網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系研究與實(shí)踐

徐　明　曹介南　姚丹霖　蔡開?！〔讨酒?/p>

摘要:本文在調(diào)查、分析了用人單位對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才技術(shù)、技能要求和目前網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步明確了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)涉及到的知識(shí)領(lǐng)域和對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程體系結(jié)構(gòu),并制訂了相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃,供相關(guān)單位借鑒和參考。

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè);課程體系;教學(xué)計(jì)劃

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1引言

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,大到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,小到人們生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴都離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),并且這種應(yīng)用趨勢(shì)還在不斷向更廣的領(lǐng)域、更深的層次、更高的要求發(fā)展。于是,包括政府、軍隊(duì)、科研院校、企事業(yè)單位等組織在內(nèi)的社會(huì)各行各業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)各方面的人才需求急劇增長(zhǎng),作為高等院校,如何適應(yīng)時(shí)代需求,培養(yǎng)掌握網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)技術(shù)的高素質(zhì)人才,以滿足不同行業(yè)不同崗位的工作對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的技術(shù)需求,成為一項(xiàng)緊迫而又重要的戰(zhàn)略任務(wù)。

目前各行各業(yè)需要什么樣的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才呢?而國(guó)內(nèi)的高等院校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)的人才能否完全滿足這些需求呢?為此,我們一方面調(diào)查并分析了多個(gè)典型行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的技術(shù)與技能要求,另一方面跟蹤分析了包括清華、北大、上海交大、美國(guó)MIT、加州大學(xué)伯克利分校、西點(diǎn)軍校、CC2005、加拿大Dalhousie大學(xué)、澳大利亞昆士蘭大學(xué)和國(guó)立大學(xué)、瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院等多所國(guó)內(nèi)外知名院校當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)工程或相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)方案,并以此為依據(jù),確定網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)涉及到的知識(shí)領(lǐng)域及對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),然后制定覆蓋各知識(shí)點(diǎn)的課程體系和教學(xué)計(jì)劃。

2用人單位對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才技術(shù)、技能的要求

我們對(duì)國(guó)內(nèi)外從事網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的科研院所和廠家的技術(shù)人員、從事網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)工程的系統(tǒng)集成公司的工程師、從事網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理與維護(hù)的軍政機(jī)關(guān)和企事業(yè)單位網(wǎng)絡(luò)管理員、從事網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教育的高等院校教師等典型單位及相關(guān)工作崗位進(jìn)行了關(guān)于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才技術(shù)、技能要求的現(xiàn)狀和和發(fā)展方向的問卷調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析,得出結(jié)論,圍繞圖1所示的網(wǎng)絡(luò)工程生命周期,目前及未來五到十年網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)的人才主要分為科研型、工程型和應(yīng)用型三個(gè)層次,且應(yīng)具有以下五方面的技能。

(1) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)

掌握網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器、防火墻、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、網(wǎng)閘、網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的體系結(jié)構(gòu)、工作原理、設(shè)計(jì)方法、制造工藝等相關(guān)技術(shù),將來主要就業(yè)于科研院所和生產(chǎn)廠家的網(wǎng)絡(luò)硬件工程師崗位,從事網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、新設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計(jì)與制造等的工作。

(2) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)

掌握包括局域網(wǎng)協(xié)議、廣域網(wǎng)協(xié)議、TCP/IP協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議及其他網(wǎng)絡(luò)新應(yīng)用協(xié)議等的工作原理、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)描述、協(xié)議分析與設(shè)計(jì)、協(xié)議實(shí)現(xiàn)、協(xié)議測(cè)試與驗(yàn)證等相關(guān)技術(shù),將來主要就業(yè)于科研院所和生產(chǎn)廠家的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件工程師崗位,與網(wǎng)絡(luò)硬件工程師一起從事網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、新設(shè)備、新協(xié)議的研發(fā)、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等工作。

(3) 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)

掌握包括C/S模式和B/S模式的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)的MIS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)、Web系統(tǒng)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)分布處理技術(shù)、網(wǎng)格計(jì)算與云計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)備份與恢復(fù)技術(shù)、P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、.NET技術(shù)、J2EE技術(shù)等在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù),將來主要就業(yè)于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件開發(fā)技術(shù)公司的網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)系統(tǒng)分析員與工程師崗位,從事各行業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)等工作。

