CDIO教育模式下高職信息安全專業(yè)教學(xué)改革探索*

張 博，南淑萍，朱慶友

（1.亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系，安徽亳州236800;2.阜陽(yáng)師范學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院，安徽阜陽(yáng) 236037）

1 CDIO概念

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，信息安全已經(jīng)得到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注.特別是在今年的全國(guó)兩會(huì)上，習(xí)近平總書(shū)記的講話，第一次將網(wǎng)絡(luò)信息安全提升到國(guó)家戰(zhàn)略上.社會(huì)亟需大量信息安全人才，充實(shí)到企事業(yè)單位，攔截網(wǎng)絡(luò)黑客攻擊，部署網(wǎng)絡(luò)安全方案.目前很多高職院校都設(shè)置了信息安全專業(yè)，在制定人才培養(yǎng)方案的時(shí)候，只是簡(jiǎn)單地將本科院校的課程體系進(jìn)行壓縮套用，并沒(méi)有從高職教育的特點(diǎn)出發(fā)，為高職學(xué)生量身定做，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，因此沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果［1］，不能真正地體現(xiàn)高職教育的特色.

高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)是學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，但是目前一些院校在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，仍然存在重理論輕實(shí)踐、重知識(shí)輕創(chuàng)新等問(wèn)題，造成畢業(yè)生上崗以后，所掌握的職業(yè)技能不能滿足工作崗位的需求.隨著以“工學(xué)結(jié)合”為核心的教育理念的貫徹，各高職院校都在積極將工程項(xiàng)目化模式引入到實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)［2］，可是在具體實(shí)施中，由于受傳統(tǒng)教學(xué)模式、教師實(shí)踐能力、企業(yè)參與度等因素制約，致使工程化教學(xué)偏離了原本的初衷，未能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的目標(biāo).

CDIO（Conceive－Design－Implement－Operate）模式，即構(gòu)思－設(shè)計(jì)－實(shí)施－運(yùn)行，是目前國(guó)際上成熟的工程培養(yǎng)模式，已經(jīng)在歐美很多國(guó)家得到推廣，大大推進(jìn)了職業(yè)技能人才的培養(yǎng).CDIO教育模式從2000年起，由美國(guó)麻省理工學(xué)院等四所大學(xué)發(fā)起，經(jīng)過(guò)在高校中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，取得了較好的效果.它將課程教學(xué)模擬成產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，進(jìn)而將教學(xué)模塊劃分為子項(xiàng)目，讓學(xué)生以主人的角色，參與到各個(gè)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，產(chǎn)品的完成過(guò)程實(shí)際上就將整個(gè)教學(xué)過(guò)程實(shí)現(xiàn).CDIO人才培養(yǎng)方案將學(xué)生所需的能力具體分為邏輯設(shè)計(jì)能力、職業(yè)能力、合作能力和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能力四個(gè)層面，通過(guò)各個(gè)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，考核了解學(xué)生的掌握程度［3］.CDIO教育模式的實(shí)施，將學(xué)生的在校學(xué)習(xí)過(guò)程和企業(yè)的崗位工作過(guò)程進(jìn)行融合，從而使學(xué)生獲得的預(yù)期的崗位能力.

為了滿足信息安全行業(yè)對(duì)人才的需求，深入探索“工學(xué)結(jié)合”的教學(xué)模式改革，本文將CDIO工程教育模式應(yīng)用于信息安全專業(yè)的教學(xué)改革中，重新整合課程體系，通過(guò)工程項(xiàng)目在教學(xué)過(guò)程中的具體實(shí)施，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力［4］，培養(yǎng)信息安全應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)安全咨詢等三個(gè)方向的人才，并建立完善的信息安全專業(yè)課程體系.

2 CDIO教育模式國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

在教育部的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)各高校的努力，CDIO教育模式在國(guó)內(nèi)很多高校已經(jīng)有了很好的教學(xué)實(shí)踐，取得了較好的推廣效果.

1）2007年11月，教育部組織召開(kāi)了2007 CDIO國(guó)際合作組織會(huì)議，40多所國(guó)內(nèi)外高校的專家學(xué)者對(duì)CDIO工程教育的改革和實(shí)施進(jìn)行了深入探討.

2）2008年9月，CDIO教學(xué)改革研討會(huì)在北京交通大學(xué)召開(kāi).CDIO教學(xué)模式的發(fā)起人、美國(guó)麻省理工學(xué)院教授、美國(guó)工程院院士Ed.Crawley教授出席了會(huì)議.會(huì)議討論并確定了了CDIO工程教育改革實(shí)施方案.

3）從2005年起，汕頭大學(xué)工學(xué)院在顧佩華教授的帶領(lǐng)下，開(kāi)始將CDIO工程教育模式應(yīng)用到教學(xué)改革中，并取得明顯效果，2006年汕頭大學(xué)成為首個(gè)中國(guó)高校CDIO成員.

