摘 要:文章從網(wǎng)絡體系架構的變化、網(wǎng)絡應用環(huán)境的復雜性及國家加速推進信息化建設等方面分析了網(wǎng)絡工程專業(yè)課程體系改革的必要性,提出采用模塊化教學法(NES),通過制定新型網(wǎng)絡工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)目標,構建符合多網(wǎng)融合下應用型人才的培養(yǎng)模式及課程體系。提出以網(wǎng)絡互聯(lián)、網(wǎng)絡管理及網(wǎng)絡與信息安全技術為核心,以計算機軟件技術、電子技術、通信技術為支撐,圍繞“建網(wǎng)”、“用網(wǎng)”、“安全管網(wǎng)”、“網(wǎng)絡應用開發(fā)”幾方面設置課程體系,并將專業(yè)發(fā)展方向分為網(wǎng)絡構建與維護、網(wǎng)絡管理與安全及物聯(lián)網(wǎng)構建與應用三個方向。同時對專業(yè)必修課、專業(yè)限選課進行相應改革,構建既符合教學規(guī)律,學生易于接受,又能滿足社會需求的課程體系與教學內容。
關鍵詞:多網(wǎng)融合;網(wǎng)絡工程專業(yè);課程體系規(guī)劃與創(chuàng)新
中圖分類號:TP339
以互聯(lián)網(wǎng)為代表的網(wǎng)絡技術給我們的生活帶來了深刻的變化:有線網(wǎng)與無線網(wǎng),計算機網(wǎng)絡與移動通信網(wǎng)已實現(xiàn)無縫融合,固定通信網(wǎng)與移動通信網(wǎng)融合(FMC)發(fā)展的終極目標是下一代網(wǎng)絡(NGN)。目前正在興起的物聯(lián)網(wǎng)則是無線傳感網(wǎng)(WSN)與互聯(lián)網(wǎng)(固定互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng))的融合??缇W(wǎng)絡、無縫銜接、無所不在的泛在網(wǎng)正在形成,網(wǎng)絡技術加速向寬帶、無線、智能方向發(fā)展,網(wǎng)絡正以其獨特的開放性、平等性、互動性對當今社會產生著重大影響[1]。同時信息領域的競爭已成為世界政治、經(jīng)濟、軍事等各方面競爭的焦點,相對于傳統(tǒng)的廣播、電視、報紙三大媒體,Internet已經(jīng)發(fā)展成為一個影響力日益擴大的第四媒體,并且一躍而成為主流媒體之一。而軍事領域亦出現(xiàn)了繼海軍、陸軍、空軍之后的第四軍,即信息化軍隊。政府和企業(yè)越來越重視網(wǎng)絡的影響與作用,需要聘任專門的網(wǎng)絡管理、網(wǎng)站建設及數(shù)據(jù)庫維護人員,這將導致人才市場上對此類人才的大量需求。社會需要大量具有實踐能力的網(wǎng)絡工程設計、安裝、維護與管理人才。但不少用人單位寧愿高薪聘請有經(jīng)驗的技術人員而不愿使用剛畢業(yè)的學生,這對培養(yǎng)應用型人才的高等院校提出了教學創(chuàng)新與改革的要求。
1 網(wǎng)絡工程專業(yè)課程體系改革的必要性
1.1 網(wǎng)絡體系架構變化迅速
固定通信網(wǎng)與移動網(wǎng)的融合,使得用戶可通過不同的接入網(wǎng)獲得相同的業(yè)務并享受相同的服務。如3G服務能同時傳遞聲音及數(shù)據(jù)信息,提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務。通過無縫漫游技術,可將無線通信系統(tǒng)和Internet連接起來,從而對移動終端用戶提供更多更高級的服務。物聯(lián)網(wǎng)大致由無線傳感網(wǎng)、計算機網(wǎng)與移動通信網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)三層網(wǎng)絡構成,是無線傳感網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合。隨著網(wǎng)絡體系架構的不斷變化,網(wǎng)絡技術也隨之快速發(fā)展,新技術層出不窮,這將迫使網(wǎng)絡工程專業(yè)的課程體系、教學內容發(fā)生相應改變。
1.2 網(wǎng)絡應用環(huán)境日趨復雜
