摘要:網(wǎng)絡工程專業(yè)與通信工程專業(yè)的課程體系既有共同點也有明顯的區(qū)別。網(wǎng)絡工程專業(yè)的通信類專業(yè)課程主要來源于通信工程專業(yè)的有關課程。如何根據(jù)網(wǎng)絡工程專業(yè)的培養(yǎng)目標來進行取舍,是一個值得探討的問題。本文在對網(wǎng)絡工程專業(yè)和通信工程專業(yè)特點進行對比分析的基礎上,給出網(wǎng)絡工程專業(yè)開設通信類系列課程的建議。
關鍵詞:網(wǎng)絡工程;通信工程;課程體系;通信類課程
網(wǎng)絡工程專業(yè)的發(fā)展已近10個年頭,目前開設該專業(yè)的院校達200多所[1],已有大批畢業(yè)生走向社會。但網(wǎng)絡工程專業(yè)仍屬于教育部頒發(fā)的本科教育目錄外專業(yè)(專業(yè)代碼:080613W);各高校對網(wǎng)絡工程專業(yè)的理解還存在一定的差異,其專業(yè)定位、培養(yǎng)目標、課程體系等都不盡相同,缺乏統(tǒng)一或公認的指導性辦學計劃。隨著網(wǎng)絡與通信技術的飛速發(fā)展,加之社會對該領域人才的迫切需求,近些年來,網(wǎng)絡工程專業(yè)建設的研究與報告越來越多,本文主要圍繞網(wǎng)絡工程專業(yè)如何設置通信類系列課程進行探討。
1網(wǎng)絡工程專業(yè)課程體系
網(wǎng)絡工程專業(yè)是在計算機科學與技術、通信工程和電子工程等專業(yè)的基礎上,通過多專業(yè)技術不斷地交叉、融合,內(nèi)涵不斷地豐富和擴展,并在社會對各類網(wǎng)絡人才需求不斷推動下得以產(chǎn)生并發(fā)展壯大的一門新的學科和專業(yè)[2]。本文將它的專業(yè)課程(含專業(yè)基礎課程)體系大致分為4大方面的系列課程,如圖1所示。
其中,電子類課程涵蓋電工、電子電路、數(shù)字邏輯設計等方面的基本理論和實驗技術,是培養(yǎng)學生具備分析和設計計算機硬件系統(tǒng)、通信器件和網(wǎng)絡設備等IT產(chǎn)品能力的基本課程,也是學生學習后續(xù)計算機類、通信類以及網(wǎng)絡類課程的重要基礎。由于網(wǎng)絡
工程專業(yè)主要起源于計算機專業(yè),而且網(wǎng)絡和通信設備又是一種特殊而重要的計算機系統(tǒng),學生只有在掌握好計算機基本原理、體系結構、程序設計的基礎上,才能進一步熟悉并掌握網(wǎng)絡系統(tǒng)(如交換機、路由器等)的工作原理、體系結構及系統(tǒng)軟硬件的開發(fā)。因此計算機類課程是網(wǎng)絡工程專業(yè)最重要的一類系列課程,它和網(wǎng)絡類系列課程一起構成網(wǎng)絡工程專業(yè)的骨干課程體系。
圖1網(wǎng)絡工程專業(yè)課程體系
通信類和網(wǎng)絡類系列課程是最能體現(xiàn)網(wǎng)絡工程專業(yè)特色的系列課程,是培養(yǎng)學生具有網(wǎng)絡系統(tǒng)研發(fā)、規(guī)劃、部署、集成、管理、安全防護等技術的重要課程,也是關系到網(wǎng)絡工程專業(yè)學生是否能最終滿足現(xiàn)代各類IT企業(yè)對網(wǎng)絡人才要求的關鍵。目前,
各院校在課程設置方面存在的差異也是這兩類課程及其教學內(nèi)容深淺和寬窄的選定,這與各院校在學生培養(yǎng)的目標定位以及通信工程和計算機網(wǎng)絡專業(yè)方向的教學實力和實驗條件有關。
2網(wǎng)絡工程專業(yè)和通信工程專業(yè)的異同點
網(wǎng)絡工程專業(yè)與通信工程專業(yè)同屬于網(wǎng)絡與通信領域,同跨電子、通信和計算機學科,部分專業(yè)課程,尤其是專業(yè)基礎課程方面開設的課程類似。例如,大多院校的兩類專業(yè)均開設電工與電路基礎、模/數(shù)電子技術、信號與系統(tǒng)、通信原理、數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計算機網(wǎng)絡、程序設計等課程。尤其是網(wǎng)絡工程專業(yè)的通信類課程,主要來源于通信工程專業(yè)的部分專業(yè)基礎課程和專業(yè)課程,并且兩者都強調(diào)動手及其工程應用能力的培養(yǎng),有一定的共性。但畢竟兩者的培養(yǎng)目標和專業(yè)特點不同,因此,在通信類課程的選定和教學內(nèi)容的安排上,網(wǎng)絡工程專業(yè)應著重考慮兩者的不同點。這些不同點主要如下:
