如ping和tracert，对网络工程与信息安全兴趣不大;最后一部分只对一些具体的网络应用比如网络游戏感兴趣，但对网络工程与信息安全知识一无所知.而另一些来自农村的同学，从前根本没接触过计算机，对网络工程与信息安全的知识一点都不了解，这就给教师的课堂和实验教学增加了难度.

第二，学生学习缺乏兴趣和热情.网络工程与信息安全课程不像JAVA等编程课程形式丰富，有很多技术都是成熟的技术，很难引起学生学习的欲望，比如像BGP和ISIS技术已经使用了近二十年，目前仍然是主流的网络协议.另外用户界面很多都是基于命令行方式的，形式不友好，学生使用起来也感觉费力.

再次，教学方式单调而陈旧.虽然网络工程与信息安全技术发展变化迅速，但是使用的教材还是基本的经典教材，这些教材并没有融入像SDN、深度学习和人工智能的知识，这不利于学生思维的发散，也不利于他们进行创新，也不利于教师理论水平的提高.

最后，网络工程与信息安全的学习需要有延续性，很多同学生硬地掌握了前面的知识，却不知道如何将其灵活运用，也不知道将其和后续知识联系起来.例如，很多同学学习过静态路由之后，他们能掌握静态路由的配置方法，但是学习过动态路由协议后，他们却不会将二者区分开来，常常在网络配置中将这两种路由协议混淆在一起，导致了实验的失败.

O2O培养模式突出“高等学校创新型人才培养”这一主题，充分依托高等学校教育计划较为完善的组织体系，不断丰富素质课堂教育的内涵，将原有的学生课堂教育的内容延伸到实验室动手能力的培养当中来，构建起了以课堂教育和O2O（Online and offline 线上和线下）教育有机结合的创新型人才培养体系;形成了以目标体系、组织体系、宣传教育体系、保障体系、教育教学体系、评价体系等为主体的高等学校创新型人才培养体系的框架，为创新型人才培养提供了新模式、新途径.

2 O2O人才培养教学模式

培育计划具体包括以下内容：

2.1 结合学校鲜明的行业特色和华东经济社会发展现状，形成了满足行业和地方经济发展需求的、彰显我校办学特色的创新型人才培养理论体系.需要进行广泛调研，调研走访相关高等院校和知名企业，形成了丰富翔实的调研报告.准备先后从理论教育和动手实践的现状分析、创新型人才培养的实施途径等方面开展了广泛研究，在进行了详细的行业研究后，形成了较为充分的理论研究成果.研究成果要涉及学校的办学特色和办学指导思想、创新型人才培养平台、学科竞赛、实验室建设等方面，初步建立了O2O的人才培养模式，此模式有鲜明的重操作和重实验的特点，在网络工程方面对学生按特点进行分层次教育.

2.2 建立完善的创新型人才培养制度体系.理论研究成果对学校在创新型人才培养的体制机制建设方面提供了有力的理论依据.然后逐步形成较为完善的创新型人才培养制度体系，创新体系依据两个原则：1、指导学生进行实验实操;2、分层次按照不同的特点对学生进行培养，有效保障和促进了我校创新人才培养的开展.

2.3 实施O2O课程教学导航图、推行ARCS模式.网络工程与信息安全人才培养课程按照网络应用人才培养思路进行课程设置，结合目前的行业岗位需求，以教育O2O（在线上线下课程）形式进行，实施O2O课程教学导航图、推行ARCS（Attention（注意）+Relation（关联）+Confidence（信心）+Satisfaction（满意））模式.

把学生进行实操的网络设备组成一个局域网，在局域网里利用AAA服务器（认证授权计费服务器）对学生的接入和授权进行管理，不同特点的学生赋予不同的权利，老师在局域网线上对学生操作进行指导.AAA服务器记录学生的每项操作记录，作为对学生进行考评的依据.

课程结合学生实际需求和教学过程，在线上教学方面，使用信息化教育服务平台，采用”学演答练教学法”（我讲你听、我做你看、我问你答、你做我评），以及协助过程考核管理与教学质量评估，而且学生可以实现线上课前预习，课后线上测试以及教学质量数据收集、分析、监控和预警等功能于一体.在线下教学方面，課程采用”四轮教学法”（引导性行动、知识点讲解与归纳、应用演练、主题讨论），四轮教学法采用全新的一体化教学环境，全新的教学大纲、教材，将教、学、做融为一体，实现了“一体化教学+综合实训”的模式，实训中心并购置与企业等级一致的仪表设备，学生毕业马上可以上岗实操相关作业，做到工作技能毕业就业无缝隙衔接.

