新工科背景下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)改革策略研究

章惠 王凱

摘要：為了適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展、新工科對傳統(tǒng)專業(yè)的改革要求和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)就業(yè)崗位減少的情況，文章在分析云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)安全和Web前端等和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的新技術(shù)新崗位的基礎(chǔ)上，提出在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程體系基礎(chǔ)上增加相關(guān)課程、調(diào)整課程體系以適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展，為網(wǎng)絡(luò)專業(yè)增設(shè)上述專業(yè)方向。為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)在新工科背景下改革發(fā)展提供了思路。

關(guān)鍵詞：新工科;專業(yè)建設(shè);計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè);云計(jì)算;物聯(lián)網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)安全; Web前端

中圖分類號：TP393.1? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）14-0153-02

1 引言

面對21世紀(jì)新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革所提出的新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)，2017年開始，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了新工科建設(shè)的“復(fù)旦共識”“天大行動”“北京指南”，從國家視角、全球視野和未來角度，提煉新工科人才培養(yǎng)的核心目標(biāo)，提出了我國工程高等教育發(fā)展的新理念和新思路。新工科建設(shè)中涉及的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)，均與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)有關(guān)聯(lián)。在時(shí)代驅(qū)動下，勢必要督促計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)開展新的變革，根據(jù)新產(chǎn)業(yè)對網(wǎng)絡(luò)工程科技人才的需求狀況，將原來的專業(yè)要求和高新技術(shù)進(jìn)行融合，探索出傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)改造升級的策略方法和實(shí)施途徑。

2傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)就業(yè)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)主要定位于網(wǎng)絡(luò)管理與運(yùn)維，培養(yǎng)的學(xué)生可以從事企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與日常管理工作，比如中小型企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、設(shè)備選型及配置、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理等工作。隨著云計(jì)算技術(shù)的誕生及日益推廣，很多企業(yè)不再需要專職的網(wǎng)絡(luò)管理人才，也不需要企業(yè)內(nèi)部人員去配置路由器和交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而是將此項(xiàng)業(yè)務(wù)通過云端托管。另外，隨著人工智能技術(shù)逐步應(yīng)用到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)管理的自動化程度也越來越高。各類自動化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維平臺和工具，大大提高了IT運(yùn)維管理的效率，但是也很大程度縮減了企業(yè)對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人才的就業(yè)需求。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生越來越難找到專業(yè)對口的工作，不能學(xué)以致用。很多院校針對這種情況，也在積極探索傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的改革之路，通過對社會當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的需求調(diào)研，結(jié)合原來的專業(yè)特色，努力開拓或者調(diào)整專業(yè)的培養(yǎng)方向。

3 傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的改革思考

第三次信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的浪潮，給傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)既帶來了挑戰(zhàn)，同時(shí)也賦予了機(jī)遇?！缎鹿た蒲芯颗c實(shí)踐項(xiàng)目指南》指出要研究傳統(tǒng)工科專業(yè)多學(xué)科交叉復(fù)合改造的途徑與方式;面向人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，研究基于現(xiàn)有工科專業(yè)改造升級的新方向、新領(lǐng)域，逐步形成新的課程體系。根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)自身的特點(diǎn)，將新技術(shù)與傳統(tǒng)專業(yè)的知識、能力、素質(zhì)要求進(jìn)行深度融合，更新課程體系和教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，擬從云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全和Web前端開發(fā)四個方向上進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)改革升級的探索。

