物联网技术下计算机网络工程专业建设研究
2022-03-25杨彩冉
杨彩冉
(赤峰工业职业技术学院 内蒙古赤峰 024000)
在现代社会发展过程中,计算机网络领域的专家培养越来越多,这是因为科技创新的速度越来越快,如果国家科技产业的发展水平不高,将会对我国在国际舞台上的地位造成严重影响,对国家的发展和进步也会产生制约作用。因此,对计算机网络专业技术人才的综合素养提出了更高要求,人才需求量也在递增。在这样的现状下,全国高校非常重视计算机网络领域专家的教育和培养,为了做好高素质计算机专业人才培养工作,在计算机网络建设工作中,当前大多数高等院校均基于物联网技术,决定了建设专业的方向和目标。
1 计算机网络专业工程建设状况
在21世纪,中国非常重视在计算机网络系统中融合物联网技术,但可以看到,在计算机网络的实际建设中还存在很多差距。不可忽视的是,大部分高等院校内部制定的教育体系并不正确,教育规划缺乏科学性与合理性,熟悉物联网技术的教师资源匹配失衡,甚至连实验设备都需要改进。所有这些问题都直接影响到中国的物联网专业人员的教育和培训[1]。此外,许多大学对计算机网络工程课程重视程度较低,形式主义严重。根据上述研究和分析,可以得出结论,这是中国计算机专业人员短缺的主要原因。因此,为了在高校中充分利用物联网技术、合理设计和开发计算机网络工程项目,应重视计算机专业人才的培养工作,优化计算机网络专业教学模式,有效运用正确的方法,不断提高高等院校的理念和认识。作为计算机专业人员集中的地方,高等院校应发挥主导作用,确保学生能更积极主动地对待计算机网络编程,实现专业的全面和长久发展。
2 基于物联网技术的计算机网络工程专业建设路径
2.1 确定正确的物联网技术发展方向
物联网技术与互联网技术之间联系紧密,互相影响和促进。在物联网技术体系中,互联网技术是重要组成部分,其中,射频标签和传感器网络技术也属于物联网技术的内容,这项技术能够有效实现物与物之间的交流对话,使人与物之间建立起了一种联系,同时,也建立起完整的现代化的网络信息系统。要想推动物联网技术的发展,由于计算机学科能够进一步完善物联网知识,所以必须要将计算机设计作为计算机网络工程专业建设的一个重要前提。从技术组合结构来分析,物联网架构主要可以包括三大层次,分别是感知层、网络层和应用层[2]。根据相关研究结果,在传统的计算机网络工程专业建设中,对引导学生开发和应用计算机软件的关注度更高,核心的内容是设计和搭建,从而建立起浓厚的计算机网络教学氛围。在实际的计算机网络工程建设中,物联网技术的利用率并不高,相反,传统的计算机网络工程专业会被应用得更多。因此,要有效发挥物联网技术的作用,相关专业技术人员不仅要对和物联网技术有关的知识资料进行全面了解和熟悉,还需要正确认识到物联网技术在未来的发展方向和趋势,正确认识到物联网技术的作用,与此同时,必须根据实际需求,科学补充和完善应用层与感知层。此外,计算机网络专业技术人员还科学借鉴传统的计算机网络工程的优点,将物联网技术融合到计算机网络工程中,同时,还要合理调整并优化高校计算机网络专业课程内容,这样才能做好优秀的物联网技术专业人才培养工作。
2.2 高校计算机网络工程专业人才的培养方案
目前,我国社会发展形势与过去相比产生了很大的不同,对人才培养的重视程度提高,尤其是培养大量的高水平的IT 人才,已经成为国家重点关注的内容。然而,由于不同的高等院校在重视程度上存在明显不同,高校计算机网络技术专业教学上也存在各种差异。在这种情况下,教育部门应联合各高校制定符合当代教育事业发展的培训方案和教学机制,为计算机网络人才的培养提供相应的软件和硬件设施。此外,由于各行业与日常生活中经常会运用物联网技术,高等院校在实施计算机网络技术教育时,需要做好物联网技术的深度分析工作,正确运用适宜的针对性教学方法,必须保证完善计算机网络工程的教学模式,因地制宜,对教学内容和方法进行创新,充分调动计算机专业学生的学习积极性,进一步创新教学内容和方法,这样可以调动计算机专业学生的学习动力,对实践教学的参与度更高,以此获取最为理想的效果。
