面向物联网专业的“计算机网络与通信”课程中本衔接初探

程 钦，陶为戈，贾子彦，俞 洋，支 元

面向物联网专业的“计算机网络与通信”课程中本衔接初探

程 钦，陶为戈，贾子彦，俞 洋，支 元

中职与应用型本科的有效衔接机制是江苏现代职业教育体系建设的重点。探讨了江苏理工学院与常州刘国钧高等职业技术学校“3+4”模式下“计算机网络与通信”中职与本科课程的衔接问题。以江苏理工学院物联网工程专业“计算机网络与通信”课程和刘国钧高等职业技术学校“计算机网络基础”课程为例，从中本两个阶段，对网络与通信课程的教学目标、教学现状进行了对比分析，提出了网络与通信课程内容和方法衔接的策略和机制。

中本衔接；网络与通信；课程目标；课程内容；课程方法；物联网工程

随着国民经济的快速发展，现代职业教育对专科层次以上人才的需求越来越大。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提出构建“体现终身教育理念、中等和高等职业教育协调发展的现代职业教育体系”。[1]2012年开始，江苏省试点“3+4”七年一贯制项目，即3年中职与4年本科分段培养人才模式。“3+4”培养模式致力于培养本科层次的高技术技能人才，满足了中职教育发展和高等教育多样化的需求，对于江苏省加快构建现代职业教育体系具有重要意义。在此背景下，江苏理工学院与常州刘国钧高等职业技术学校将网络工程专业和物联网工程专业进行了对接，并对“3+4”人才培养模式进行了有益的探索与实践。

“计算机网络与通信”是江苏理工学院物联网工程专业“3+4”本科段专业核心课程之一，该课程基于“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念，培养学生对计算机网络与通信体系的构建能力、协议分析能力和创新思维能力。“3+4”模式下学生在三年中职阶段学习的课程为“计算机网络基础”，第2学期开设，共计34学时理论教学，34学时实践教学。

一、“3+4”中本计算机网络与通信课程目标

（一）中职阶段课程目标

中职阶段“计算机网络基础”为专业基础课程，体现了就业导向、能力本位、以学生为主体的课程理念，课程目标描述为“学生通过学习本课程，掌握计算机网络技术基础知识与技能，形成良好的职业道德和正确的职业观念，为从事网络管理与维护、网络产品营销等工作奠定基础。”课程包括SOHO网络、共享式办公网、交换式局域网、家庭无线网络组建、网络安全与管理和应用互联网等六个方面内容，教学重点是学习网络基础理论知识和基本操作技能，建构学生物联网专业能力和知识基础。课程采用项目化教学，旨在逐步提高学生分析、解决实际工程问题的能力和对中小型企业网的日常维护及常见故障的排除能力。

（二）本科阶段课程目标

本科阶段物联网工程专业的人才培养目标定位为应用型高级专门人才。根据江苏理工学院人才培养目标定位，在参照教育部《普通高校本科专业目录和专业介绍（2012）》中专业基本要求和教育部各专业教指委制定的专业规范基础上，建立体现应用型本科教育特点、具备明确物联网职业岗位要求、凝练物联网工程专业特色的计算机网络与通信课程教学内容。课程目标为“使学生系统地掌握计算机网络与通信的基本知识体系、基本工作原理、体系结构、协议、局域网、广域网、网络互连及组网技术等理论知识，提高学生的计算机网络思维方法和分析网络问题的能力，为后续从事物联网应用、设计与开发和进一步的专业学习打下必要的基础。”教学内容包括计算机网络与数据通信基础；计算机网络体系结构及协议分析；局域网和广域网；Internet技术及其应用；网络互联及其应用等五个方面。

二、“3+4”中本网络与通信课程教学现状

物联网工程专业涉及到计算机网络技术、电子与信息技术、移动通信技术、传感技术、控制技术、云计算技术、嵌入式技术等多方面。[2-3]“计算机网络”是计算机学科的必修课程，是进一步学习有线网络和无线网络的协议、技术、模型和算法的基础，是计算机专业的基础理论课。对于把计算机技术作为核心技术之一的物联网来说，“计算机网络”也是物联网工程专业的专业基础课程。“计算机网络与通信”课程需要将“计算机网络”课程和通信工程专业的“通信原理”[4]进行结合。

（一）授课内容侧重点不同，知识层次由浅入深

中职“计算机网络基础”课程教学强调职业岗位的实际要求和个人适应劳动力市场变化的需求，教学目标注重于理解计算机网络基本术语、基本概念；能说出技术的基本工作原理、体系结构、分层协议及网络互连的原理；能了解网络安全知识；能通过常用网络设备进行组网；能使用常见方法或软件对网络故障进行排错；能准确使用网络术语描述网络问题；能认识、识别常见网络设备，并能通过常用网络设备进行简单的组网；能对常见网络故障进行排错等。因此，课程设计兼顾了企业和个人知识“够用”的需求。

本科“计算机网络与通信”课程强调从培养应用型高级专门人才出发，要求学生对计算机网络内容能进行深入学习。要求掌握计算机网络的抽象定义、功能、组成；理解计算机网络通信协议内涵，掌握分层、协议、服务、接口等抽象概念；掌握数据通信系统模型和参数计算；掌握计算机网络中差错控制方式、多路复用原理；掌握计算机网络体系结构参考模型及其数据流，掌握参考模型各层次的基本功能及服务。理解物理层数据接口，掌握链路层流量控制协议，掌握网络层路由选择与流量控制方式；理解IP数据报通信方式，掌握IP地址组网。掌握局域网介质访问控制方法。特别掌握无线局域网标准、理解其典型应用；掌握Internet的接入方式和基本服务。掌握网络管理的基本概念及功能；理解计算机网络互联设备特征，虚拟组网配置等技术。课程教学强调对于网络体系、网络协议和网络思维的综合训练。