1) 在專業(yè)定位方面,通信工程專業(yè)偏重于信號編碼、信息的發(fā)送、傳輸和處理以及通信設備、技術和系統(tǒng)的研發(fā)和使用;而網(wǎng)絡工程專業(yè)則關注網(wǎng)絡新技術新產(chǎn)品的研發(fā),組網(wǎng)工程的設計、規(guī)劃、集成,網(wǎng)絡應用軟件的開發(fā),網(wǎng)絡系統(tǒng)的管理與維護等,兩者的培養(yǎng)目標不同。因此在內(nèi)容深淺和學時安排上,兩專業(yè)的通信類課程應作明顯區(qū)分。
2) 在數(shù)理基礎方面,通信工程專業(yè)關注信號的變換、傳輸、處理、檢測及編碼,其特有的專業(yè)基礎課程有信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、隨機信號分析、電磁場與電磁波、信息論及編碼等。通過學習這些課程,學生可為后續(xù)專業(yè)課程的學習或?qū)磉M一步研發(fā)、運營、維護通信設備和系統(tǒng)打下理論基礎。而網(wǎng)絡工程專業(yè)除了注重讓學生掌握計算機理論基礎知識外,還應讓學生加強學習圖論、進程代數(shù)、排隊論、Petri網(wǎng)、線性與非線性規(guī)劃等知識領域相關的理論課程,為進一步研究網(wǎng)絡協(xié)議設計、網(wǎng)絡擁塞控制、流量控制、網(wǎng)絡性能分析等打下基礎。因此在專業(yè)理論基礎方面的教學側(cè)重點應有明顯不同。
3) 從網(wǎng)絡體系結構方面來看,通信工程專業(yè)更注重于學習和研究IP層以下的底層支撐通信網(wǎng)的協(xié)議、技術及相關知識點,通常開設通信電子線路或高頻電子線路和低頻電子線路、微波技術與天線、光纖通信、衛(wèi)星通信、移動通信、數(shù)字程控交換原理等網(wǎng)絡工程專業(yè)不開或涉及較淺的課程。而網(wǎng)絡工程專業(yè)則注重IP層以上的網(wǎng)絡高層協(xié)議及軟件的開發(fā)和應用,重點涉及的課程有網(wǎng)絡工程、網(wǎng)絡協(xié)議分析、網(wǎng)絡編程、網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡安全、Internet技術[3]等通信工程專業(yè)涉及較少的課程??梢哉f,通信工程專業(yè)通常著重于電信或廣電等公共網(wǎng)絡平臺的建設與管理,而網(wǎng)絡工程專業(yè)則相對偏重于互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、專用網(wǎng)、IP網(wǎng)以及接入網(wǎng)絡的開發(fā)、管理及應用平臺的建設和維護。因此,網(wǎng)絡工程專業(yè)的通信類課程應以基本概念、工作原理、關鍵技術的教學為重點,以滿足網(wǎng)絡類系列課程的教學要求為目標,而將復雜的電磁或信號處理等理論分析內(nèi)容加以精簡。有所為,有所不為,以體現(xiàn)專業(yè)特色。
4) 課程實驗和課程設計的偏重點也不同。通常,通信工程專業(yè)將電子系統(tǒng)課程設計、DSP系統(tǒng)課程設計、通信原理課程設計以及通信工程綜合課程設計等作為重點的課程設計內(nèi)容。而網(wǎng)絡工程專業(yè)關注的課程內(nèi)容有組網(wǎng)工程課程設計、網(wǎng)絡協(xié)議或應用軟件開發(fā)課程設計、網(wǎng)絡管理課程設計、網(wǎng)絡攻防課程設計等[4]。這也說明了兩類專業(yè)的畢業(yè)生將來要走向的工作崗位有所不同。因此,網(wǎng)絡工程專業(yè)的實驗教學也應與課程教學一樣有所側(cè)重。
最后,通信工程專業(yè)發(fā)展歷史悠久,教學內(nèi)容也相對集中、穩(wěn)定和成熟(信息與通信工程為一級學科)。而網(wǎng)絡工程專業(yè)則是個新興且正在發(fā)展中的專業(yè),涉及的知識面較廣,內(nèi)容較多、較新,工程性也相對較強,不但涉及網(wǎng)絡設備或系統(tǒng)軟、硬件的開發(fā),還涉及網(wǎng)絡系統(tǒng)的集成、運營、管理、測試、性能分析、安全等技術內(nèi)容。因此,網(wǎng)絡工程專業(yè)如何設計好自己的通信類課程體系,既要重點突出,又要適應面廣,是一個非常值得探討的問題。