(4) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與施工技術(shù)

掌握網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)路由的設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的部署、網(wǎng)絡(luò)可靠性與安全性方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施、子網(wǎng)與IP地址的規(guī)劃、綜合布線方案、網(wǎng)絡(luò)施工方案以及網(wǎng)絡(luò)測(cè)試與驗(yàn)收方案設(shè)計(jì)、論證等技術(shù),將來主要就業(yè)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成公司的網(wǎng)絡(luò)工程師崗位,從事各行業(yè)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)工程的方案設(shè)計(jì)與論證、工程實(shí)施與系統(tǒng)集成等工作。

(5) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理與維護(hù)技術(shù)

掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與系統(tǒng)的配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、計(jì)費(fèi)管理、網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)價(jià)與優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)安全防范等技術(shù),將來主要就業(yè)于軍政機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位的信息中心網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)崗位,從事各單位網(wǎng)絡(luò)日常管理與維護(hù)等工作。

其中(1)、(2)屬于科學(xué)研究型人才,(3)、(4)屬于工程型人才,(5)屬于應(yīng)用型人才。

3網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方面存在的不足

從2002年起開設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)到目前為止,開設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的高等院校已有兩百多所,即使未開設(shè)的院校在其計(jì)算機(jī)專業(yè)中也大量涉及到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué),積累了較為豐富的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)成果,但也暴露了一些問題,其中最主要的是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)定位問題以及由此產(chǎn)生的課程體系建設(shè)問題。

在各個(gè)高校開設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)之時(shí),正是國(guó)內(nèi)企事業(yè)單位網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目建設(shè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期,當(dāng)時(shí)人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的定位主要側(cè)重組網(wǎng)工程的建設(shè)者、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理與維護(hù)者,但隨著時(shí)間的推移,用戶單位對(duì)組網(wǎng)的需求增速放慢,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)的工作逐漸被一些大專、職高的學(xué)生占據(jù),從而導(dǎo)致按上述定位培養(yǎng)的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)本科畢業(yè)學(xué)生找工作困難的局面。究其原因,主要是當(dāng)時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的定位太低,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)只關(guān)注了組網(wǎng)工程的建設(shè)環(huán)節(jié),沒有涵蓋網(wǎng)絡(luò)工程生命周期中的全部環(huán)節(jié),因而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生就業(yè)面窄、參與技術(shù)研發(fā)的后勁不足,進(jìn)而使用人單位甚至院校本身對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生能力乃至網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)存在的必要性產(chǎn)生了懷疑。為此,許多有識(shí)之士建議提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)科地位,從原來隸屬于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下的三級(jí)學(xué)科提升為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)下的二級(jí)學(xué)科,并更名為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(NI),然后對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)(或更名為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè))人才培養(yǎng)進(jìn)行重新定位,使該專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容覆蓋整個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程的生命周期,并根據(jù)新的定位,研究并制定網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系,以指導(dǎo)、規(guī)范網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教學(xué)與實(shí)踐,提高網(wǎng)絡(luò)工程人才培養(yǎng)的質(zhì)量和水平。

4網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)圖1所示的網(wǎng)絡(luò)工程生命周期和行業(yè)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才技術(shù)、技能的要求,我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)重新定位,包括以下五個(gè)目標(biāo)或?qū)I(yè)方向:(1)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)與開發(fā);(2)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);(3)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā);(4)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)、規(guī)劃與實(shí)施;(5)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理、維護(hù)與評(píng)估。

5網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域

為了達(dá)到網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的新目標(biāo),在教學(xué)計(jì)劃中除了數(shù)學(xué)、物理等公共學(xué)科領(lǐng)域外,還需要包含以下知識(shí)領(lǐng)域(各領(lǐng)域涉及到的知識(shí)點(diǎn)由于篇幅關(guān)系,在此未列出):(1)電子科學(xué)與技術(shù);(2)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù);(3)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信技術(shù);(4)信息安全技術(shù)。

6網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)