4）大連東軟信息學(xué)院在繼承CDIO理念的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地將CDIO中國(guó)化和本校化，結(jié)合實(shí)際和IT行業(yè)的人才需求標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)學(xué)院IT專業(yè)的設(shè)置情況，構(gòu)建了具有東軟特色的 TOPCARES－CDIO“八大能力”指標(biāo)體系.

5）常州高職教育園區(qū)6所院校（常州大學(xué)、常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院、常州紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院、常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院、常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院、常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院）組成協(xié)同機(jī)制，探索多校共同將CDIO模式運(yùn)用到常州科教城的高職教育模式中，建立共建、共享平臺(tái)，取得了一定的效果.

3 CDIO教育模式應(yīng)用于高職信息安全專業(yè)的教學(xué)改革

1）調(diào)研行業(yè)需求，修訂人才培養(yǎng)方案

課程體系的建設(shè)是高職院校教學(xué)實(shí)施的核心，只有真正地了解到企業(yè)對(duì)崗位人才的專業(yè)需求，才能夠制定出契合工作崗位要求的課程體系.我們通過(guò)與相關(guān)信息安全企業(yè)的專業(yè)人士座談、到企業(yè)實(shí)地調(diào)研等方式，進(jìn)一步深入了解用人單位對(duì)信息安全技術(shù)人員的素質(zhì)和能力要求，從而為進(jìn)一步修訂人才培養(yǎng)方案做好準(zhǔn)備.

不同溫度水熱預(yù)處理對(duì)普通小球藻生物質(zhì)水解效果明顯。如圖1所示，在30 min水熱處理時(shí)間的條件下，與未經(jīng)水熱預(yù)處理的對(duì)照組相比，120、150、180℃水熱預(yù)處理使得普通小球藻生物質(zhì)的VSS水解率分別增加了10.8%、36.7%和56.5%，在180℃時(shí)，普通小球藻生物質(zhì)的VSS水解率最大。和對(duì)照組相比，120、150、180℃水熱預(yù)處理使得普通小球藻生物質(zhì)的VDS濃度分別增加了90%、311%和413%。這與之前的研究結(jié)果一致，在140、160、180℃水熱預(yù)處理?xiàng)l件下，普通小球藻生物質(zhì)固相的COD去除率平均為46.4%［9］。水熱預(yù)處理使得有機(jī)物從固相到液相的轉(zhuǎn)移效果明顯。

信息安全專業(yè)在課程體系的建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)企業(yè)進(jìn)行實(shí)際調(diào)研和考察，對(duì)主流信息安全技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了解，進(jìn)一步細(xì)化信息安全崗位的職業(yè)能力要求.從目前社會(huì)上信息安全技術(shù)崗位群選擇“網(wǎng)絡(luò)管理員”、“網(wǎng)絡(luò)安全工程師”、“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)咨詢師”等具有代表性的崗位，根據(jù)崗位能力需求制定工程化項(xiàng)目教學(xué)，形成以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的課程體系.

2）建立工程項(xiàng)目化的課程體系，實(shí)施CDIO教育模式的課程教學(xué)改革

信息安全專業(yè)的課程設(shè)置包括公共課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)選修課、拓展課.在信息安全專業(yè)實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目化的教學(xué)過(guò)程中，進(jìn)一步優(yōu)化項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程，將職業(yè)能力和產(chǎn)品分析與開(kāi)發(fā)能力的培養(yǎng)整合為統(tǒng)一的人才培養(yǎng)方案，把知識(shí)點(diǎn)和實(shí)踐教學(xué)很好地對(duì)接起來(lái)，在教學(xué)過(guò)程中真正體現(xiàn)了CDIO 模式的核心理念［5］.

通過(guò)實(shí)施工程項(xiàng)目化教學(xué)，在課堂中，教師能夠?qū)⒎稚⒌闹R(shí)點(diǎn)通過(guò)工程化的項(xiàng)目有機(jī)整合起來(lái)，同時(shí)采用循序漸進(jìn)的組織形式，將工程化的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)更加條理化，以達(dá)到理論課程教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)更為緊密的結(jié)合起來(lái)，激發(fā)了學(xué)生的參與積極性，真正提高了學(xué)生的理解能力和掌握能力［6］.通過(guò)實(shí)行工程項(xiàng)目化課程教學(xué)，改變了學(xué)生傳統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)脫節(jié)的現(xiàn)象，使學(xué)生獲得了產(chǎn)品分析、生產(chǎn)過(guò)程構(gòu)建、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的初步能力.

