網絡專業課程體系向移動互聯網技術擴展與融合的問題

楊明　曹雙喜　邵雯娟

摘要：介紹了網絡工程專業課程體系向移動互聯網技術擴展的必要性和存在的問題，重點討論了課程內容選擇和課程融合的難題，給出一些解決的思路和我們的具體實踐，期望以此推動網絡工程專業課程體系的建設。

關鍵詞：網絡工程；課程體系；移動互聯網

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）27-0252-02

我國的網絡工程專業是一個伴隨互聯網及相關產業發展起來的新興專業，如今，已形成以TCP/IP網絡體系結構為核心的互聯網技術。隨著移動通信技術和智能終端技術的突破性進展，泛在網絡的實現加之旺盛的需求使得移動互聯網時代的來臨。然而，目前網絡工程專業的主干課程內容體系主要還是以TCP/IP網絡體系結構為核心的互聯網技術，在向移動互聯網技術擴展方面存在一些有待調整的問題，核心問題是：移動互聯網技術的內容的選擇和融合問題。

一、移動互聯網技術課程內容的選擇與融合問題

移動互聯網是以無線和移動通信技術為基礎的移動互聯網技術，可以看作是互聯網的延伸和發展，其互聯網技術還是基于傳統的網絡技術，但也出現了一些以無線和移動通信為基礎的技術體系，主要包括：無線與移動技術、虛擬化與云計算、數據中心與云存儲、移動互聯網應用開發、無線傳感器網絡、物聯網技術、大數據處理等。盡管這些技術還處于快速的發展演變之中，但一些核心關鍵的技術已逐步成型或成熟。然而，現有網絡專業在將這些技術納入網絡專業課程體系方面顯得比較謹慎，目前常見的做法是增加《無線與移動網絡技術》、《移動互聯網基礎》、《移動應用開發》等課程，將這些課程納入原有的課程體系，不過這些課程還不能納入網絡核心課程。部分前沿技術如虛擬化與云計算技術等已作為網絡工程專業的專業方向擴展課程，但由于擔心技術的成熟度不夠，加之缺乏相關課程內容的統一標準，此外，課程的重要配套如教材也存在很大的問題，實驗內容、實驗室條件建設都不完善，不同院校大多處于各自為戰，摸索實踐的階段。

為解決網絡工程專業與經濟社會需求的契合度不高的問題，專業課程體系需要及時將移動互聯網技術的內容納入教學內容。初期，以少量綜合的方式將最為重要和基礎的技術納入課程內容，隨著技術發展和復雜性的增加，課程數和教學內容將會逐漸增多，將不可避免地導致課時量不足的問題。網絡工程專業源于計算機專業，其課時包含了大量的計算機核心課程，加上現有的公共課程，這樣知識總量的增加與課時總量有限的矛盾日益突出。

二、解決問題的思路和對策

1.應盡快確定移動互聯網技術的課程體系的指導意見。應充分利用向應用型本科人才培養轉型的時機，加快網絡專業向移動互聯網技術擴展的步伐，移動互聯網技術總體可分為移動終端、移動網絡、移動應用和移動安全四個基本要素，涉及眾多相關技術，其基本關系如圖1所示。目前的重要任務是盡快確定移動互聯網的關鍵技術體系，從眾多快速發展的技術找出最為關鍵的理論和技術，形成新的課程體系，以便針對新的課程開始制訂相應的課程大綱。對于某些相關技術仍處于快速發展之中而技術成熟度不夠的問題，可采用快速迭代的辦法加以克服，某些課程的教材對于新舊技術的處理也是采用這樣的辦法。

2.調整現有網絡課程體系解決移動互聯網技術內容的融合問題。網絡技術發展迅速，新技術顛覆或淘汰現有技術，新技術的出現會導致應用和需求發生各種變化，因此，不僅單個課程的教學內容需要與時俱進，不同課程的需求和目標也需要進行調整。為解決加入移動互聯網而導致的知識總量的增加與課時總量有限的矛盾，需要從課程內容和課程設置兩方面加以考慮。

