第二届全球未来网络发展峰会

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新工科背景下的未来网络人才培养

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我们这个学院其实通讯学院有一定的关系的。这一次受黄老师的命题作文,想未来网络的新工科的培养,在2013-2017年四年时间,我们参与了一些专业认证,专业设施以及院校的升级工作,有一些了解,尤其是新工科,做了一些了解。早上几个院长讲的物联网都是未来网络的源泉或者是未来网络应用。

报告大概分这么三个方面,第一个是根据我的理解,业态方面。第二个是新工科的背景。第三个就是聚焦未来网络这个方向下面的想法。

昨天大报告刘院士讲了,当前定心网络三个挑战,也就是网络不安全、不可控、不可管问题突出,传统网络结构不灵活。刘院士未来网络持续扩大将网络服务质量有更高的要求。这里面出现了对于传统物联网的挑战提出非常高的要求,要满足社会经济的深度融合,物联网急需改革。

针对这个情况,学术界、产业界和标准化组织全面推进SDN,改变先有的网络生态圈,从传统的网络架构到SDN的转型,成为新的市场增长点,以腾讯、百度等为代表。新一代的基于软件化运营商网络成的新的趋势。SDN已经在移动核心网、移动回传网。

有人说第一次互联网革命的产业内务,第二次是在主要消费行业,比如说电子商务,第三次应该是网络革命,互联网和实体经济融合,也就是未来网络。未来网络应该说是网络革命的第三次革命,它的特征这几个比较权威,大容量、开放性、安全性等等,根据刘院士的想法,未来大概有六个选项,第一个就是这两天做的SDN。未来网络既是面向普遍用户的消费互联网,要有可扩展性、可管理性、更安全。未来网络要有三大领域,地面网络,或者叫固定或移动互联网,第二个是空间信息网络,第三个是航空和水下信息网络,这个也是SDN面向军事民用航空平台和海面水下平台的组网。

有一个叫软件定义卫生网络,最早的是DSS,传统的网络是一体化的,网络要进行扩展,也是和地面互联网一样,有人提出传统的DSS网络,加上天基一网络和基于OPNEFLOW的SDN的技术结合起来。这是一个架构。

在平台方面有人提出来软件定义卫星,这个计划今年6月份发射第一个在轨的卫星。借助基于软件容错技术的分布式并行计算环境。下面发展软件定义相机、软件定义雷达、软件定义通信等新型载荷创造了条件,为发展软件定义创造的基础。

航空平台,在去年我们承担了一个项目,这里面我们提出通过航空平台,这里面需要不同平台,需要不同的服务,涉及到一个地质的问题。还有水下的,去年应该说我们跨界网络,水下通讯等等。从地面互联网延伸出来的概念像空间海面、水下不断蔓延的趋势。

从2005年以来,未来网络方面已经取得很多研究,在未来网络架构方面包括GENI等等。我认为除了工程实践以外,从以下七个方面来做进一步的研究,比如说新型的光网络研究,跨层通信的研究、网络虚拟化技术、身份与位置分离协议的研究,、网络安全、网络融合、建立大规模实验平台。从这个研究方向就可以辐射出下一步市场的需求,未来2021年以前,SDN和NFV,全球网络正在进一步预测,巨大的变革时代,给业绩提供了环境,为人才培养提供了新的要求。刘院士认为未来网络全球基本处于同步发力,为我国抓住互联网弯道超出的历史机遇、争取国家在未来网络领域的话语权和主动权。

互联网与实体经济的深度融合衍生出了万亿级的市场规模。随着SDN技术和应用的快速发展,未来产业界的发展将需要一大批既井筒网络技术、又具备软件开发能力的符合型人才,甚至需要懂SDN又懂得人工智能、及其学习等前沿技术人才。我们认为适应未来网络研究和发展的新型人才培养成为首要任务。一定是在新工科背景下未来网络人才的培养势在必行。

人才培养,当前未来网络包括SDN架构的概念的提出,为未来网络人才培养打下学科基础,SDN和NFV小规模成功实验,为未来网络工科人才培养提出市场的需求。新时期未来网络。

现在我们看到未来网络这个学科和这个方向,人才培养一些情况,首先看一下,目前未来网络研究或者是产业的人才,来源大概主要是这么四个专业,就是通信工程专业第二种计算机专业,第三个网络工程专业,第四个是物联网专业。

2012年专业目录里面,这些目录都是我们网络工程相关的一些专业,但是这些专业我们叫做新的专业还不叫新工科专业。2015年申报的一些新的工科专业,绿色的这些都是与我们未来网络相关联的专业,都是新工程专业,涵盖我们讲新工科专业。关于新工科背景提出来,目前是比较认同的,新工科的四个场景,第一个是复旦共识,这里面主要是内涵特征,参与主体、主体作用、路径选择,,第二个是天大行动,确定了发展目标和路线,第二的浙大计划,核心提出了“千生计划”同时确定了大家申报的612个项目的指南,后来是北京指南发布了这些项目,目前新工科的建设应该是五位一体。自身具有与行业很紧密的联系。浙大地处江浙一带,主要是对工程科技创新和产业创新发展。第二个是高校,这里面是本质的学科综合一个优势,牵扯到的是复旦,催生新技术和孕育新技术的产能发挥一定的技术,第三个是地方高校,这个牵头是上海工程大学。下面是第四个方向,行业企业,主要是行业协会。最后一个是教育部和主管部门,起到协同作用。

