高校内通信软件实训基地建设的研究与实施*

张笑燕，程保中，孙 艺

（北京邮电大学软件学院 北京 100876）

1 引言

近年来国家高度重视实用型专业人才培养，国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知（国发[2011]4号）中指出，“高校要进一步深化改革，加强软件工程和微电子专业建设，紧密结合产业发展需求，及时调整课程设置、教学计划和教学方式，努力培养国际化、复合型、实用性人才。加强软件工程和微电子专业师资队伍、教学实验室和实习实训基地建设”[1]。

目前，整个信息通信行业的生存与发展越来越依赖于新业务的不断推出，而新业务的推出主要依赖于大型复杂软件开发的技能。

在此背景下，在高校相关专业的学生中开展高质量的通信软件开发实训，使学生在软件工程理论技术指导下，系统地掌握通信软件开发的技能，既符合国家产业政策，又可以满足市场对通信软件开发人才的急迫需求。

2 通信软件实训基地环境的研究与建设

北京邮电大学软件学院（以下简称学院）作为全国首批35所国家示范性软件学院之一，从最初的成功申办到后续建设，都始终以通信软件为特色，主要定位于工程型、实用型软件人才的培养，从师资建设到教学培养计划的制定都特别强调实践教学。

学院早在2006年就开始利用 “教育部归国留学人员教学科研基金”建设院内通信软件实训基地。该基地以国内外学术界和工业界普遍看好的下一代网络的核心技术IMS（IPmultimedia subsystem，IP 多媒体子系统）为基础，以Open IMS（德国Fraunhofer研究所开发的一个用于教学和科研的开源IMS核心网络）作为移动互联网软件系列开发实验的核心网软件系统，以基于SIP（session initiation protocol，会话初始化协议）的软件项目开发为主题，充分利用学院已有的软件和硬件资源，为学生提供理解IMS核心理念、熟悉IMS基本操作、体验和掌握已有IMS软件系统，并在此基础上进行二次软件开发与研究的平台。目前一个用于实践教学的IMS核心网已经在该通信软件实训基地部署成功，并开发了一系列通信软件实训课程，研究出了完整成熟的通信软件实训计划和实训内容，开展了通信类课程课内实验，并支持教师和研究生在该基地中从事通信软件和通信协议的开发工作。从实践动手能力、专业技能、沟通表达、团队协作等方面，对学生进行综合素质的培养，并根据实践教学效果的反馈不断调整实践教学内容和教学方式，取得了良好的效果，积累了丰富的经验。

自2011年开始，在移动互联网高速发展的同时，面临移动互联网人才短缺的困境。一方面，移动互联网是一种新技术，其技术体系、发展模式、管理思路等需要进一步探索，相应的人才培养需要一个过程；另一方面，移动终端操作系统多样化，编程语言、编译环境等都有别于桌面互联网，对人才知识结构的要求很高，移动终端应用软件开发实验环境相对缺乏。因此，建设移动互联网教学实验环境，培养相关的专业人才，对于推动我国信息通信产业的发展具有重大意义。因此，学院开始为通信软件实训基地配置和研发面向移动互联网通信软件实训的软硬件环境和实训内容，将通信软件实训基地的实训内容与市场对通信软件开发人才的需求更加密切地结合起来。利用已有的IMS核心网，目前已经研究并建设完成了一个用于实践教学的移动互联网新型业务开发平台，如图1所示。

3 通信软件实训基地实训内容的研究与建设

目前该通信软件实训基地已经开发完成的实训内容包含Socket网络编程实训、基于IMS的移动终端软件开发和基于IMS应用服务器的增值服务软件开发三大部分，每一部分又包含一些具体的实验。

图1 通信软件实训基地移动互联网软件开发实训环境示意

3.1 Socket网络编程实训

Socket网络编程实训包含的具体实验内容有以下几个方面。

（1）基于 Socket的P2P编程实验

·Java SE（standard edition，标准版）Socket P2P（peer to peer，对等连接或点对点）编程：使用 Java SE技术实现基于Socket的P2P聊天程序。

·Android Socket P2P编程：独立安装搭建Android开发环境，并练习Android开发的基本流程；在此基础上，熟悉Android上Socket编程的相关基础知识和编程接口，完成一个基于Socket的P2P文本聊天程序。

·iOSSocket P2P编程：熟悉Xcode开发平台的使用，练习iOS终端开发的基本流程，掌握objective-C开发语言与Xcode平台下Socket编程的相关基础知识和编程接口，完成一个基于Socket的P2P文本聊天程序。

·Windows Mobile Socket P2P编程：独立安装搭建Windows Mobile开发环境，掌握Windows Mobile开发的基本流程，熟悉Windows Mobile上Socket编程的相关基础知识和编程接口，完成一个基于Socket的P2P文本聊天程序。

·Windows Phone Socket P2P编程：独立安装搭建Windows Phone 8开发环境，掌握Windows Phone 8开发的基本流程，熟悉Windows Phone 8上Socket编程的相关基础知识和编程接口，完成一个基于Socket的P2P文本聊天程序。