網(wǎng)絡環(huán)境是指將分布在不同地點的多個多媒體計算機物理上互聯(lián),依據(jù)某種協(xié)議互相通信,實現(xiàn)軟、硬件及其網(wǎng)絡文化共享的系統(tǒng)[2]。當前,在開放的互聯(lián)網(wǎng)大環(huán)境下,用戶數(shù)量急劇增加,互聯(lián)網(wǎng)帶寬不斷擴展,云計算、云存儲、電子商務、電子政務、遠程教育、休閑娛樂等應用越來越多,大型機構的計算機網(wǎng)絡發(fā)展呈現(xiàn)出3大新的特征:一是規(guī)模大:服務器節(jié)點和客戶端成百上千已是常例。二是功能越來越復雜:從計算、數(shù)據(jù)庫、事務處理到各種Internet/Intranet服務等;三是變化快:硬件、軟件、網(wǎng)絡和應用不斷地更新升級。因此,要保證網(wǎng)絡的正常運行必須依靠復合型的網(wǎng)絡人才,要求新型網(wǎng)絡人才的知識體系能夠涵蓋網(wǎng)絡管理的各個方面。如系統(tǒng)設計、系統(tǒng)集成、維護、營運、數(shù)據(jù)庫管理、安全防護等。傳統(tǒng)概念的網(wǎng)絡管理員、網(wǎng)絡工程師由于技能單一、知識面狹窄、技術更新速度滯后,已經(jīng)面臨被淘汰的危險,網(wǎng)絡技術人才的大量短缺已經(jīng)成為制約我國信息化發(fā)展的主要“瓶頸”之一。
1.3 國家加速推進信息化建設
以信息化帶動工業(yè)化,以工業(yè)化促進信息化,加大對戰(zhàn)略性新興產業(yè)的投入和政策支持是我國的長期戰(zhàn)略方針,IT業(yè)得以迅猛發(fā)展。但由于人才的培養(yǎng)滿足不了社會的需求,造成千上百萬的網(wǎng)絡規(guī)劃、設計、建設、實施、維護及安全管理人才需求空缺。為此,教育部新增網(wǎng)絡工程專業(yè),并作為教育部實施的“高等學校本科教學質量與教學改革工程”中第一批特色專業(yè)建設點立項建設。由于該專業(yè)目前缺乏統(tǒng)一的學科規(guī)范,各高校在培養(yǎng)目標、課程體系、教學內容、教材建設等關系到人才培養(yǎng)質量與社會需求相適應等辦學根本問題上還處于探索研究、試驗改革、總結提高的過程。因此在多網(wǎng)融合的背景下,加強對網(wǎng)絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式及課程體系設置的創(chuàng)新與改革,對培養(yǎng)真正滿足國家信息化發(fā)展需求的高素質網(wǎng)絡人才,具有重要的理論意義與應用價值。
2 網(wǎng)絡工程專業(yè)課程體系規(guī)劃與創(chuàng)新
2.1 國內外研究情況
21世紀是高度信息化的時代,信息領域的競爭是世界經(jīng)濟競爭的焦點。而信息領域競爭的重點,則是信息通信網(wǎng)絡的建設和應用問題。這一現(xiàn)實,對培養(yǎng)應用型人才的高等院校提出了教學改革的全新要求,尤其是計算機網(wǎng)絡專業(yè)的教學改革勢在必行。
針對當前網(wǎng)絡專業(yè)的教學及人才培養(yǎng)現(xiàn)狀,很多國內外學者從課程體系、教學內容和教學方法等方面提出了有價值的建議及意見。美國著名教授Andrew S.Tanenbaum從教學內容上對計算機網(wǎng)絡的原理、結構、協(xié)議標準與應用等作了深入的分析與研究;有學者針對課程體系建設提出,網(wǎng)絡專業(yè)側重于培養(yǎng)計算機網(wǎng)絡的工程研究、設計和開發(fā)以及基于網(wǎng)絡的應用系統(tǒng)的研究和開發(fā)的高級人才,專業(yè)范圍覆蓋計算機網(wǎng)絡技術、網(wǎng)絡信息安全、無線網(wǎng)絡技術、基于網(wǎng)絡的系統(tǒng)開發(fā)、高性能計算與應用、網(wǎng)絡信息處理、多媒體等7個方向。同時專家學者們普遍認為應根據(jù)學生的實際情況精心設計教學環(huán)節(jié),著眼提高學生運用計算機網(wǎng)絡基本原理分析問題和解決問題的能力,充分運用多種教學媒體和多種教學形式對學生進行綜合的實踐能力訓練和培養(yǎng)。此外,在實驗教學改革方面,針對計算機網(wǎng)絡原理較抽象、難以理解,實驗設置與課程內容有些脫節(jié)等問題,國外很多都采用網(wǎng)絡化的教學、輔導與答疑系統(tǒng),很多學者建議讓學生動手搭建模擬網(wǎng)絡環(huán)境,鍛煉學生的實際應用能力等;對課程的考核評價體系提出了基本理論、實驗操作和研究創(chuàng)新等方面相結合的建議。此外,隨著科學發(fā)展的多元化及網(wǎng)絡之間的融合加速,計算機、網(wǎng)絡、通信、電子等學科之間的相互滲透越來越廣泛,網(wǎng)絡專業(yè)的知識結構、課程體系、教學內容、教學方法及實驗手段等均需隨之而變,而這方面的研究工作目前還處于空白狀態(tài)。
2.2 高校網(wǎng)絡工程專業(yè)教育現(xiàn)狀
