蘇樹智，方賢進(jìn)，楊高明

（安徽理工大學(xué) 計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 淮南 232001）

1 背 景

在2017年發(fā)布的《計算機(jī)類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》[1]中，針對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生的知識和能力體系做了明確的規(guī)定，其知識要求為“掌握數(shù)字通信、計算機(jī)系統(tǒng)平臺、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計、軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)管理等領(lǐng)域的基本內(nèi)容”；能力要求為“將基本原理與技術(shù)運(yùn)用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、開發(fā)、部署、運(yùn)行、維護(hù)等工作的能力”。

《計算機(jī)類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》針對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的核心課程體系的示例為“離散數(shù)學(xué)、計算機(jī)原理、計算機(jī)程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通信、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析與設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)與系統(tǒng)集成、路由與交換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)管理、移動通信與無線網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)測試與評價”。

但是，隨著無線通信技術(shù)（如4G/5G通信）、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如移動IP協(xié)議、無線局域網(wǎng)WLAN、無線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN、物聯(lián)網(wǎng)IoT、軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN）、移動終端的開發(fā)與應(yīng)用（如電子商務(wù)、電子政務(wù)、移動支付等）的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)課程已不能滿足網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，更不能滿足社會對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的人才要求和應(yīng)用要求[2]。

2 移動互聯(lián)網(wǎng)課程的模塊

根據(jù)無線通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能、移動終端的應(yīng)用與開發(fā)等方面旺盛的產(chǎn)業(yè)需求，我們建議該課程分為8個模塊，如圖1所示。

模塊1，無線網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)理論包括：①無線通信網(wǎng)絡(luò)概述；②無線電傳播原理；③蜂窩系統(tǒng)原理；④3G/4G/5G通信。

模塊2，未來移動通信新技術(shù)內(nèi)容包括：①移動云計算、移動接入、普適計算；②基于位置的服務(wù)LBS；③移動IP協(xié)議。

模塊3，無線局域網(wǎng)WLAN內(nèi)容包括：①IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)；②WiMAX與IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)；③Ad hoc網(wǎng)絡(luò)；④WLAN安全。

模塊4，傳感器網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容包括：①Bluetooth和RFID；②傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用；③物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用。

模塊5，軟件定義網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容包括：①軟件定義網(wǎng)絡(luò)；②軟件定義網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)：OpenFlow與VXLAN；③軟件定義網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。

模塊6，智能機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容包括：①智能機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)；②智能機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)模塊；③移動智能小車網(wǎng)絡(luò)及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

模塊7，移動終端開發(fā)內(nèi)容包括：①Android系統(tǒng)架構(gòu)；②Android工程開發(fā)；③安卓手機(jī)在研究領(lǐng)域的應(yīng)用。

模塊8，移動互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)設(shè)計內(nèi)容包括：①移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品；②移動互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計和研發(fā)；③移動互聯(lián)網(wǎng)智能化和算法；④互聯(lián)網(wǎng)的未來及影響。

圖1 移動互聯(lián)網(wǎng)課程內(nèi)容設(shè)計模塊

3 移動互聯(lián)網(wǎng)課程內(nèi)容各模塊的內(nèi)涵設(shè)計與知識點

“無線網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)理論”知識點要求設(shè)計：無線通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)技術(shù)；無線通信網(wǎng)絡(luò)的新興技術(shù)；無線電的傳播機(jī)制、路徑損耗模型、多徑效應(yīng)與多普勒效應(yīng)；蜂窩系統(tǒng)移動性管理、切換管理、位置管理；區(qū)群和頻率復(fù)用；同信道與相鄰信道干擾；擴(kuò)大系統(tǒng)容量的方法；4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、國際標(biāo)準(zhǔn)與性能；5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、國際標(biāo)準(zhǔn)與性能。

“未來移動通信新技術(shù)”知識點要求設(shè)計：移動IP協(xié)議、基本操作原理與工作過程；移動IPv6操作過程；移動IPv6與移動IPv4協(xié)議的區(qū)別等。

“無線局域網(wǎng)WLAN”知識點要求設(shè)計：無線局域網(wǎng)的構(gòu)成；無線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；802.11標(biāo)準(zhǔn)族；無線局域網(wǎng)的安全機(jī)制：WEP加密機(jī)制、WEP認(rèn)證機(jī)制、IEEE 802.1X認(rèn)證機(jī)制、WAPI協(xié)議、EEE 802.11i TKIP和CCMP協(xié)議；Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)；Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性技術(shù)；Ad hoc的服務(wù)質(zhì)量和安全問題等。

