面向高精尖信息化產(chǎn)業(yè)背景下的本科計算機網(wǎng)絡(luò)課程與課程群建設(shè)的研究

李文正

摘要：為實現(xiàn)高精尖信息化人才的目標(biāo)，培養(yǎng)適應(yīng)首都高精尖信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動關(guān)鍵核心技術(shù)、實現(xiàn)重大突破的信息化人才，提出結(jié)合當(dāng)前新一代信息領(lǐng)域重大需求，從計算機網(wǎng)絡(luò)人才的需求出發(fā).探討本科計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中的計算機網(wǎng)絡(luò)課程與課程群建設(shè)，闡述面向高精尖產(chǎn)業(yè)集群的計算機網(wǎng)絡(luò)課程與課程群建設(shè)的思路。

關(guān)鍵詞：高精尖信息產(chǎn)業(yè)；計算機網(wǎng)絡(luò)；課程群

0.引言

計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)、通信技術(shù)緊密結(jié)合并不斷發(fā)展的產(chǎn)物，它的理論發(fā)展、應(yīng)用水平及產(chǎn)業(yè)發(fā)展直接反映了一個國家信息化技術(shù)的程度，其關(guān)鍵核心技術(shù)是體現(xiàn)國力的重要標(biāo)志之一。隨著互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)及云計算的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)扮演了越來越重要的角色，因此，計算機網(wǎng)絡(luò)是一門理論性、系統(tǒng)性和實踐性都很強的課程。結(jié)合首都城市戰(zhàn)略定位的高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展，如何設(shè)計計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容以清晰表達(dá)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最基本的工作原理以及研究問題的基本方法，提高本科生對計算機網(wǎng)絡(luò)課程的全面理解和認(rèn)識？針對本科生的知識結(jié)構(gòu)，如何設(shè)計本科計算機網(wǎng)絡(luò)課程群以滿足計算機網(wǎng)絡(luò)人才和產(chǎn)業(yè)的需求？這些問題是筆者思考的主要出發(fā)點。

1.高精尖信息化人才形勢

信息化人才包括信息產(chǎn)業(yè)人才與信息化應(yīng)用人才。信息產(chǎn)業(yè)人才，主要指第一信息部門就業(yè)的信息化人才，包括信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)人才（即電子信息產(chǎn)業(yè)人才含制造業(yè)和軟件業(yè)人才、信息技術(shù)服務(wù)業(yè)人才含通信運營業(yè)人才、計算機技術(shù)服務(wù)業(yè)人才）和信息服務(wù)業(yè)人才（即信息專業(yè)人才、信息咨詢服務(wù)業(yè)人才、介于信息服務(wù)業(yè)與信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)之間的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)業(yè)人才）。信息化應(yīng)用人才，主要指第二信息部門就業(yè)的信息化人才，包括第二信息部門專業(yè)信息技術(shù)人才（如傳統(tǒng)行業(yè)信息中心技術(shù)人員）、信息管理人才（如企業(yè)CIO）與信息技術(shù)應(yīng)用人才（擁有信息化素質(zhì)的普通員工）。

高精尖信息化人才是指從事集成電路、自主可控信息系統(tǒng)、云計算與大數(shù)據(jù)、新一代移動互聯(lián)網(wǎng)4個屬于新一代信息技術(shù)領(lǐng)域的專項高級運營、研發(fā)、設(shè)計等方面的人才。

目前，高精尖信息化人才面臨的主要挑戰(zhàn)是人才結(jié)構(gòu)不合理，缺乏代表產(chǎn)業(yè)制高點的創(chuàng)新前沿產(chǎn)品，現(xiàn)階段應(yīng)突破國內(nèi)產(chǎn)業(yè)短板并生產(chǎn)滿足國家戰(zhàn)略需求的關(guān)鍵核心產(chǎn)品，因此急需代表制造業(yè)服務(wù)化的集成服務(wù)產(chǎn)品的高端技術(shù)復(fù)合型人才。

2.高精尖產(chǎn)業(yè)背景下計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)內(nèi)容的改革思路

計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計取決于當(dāng)前新一代信息技術(shù)領(lǐng)域中具有前瞻性、先導(dǎo)性的重大技術(shù)，它們是高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，代表未來科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新方向，體現(xiàn)知識經(jīng)濟(jì)對社會具有全局帶動和重大引領(lǐng)作用的產(chǎn)業(yè)，是國家高技術(shù)創(chuàng)新能力的重要體現(xiàn)；同時，也是企業(yè)作為創(chuàng)新主體所關(guān)注的重大技術(shù)及其應(yīng)用。

計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計應(yīng)符合以下幾個主題：

（1）專業(yè)定位和高端技術(shù)復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

（2）《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》中提出的新一代信息技術(shù)領(lǐng)域，即信息技術(shù)正在縱深發(fā)展并深刻改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式，未來應(yīng)以建設(shè)寬帶、融合、安全的信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)施為基礎(chǔ)，推進(jìn)“三網(wǎng)”融合，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、云計算的研發(fā)和示范應(yīng)用與推廣。

（3）“互聯(lián)網(wǎng)+”相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用。“互聯(lián)網(wǎng)+”是創(chuàng)新2.0下的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新形態(tài)、新業(yè)態(tài)，是知識社會創(chuàng)新2.0推動下的互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)演進(jìn)及其催生的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展新形態(tài)。“互聯(lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)思維的進(jìn)一步實踐成果，它代表一種先進(jìn)的生產(chǎn)力，推動經(jīng)濟(jì)形態(tài)不斷發(fā)生演變，從而帶動社會經(jīng)濟(jì)實體的生命力，為改革、創(chuàng)新、發(fā)展提供廣闊的網(wǎng)絡(luò)平臺。