新工科是国家战略和国家的角度,2020年形成了建设模式,主动适应新技术,新产业和新发展,2030年基本完成,实现中国特色世界一流的工程教育体系,有力支撑国家创新发展。

新工科到底是什么?早上几位老师讲了一些概念,第一个观点和咱们领域的人工智能差不多,老工科对应的传统产业,新工科对应的新型产业。第二个关键是比较全面,认为包含新型工科,进行升级改造交流,第二个是新工科,是指民向新技术和新产业发展而重塑,重组一批新型技术,我们认为新工科就是这样。我觉得最完整的是第三个新工科是指新的工科教育范式,适应新经济发展所需要的而产生的工科新形态,我们新生的一些产业,还是用了以前老的教育的方式,这个新工科还是不能满足这些需求,所以说应该说不老的工科和新的产业都要是一个全新的范式。

这个是因为目前背景很像的。新工科是基于国家战略发展新需求、国家竞争新形势、而提出我国工程教育改革方向。新工科的一些做法和模式逐渐被辐射到理科甚至文科。它的内涵非常高以立德树人为引领,为引领,以应对变化、塑造未来为建设理念,以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径,培养未来多元化、创新型卓越工程人才,具有战略型、创新性、系统化、开放式的特征。这个改革难度应该是非常大的,不是一时半会就能够完成的。

第一个背景服务国家,战略发展新需求,应该说两个一百年要实现目标,人才培养是核心,这个理念不改变,这个目标依然实现有问题。比如说“中国制造2025”“互联网+”“网络强国”等等。第二个是构筑国家竞争优势。创新驱动已成为许多国家的战略,相信国家一些大国相继提出了针对国际教育的一些改革,比如说美国的德国的等等,这些里面应该说主要重塑这个人才培养体系,借此增强国家实力,我们国家的创新很多创新都是增量创新,就是原创特别少,在我们人才培养体系里面,很多做法已经远远不适合。加快工程教育的改革,才能够实现我们公主国家精准优势根本举措。第三个最直接的就是社会产业升级和发展,新技术、新产品、新业态、新模式提出了新的要求,需要的人才应该说是不仅仅是专业里。培养入符合时代发展,产业需求的新生态。为什么我们现在没有培养出所需要的人才呢?其实工科教育有这么几个问题。第一个是学科壁垒,高考是硬式教育,进入大学以后,过分专门化、过早专门化、通识教育部足,这个是一个适应的问题。新型工科评价体系不具完整。限制了工程人才的大工程观。很多学生知识面临着“毕业即过时”的尴尬。第三个本研隔断,降低了工程人才的培养效率。第四个也就是最关心的就是小企隔阂,阻碍了工程人才市场的匹配,尽管我们现在说有很多的企业像设立了很多基地等等,但是作用发挥的怎么样?所以这个是我们最大的问题,就是我们的学生适应企业、适应社会能够不足,这跟我们也有关系。第五个是师生淡漠,压抑了迥成人才的培养分为。扩招以后,教育资源严重受限。我们上大学的时候有辅导员,应该说师生关系比较融洽的,现在老师有课程任务,哪有时间同学生交流,导致师生之间的交流有很大的隔阂。校园文化和其他文化交流影响了对人才培养的效果。这五个的原因,新工科培育的时候从更高层面应该打破这五个壁垒,有可能对新工科教育实现新的转型。

浙大从去年开始已经有一些新的范式,他们做了几个实验,第一个创立了机器人+人工智能。这个是他们整合了控制科学与工程、计算机科学与技术两大专业学科的资源。这个专业的目标面向信息化与自动化、计算机与人工智能等领域,培养深厚的理论技术基础,严密的逻辑推理能力、新的动手实践能力。

第二把金融和数学进行融合,依托经济学院和数学学院培养深厚的理科基础,熟练的金融市场的实务技能,具有全球视野的交叉符合型高级创新人学生完成血液后将获得经济学和理学双学位。

我感觉下一步未来网络的人才培养新工科,做的事情还是五个方向,第一个创新专业课程设置,第二个创新教学方法,建设有创业经验的师资队伍,注重实验实训课程,建设创新创业基地。对未来网络培养方向,本科教育有两个,设立了新的未来网络专业,目的打好基础,培养周期4年。在大二、大三基础上加特色课程,培养周期2-3年,可以更或培养未来网络所需要的人才。二是研究生教育,三是社会培训和专业培训,针对传统培养长时间与社会需求击破性的矛盾。未来网络属于发展中的继承创新型,技术指示体系还不清晰,产业涵盖面宽,边界难以界定。一是充分发挥源学科的学科基础与优势,二是从未来毕业生可能从事的就业岗位和结业能力需求方面出发,反过来审定设计的培养目标,对课程体系和进行取舍。

从培养目标上面讲,应该知识结构合理,具有扎实的电子技术、现代传感器和无线网络的技术。培养机制方面,作为新工科的未来网络,应该由高校,行业企业、第三方机构政府多元参加,共建产教融合、校际互动。

我大概就讲这么多,谢谢大家。