“傳感器網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)”知識點要求設(shè)計：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN及其體系結(jié)構(gòu)；IEEE 1451與智能傳感器；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用；物聯(lián)網(wǎng)中的超寬帶無線通信技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)中的軟件無線電；物聯(lián)網(wǎng)中的射頻識別；物聯(lián)網(wǎng)中的低功耗藍(lán)牙技術(shù)；人體局域網(wǎng)；認(rèn)知無線電等。

“軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN”知識點要求設(shè)計：軟件定義網(wǎng)絡(luò)的定義、優(yōu)勢、軟件定義網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)（OpenFlow、VXLAN）；軟件定義網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、開源項目等。

“智能機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)”知識點要求設(shè)計：智能機(jī)器人平臺（NAO人型機(jī)器人、H20系列人型機(jī)器）；網(wǎng)絡(luò)模塊（WiFi、ZigBee）；智能機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)中的分布式系統(tǒng)與算法、人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)；移動智能小車網(wǎng)絡(luò)平臺；學(xué)術(shù)界移動小車機(jī)器人的研究應(yīng)用；移動智能小車網(wǎng)絡(luò)在產(chǎn)業(yè)界的應(yīng)用（無人駕駛汽車、無線傳感網(wǎng)絡(luò)）；四旋翼飛行器在無線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用（物聯(lián)運(yùn)輸、自主導(dǎo)航、遙感測繪）。

“移動終端開發(fā)”知識點要求設(shè)計：安卓系統(tǒng)的架構(gòu)（應(yīng)用程序?qū)?、框架層、系統(tǒng)運(yùn)行庫、Linux內(nèi)核）；Android工程（應(yīng)用程序生存周期、典型例程）；安卓手機(jī)在研究領(lǐng)域的應(yīng)用；iOS編程與開發(fā)、Foundation框架、典型iOS程序等。

“移動互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)設(shè)計”知識點要求設(shè)計：移動互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品；移動互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計和研發(fā)；智能移動互聯(lián)網(wǎng)（移動社交網(wǎng)絡(luò)、智慧城市、醫(yī)療圖像分析、互聯(lián)網(wǎng)金融大數(shù)據(jù)分析）；眾籌網(wǎng)絡(luò)的資源調(diào)度、節(jié)點激勵機(jī)制、安全機(jī)制；移動互聯(lián)網(wǎng)的計算（大數(shù)據(jù)分析、分布式計算）及案例；互聯(lián)網(wǎng)的未來及影響；互聯(lián)網(wǎng)帶來的行業(yè)變革；互聯(lián)網(wǎng)金融的未來與變革；互聯(lián)網(wǎng)對傳統(tǒng)教育的挑戰(zhàn)與影響；互聯(lián)網(wǎng)引起的信息安全問題等。

4 移動互聯(lián)網(wǎng)課程的課程意義

移動互聯(lián)網(wǎng)課程是計算機(jī)專業(yè)課程的核心課程[3]，該課程的建設(shè)在專業(yè)課程群的建設(shè)中起到至關(guān)重要的作用。然而在高校教學(xué)中移動互聯(lián)網(wǎng)課程通常不具有專業(yè)針對性，難以使學(xué)生結(jié)合學(xué)科優(yōu)勢更好地學(xué)習(xí)這門課，我們以網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)為例，探討了帶有專業(yè)特色的移動互聯(lián)網(wǎng)課程。首先以《計算機(jī)類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》的培養(yǎng)目標(biāo)和質(zhì)量要求[4]為指向，根據(jù)知識點間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，按照一定原則將該課程劃分為8個模塊，模塊內(nèi)的知識結(jié)構(gòu)相對單一，模塊間的聯(lián)系盡量緊密；然后進(jìn)一步詳細(xì)闡述了模塊內(nèi)的知識點分布和模塊的設(shè)計思路。我們設(shè)計的課程內(nèi)容從網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)熟悉的網(wǎng)絡(luò)入手，逐漸引入軟件定義網(wǎng)絡(luò)、智能機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)、移動終端應(yīng)用，盡量擺脫了課程內(nèi)容的斷層感[5]。

5 結(jié) 語

針對高等學(xué)校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)設(shè)計的移動互聯(lián)網(wǎng)課程知識體系，內(nèi)容豐富新穎，緊跟學(xué)科前沿。該課程不僅適用于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)也適應(yīng)于計算機(jī)類專業(yè)。根據(jù)該課程的知識體系，并迎合工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念，下一步要詳細(xì)設(shè)計該課程的課程大綱與實驗大綱、明確該課程對學(xué)生的能力要求、對學(xué)生畢業(yè)要求的支撐以及對學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的支撐。