（二）中职阶段轻理论重实践，本科阶段教学重物联网专业衔接

中职阶段的“计算机网络基础”采用项目化教学方法，通过SOHO等不同类型网络的组建，一定程度上有助于学生建立计算机网络概念，但同时这一阶段的理论学习内容过于浅显，不足以满足学生在本科阶段学习物联网理论体系架构的需求。更重要的是，物联网通信系统的各层协议的实现原理与计算机网络类似，如果仅仅简单重复地讲解这些内容，很容易让学生产生懈怠情绪，从而引起知识点的混淆。例如，在物理层讲授的通信模型，在物联网工程专业的“通信原理”课程上会有更加详细的介绍。

现行的计算机网络教材几乎都是以有线网络为基础，如图1所示，讲授物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层七层协议，这较难与物联网的3层架构衔接，尤其是与感知层的呼应。计算机网络课程是面向有线网络且以以太网（IEEE802.3）为基础的，而物联网则主要是面向无线网络，尤其是无线传感器网络（Wireless Sensor Network）的。它是以Wi-Fi（IEEE802.11）、Zigbee（IEEE802.15.4）、蓝牙等（IEEE802.15.1）为代表，利用各类无线传感器获取物理世界的各种信息，并进行数据传输的网络。因此，它与有线网络在协议模型和实现细节方面存在很大的差异。这使得现有的教学内容无法直接嫁接到物联网工程专业。需要我们以“培养分析解决问题的能力，培养创新思维能力”为目标，基于互联网思维，围绕物联网不同主题，采用翻转课堂、启发式教学等新型信息化手段进行教学改革。

图1 物联网体系与计算机网络体系

三、“3+4”中本计算机网络课程内容和方法衔接

（一）课程内容衔接

基于上述教学现状分析，我们将“3+4”模式下的“计算机网络与通信”课程内容分为计算机网络技术和通信技术两个模块,如图2所示。计算机网络模块包括三大网络体系(OSI/RM，TCP/ IP，IEEE802体系)，增加接入网知识，包括有线接入和无线接入知识，由于物联网强调无线接入功能，课程内容突出了蓝牙无线网络接入、WSN传感器网络接入以及新型接入技术(UWB，802.20)等。通信技术包括移动通信网络和电话通信网络，重点突出第一代到第四代移动通信知识的储备学习。

图2 “3+4”模式下计算机网络与通信课程体系

（二）课程方法衔接

1.创建两校网络与通信课程组的教师线上交流平台，比如微信群等，促进教师之间相互切磋、及时交流，使任课教师共同探讨，形成网络与通信课程学习的有效教学手段和教学方法。

2.课程教师共同开展线下教学研讨活动，互到对方学校交流学习，了解合作学校的实际情况、教师所遇到的困惑、学生的知识掌握程度等。教师必须不断提升自身水平，学校应出台相关政策鼓励教师下企业锻炼，提升学历和专业素养，必要时，学校可邀请有关教育专家，为教师提供中职和本科衔接具体问题的相关理论和方法指导。

3.在中职阶段的学习过程中，要对“3+4”物联网专业学生进行本科阶段物联网工程专业导学。主要对比面向无线网络的物联网感知层与面向有线网络的计算机网络的差异；带领学生到本科高校的物联网专业实验室、图书馆等实地参观，使他们能够提前对本科网络学习有所感受；还可以安排教师到中职学校开展如何学习网络与通信的专题讲座，以保证教师与学生之间互动平台的畅通。

[1]黄小璜，杨燕，柳铭.“3+4”模式与传统职业教育人才培养的对比研究[J].教育与职业，2016（2）：101-103.

[2]吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，2014.

[3]杨浩，朱立才，蔡长安，等.计算机网络在物联网工程专业中的教学改革与教学资源平台建设[J].计算机教育，2015（2）：56-59.

[4]樊昌信，曹丽娜.通信原理[M].北京：国防工业出版社，2014.

[责任编辑盛艳]

2015年江苏省中高职衔接课程体系建设立项课题“物联网专业‘中本’衔接课程体系建设研究”（项目编号：201544）；江苏高校品牌专业建设工程资助项目（项目编号：PPZY2015B133）；江苏理工学院通信原理课程改革专项项目（项目编号：KC13008）

程钦，男，江苏理工学院电信学院讲师，硕士，主要研究方向为无线通信技术、无线传感器网络；陶为戈，男，江苏理工学院电信学院副教授，硕士，主要研究方向为无线通信技术、无线传感器网络及物联网应用；贾子彦，男，江苏理工学院电信学院副教授，博士，主要研究方向为第四代移动通信技术、无线传感器网络、可见光通信及物联网应用；俞洋，男，江苏理工学院电信学院讲师，博士，主要研究方向为无线通信理论；支元，男，常州刘国钧高等职业技术学校信息工程系讲师，硕士，主要研究方向为计算机智能控制。

G712

A

1674-7747（2016）36-0008-04