基于CDIO模式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置課程教學(xué)改革研究與實踐

摘要： CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate，構(gòu)思-設(shè)計-實現(xiàn)-運行)是國際創(chuàng)新型工程教育模式。將CDIO國際化教學(xué)工程教育模式應(yīng)用于“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置”課程，建立了基于工程教育模式下的新型授課體系。通過把工程項目和授課體系有機結(jié)合，以激發(fā)學(xué)生的課程學(xué)習興趣為起點，以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置需求為導(dǎo)向，使學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置能力有了很大的提升，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： CDIO； 教學(xué)改革； 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置； 工程教育

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228(2012)10-50-03

引言

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置課程是計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的核心專業(yè)課程，它在整個專業(yè)課程中起到了承上啟下的作用，對于網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的人才培養(yǎng)起著關(guān)鍵性的作用。該課程改變原來傳統(tǒng)的理論講授型為現(xiàn)在的工學(xué)交替，教、學(xué)、做、評四位一體化的模式；以職業(yè)技能培養(yǎng)為目標，以真實項目和任務(wù)為載體，以真實的工作環(huán)境作為保證，以簡單的宿舍網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到復(fù)雜的校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為主線設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)。

1 CDIO工程教育模式介紹

為了應(yīng)對經(jīng)濟全球化形勢下的產(chǎn)業(yè)發(fā)展對創(chuàng)新工程人才的大量需求，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)從2000年起組成跨國研究組，經(jīng)過四年的探索研究創(chuàng)立了CDIO工程教育理念，成立了CDIO國際合作組織，并制定了CDIO能力大綱。CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate)，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習工程。CDIO工程教育理念就是要以此全過程為載體培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，此能力不僅包括個人的學(xué)術(shù)知識，而且包括學(xué)生的終生學(xué)習能力、團隊交流能力和大系統(tǒng)掌控能力。CDIO理念不僅繼承和發(fā)展了歐美二十多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實施以及檢驗測評的12條標準。

我國高等工科教育的迫切任務(wù)是盡快培養(yǎng)與國際接軌的中國工程師，然而我國工科的教育實踐中存在不少問題，如重理論輕實踐，強調(diào)個人學(xué)術(shù)能力而忽視團隊協(xié)作精神，重視知識學(xué)習而輕視開拓創(chuàng)新的培養(yǎng)等問題。2005年，汕頭大學(xué)開始學(xué)習研討CDIO工程教育模式并加以實施，現(xiàn)在已經(jīng)取得了明顯的效果。我國現(xiàn)已有39個高校加入了CDIO國際合作組織。

2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置改革前面臨的問題

從2003年開始，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置課程在信息技術(shù)專業(yè)作為必修課開設(shè)，有關(guān)部門雖已組織撰寫和審定了該課程的教學(xué)大綱和授課計劃，但該課程尚處于起步階段，缺少教學(xué)經(jīng)驗，需要不斷地摸索；同時也缺少對市場的調(diào)研，課程基本是沿襲本科的“學(xué)科型”體系。因此，目前所開設(shè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置課程傾向于理論教學(xué)，實踐環(huán)節(jié)較少，理論與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)脫節(jié)。這樣的教學(xué)容易讓學(xué)生感到枯燥乏味，產(chǎn)生厭學(xué)情緒，教學(xué)效果自然不理想。

3 基于CDIO工程教育模式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置課程教學(xué)改革

CDIO是“做中學(xué)”和“基于項目教育和學(xué)習”(Project based education and learning)的集中概括與抽象表達，這與我國高職教育人才培養(yǎng)模式改革的原則不謀而合。

《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》指出，要積極推行與生產(chǎn)勞動和社會實踐相結(jié)合的學(xué)習模式，大力推行工學(xué)結(jié)合，突出實踐能力培養(yǎng)，改革人才培養(yǎng)模式。下面本文將從課程定位、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法三方面闡述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置課程的改革情況。