下面以計算機網絡課程為例說明需要及時傳統網絡課程內容進行迭代更新。《計算機網絡》課程核心內容也進行了大量的內容更新，早期，網絡體系結構主要基于OSI/RM提出的完備而復雜的七層結構，而TCP/IP則采用基于簡單高效原則的四層標準，隨著基于TCP/IP協議互聯網的飛速發展，TCP/IP網絡體系結構成為網絡體系結構事實上的標準。TCP/IP網絡體系結構也計算機網絡課程體系的主線。由于早期的網絡存在難以忽略的差錯問題，因此在數據鏈路層采用復雜的連續ARQ協議來保證可靠傳輸，隨著高可靠性大容量光纖的廣泛使用，在數據鏈路層出現傳輸可靠問題的概率大為降低，數據鏈路層針對有線介質采用省略可靠傳輸機制的簡化策略。壓縮或去掉面向連接的廣域網技術：廣域網技術主要涉及網絡互聯，技術路徑包括面向連接的虛電路和面向無連接的虛電路。面向連接的廣域網技術主要代表主要包括x.25，幀中繼和ATM，其主要優勢是服務質量（QoS），而面向連接的主要是IP網，主要優勢是簡單高效。隨著寬帶技術的發展，基于IP的多媒體通信技術越來越成熟，開始出現IP統一通信，以IP協議為代表的數據報成為網絡互聯的主流，許多教科書也逐漸壓縮或去掉了面向連接的廣域網技術的內容。通過對現有網絡技術發展趨勢的梳理，及時淘汰或壓縮陳舊的內容，為新技術的引入騰籠換鳥。

要解決課時數不足的難題，只有對現有的網絡課程進行更深入的調整。傳統的網絡課程體系基于成熟的互聯網技術，其理論體系已較為完善，涵蓋了計算機網絡原理、網絡協議分析、網絡應用開發、網絡設計與組網、網絡管理和網絡安全等諸多方面，達到了網絡工程專業所需的專業知識和能力要求的核心目標，為社會培養了大量的網絡技術人才。然而，互聯網已經成為連接信息社會的基礎設施，網絡帶寬正滿足信息高速公路的要求，目前網絡建設需求主要集中為局域網和園區網，隨著大量的網絡的建立，建網需求有所下降。隨著云計算商業應用的普及，網絡和服務的外包情況也日漸增多，網絡管理的相關工作也相對減少。而新興的云計算、大數據和物聯網等行業卻亟需大量的專業人員，隨著網絡安全問題日益嚴重，網絡安全的人才缺口也比較大。這些需求端的變化為網絡課程的調整提供了依據和方向。

三、我們的嘗試與實踐

南京理工大學紫金學院在2004年設立網絡工程專業，為契合向應用型人才培養轉型的需要，2014年開始制訂新的人才培養方案。在新調整的人才培養方案中，主導思想是設立專業方向，對網絡專業課程體系進行相應調整，適當壓縮總學時，增加實踐學時占比。網絡工程專業下設網絡與信息安全和云計算兩個專業方向。2015年開始在網絡工程專業中招生網絡與信息安全方向，同時網絡信息安全與云計算作為網絡工程（嵌入式培養）進行江蘇省服務外包類項目申報，分別在2016年和2017年獲得批準。

網絡與信息安全的專業主干課程，課程包括專業核心課與專業方向課兩類，在專業核心課中，增加了計算機網絡的學時數，將其與計算機其他專業的計算機網絡課程分開，內容涵蓋計算機網絡原理與協議分析。網絡工程與管理則涵蓋了網絡規劃設計和網絡維護管理。方向課新增設課程較多，包括應用密碼學、網絡滲透測試、Web安全、網絡信息安全綜合實踐等。

網絡工程嵌入式云計算方向的專業骨干課程包括云計算概述、云計算虛擬化平臺、云計算框架構建、桌面云技術和分布式計算與存儲技術等。另外，嵌入式培養將更為突出實踐動手能力的培養，對應增加了體驗實訓、虛擬化實訓項目、網絡工程實訓項目、云計算框架構建實訓項目、桌面云技術實訓項目和分布式技術與存儲項目。

四、結束語

現有網絡課程教學內容體系在應對移動互聯網的人才需求上還存在一些問題，本文著重討論了在移動互聯網技術內容選擇和融合方面的問題。目前，已逐步形成向移動互聯網擴展的共識，但相關核心理論與技術提煉還不統一，教學內容的選擇還未形成標準；如何實施也存在現實的難題。希望借此拋磚引玉，共同推進現有問題的解決。

參考文獻：

[1]高等學校本科網絡工程專業應用型人才培養指導意見（2016版）[M].高等教育出版社，2017.

[2]謝希仁，計算機網絡（第7版）[M].電子工業出版社，2017.

[3]王新兵，移動互聯網導論[M].清華大學出版社，2015.