2.3 完善计算机网络工程专业人才培养模式
不断提升计算机网络项目开发建设效率,高校应注意制定更加全面、可靠的计算机网络专业教学模式和人才培养模式。据调查研究,计算机网络技术的教育模式由4个部分组成:人才的专业实践能力;创新能力强化方案;人才培养模式评价机制;计算机专业理论知识结构。在上述内容中,创新能力强化方案与计算机专业实践人才培养教育模式的评价机制发挥的价值作用尤为重要[3]。因为,高等院校只有紧跟时代发展潮流,不断更新自身思想观念,才能适应时代发展的需要,才能构建出更有特色的网络模式,才能正确引导和培养学生的网络学,全面培养学生的创新思维和自主学习能力。只有建立更完善的人才教育模式评估机制,才能发现高等院校教育模式中存在的问题,并及时采取措施加以解决。正确有效的教学模式能够让学生深度了解优质学习内容,不断增强学生的专业综合能力。
3 基于物联网技术的计算机网络工程专业建设优化策略
物联网并不局限于计算机网络的应用,还可以与其他专业相结合。为此,高等院校应积极构建更具特色、有利于网络技术建设的教育体系,在实际情况与教育和数据之间确定物联网的具体教育目标,全面创新课程体系。
3.1 科学制定高校计算机网络工程专业人才培养目标
在物联网技术的基础上,高校计算机网络工程专业课程重点内容应当是数据信息处理技术,发展养学生的信息核心素养,确保学生毕业后能在照明行业、科研单位和信息产业中应用物联网技术,发展成为具有扎实的理论知识基础和娴熟的实践技能型人才。
为了培养学生的专业技能,最好做到以下要求[4]。(1)熟悉和了解计算机科学体系与时间工程、网络技术等理论知识与实践方法,有大量的基础理论知识。(2)熟练掌握和使用物联网传感层的传感技术及5G 无线通信技术的相关知识和技能。(3)能够操作和维护各类网络系统,具有较高的分析、开发和设计能力。(4)能参与照明行业物联网的科学研究。(5)深入了解计算机网络和物联网的发展现状及未来网络技术发展标准的方向,基本了解并掌握数据和文献检索的方法,能熟练地利用互联网获得必要的信息内容,并能检索信息。
3.2 高校计算机网络工程专业课程教学主干
对于当代高校内部计算机网络工程专业在读学生来说,关于物联网专业的课程应该设置学习目标,提高学生的专业技术实践能力,培养学生的创新意识和立体思维。在未来,学生将有机会对计算机网络专业知识和物联网基础知识进行深度学习,了解网络分析和设计技术,以及灵活使用物联网的技能。物联网感知层的功能对现实世界的信息进行捕捉和汇总。因此,网络工程师所学校的物联网基础课程主要包括计算机物理层课程知识体系,同时,结合通信原理课程、射频技术课程、传感器技术课程、5G无线通信课程等,使学生对物联网传感器层有更深的理论认识。对于物联网网络层,大部分知识内容在传统的网络工程专业中已经有所涉及,只需要整合无线传感器网络和自服务网络的理论课程,就可以有效提高学生对物联网网络层的理解和认识。在物联网应用层,要结合各行业的具体需求,构建信息管理平台,充分整合行业的应用功能,集成相关内容服务。在应用层,各机构可以联合起来,开设物联网信息处理技术、物联网应用编程和具有独特行业特点的自助式无线网络应用课程。物联网安全技术课程不仅涵盖3个物联网级别,还包括综合技能课程。
3.3 计算机网络工程的专业实验
要想不断提高学生在计算机网络技术和物联网技术领域的实践应用能力和科研能力,就必须多进行专业实验,搭建综合平台,提升实践能力和创新能力,引导学全面熟悉和了解网络和物联网技术的原理和实际应用。网络技术的实践环节主要由毕业前的实践阶段、计算机基础实践、课程设计、生产实习和毕业设计5 个部分组成。在专业实验教学过程中,开设面向对象专业课程、无线传感器网络实践课程、物联网扩展实践应用课程、数据结构应用和C语言开发课程等。