3.1 云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用方向

云計(jì)算技術(shù)是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上引入了虛擬化概念，以互聯(lián)網(wǎng)為中心，在網(wǎng)站上提供快速且安全的云計(jì)算服務(wù)與數(shù)據(jù)存儲，讓每一個使用互聯(lián)網(wǎng)的人都可以使用網(wǎng)絡(luò)上的龐大計(jì)算資源與數(shù)據(jù)中心。自從2006年，Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大會上首次提出“云計(jì)算”（Cloud Computing）的概念之后，“云計(jì)算”已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域最為關(guān)注的話題之一，它改變了社會的工作方式以及商業(yè)模式，越來越多的企業(yè)不再配備內(nèi)部的IT和網(wǎng)絡(luò)方面的專業(yè)技術(shù)人員，而是選擇由云服務(wù)提供商為企業(yè)搭建所有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施及軟件、硬件運(yùn)作平臺，并負(fù)責(zé)所有的實(shí)施、管理及維護(hù)等服務(wù)。隨著云計(jì)算的蓬勃發(fā)展，這個行業(yè)也需要越來越多的云計(jì)算人才。云計(jì)算人才的就業(yè)方向包括電信運(yùn)營商、電信設(shè)備商、移動終端商、互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)企業(yè)等。

云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)方向可以整合原來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的部分課程，包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等，新增的云計(jì)算技術(shù)方面的課程主要為三個模塊，分別是云計(jì)算部署與架構(gòu)、云計(jì)算管理與運(yùn)維和云計(jì)算應(yīng)用開發(fā)與服務(wù)。

開設(shè)的課程有IaaS云平臺部署與管理、PaaS云平臺部署與管理、云數(shù)據(jù)中心構(gòu)建與運(yùn)維、虛擬化平臺部署與管理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置與管理、Linux shell編程等。云計(jì)算環(huán)境下，要求學(xué)生掌握更高層次的企業(yè)運(yùn)維管理技術(shù)，比如掌握自動化運(yùn)維技術(shù)及構(gòu)建企業(yè)自動化運(yùn)維體系，因此還需要增加計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的Linux Shell編程、系統(tǒng)優(yōu)化、操作系統(tǒng)安全方面的知識和技能。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)方向

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息科技產(chǎn)業(yè)第三次革命中重要的一個新技術(shù)。目標(biāo)是將任何物體與網(wǎng)絡(luò)相連接，實(shí)現(xiàn)智能化的識別、定位、跟蹤、監(jiān)督等功能。目前，國際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO/IECJTC1已經(jīng)正式通過了由中國技術(shù)專家牽頭提交的物聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)國際標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，我國掌握了物聯(lián)網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn)的最高話語權(quán)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)需求及應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。比如智能交通、智能物流、智能電網(wǎng)、智能能源、智能醫(yī)療、智慧環(huán)保、智能安防、智能家居等方面都有較大的人才需求，物聯(lián)網(wǎng)人才處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，其需求具有緊迫性和稀缺性。

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)已經(jīng)包括了大部分的物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)課程，如果原來課程體系中還包含嵌入式等相關(guān)課程的話，開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)方向是比較好的選擇。物聯(lián)網(wǎng)典型體系架構(gòu)分為三層，自下而上分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)核心課程也是圍繞這三層規(guī)劃的。感知層主要通過射頻識別、傳感器、二維碼、GPS衛(wèi)星定位等技術(shù)完成物體信息的采集，需要增設(shè)的專業(yè)課程有傳感器應(yīng)用與檢測、RFID技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用等課程;網(wǎng)絡(luò)層主要通過無線網(wǎng)絡(luò)（傳感器網(wǎng)絡(luò)、短距網(wǎng)絡(luò)等）和移動通信網(wǎng)絡(luò)分發(fā)和共享物體信息，這部分和原來的網(wǎng)絡(luò)專業(yè)結(jié)合緊密，除了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之外，只需在無線網(wǎng)絡(luò)方面增加課程內(nèi)容的比重，比如開設(shè)“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用”“短距離無線技術(shù)應(yīng)用”;應(yīng)用層的任務(wù)是分析和處理采集來的物體信息，實(shí)現(xiàn)智能化控制，主要增設(shè)編程類和數(shù)據(jù)庫技術(shù)方面的課程，比如Java、Python、MySQL等課程，這樣學(xué)生可以從事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的二次開發(fā)、集成測試、操作維護(hù)等工作。