（4）工業(yè)4.0和《中國制造2025》涉及的核心技術(shù)與應(yīng)用。新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革，形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長點。工業(yè)4.0和《中國制造2025》包含由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化產(chǎn)品與服務(wù)生產(chǎn)模式。

目前，許多高校計算機網(wǎng)絡(luò)課程的授課思路依然沿襲數(shù)年前的傳統(tǒng)授課順序：在介紹網(wǎng)絡(luò)的基本概念與發(fā)展歷程之后，引入開放式系統(tǒng)互連模型OSI或TCP/IP，然后“自底向上”地分別介紹物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層及應(yīng)用層各層的協(xié)議原理及數(shù)據(jù)元結(jié)構(gòu)。值得注意的是，學(xué)生在接受計算機網(wǎng)絡(luò)課之前，已經(jīng)對大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)相當(dāng)熟悉，甚至包括在計算機基礎(chǔ)課程中涉及計算機網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)內(nèi)容，而“自底而上”的教學(xué)方法將學(xué)生從較為抽象的網(wǎng)絡(luò)概念與體系結(jié)構(gòu)直接引入物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層等協(xié)議分析中，容易使學(xué)生產(chǎn)生理論枯燥、與實際脫節(jié)的感覺，許多學(xué)生直到學(xué)期末才明白網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)以及協(xié)議的真正含義。因此，近年來國內(nèi)外許多大學(xué)的計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)開始采用“自頂向下”的授課思路，使學(xué)生及時從感興趣的具體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用逐漸進(jìn)入相對抽象的底層實現(xiàn)，取得了比較好教學(xué)效果。然而，無論是“自底向上”還是“自頂向下”的授課方法，都采用了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分層的縱向思維，缺乏對網(wǎng)絡(luò)整體性和Intemet精髓的理解，同時缺乏對下一代網(wǎng)絡(luò)及其融合的認(rèn)識。

我們知道Internet的精髓是“IP OVEREVERYTHING.EVERYTHING ON IP”以及多學(xué)科交叉融合。基于該精髓，在教學(xué)實踐過程中，我們提出了層次化模塊教學(xué)模式，把計算機網(wǎng)絡(luò)分成通信子網(wǎng)、資源子網(wǎng)以及TCP/IP 3部分，然后從管理的角度講解網(wǎng)絡(luò)管理和安全。這種教學(xué)模式既靈活，又便于學(xué)生理解，更能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一性和整體性以及網(wǎng)絡(luò)概念的理解；同時，在教學(xué)內(nèi)容上強調(diào)講授計算機網(wǎng)絡(luò)基本概念、體系結(jié)構(gòu)和基本協(xié)議原理以及掌握目前互聯(lián)網(wǎng)的工作原理的基礎(chǔ)性，不斷結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，更新教學(xué)內(nèi)容，注重對下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)IPv6協(xié)議新內(nèi)容的講解以及強化對網(wǎng)絡(luò)核心的路由和交換問題的講授，更好地體現(xiàn)基礎(chǔ)理論與前沿研究的結(jié)合。

3.面向高精尖產(chǎn)業(yè)背景下計算機網(wǎng)絡(luò)課程群建設(shè)思路

3.1計算機網(wǎng)絡(luò)課程群建設(shè)原則

（1）充分依托北京高等學(xué)校高精尖創(chuàng)新中心和國家級大學(xué)生人才培養(yǎng)基地的建設(shè)，以網(wǎng)絡(luò)人才需求為導(dǎo)向，將教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè)、校企合作、校內(nèi)外實訓(xùn)以及職業(yè)素質(zhì)拓展訓(xùn)練與計算機網(wǎng)絡(luò)課程群建設(shè)結(jié)合起來，貫穿實踐能力與創(chuàng)新意識培養(yǎng)的全過程，有效形成網(wǎng)絡(luò)人才培養(yǎng)的生態(tài)環(huán)境。

（2）注重基礎(chǔ)理論教學(xué)，拓展專業(yè)基礎(chǔ)。

（3）科學(xué)思維和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（4）扎實的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)。

（5）課程標(biāo)準(zhǔn)化、短學(xué)時、系列化，突出地方服務(wù)和應(yīng)用需求。

（6）強化綜合課程設(shè)計，突出創(chuàng)新實踐活動，體現(xiàn)研究型學(xué)習(xí)的內(nèi)涵和特征。

（7）加強師資隊伍建設(shè)，形成政、產(chǎn)、學(xué)、研立體化的師資隊伍。

3.2計算機網(wǎng)絡(luò)課程群體系

應(yīng)從計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識模塊的性質(zhì)、主干課程和核心課程、課程體系以及課程群的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合高精尖信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展，重點推動關(guān)鍵核心技術(shù)，實現(xiàn)重大突破和當(dāng)前新一代信息技術(shù)領(lǐng)域的重大需求，構(gòu)建如圖l所示的計算機網(wǎng)絡(luò)課程群體系，實現(xiàn)4年不間斷的計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系。

4.結(jié)語

面向高精尖產(chǎn)業(yè)集群的計算機網(wǎng)絡(luò)課程與課程群建設(shè)思路，不僅使我們的教學(xué)內(nèi)容更加科學(xué)、系統(tǒng)、規(guī)范，使課程教學(xué)與實踐教學(xué)更加協(xié)調(diào)，同時提高了學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)的理解高度和理解深度。