3）加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力

圍繞實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的目標(biāo)，嘗試實(shí)施立體化實(shí)踐教學(xué)體系，使課程實(shí)踐教學(xué)、分崗位能力培養(yǎng)、綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的銜接起來(lái)，在不斷完善校內(nèi)外實(shí)踐基地的基礎(chǔ)上，帶領(lǐng)學(xué)生分別到中國(guó)軟件人才培養(yǎng)工程（CSTP）實(shí)習(xí)基地、蘇州安博培訓(xùn)集團(tuán)、趨勢(shì)科技中國(guó)教育中心實(shí)踐基地等校外實(shí)習(xí)基地，參加項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練.針對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目組建立團(tuán)隊(duì)，按照（功能分析）構(gòu)思、（總體框架）設(shè)計(jì)、（編程）實(shí)現(xiàn)、（系統(tǒng)）運(yùn)行4個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行工程訓(xùn)練，幫助學(xué)生掌握信息安全的最新技術(shù)，培養(yǎng)基于工作崗位的實(shí)踐能力.

CDIO教育模式強(qiáng)調(diào)實(shí)踐基地的建設(shè)，實(shí)踐基地的建設(shè)要改變過(guò)去傳統(tǒng)的實(shí)踐模式，只是單純的將實(shí)驗(yàn)室變成理論的驗(yàn)證場(chǎng)所，而是引入企業(yè)的項(xiàng)目流程和設(shè)備，真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)化的項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué).同時(shí)，CDIO教育理念要求教師在教學(xué)模式上不斷與時(shí)代接軌，以創(chuàng)新觀念武裝自己，首先讓自身成為一名合格的工程師，這樣才可以在項(xiàng)目教學(xué)中真正了解產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程，為學(xué)生設(shè)計(jì)符合工作崗位的課程真正提高整體實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量.通過(guò)實(shí)踐課程的改革，最終達(dá)到理論扎實(shí)、理念創(chuàng)新的信息安全專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo).

高職院校的教師很多在理論上的基礎(chǔ)比較好，但在實(shí)際工作崗位的經(jīng)驗(yàn)比較少.為了更好地推進(jìn)CDIO教育模式的實(shí)踐教學(xué)，學(xué)院要求教師必須加強(qiáng)工程實(shí)踐能力的鍛煉，首先自己在教學(xué)工作中成為一名優(yōu)秀的工程師，這樣才能夠成為學(xué)生在工程領(lǐng)域?qū)W習(xí)的榜樣.

為了保證專業(yè)師資隊(duì)伍的建設(shè)工作，學(xué)院制定了“四個(gè)三分之一”的師資建設(shè)項(xiàng)目:三分之一的校內(nèi)教師走出去，到企業(yè)里面進(jìn)行崗位實(shí)踐鍛煉，三分之一的企業(yè)導(dǎo)師走進(jìn)課堂，指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐課程，三分之一的學(xué)生到校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地接受技能培訓(xùn)，三分之一的學(xué)時(shí)在企業(yè)生產(chǎn)一線進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí).

具體的實(shí)施思路包括:1）實(shí)行青年教師導(dǎo)師制度，實(shí)施“傳幫帶”的模式，在經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師指導(dǎo)下，進(jìn)一步提升青年教師的實(shí)踐能力的教學(xué)理念;2）鼓勵(lì)青年教師攻讀更高層次的學(xué)位，參加進(jìn)修，提高自身教科研水平;3）與企業(yè)單位聯(lián)系，安排教師到企業(yè)中進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，讓自身真正成為一名合格的工程師;4）邀請(qǐng)行業(yè)專家和技術(shù)骨干舉行學(xué)術(shù)講座.

4 教學(xué)實(shí)踐中需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題

1）創(chuàng)建CDIO教學(xué)環(huán)境

營(yíng)造符合信息安全發(fā)展方向的CDIO教學(xué)環(huán)境，在信息安全專業(yè)的學(xué)生和教師中進(jìn)行大討論，弄清楚“CDIO是什么、我們?yōu)槭裁葱枰狢DIO教學(xué)模式”這兩大問(wèn)題.通過(guò)大討論，進(jìn)一步明確CDIO教育模式的兩個(gè)要素:一是教師學(xué)院哪些工程師的職業(yè)能力和素質(zhì)要求;二是CDIO教育如何實(shí)施才能夠使學(xué)生獲得這些能力.

通過(guò)開(kāi)設(shè)相關(guān)課程、舉辦系列講座、組織教師和學(xué)生進(jìn)行討論等方式，宣傳CDIO理念，打破原有的傳統(tǒng)教學(xué)模式的觀念束縛.通過(guò)一系列措施讓每位教師都了解 CDIO教育模式的特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到在整個(gè)專業(yè)培養(yǎng)體系中的工程項(xiàng)目化教學(xué)的重要性，對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課程和核心課程進(jìn)行深入剖析，從而確定每門(mén)課程在培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力中的作用，明確教學(xué)過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn);通過(guò)對(duì)學(xué)生宣傳 CDIO教育模式的改革，強(qiáng)調(diào)“基于工作崗位的職業(yè)能力學(xué)習(xí)”，讓學(xué)生理解和接受CDIO觀念，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性［7］.