網(wǎng)絡工程專業(yè)是在計算機科學與技術專業(yè)的基礎上發(fā)展起來的新專業(yè),一些經(jīng)濟相對發(fā)達的地區(qū)率先建設該專業(yè),目前絕大多數(shù)的本科高校都開設了網(wǎng)絡工程專業(yè)。但由于大多數(shù)高等院校的學歷教育偏重于網(wǎng)絡技術的基本理論和基礎知識的傳授,教學內容源自傳統(tǒng)的網(wǎng)絡教材。課程體系缺乏統(tǒng)一標準,差異較大,培養(yǎng)目標不夠清楚。有不少學校甚至是根據(jù)師資力量增設網(wǎng)絡課程,和計算機科學與技術專業(yè)、軟件工程專業(yè)沒有本質上的區(qū)別,這導致理論和實驗教學知識體系滯后,教學與應用的脫節(jié),從而導學生的網(wǎng)絡技術知識比較陳舊[3]。而網(wǎng)絡技術現(xiàn)正處于快速發(fā)展變化的階段,網(wǎng)絡體系架構、網(wǎng)絡理論與技術等更新迅速、網(wǎng)絡產品周期短。畢業(yè)生由于缺乏網(wǎng)絡技術應用的實際操作技能和經(jīng)驗,又沒有相關工作經(jīng)歷,無法滿足用人單位的工作要求。造成了網(wǎng)絡工程人才需求兩個方面的困難,一方面用人單位求賢若渴,另一方面畢業(yè)生就業(yè)困難?,F(xiàn)在對網(wǎng)絡工程專業(yè)的辦學層次、課程體系、教學內容、教材建設等關系到人才培養(yǎng)質量與社會需求適應性等問題的研究正在興起,如何培養(yǎng)適應社會需求,培養(yǎng)有特色的網(wǎng)絡技術人才是大家的共同目標。
2.3 構建新型的網(wǎng)絡工程專業(yè)課程體系
2.3.1 新型網(wǎng)絡工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)目標
網(wǎng)絡工程專業(yè)是在計算機技術與通信技術的基礎上發(fā)展起來的新型專業(yè),是典型的以應用為主的應用型本科教育。我國高等教育法對本科教育的學業(yè)標準明確規(guī)定:應當使學生比較系統(tǒng)地掌握本學科、專業(yè)必需的基礎理論、基本知識,掌握本專業(yè)必要的基本技能、方法和相關知識,具有從事本專業(yè)實際工作和研究工作的初步能力。其與研究型本科教育相比,更強調實踐性、應用性和技術性。但又不同于職業(yè)教育,要求學生具有較為寬厚的理論基礎和扎實的實踐動手能力,具備較強的終身學習能力和獨立處事能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,有進一步發(fā)展的空間。其目標更關注學生的長遠發(fā)展,必須重視打基礎,而決非單純的訂單式教育。因此,在培養(yǎng)學生具有良好的職業(yè)道德、行為規(guī)范、創(chuàng)新意識和團結協(xié)作精神的同時,還應具有一定的人文科學、自然科學和社會科學等綜合素質。同時還應掌握網(wǎng)絡的規(guī)劃、設計和管理之方法、手段,能在網(wǎng)絡、計算機和通信工程等領域具有一定的應用研究、科技開發(fā)、管理、分析和解決實際問題的能力。畢業(yè)后可從事網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計、開發(fā)和安全管理及網(wǎng)站建設與維護、數(shù)據(jù)庫管理等工作。
2.3.2 網(wǎng)絡工程專業(yè)模塊化課程體系設計
《2006-2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》一文指出:構建以學校教育為基礎,在職培訓為重點,基礎教育與職業(yè)教育相互結合,公益培訓與商業(yè)培訓相互補充的信息化人才培養(yǎng)體系,鼓勵各類專業(yè)人才掌握信息技術,培養(yǎng)復合型人才[4]。基于此,可采用模塊化教學法(NES),以就業(yè)為導向,按辦學層次,分專業(yè)發(fā)展方向設置相應的課程模塊,并根據(jù)技術變化和市場對人才的需求情況,構建符合應用型人才的培養(yǎng)模式及課程體系。
我校經(jīng)多年實踐,以網(wǎng)絡互聯(lián)、網(wǎng)絡管理及網(wǎng)絡與信息安全技術為核心,以計算機軟件技術、電子技術、通信技術為支撐,圍繞“建網(wǎng)”、“用網(wǎng)”、“安全管網(wǎng)”、“網(wǎng)絡應用開發(fā)”幾方面設置課程體系。課程設置突出素質教育和創(chuàng)新能力教育主線,既借鑒了職業(yè)技能培訓強化實踐的特性,又參考重點高校厚理論基礎的特點,重視基礎課程,加強主干課,擴大選修課,突出對專業(yè)人才的培養(yǎng)定位與特色,形成“必需、適用、可深化”的理論教學體系,構建以實驗室/工作室環(huán)境與實訓基地相結合的實踐教學體系。
