网络工程专业与计算机专业差异化教学研究

1、 网络工程专业与计算机专业差异化教学研究 曹介南，蔡志平，朱培栋，蔡开裕（国防科技大学计算机学院，湖南长沙410073） 摘要：从专业能力需求入手，对计算机专业和网络工程专业在能力构成、课程体系等方面的差异进行对比分析，并针对网络工程专业给出需要与计算机专业进行差异化教学的核心课程内容和方法。关键词：网络工程；计算机科学与技术；差异化教学1背景据不完全统计，目前全国有近600所本科院校开设计算机专业，有250多所院校开设网络工程专业，其中网络工程专业绝大部分是在计算机专业基础上拆分而来的（少量是从通信工程专业、电子工程专业发展而来的）。师资方面，原来的老师一拆为二，课程教学任务由这些老师共同承

2、担，特别是两个专业都开设的某些专业课程（只要是名字相同），往往是由同一老师采用相同教材、相同课件、相同课时进行授课；在实践环节方面，通常是同样的实验内容、相同的实验设备与环境、相同的实验组织方式和验收标准。因此，这些学校的计算机和网络工程两个专业在课程体系结构、课程内容设置、课程教学方法、课程实验环节等多方面存在同质化问题，在课程体系上区分度不高，在课程内容上专业重点不突出，在专业特色上不鲜明，导致培养的学生在专业知识上无差异、在专业技能上无特长，无法满足用人单位对两个专业人才不同规格不同应用环境的要求，上述现象在网络工程专业体现得尤其严重。为此，在网络工程和计算机两个专业施教过程中包括师资、

3、实验环境、教学管理等教学资源共享的背景下，如何既能充分利用两个专业的公共教学资源，又能在共有的专业核心课程的教学内容、教学方法、实验环境等方面进行差异化和特色化教学，避免网络工程专业学生与计算机专业的学生在知识传授和能力培养方面的同质化、在专业水平上大众化、在应用领域方面工具化，促进网络工程专业的教学水平和人才培养质量的提高，最终培养掌握本专业核心基础知识和专业知识、独具本专业必备技术与技能素质的专业技术人才，值得我们研究和思考。2能力构成对比分析用人单位对网络工程专业能力需求与对计算机专业能力需求既有一定的重叠，也各具其自身的独特性。围绕网络工程所涉及的各个环节，我们认为，网络工程专业人才技

4、能由6个方面组成1)网络设备的研究来自www与设计能力。熟悉网络设备与系统的体系结构和工作原理，初步掌握网络交换机、路由器、防火墙、网络存储、网闸、网关等网络硬件系统的设计与开发方法，具有初步的网络硬件新技术、新产品方面的研究与设计方面的能力，将来主要就业于科研院所和生产厂家的网络硬件设计工程师岗位，从事网络新技术、新设备的研发、设计与制造等工作。21网络协议的设计与实现能力。熟悉网络协议体系结构，掌握包括局域网协议、广域网协议、tcpfip协议、网络安全协议、网络管理协议及其他网络新应用协议等的工作原理，具有初步的协议分析与设计、协议实现、协议测试与验证能力，将来主要就业于科研院所和生产厂家

5、的网络系统软件设计工程师岗位，与网络硬件工程师一起从事网络新技术、新产品、新协议的研发、设计与实现等工作。3)网络应用系统的设计与开发能力。熟悉client/server、browser/server等网络应用服务模型，掌握多媒体技术、网络计算技术、.net技术、j2ee技术等主流的网络程序设计技术，具有初步的网络应用系统设计与开发方面的能力，将来主要就业于网络应用软件开发技术公司的网络软件开发系统分析员与软件工程师岗位，从事各行业网络应用系统的设计与开发等工作。4)网络工程规划、设计与实施能力。熟悉网络设备与系统的体系结构与工作原理，掌握主流网络设备与系统的安装、配置与使用方法，具有网络结构

6、设计、网络服务部署、网络可靠性与安全性方案设计、网络与lp地址规划、综合布线方案设计、网络施工方案设计以及网络测试与验收方案设计等方面的能力，将来主要就业于网络系统集成公司的网络组网工程师岗位，从事各行业网络组网工程的方案设计与论证、工程实施与系统集成等工作。5)网络系统的管理与维护能力。熟悉常见网络设备与系统的工作原理，掌握网络设备与系统的配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、计费管理、网络性能评价与优化等技术，具有一定的网络与信息系统的管理与维护能力，将来主要就业于军政机关、企事业单位的信息中心网络管理员岗位，从事各单位网络日常管理与维护等工作。6)网络系统安全防范能力。熟悉信息安全基本