2.4 建立以学科竞赛为主的创新学分制度.建立以基础实验室开放为基础、以创新创客实验室为提高，以学科建设为依托、以社会合作为补充的各类型学科竞赛基地，逐步构建起了“院、校、省、国家”四层次的学科竞赛体系.领导积极开展相关活动，研究制定了学生课外科技文化活动扶持机制，制定了竞赛项目立项管理制度和多部门联动制度.包括：组织机制、激励机制、基地建立、经费投入、竞赛立项及联动机制，保证学科竞赛深入持久开展，使之成为创新型人才培养的一个重要举措.

本项目的实践活动中，注重加强各类学科竞赛的项目分类体系建设.按照知识应用型、专业技能型、能力拓展型、综合素质型等四个维度，构建全新的学科竞赛体系，实施分类指导、重点培育.

2.5 增强创新创业实践，进行创新创业教育.在教学改革的同时，对大学生进行创业教育，引导大学生创新创业活动，提升大学生创业的热情.重视教育的实践可行性，强化学生动手能力;邀请有经验的创业企业家到学校进行讲座，并且和学生进行交流.有针对性地组织学生参加GYB、SYB等模拟实训，让学生掌握创业知识，提高他们的创业能力.

搭建创新创业实践平台.鼓励高年级学生参与教师的科研工作，深入校外教学实习基地接受实践锻炼，各类实验教学中心向从事创新实践的学生开放，搭建多元化的创新实践平台.

加强学校大学生创业基地建设.完善创业基地设施设备，增强创业基地创业孵化、咨询指导和服务功能，为大学生创业实践搭建平台.

设立创新创业基金.学校设立了大学生创新创业项目扶持基金，每年遴选一批大学生创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目，资助学生开展创新创业实践训练.

所取得研究成果对于指导较强行业背景的教学研究性地方高校在创新型人才培养方面具有很强的实用性，对于学校实施创新型人才培养具有较强的指导意义和实践经验.

依托学校对大学生创新创业项目扶持，按照教育部国家级“大学生创新创业训练计划”安排，每年遴选一批大学生创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目予以资金扶持，资助学生开展创新创业实践训练.

依托基础实验室局域网络，开设《网络工程与信息安全基础》《数据通信和交换》和《信息安全》等线上课程，依托传统教学模式，开设《密码学》和《网络编程》线下课程，两方面有机结合，把创新创业教育纳入专业教育和动手能力素质提高之中.依托科技项目建设，让学生参与到“2015卓越工程师”基于MPLS VPN和MSDP等项目”建设中来，在工作中完成对知识的理解和升华.

3 培养成果

安徽信息工程学院从2016年推行O2O的教学模式以来，网络工程与信息安全专业学生在考试成绩、学科竞赛、专利申请、论文发表和创新创业方面都取得了丰硕的成果.

专业核心课程的及格率从2013到2017年的对比如图1所示：

其中2017年的专业核心课程及格率要比2013年高15%.参加学科竞赛的学生比率和获得省级三等奖及以上的学生比率如图2所示：

网络工程与信息安全技術专业学生参加的学科竞赛主要有：计算机设计大赛、物联网技术大赛、信息安全大赛和网络设计大赛，其中参赛人数2017年较2013年高了60%，获得省级三等奖及以上的人数2017年比2013年高了30%.学生获得专利授权、发表论文和创新创业的比率如图3所示.

其中2017年的获取专利学生比率比2013年高8%，2017年的发表论文学生比率比2013年高6%，2017年的创新创业的学生比率比2013年高15%.

4 总结

本文阐述了网络工程与信息安全技术的发展趋势以及相关人才培养的迫切性，列举了网络工程与信息安全人才培养的一些弊端，创新地提出了在网络工程与信息安全人才培养中运用O2O的教育模式，详细地论证了相关培养计划和具体应用，经过一个时间段的培养周期，取得了丰硕的培养成果，在专业核心课及格率、参加相关学科竞赛、获取专利授权、发表论文和创新创业方面，网络工程与信息安全专业的学生都取得了长足的进步.下一步的重点是在学生的毕业起薪和考研录取率方面寻求大的发展.

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