蘇樹智，方賢進，楊高明

（安徽理工大學 計算機科學與工程學院，安徽 淮南 232001）

1 背 景

在2017年發(fā)布的《計算機類專業(yè)教學質量國家標準》[1]中，針對網絡工程專業(yè)學生的知識和能力體系做了明確的規(guī)定，其知識要求為“掌握數字通信、計算機系統平臺、網絡系統開發(fā)與設計、軟件開發(fā)、網絡安全、網絡管理等領域的基本內容”；能力要求為“將基本原理與技術運用于計算機網絡系統的規(guī)劃、設計、開發(fā)、部署、運行、維護等工作的能力”。

《計算機類專業(yè)教學質量國家標準》針對網絡工程專業(yè)的核心課程體系的示例為“離散數學、計算機原理、計算機程序設計、數據結構、操作系統、計算機網絡、數據通信、互聯網協議分析與設計、網絡應用開發(fā)與系統集成、路由與交換技術、網絡安全、網絡管理、移動通信與無線網絡、網絡測試與評價”。

但是，隨著無線通信技術（如4G/5G通信）、網絡技術（如移動IP協議、無線局域網WLAN、無線傳感網絡WSN、物聯網IoT、軟件定義網絡SDN）、移動終端的開發(fā)與應用（如電子商務、電子政務、移動支付等）的飛速發(fā)展，傳統的計算機網絡及相關課程已不能滿足網絡工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，更不能滿足社會對網絡工程專業(yè)的人才要求和應用要求[2]。

2 移動互聯網課程的模塊

根據無線通信技術、網絡技術、人工智能、移動終端的應用與開發(fā)等方面旺盛的產業(yè)需求，我們建議該課程分為8個模塊，如圖1所示。

模塊1，無線網絡通信基礎理論包括：①無線通信網絡概述；②無線電傳播原理；③蜂窩系統原理；④3G/4G/5G通信。

模塊2，未來移動通信新技術內容包括：①移動云計算、移動接入、普適計算；②基于位置的服務LBS；③移動IP協議。

模塊3，無線局域網WLAN內容包括：①IEEE 802.11標準；②WiMAX與IEEE 802.16標準；③Ad hoc網絡；④WLAN安全。

模塊4，傳感器網絡與物聯網內容包括：①Bluetooth和RFID；②傳感器網絡及應用；③物聯網技術與應用。

模塊5，軟件定義網絡內容包括：①軟件定義網絡；②軟件定義網絡關鍵技術：OpenFlow與VXLAN；③軟件定義網絡標準。

模塊6，智能機器人網絡內容包括：①智能機器人網絡；②智能機器人網絡模塊；③移動智能小車網絡及產業(yè)應用。

模塊7，移動終端開發(fā)內容包括：①Android系統架構；②Android工程開發(fā)；③安卓手機在研究領域的應用。

模塊8，移動互聯網工業(yè)設計內容包括：①移動互聯網產品；②移動互聯網的設計和研發(fā)；③移動互聯網智能化和算法；④互聯網的未來及影響。

圖1 移動互聯網課程內容設計模塊

3 移動互聯網課程內容各模塊的內涵設計與知識點

“無線網絡通信基礎理論”知識點要求設計：無線通信網絡的基礎技術；無線通信網絡的新興技術；無線電的傳播機制、路徑損耗模型、多徑效應與多普勒效應；蜂窩系統移動性管理、切換管理、位置管理；區(qū)群和頻率復用；同信道與相鄰信道干擾；擴大系統容量的方法；4G網絡系統結構、關鍵技術、國際標準與性能；5G網絡系統結構、關鍵技術、國際標準與性能。

“未來移動通信新技術”知識點要求設計：移動IP協議、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協議的區(qū)別等。

“無線局域網WLAN”知識點要求設計：無線局域網的構成；無線局域網的拓撲結構；802.11標準族；無線局域網的安全機制：WEP加密機制、WEP認證機制、IEEE 802.1X認證機制、WAPI協議、EEE 802.11i TKIP和CCMP協議；Ad hoc網絡的體系結構；Ad hoc網絡的關鍵性技術；Ad hoc的服務質量和安全問題等。

“傳感器網絡與物聯網”知識點要求設計：無線傳感器網絡WSN及其體系結構；IEEE 1451與智能傳感器；無線傳感器網絡的應用；物聯網中的超寬帶無線通信技術；物聯網中的軟件無線電；物聯網中的射頻識別；物聯網中的低功耗藍牙技術；人體局域網；認知無線電等。

“軟件定義網絡SDN”知識點要求設計：軟件定義網絡的定義、優(yōu)勢、軟件定義網絡關鍵技術（OpenFlow、VXLAN）；軟件定義網絡標準、開源項目等。

“智能機器人網絡”知識點要求設計：智能機器人平臺（NAO人型機器人、H20系列人型機器）；網絡模塊（WiFi、ZigBee）；智能機器人網絡中的分布式系統與算法、人工智能與機器學習；移動智能小車網絡平臺；學術界移動小車機器人的研究應用；移動智能小車網絡在產業(yè)界的應用（無人駕駛汽車、無線傳感網絡）；四旋翼飛行器在無線網絡中的應用（物聯運輸、自主導航、遙感測繪）。

“移動終端開發(fā)”知識點要求設計：安卓系統的架構（應用程序層、框架層、系統運行庫、Linux內核）；Android工程（應用程序生存周期、典型例程）；安卓手機在研究領域的應用；iOS編程與開發(fā)、Foundation框架、典型iOS程序等。

“移動互聯網工業(yè)設計”知識點要求設計：移動互聯網的產品；移動互聯網的設計和研發(fā)；智能移動互聯網（移動社交網絡、智慧城市、醫(yī)療圖像分析、互聯網金融大數據分析）；眾籌網絡的資源調度、節(jié)點激勵機制、安全機制；移動互聯網的計算（大數據分析、分布式計算）及案例；互聯網的未來及影響；互聯網帶來的行業(yè)變革；互聯網金融的未來與變革；互聯網對傳統教育的挑戰(zhàn)與影響；互聯網引起的信息安全問題等。

4 移動互聯網課程的課程意義

移動互聯網課程是計算機專業(yè)課程的核心課程[3]，該課程的建設在專業(yè)課程群的建設中起到至關重要的作用。然而在高校教學中移動互聯網課程通常不具有專業(yè)針對性，難以使學生結合學科優(yōu)勢更好地學習這門課，我們以網絡工程專業(yè)為例，探討了帶有專業(yè)特色的移動互聯網課程。首先以《計算機類專業(yè)教學質量國家標準》的培養(yǎng)目標和質量要求[4]為指向，根據知識點間的內在邏輯關系，按照一定原則將該課程劃分為8個模塊，模塊內的知識結構相對單一，模塊間的聯系盡量緊密；然后進一步詳細闡述了模塊內的知識點分布和模塊的設計思路。我們設計的課程內容從網絡工程專業(yè)熟悉的網絡入手，逐漸引入軟件定義網絡、智能機器人網絡、移動終端應用，盡量擺脫了課程內容的斷層感[5]。

5 結 語

針對高等學校網絡工程專業(yè)設計的移動互聯網課程知識體系，內容豐富新穎，緊跟學科前沿。該課程不僅適用于網絡工程專業(yè)也適應于計算機類專業(yè)。根據該課程的知識體系，并迎合工程教育專業(yè)認證的理念，下一步要詳細設計該課程的課程大綱與實驗大綱、明確該課程對學生的能力要求、對學生畢業(yè)要求的支撐以及對學生培養(yǎng)目標的支撐。