3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)方向

隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，人們越來越意識到網(wǎng)絡(luò)和信息安全的重要性。無論是傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備安全，還是云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)中的設(shè)備安全和數(shù)據(jù)安全，都是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才迫切需要關(guān)注的領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)已經(jīng)成為國家安全的重要組成部分。我國網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)在開發(fā)、管理和應(yīng)用方面急需大量的專業(yè)技術(shù)人才。同時(shí)，人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)和信息安全領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛和成熟，已經(jīng)應(yīng)用于入侵檢測技術(shù)、防火墻技術(shù)、垃圾郵件處理等方面。比如，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，提前預(yù)判系統(tǒng)的安全漏洞和異常行為，能夠有效保障用戶系統(tǒng)的安全。

因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)方向除了掌握傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之外，需要增加兩個方面的內(nèi)容，一是增加網(wǎng)絡(luò)和信息安全方面的課程，二是增加人工智能在網(wǎng)絡(luò)和信息安全應(yīng)用的課程。主要課程包括滲透測試、數(shù)據(jù)安全與恢復(fù)、入侵檢測與防范技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)攻擊與防護(hù)、Web安全漏洞分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等。畢業(yè)生可以從事信息安全工程師、安全測試工程師等工作，可以為企業(yè)建立安全防護(hù)系統(tǒng)、部署安全監(jiān)控機(jī)制、對未知的安全威脅進(jìn)行預(yù)警和追蹤、設(shè)計(jì)和實(shí)施安全產(chǎn)品系統(tǒng)測試方案等。

3.4 Web前端開發(fā)技術(shù)方向

Web前端開發(fā)是互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入Web2.0時(shí)代之后從網(wǎng)頁制作演變而來的?，F(xiàn)在的網(wǎng)頁承載各種富媒體和軟件化的交互形式，可以給用戶更好的使用體驗(yàn)。近年來這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)乃至國外都開始受到了重視，各大網(wǎng)站平臺和各種規(guī)模的IT企業(yè)對自己的網(wǎng)站進(jìn)行了重構(gòu)。Web前端開發(fā)師的社會需求激增。2019年，在教育部制定的《關(guān)于在院校實(shí)施“學(xué)歷證書+若干職業(yè)技能等級證書”制度試點(diǎn)方案》中，“1+X” Web前端開發(fā)職業(yè)技能等級證書建設(shè)作為首批實(shí)施的項(xiàng)目。Web前端設(shè)計(jì)師是一個很新的職業(yè)，不僅需要掌握Web前端開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，還需要對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、操作系統(tǒng)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫等知識有深入的了解，需要掌握的技能比較多。

Web前端開發(fā)技術(shù)作為傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的升級方向也是合適的選擇。需要的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識和技能都涵蓋在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的課程體系中，只需要增強(qiáng)Web前端開發(fā)的相關(guān)課程，可以參考“1+X”前端開發(fā)職業(yè)技能認(rèn)定。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)專業(yè)一般都有網(wǎng)頁設(shè)計(jì)與制作、Web應(yīng)用程序開發(fā)（Java/JavaScript）等相關(guān)課程，在此基礎(chǔ)上，增加MySQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)、JavaScript程序設(shè)計(jì)、Web前后端交換技術(shù)、PHP技術(shù)與應(yīng)用、響應(yīng)式開發(fā)技術(shù)、網(wǎng)站項(xiàng)目實(shí)踐等課程。

4 結(jié)語

綜上所述，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)可以從四個方向進(jìn)行改革，如圖1所示。傳統(tǒng)課程根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整，除了新增專業(yè)課程，原來的有些內(nèi)容需要增強(qiáng)，比如云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用方向增加Linux課程的深度、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)方向增加網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議課程的比重。而有些課程內(nèi)容不同程度地減少，比如減少C程序設(shè)計(jì)的學(xué)分，增加Python相關(guān)課程;交換與路由技術(shù)等設(shè)備配置的課程在一些策略方向上可以替換為其他課程。