3.1 課程定位

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置課程是計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的必修課，是我院計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程體系中“組網(wǎng)”模塊的核心課程，它的前續(xù)課程是計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，后續(xù)課程是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與實現(xiàn)、計算機網(wǎng)絡(luò)安全以及畢業(yè)設(shè)計等。該課程主要是培養(yǎng)“選購—安裝—配置—管理設(shè)備”的高技能型人才，在項目的訓(xùn)練中要求學(xué)生學(xué)會交換機、路由器的工作原理等知識，訓(xùn)練學(xué)生選購、安裝網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等技能，養(yǎng)成節(jié)約成本、安全規(guī)范操作的良好職業(yè)態(tài)度。

3.2 教學(xué)內(nèi)容

⑴ 教學(xué)內(nèi)容的選取

教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)改革課程建設(shè)的核心，是打造精品、提升質(zhì)量的先導(dǎo)。針對網(wǎng)絡(luò)專業(yè)培養(yǎng)目標，按照網(wǎng)絡(luò)專業(yè)所對應(yīng)的崗位職業(yè)能力的基本要求，參考網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)及職業(yè)技能競賽大綱，與行業(yè)企業(yè)密切合作，圍繞崗位所需要的知識、能力、素質(zhì)方向，來選取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置課程的教學(xué)內(nèi)容。

通過系統(tǒng)分析職業(yè)崗位的主要工作任務(wù)，確定了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置課程主要面向的崗位是網(wǎng)絡(luò)管理員，而該崗位的典型工作任務(wù)主要有四個，即管理和維護網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)平臺、管理和維護網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、管理和維護企業(yè)應(yīng)用服務(wù)器、管理和維護用戶終端。依據(jù)專業(yè)和課程定位，主要培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理和維護能力；根據(jù)目標要求，選擇崗位典型工作任務(wù)；根據(jù)所要完成的管理和維護網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作任務(wù)，確定崗位所需的技術(shù)能力范圍；通過對技術(shù)能力的分析，得出學(xué)生需要學(xué)習的知識；將知識進行序化、優(yōu)化，形成綜合性的項目，最終確定課程教學(xué)內(nèi)容的過程，如圖1所示。

⑵ 教學(xué)內(nèi)容的組織

每個項目均按網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選購、安裝、配置、管理的流程設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)加強實際操作能力的培養(yǎng)目標構(gòu)建實踐環(huán)節(jié)，創(chuàng)設(shè)“項目導(dǎo)向”和“任務(wù)驅(qū)動”相結(jié)合的教學(xué)模式，創(chuàng)設(shè)仿真的工作流程，融“教、學(xué)、做、評”為一體，創(chuàng)設(shè)仿真的工作崗位，實現(xiàn)課堂與實訓(xùn)場地一體化。

聘請企業(yè)專家與校內(nèi)教師共同將綜合性項目分解為單個任務(wù)，以“校園網(wǎng)設(shè)備安裝與配置”項目為例對項目進行任務(wù)分解的情況詳見表1。

3.3 教學(xué)組織與實施

在具體教學(xué)實施之前，首先要選擇一個方便于小組教學(xué)的教學(xué)場地。在該課程實施時，我們主要采用小組學(xué)習方式法。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實訓(xùn)室共有36臺PC，將學(xué)生分成6個小組，每個小組配置6臺PC，按圓桌式擺放；每小組一個立式機柜，小組設(shè)備均按系統(tǒng)設(shè)計要求安裝在機柜內(nèi)。

在具體教學(xué)實施時，采用“五步”教學(xué)法，每個任務(wù)均按以下五個步驟進行教學(xué)，如圖2所示。

步驟1：任務(wù)分析

教師上課前利用極域電子教室實現(xiàn)對學(xué)生電子點名，考查學(xué)生的出勤勞情況，作為6S管理的依據(jù)之一；然后用極域電子教室以任務(wù)卡形式分發(fā)任務(wù)，分析任務(wù)的具體要求，展示任務(wù)完成后的效果。