3通信類系列課程的設置建議
綜上所述,由于兩個專業(yè)的關注點不同,因此,在網(wǎng)絡工程專業(yè)的課程體系中開設有關通信方面的課程,應對準網(wǎng)絡工程專業(yè)的培養(yǎng)目標,以夠用和滿足網(wǎng)絡后續(xù)課程的學習和網(wǎng)絡系統(tǒng)的研發(fā)為原則,以理解并掌握基本的通信理論、概念和工作原理并熟悉現(xiàn)代各種通信網(wǎng)絡關鍵技術為要求,以通信類課程能否支撐網(wǎng)絡類課程的學習和工程實踐,打下堅實的基礎為衡量準則。
3.1通信類專業(yè)基礎課設置
在通信類專業(yè)基礎課方面,可開設信號分析與處理和數(shù)據(jù)通信原理兩門課程。其中信號分析與處理課程應涵蓋信號與系統(tǒng)的大部內(nèi)容和數(shù)字信號處理的部分內(nèi)容。其主要知識單元應包括信號分析與處理的基本概念,連續(xù)信號分析(時域、頻域、復頻域),離散信號分析(時域、頻域、復頻域),信號處理基礎,模擬和數(shù)字濾波器,信號分析與處理的MATLAB實現(xiàn)等內(nèi)容。數(shù)據(jù)通信原理課程來源于通信工程專業(yè)的通信原理課程,主要簡化了模擬通信原理的有關概念和技術。其主要內(nèi)容應涵蓋數(shù)據(jù)通信的基本概念(信號、噪聲、信道和性能指標等),信源編碼,信道編碼,基帶傳輸,頻帶傳輸,同步等主要知識單元。另外,還可在這兩門課程中適當增加隨機信號分析與處理基礎方面的章節(jié)。教師可根據(jù)各高校特點及目標定位來設置兩門課程具體的教學知識點。
3.2通信類專業(yè)課設置
在通信類專業(yè)課方面,應使學生了解和掌握現(xiàn)代信息社會各種常見通信網(wǎng)絡(光纖通信網(wǎng)、數(shù)字程控交換網(wǎng)、寬帶IP網(wǎng)絡、微波和衛(wèi)星通信網(wǎng)、移動通信網(wǎng)以及各種接入網(wǎng)等)的基本特點,協(xié)議,工作原理,關鍵技術以及組網(wǎng)和應用方面的內(nèi)容。保證學生今后無論是進行核心網(wǎng)絡還是接入網(wǎng)絡、有線網(wǎng)路還是無線網(wǎng)絡、電信網(wǎng)絡還是IP網(wǎng)絡的規(guī)劃、設計、
運營和軟硬件開發(fā),都能具備足夠的通信知識背景,并快速了解和熟悉工作環(huán)境和崗位要求。
說到具體內(nèi)容,可開設現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(可涵蓋數(shù)字程控交換網(wǎng)、光纖通信網(wǎng)、寬帶IP網(wǎng)絡、智能網(wǎng)、NGN網(wǎng)等),無線通信與網(wǎng)絡(可涵蓋無線通信和無線信道方面的基本概念和理論、移動通信網(wǎng)、微波通信和衛(wèi)星通信等),接入網(wǎng)技術(可涵蓋以太接入、xDSL網(wǎng)、HFC網(wǎng)、各種無線接入網(wǎng))等3門左右的課程。在教學過程中,可簡化一些理論性強、學生學習枯燥的內(nèi)容(通信工程專業(yè)可能側(cè)重的內(nèi)容)。如何確定專業(yè)必修課、選修課以及選定教材、內(nèi)容和知識點,各高??伸`活掌握,有條件的院校還可開設無線傳感器網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新的通信技術課程。
4結語
網(wǎng)絡工程專業(yè)橫跨電子、通信以及計算機專業(yè)領域。雖然建設的時間不長,但發(fā)展很快。它與通信工程專業(yè)既有共同點也有明顯的區(qū)別,其通信類專業(yè)課程主要來源于通信工程專業(yè)的有關課程。如何根據(jù)網(wǎng)絡工程專業(yè)的培養(yǎng)目標來進行取舍,是一個值得探討的問題。本文在對網(wǎng)絡工程專業(yè)課程體系進行分類以及對網(wǎng)絡工程專業(yè)和通信工程專業(yè)特點進行比對的基礎上,給出了開設網(wǎng)絡工程專業(yè)通信類系列課程的想法和建議,有待于在今后的教學實踐中進一步豐富與完善。
參考文獻:
[1]