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)轉(zhuǎn)型和升級迫在眉睫。《新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南》中提出，需要建立體現(xiàn)多學(xué)科交叉融合的人才培養(yǎng)模式。在這種理念指導(dǎo)下，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)專業(yè)可以參考文中的四個轉(zhuǎn)型方向，結(jié)合自身的專業(yè)基礎(chǔ)和發(fā)展目標(biāo)，實(shí)施科學(xué)的教學(xué)改革，以滿足社會對于“新工科”工程科技人才的需求。在人才培養(yǎng)模式中，還需要注重對學(xué)生工程思維的培養(yǎng)，可以依托校企合作引入工程項(xiàng)目，融入平常的教學(xué)中，增強(qiáng)學(xué)生對于工程意識、實(shí)施和掌控的能力。另外，人工智能技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)我們生活的方方面面，和很多學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行了深度融合，比如在網(wǎng)絡(luò)安全方面，機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用非常廣泛，包括在物聯(lián)網(wǎng)入侵檢測系統(tǒng)中也發(fā)揮了很大的作用。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)有必要開設(shè)人工智能通識課，開闊學(xué)生的視野，認(rèn)識到人工智能技術(shù)的重要性，掌握人工智能的基本知識和方法，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 沈廣東.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)建設(shè)探討[J].電腦迷，2016（6）：126-127.

[2] 林健.面向未來的中國新工科建設(shè)[J].清華大學(xué)教育研究，2017，38（2）：26-35.

[3] 王振東，張林，李大海.基于機(jī)器學(xué)習(xí)的物聯(lián)網(wǎng)入侵檢測系統(tǒng)綜述[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2021，57（4）：18-27.

[4] 沈衛(wèi)文.“云物大智”時(shí)代高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)發(fā)展的思考[J].武漢交通職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，21（1）：83-87.

[5] 歸奕紅，劉寧.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)復(fù)合型技能人才培養(yǎng)實(shí)踐研究——以柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例[J].柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，20（5）：40-42.

[6] 羅瀟.大數(shù)據(jù)時(shí)代人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020，10（12）：97-98.

[7] 林穗.面向新工科的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系優(yōu)化[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2020（23）：59-61，65.

[8] 李嘉明，李慧芬.新工科背景下網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教學(xué)改革探索[J]. 電腦知識與技術(shù)，2020，16（7）：124-125.

[9] 王賽嬌.新工科理念下成人教育多學(xué)科交叉融合的專業(yè)改革探究——以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)為例[J].中國教育信息化，2019（21）：76-79.

[10] 蔣宗禮.新工科建設(shè)背景下的計(jì)算機(jī)類專業(yè)改革[J].中國大學(xué)教學(xué)，2017（8）：34-39.

[11] 楊林海.新工科背景下網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)改革探討[J].知識經(jīng)濟(jì)，2019（13）：168-169.

[12] 高文超，劉康，張國英，等.計(jì)算機(jī)本科專業(yè)《人工智能》課程教學(xué)探討[J].軟件導(dǎo)刊，2016，15（3）：183-185.

收稿日期：2021-06-09

基金項(xiàng)目：“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高職高專人才培養(yǎng)體系研究”項(xiàng)目（ZJS20200820）;“上海出版印刷高等?？茖W(xué)校高等教育研究所人工智能與高等教育融合與發(fā)展研究——以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)改革為例”項(xiàng)目（GJYJ-2020-02）。

作者簡介：章惠（1974—），女，碩士，上海出版印刷高等?？茖W(xué)校副教授，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù);王凱（1973—），男，高級工程師、上海出版印刷高等?？茖W(xué)校教師、上海理工大學(xué)碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楣I(yè)物聯(lián)網(wǎng)。