圍繞網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)涉及到的知識(shí)領(lǐng)域和知識(shí)點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系由五模塊組成:公共基礎(chǔ)模塊、專業(yè)基礎(chǔ)模塊、專業(yè)必修模塊、專業(yè)選修模塊、專業(yè)實(shí)踐模塊。首先通過基礎(chǔ)課程、專業(yè)必修課程的學(xué)習(xí),初步掌握本專業(yè)的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù);然后根據(jù)專業(yè)方向或自己將來準(zhǔn)備從事的工作崗位選修相應(yīng)的課程;最后通過專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的綜合訓(xùn)練,起到對(duì)所學(xué)知識(shí)和技能融會(huì)貫通的作用。具體來講,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生以下幾方面的能力:

(1) 網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備研發(fā)方面的能力培養(yǎng)

通過電工與電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、信號(hào)分析與處理、計(jì)算機(jī)原理、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)接口與控制、VLSI技術(shù)及應(yīng)用、人機(jī)交互技術(shù)等課程的教學(xué)與訓(xùn)練,著重培養(yǎng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、新產(chǎn)品的硬件方面的創(chuàng)新研究和設(shè)計(jì)制造的能力,以滿足科研單位和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家的硬件設(shè)計(jì)工程師工作崗位對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的需求。

(2) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析與設(shè)計(jì)方面的能力培養(yǎng)

通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、Internet協(xié)議分析、高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析、軟件工程等課程的教學(xué)與訓(xùn)練,著重培養(yǎng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、新產(chǎn)品的系統(tǒng)軟件方面的創(chuàng)新研究和設(shè)計(jì)的能力,以滿足科研單位和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)工程師工作崗位對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的需求。

(3) 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)方面的能力培養(yǎng)

通過高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析、軟件工程、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)、分布式系統(tǒng)導(dǎo)論、多媒體技術(shù)、人工智能導(dǎo)論等課程的教學(xué)與訓(xùn)練,著重培養(yǎng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)方面的能力,以滿足行業(yè)軟件公司軟件工程師工作崗位對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的需求。

(4) 網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)施方面的能力培養(yǎng)

通過網(wǎng)絡(luò)工程、信息系統(tǒng)集成、移動(dòng)通信技術(shù)、通信系統(tǒng)、程控?cái)?shù)字交換原理、接入網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)價(jià)等課程的教學(xué)與訓(xùn)練,著重培養(yǎng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃、技術(shù)方案設(shè)計(jì)與評(píng)估、組網(wǎng)工程實(shí)施等方面的能力,以滿足系統(tǒng)集成公司的網(wǎng)絡(luò)工程師工作崗位對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的需求。

(5) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理維護(hù)與評(píng)估方面的能力培養(yǎng)

通過網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)價(jià)、網(wǎng)站設(shè)計(jì)與維護(hù)、計(jì)算機(jī)故障診斷與維護(hù)、信息安全法規(guī)等課程的教學(xué)與訓(xùn)練,著重培養(yǎng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障管理、配置管理、性能管理、安全管理等方面的能力,以滿足企事業(yè)單位網(wǎng)絡(luò)管理員工作崗位對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的需求。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系詳見圖2。

7網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系實(shí)施計(jì)劃

在制定實(shí)施計(jì)劃時(shí),需要考慮課程之間的依賴關(guān)系、各學(xué)期課時(shí)量平衡關(guān)系等問題。同時(shí),為了讓學(xué)生集中精力完成必修課學(xué)習(xí)的同時(shí)又兼顧學(xué)生的專業(yè)方向,選修課程主要安排在第三、四學(xué)年秋。另外,為了更好地開展畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)工作,我們建議第四學(xué)年春不安排課程教學(xué),如果需要可以適當(dāng)安排2～3次專業(yè)講座。課程體系中各課程的學(xué)分、總課時(shí)、實(shí)驗(yàn)課時(shí)、考試課時(shí)及教學(xué)安排詳見表1。

8小結(jié)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用正在不斷向更廣的領(lǐng)域、更深的層次、更高的要求發(fā)展,用人單位對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)各方面的人才要求也將不斷提高并向?qū)I(yè)化方向發(fā)展。作為高等院校,必須適應(yīng)時(shí)代需求,不斷修正網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),完善課程體系,實(shí)時(shí)調(diào)整課程教學(xué)計(jì)劃,只有這樣才能培出養(yǎng)掌握網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)技術(shù)的高素質(zhì)人才,以滿足不同行業(yè)不同崗位的工作對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的技術(shù)需求。

參考文獻(xiàn):

[1] 北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)科課程體系研究組. 北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)科課程體系[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2008.