（2）基于Socket的聊天室编程实验

·Java SESocket聊天室编程：用Java SE技术实现基于Socket的聊天室程序。

·Android Socket聊天室编程：进一步熟悉Android移动终端上的Socket编程，学会运用Android终端界面编程元素，完成一个带好友列表功能的P2P文本聊天室，要求开发一个服务器进行聊天信息的存储转发功能。

·iOSSocket聊天室编程：进一步掌握Xcode平台下的Socket编程，熟练使用objective-C开发语言，完成一个带服务器的基于Socket的P2P文本聊天程序，实现群聊功能。

·Windows Mobile Socket聊天室编程：掌握CoreData技术，完成一个带好友列表功能的基于Socket的P2P文本聊天程序。

·Windows Phone Socket基本聊天室编程：对前述已经实现的Windows Phone系统聊天时的PC服务端进行修改，使之能够对多个连接进行消息转发；同时，对客户端进行改进，增加用户名称，实现群聊。

（3）基于JAIN-SIP的聊天室编程实验

掌握JAIN-SIP相关知识，熟悉 SIP，使用 JAIN-SIP技术实现P2P编程，开发一个聊天室系统。

3.2 基于IMS的移动终端软件开发

基于IMS的移动终端软件开发具体包含的实验内容有以下两个方面。

·基于IMS的Android P2P终端编程实验：独立安装搭建IMSDroid开发环境，并熟悉IMSDroid的框架及编程接口，完成一个基于IMSDroid的P2P文本聊天程序。

·基于IMS的iOS终端聊天室编程实验：熟悉Doubango框架的应用，掌握基于SIP的SMS（short message service，短消息业务）通信编程，了解AS（application server，应用服务器）在本实验中所起的作用，基于Doubango框架开发一个P2P文本聊天程序。

3.3 基于IMS应用服务器的增值服务软件开发

基于IMS应用服务器的增值服务软件开发具体包含的实验内容有以下几个方面。

·Open IMS网络环境搭建实验：独立搭建IMS网络环境，安装 UCT（University of Cape Town，开普敦大学）客户端工具，了解相关配置信息，在IMS核心网下使用文本聊天等基本功能。

·Open IMS用户开户实验：使用IMS网络环境进行用户注册操作，熟练使用UCT客户端工具，在IMS核心网下创建一个新用户，并能够启动UCT客户端，验证用户是否可正常使用，加深对IMS客户端通信过程的认识。

·SIPServlet入门开发实验：使用IMS网络环境进行SIPServlet开发，熟悉mobicents的SIPServlet编程环境，掌握 ASAR（application router，应用路由器）的配置。

·基于SIPServlet的聊天室业务开发实验：运用SIP Servlet所提供的 API（applicationprogramminginterface，应用程序编程接口），实现聊天室服务器，接收客户端的加入、退出、聊天消息，并自动群发聊天消息。

·基于SIP Servlet的呈现进行业务开发实验：运用SIPServlet所提供的API，实现聊天室呈现业务服务器。

4 结束语

北京邮电大学校内通信软件实训基地的建设及时落实了“国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知（国发[2011]4号）”文件中加强实训基地建设的精神，充分发挥了北京邮电大学在信息通信领域的优势，通过校内实训的方式强化了实践教学，为国家和北京市培养市场亟需的通信软件实用型人才做出了贡献。

该基地充分利用北京邮电大学中既有教学经验，又有国内外通信软件企业开发实际经验的双师型师资队伍的优势，将学校在教学上的优势和企业真实的开发环境进行了融合；将传统的较为抽象的通信软件理念具体化，培养目前通信企业和电信运营商亟需的下一代网络通信软件开发人才，也是实践教学改革的一个创新点。

该基地建设的成果已经辐射到学校的相关专业，使得相关专业的学生能从这个校内实训基地提供的高质量实训中受益。到目前为止，已经完成了软件工程专业、电子商务及法律专业共约600名本科生与515名软件工程硕士研究生的实训。参加实训的学生普遍反映收获很大，提高了通信软件的开发能力和就业竞争力。

该基地的建设为成功申报北京高等学校实验教学示范中心“通信软件工程实验教学中心”做出了重要的贡献。该基地建设的成果之一“创新实践教学体系，培养工程化实用型通信软件人才”获得了北京邮电大学校级教学成果一等奖；培养的学生荣获第4届英特尔杯全国软件创新大赛特等奖。

基于该基地的建设以及对学生通信软件开发能力的培养，IT行业某知名企业与学院建立了软件工程硕士校内实习基地的合作方式。在合作中，该企业提供实习项目以及来自该企业的软件开发项目经理，实习基地提供指导教师和场地设备。这种校内实训＋实习的方式受到学生和用人单位的普遍欢迎。

该基地已经建设成熟的实验实训内容目前已整理编写成《移动互联网软件开发实验指导》一书，将于2013年9月由人民邮电出版社出版。学院也将争取将该基地建成学校的一个品牌，辐射到国内其他高校，为其他高校相关专业的学生提供通信软件方面的实训，以培养出更多国家亟需的通信软件人才。

1 国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知,2011