我們根據(jù)人才培養(yǎng)目標,設置公共必修、專業(yè)必修、專業(yè)限選、公共任選及集中實踐五個課程模塊,并將專業(yè)發(fā)展方向分為網(wǎng)絡構建與維護、網(wǎng)絡管理與安全及物聯(lián)網(wǎng)構建與應用三個方向,模塊化課程知識體系結構如圖1所示。
圖1 模塊化課程知識體系結構
3 網(wǎng)絡工程專業(yè)教學內容改革
隨著網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展及社會需求的變化,結合多網(wǎng)融合帶來的復雜性、不安全性更加突出等特點,我們在專業(yè)必修、專業(yè)限選課程中增加了很多新的課程,或對原有課程的內容進行了增減,并對實踐教學進行了統(tǒng)一改進。
3.1 專業(yè)必修課程的改革
考慮到計算機網(wǎng)絡與通信網(wǎng)的融合及其中的應用日益豐富,在專業(yè)必修課程中開設有數(shù)字通信原理、操作系統(tǒng)原理與應用、數(shù)據(jù)庫原理及應用、網(wǎng)絡編程技術等課程。對計算機網(wǎng)絡原理這門大部分院校都有開設的必修課,在OSI七層參考模型每一層的講解中,都涉及到其中的硬件設備之基本原理與應用環(huán)境,并每周開設1節(jié)實驗1課。另專門開設2周課程設計。這之后,再相繼開設局域網(wǎng)技術與組網(wǎng)工程、網(wǎng)絡互聯(lián)技術、網(wǎng)絡協(xié)議、信息網(wǎng)絡安全與管理課程及相關課程設計,以體現(xiàn)網(wǎng)絡分層、管理分類、知識連貫的特點。
3.2 專業(yè)限選課的改革
根據(jù)網(wǎng)絡融合的發(fā)展趨勢,在專業(yè)限選課程中,既有oracle數(shù)據(jù)庫技術、無線網(wǎng)及應用技術、物聯(lián)網(wǎng)導論及自動識別技術等供所有方向均可選擇的專業(yè)課程,也有分方向限選的課程。如:在網(wǎng)絡構建與維護方向中,開設有系統(tǒng)集成與綜合布線、嵌入式系統(tǒng)及應用、信息網(wǎng)絡安全技術及應用、IT項目管理及相關課程設計;在網(wǎng)絡管理與安全方向中,開設有網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫開發(fā)與管理、動態(tài)網(wǎng)站設計與管理、網(wǎng)絡安全技術與管理實踐、異構網(wǎng)絡融合技術及相關課程設計;在物聯(lián)網(wǎng)構建與應用方向中,開設有無線網(wǎng)絡與移動通信管理、物聯(lián)網(wǎng)設計與管理、電子產品代碼(EPC)技術、移動電子商務平臺構建與管理及相關課程設計。以體現(xiàn)專業(yè)知識的寬度與深度。
4 結束語
網(wǎng)絡融合涉及到技術融合、業(yè)務融合、行業(yè)融合、終端融合及網(wǎng)絡體系架構的融合。因此,在多網(wǎng)融合背景下,如何將新技術、新理念注入教材,運用于教學中,構建既符合教學規(guī)律,學生易于接受,又能滿足社會需求的課程體系與教學內容,是一個全新的且很有意義的研究課題。我們對此已進行了一些研究與探索,認為最為重要的是在構建好模塊化課程知識體系結構后,應進一步完善實踐教學體系,更新實踐教學內容,改進實踐教學的手段和方法,加強實踐教學師資隊伍建設。
參考文獻:
[1]向亦斌.The impact from network convergence on information network security and relevant countermeasure study[C].2011,IEEE出版社出版,INSPEC全文收錄.
[2]Baidu百科.http://baike.baidu.com/view/962671.htm.
[3]鐘伯成,袁暋等.應用型本科院校網(wǎng)絡工程專業(yè)課程體系的研究與實踐[J].計算機教育,2010(08):35-40.
[4]2006-2020年國家信息發(fā)展戰(zhàn)略[C].http://politics.people.com.cn/GB/1026/4353762.html,2006-05-08.
作者簡介:向亦斌(1966.07-),女,湖南衡山人,副教授,在職研究生,研究方向:網(wǎng)絡安全與管理。
作者單位:湖南涉外經(jīng)濟學院 信息學院,長沙 410205
基金項目:湖南省普通高等學校教學改革研究項目:應用型本科院校計算機專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究與實踐,南省教育廳資助。