3.4 联合各学科专长,结合自身发展
每个学科都有自己的特殊性和特点。多样性是一个学科生存的秘诀之一,任何实行“闭关锁国”政策的学科都会导致其建设走入“死胡同”。所以要学会利用其他领域的优势,弥补自己的弱点。例如,物联网工程是一个新兴领域,而网络工程隶属于计算机,虽然两者都是计算机网络学科,但它们之间也有一些区别,当代高校计算机网络工程学科能够利用物联网技术工程的优势,物联网工程是以互联网和计算机为中心而兴起的学科,是学科改革的重点。当前的时代已经进行入了“新互联网”时代[5],如果网络工程只遵循原有领域的发展方向,很快就会被时代的洪流淹没。从另一个层面来看,大物联网建设工程是新成立的一门专业学科,它在制度、评价方面存在着多种缺陷和弱势。大物联网可以依托一些比较完善的大物联网体系,实现真正的互补,这与新时代学科建设改革趋势相符。
3.5 优化基础课程,做好人才培养工作
大类招生是指报考的新生从小就要接受大类培养,等到高年级时就开始划分专业,划分专业的依据是学生的兴趣和成绩,这是大学教育改革的一个重要步骤,因为它可以减少学生选择专业的随意性并不感到后悔。在学生学习的过程中,各高校非常注重基础课程的重要性,所以他们更加重视数学、物理和力学等基础课程。在培养学生的过程中,大学意识到基础课程的重要性,所以各大高校更加重视基础课程,如高等数学、物理学、力学等。而大类的学习也是一个重点,大类的学习也使基础课的科目可以取长补短,在低年级可以了解基础课的所有科目,使他们可以用共同的眼光来看待自己的专业,这就不断揭示了学生自己学习的优势,因此,在网络工程教育改革中,最好在基础课的类别中引入专业。因此,在网络工程教育改革中,最好在基础课的类别中引入专业,在第一年就能了解基础课的所有科目,让他们用共同的眼光看待自己的专业,不断显现学生学习自己专业的优势,最好是将专业引入大类招生。国内很多大学都是这样做的,很多计算机和信息技术在进行大类招生时都会引入网络工程和互联网专业,最终取得的教育效果也是较为理想的,有很大的推广价值。但大类招生后,对核心课程的要求会有所提高,如核心课程要包括主课内的所有核心课程的学习,要注意相关学科之间的辩证关系,所以在大类招生过程中,学科改革是完善核心课程的重点[6]。
3.6 完善教师队伍,提升教学质量
网络工程在中国已经有十多年的发展历史,但与一些老专业,如机械工程和土木工程相比,它仍然是一个年轻的专业,这也导致了计算机科学教师数量的增加。再者,计算机科学教师应该得到培训。网络技术是一个产生于新时代的新兴专业,最大的特点就是发展迅速,更新换代的速度较快,因此,计算机专业也需要不断学习。此外,教师也应该加快课程方面的改革,重视教学方法,提高自身能力,提高教学质量。任何学科如果不在实践中进行,就注定要失败,因为讲授理论本身就会使课程变得枯燥乏味,而学生也没有将理论付诸实践的过程,这意味着他们所学的理论没有被使用,这对学生学习相关知识产生了负面影响。造成这种情况的原因是所有学科的课程中都有实践环节,这对所有学科都很重要。
4 结语
综上所述,在当前物联网快速发展的社会背景下,物联网技术的应用范围愈加广泛,而要想推动该行业的发展,就必须进行人才的培养。因此,物联网产业对复合型人才的需求必须要将计算机网络工程专业建设作为重要基础,对物联网技术进行深入研究和探索。同时,将传统环境下的网络工程专业与校内有竞争优势的学科进行有效结合,构建出具备行业特色的人才培养模式,从而进一步促进高校网络工程专业的全面、可持续发展,更加明确、合理地确定高校计算机网络工程骨干的发展方向。