7、理论和常见的网络安全产品的工作原理，掌握主流网络安全产品的安装配置方法和使用方法，具有从事网络系统安全策略与措施制定、安全系统部署、安全事故预防、监测、跟踪、管理与恢复等方面的能力，具有初步的网络安全系统的设计与开发能力，以满足企事业单位网络安全技术岗位对网络技术人才需求。关于计算机专业能力的构成，教指委编写的高等学校计算机专业人才专业能力构成与培养-书中描述为“计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力、系统能力”4大专业基本能力，并分解为82个能力，通俗地理解主要包括计算机硬件设计与研发能力，计算机系统软件设计与开发能力、计算机应用系统开发能力等。根据能力构成，计算机专业包括计算

8、机工程(ce)、计算机科学(cs)、软件工程(se)、信息系统(is)、信息技术(it)等5个专业方向，而网络工程专业也可包括网络设计(nd)、网络应用(np)、组网工程(ne)、网络管理与网络安全(ms)4个专业方向，但两个专业的侧重点是不一样的： 与ce相比，nd更注重在已有计算、存储、i/o等部件基础上的网络设备与系统的整体设计与实现，而不是处理器、存储设备等器件的设计与实现。 与cs相比，nd更注重网络应用模式、网络协议的效率、可靠性、安全性及其形式化验证等问题，而不是探索新的计算方法或计算理论。 与se相比，np更关注的是网络通信协议及基于网络的应用系统的设计与实现技术，而不是一般的

9、计算机软件开发过程控制、软件质量管理方面的研究。 与it相比，ne更关注网络工程的规划设计与论证、网络设备与基于网络的信息系统部署与集成、组网工程过程控制等问题。 与is相比，ms更关注网络整体、网络设备和信息系统个体的管理、维护和安全保障问题。3专业课程体系对比分析根据网络工程和计算机专业的培养目标和能力需求构成，可以确定专业所需要的知识领域和知识点，从而制定专业的课程体系。在课程体系一般包括公共基础、专业基础、专业必修、专业选修等模块。表1和表2分别是某高校计算机、网络工程专业课程体系的部分模块。对于计算机专业而言，网络是信息获取与传输的一种有效工具，而对于网络工程专业而言，计算机系统是网

10、络中的一个重要组件，相互之间既有密切的关系又具有明显的差异。对比分析计算机、网络工程两个专业的课程体系，其异同点如下：1)公共基础课程。作为工科专业，两个专业的公共基础课程如数理、工程基础、人文社科基础和政治理论基础应该是基本相同的（表中未列出）。21专业基础课程。从专业基础课设置来看，两个专业在电类基础、计算技术基础和计算机软硬件系统基础方面没有太大差异，不同的是网络工程专业增加了通信技术基础课程，其中包括信号与系统、数据通信原理、通信系统等课程，以补充学生在通信领域特别是数字通信领域上的基础知识，为将来学习计算机网络、网络工程等课程打下良好基础，最终为网络硬件产品和网络通信协议设计能力的培

11、养提供支撑。3)专业必修课程。从专业必修课设置来看，两个专业存在较大差异。计算机专业必修课程侧重介绍计算机系统的体系结构、计算机程序语言实现技术、数值分析与计算方法、人与计算机系统之间的操作接来自www.lw5u.com口技术等内容，典型的课程包括计算机体系结构、嵌入式系统、操作系统、编译原理、数值分析、人机交互技术等课程。网络工程专业必修课程侧重介绍网络设备与网络系统的组成与体系结构、计算机网络的原理、应用与实现技术、网络的规划、设计、建设相关技术、网络管理与网络安全技术等内容，典型的课程包括网络设备体系结构、嵌入式系统、计算机网络、intemet协议分析与设计、网络工程、网络管理、网络安全

12、等课程。41专业选修课程。设置专业选修课的目的是通过不同的限选课的学习，使学生在专业方向与能力上有所区分，学生根据自己的职业爱好和学习能力选择一个或多个方向的课程进行学习。在选修课程方面，除了少量专业限选课程外，考虑到两个专业毕业的学生在读研、就业等方面的需要，在选修课的内容、教学要求等方面，两个专业可以共享教学资源、互相承认学分，学生根据各自的专业方向，进行跨专业的选课学习。4差异化教学实践两个专业除了在课程体系方面存在上述差异外，在专业基础课程和专业课程中，有些课程名称在两个专业中相同或类似，但在课程内容、教学要求、教学实践等方面却存在一定的差异。为此，在网络工程专业教学过程中，可通过增加部分教学内容、设计教学案例或实验项目、改变教学要求来满足专业的特殊需求，具体处理方法如表3所示。5结语计算机网络是计算机科学与技术学科下属的三级子学科，但众所周知，作为网络工程专业的核心技术，网