步驟2：任務(wù)設(shè)計

教師先講解與該任務(wù)相關(guān)的知識點，然后由學(xué)生以小組形式在指定的時間內(nèi)討論該任務(wù)的實現(xiàn)，提出實現(xiàn)方案，確定小組方案后，將由一名同學(xué)展示本組的方案。學(xué)生在學(xué)習相關(guān)知識、理解相關(guān)知識的過程中，同時進行方案的設(shè)計，實現(xiàn)“學(xué)中做”。然后教師對小組的方案進行點評。

在此過程中，既可鍛煉學(xué)生的小組協(xié)作精神，也可培養(yǎng)學(xué)生的時間觀念。每組選一個學(xué)生作為小組長，小組長負責記錄在該任務(wù)設(shè)計過程中本組同學(xué)的表現(xiàn)，這可作為該任務(wù)的個人評價依據(jù)之一；教師評判小組展示的方案，將其作為小組評價的依據(jù)之一。

步驟3：任務(wù)實施

依照任務(wù)要求，完成任務(wù)功能。先由教師利用極域電子教室或多媒體投影儀進行演示任務(wù)的實施過程，然后由學(xué)生采用仿真平臺模仿任務(wù)的實施。學(xué)生在模仿過程中，一邊模仿教師網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置步驟，一邊練習網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置命令其他參數(shù)的使用，實現(xiàn)“學(xué)中做”。

在此過程中，可培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析、解決問題的能力。

步驟4：思考和訓(xùn)練

在任務(wù)實施的基礎(chǔ)上，將內(nèi)容進一步綜合化，提出課堂訓(xùn)練的內(nèi)容，學(xué)生在綜合訓(xùn)練時，有部分內(nèi)容是課堂實踐的內(nèi)容，有部分內(nèi)容是課堂實踐內(nèi)容的延伸，學(xué)生要在這個環(huán)節(jié)進一步鞏固已學(xué)知識，同時學(xué)習綜合運用知識的技巧，實現(xiàn)“做中學(xué)”。

在訓(xùn)練結(jié)束時，由一至二位同學(xué)展示訓(xùn)練的內(nèi)容，以鍛煉學(xué)生的表達能力，同時作為小組評價與個人評價的依據(jù)。

步驟5：拓展提高

先由師生共同總結(jié)，教師總結(jié)任務(wù)實施的思路和解決方法，學(xué)生總結(jié)在配置過程中容易出錯的地方；然后教師布置課外拓展任務(wù)。學(xué)生在進行課外拓展任務(wù)的實踐過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生向更深、更廣的知識學(xué)習。通過完成拓展任務(wù)，提高學(xué)生的自身技能，實現(xiàn)“做中學(xué)”。

在此過程，主要培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、搜索資料、查找資料的能力。

3.4 教學(xué)方法與手段

充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段促進教學(xué)活動的開展。利用學(xué)院配備的能滿足教學(xué)需要的極域電子教室、專業(yè)計算機設(shè)備實訓(xùn)室以及仿真軟件Cisco Packet Tracer進行課程教學(xué)，具體如表2所示。教師利用多媒體課件講解任務(wù)要求及相關(guān)知識，用Cisco Packet Tracer演示任務(wù)實施過程及展示設(shè)備配置后的運行效果。學(xué)生先通過仿真軟件進行知識的模仿與實踐，熟練后再使用計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行真實環(huán)境的安裝、配置、管理。通過這些先進的教學(xué)手段，提高了教學(xué)的直觀性和生動性，從而提高了總體教學(xué)效果。

4 結(jié)束語

針對畢業(yè)生出現(xiàn)的上崗適應(yīng)慢，缺乏團隊工作經(jīng)驗，溝通能力和動手能力較差，缺乏創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，職業(yè)道德和敬業(yè)精神等人文素質(zhì)較低等問題，我們以先進的CDIO工程教育理念為指導(dǎo)，對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置課程進行了一系列的教學(xué)改革，使學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置與管理能力得到了極大的提升，取得了良好的教學(xué)效果，達到了現(xiàn)代工程教育改革的目標。今后我們還將不斷努力，逐步完善網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與配置課程教學(xué)改革的每一個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)適合產(chǎn)業(yè)需要，具有實踐創(chuàng)新能力的工程建設(shè)人才。

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