2）重構(gòu)課程體系

一體化課程體系是實(shí)現(xiàn)將傳統(tǒng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)和工作崗位能力培養(yǎng)有機(jī)融合為一體的課程體系.根據(jù)信息安全企業(yè)對(duì)人才崗位的需求，組織企業(yè)專家和專業(yè)教師共同合作，對(duì)信息安全所需的工作崗位進(jìn)行深入分析、遴選，最終確定信息安全應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)安全咨詢?nèi)惵殬I(yè)崗位群，以工作崗位能力培養(yǎng)為主線，以工作項(xiàng)目教學(xué)為載體，確定了信息安全專業(yè)一體化課程體系.

3）建立學(xué)生個(gè)性化評(píng)價(jià)和考核體系

傳統(tǒng)的學(xué)生考核評(píng)估體系，是通過(guò)單純的理論考試來(lái)實(shí)施的，而CDIO教育理念更加關(guān)注于學(xué)生的工作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)效果.信息安全專業(yè)作為實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，考核的重點(diǎn)應(yīng)該放在學(xué)生是否真正具備項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和實(shí)施的能力，所以考核過(guò)程中應(yīng)該注重學(xué)生實(shí)踐能力的掌握的程度［8］.建立一套完整的信息安全專業(yè)考核體系，將學(xué)生的校內(nèi)成績(jī)和校外實(shí)習(xí)實(shí)踐成績(jī)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，將學(xué)生的理論知識(shí)掌握情況和實(shí)訓(xùn)操作能力結(jié)合起來(lái)，對(duì)學(xué)生的整體素質(zhì)進(jìn)行考核，成為我們關(guān)注的重點(diǎn).

具體考核的方式可以能力培養(yǎng)的要求不同，采取多種考核形式.專業(yè)知識(shí)可以使用筆試方法，而CDIO的工程實(shí)踐能力可以采用項(xiàng)目檢測(cè)報(bào)告、學(xué)生自評(píng)、小組成員互評(píng)等形式進(jìn)行.例如對(duì)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的考核包括設(shè)計(jì)方案、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目效果檢驗(yàn)等;對(duì)于應(yīng)用能力型實(shí)驗(yàn)的考核可以采用預(yù)期目標(biāo)設(shè)計(jì)、操作能力測(cè)試等.

通過(guò)建立完善的評(píng)價(jià)體系，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.由于學(xué)生的實(shí)踐項(xiàng)目來(lái)自于實(shí)際工作崗位，因此對(duì)學(xué)生能力的評(píng)價(jià)不僅要來(lái)自授課教師，同時(shí)也要聽(tīng)取企業(yè)導(dǎo)師的評(píng)價(jià).在對(duì)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)效果評(píng)價(jià)中，企業(yè)導(dǎo)師的作用會(huì)占到更大的比例.

5 結(jié)語(yǔ)

將CDIO工程教育模式應(yīng)用于高職專業(yè)的教學(xué)改革中，可以進(jìn)一步優(yōu)化課程體系，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力，進(jìn)一步突出高職教育的特色所在.通過(guò)制定符合高職教育發(fā)展的理念、凸顯CDIO模式特色的人才培養(yǎng)方案，重構(gòu)專業(yè)課程體系，進(jìn)而推動(dòng)高職院校人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新，為培養(yǎng)高素質(zhì)的技能型人才進(jìn)行有益的探索.

［1］劉瑩.基于CDIO教學(xué)模式的實(shí)踐教學(xué)改革探討［J］.信息技術(shù)與信息化，2011，（1）:14 －16.

［2］郭皎.基于CDIO的計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，（2）:161 －163.

［3］李輝.高職課程CDIO教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)施［J］.計(jì)算機(jī)教育，2010，（11）:94 －97.

［4］張樺，溫顯斌.基于CDIO模式的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革［J］.計(jì)算機(jī)教育，2010，（11）:75 －77.

［5］王洪濤，何益宏.基于CDIO工程教育模式下《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)研究［J］.重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，30（5）:93－97.

［6］楊志奇，高雪鐵.基于CDIO模式的畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)改革研究與實(shí)踐［J］.科技信息，2010，（33）:213－214.

［7］戎麗霞.基于CDIO理念的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)研究［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2011，7（10）:267 －268.

［8］徐劍，王學(xué)毅，譚振華，等.基于CDIO的網(wǎng)絡(luò)安全類課程教學(xué)模式［J］.計(jì)算機(jī)教育，2012，（15）:65 －68.