基于CDIO的一體化課程建設(shè)探索與實(shí)踐

陳春燕

摘 要： 近幾年CDIO教育模式應(yīng)用在工科類課程教學(xué)中顯現(xiàn)出很好的效果。該模式以學(xué)生為中心，以“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)作”為主線，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、自學(xué)能力和團(tuán)隊(duì)交流能力。將這一模式引入到高等職業(yè)院校的局域網(wǎng)安全與運(yùn)維課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐中，教學(xué)實(shí)踐表明，該模式可較大提升學(xué)生的動(dòng)手能力和自學(xué)能力，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的大幅度提高。

關(guān)鍵詞： CDIO； 實(shí)踐能力； 自學(xué)能力； 項(xiàng)目教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2014）11-70-02

Exploration and practice of construction of integrated curriculum based on CDIO

Chen Chunyan

（Beijing Information Technology College， Beijing 100018， China）

Abstract： CDIO education model applied in recent years in the teaching of engineering courses show good results. The model is student-centered， takes "the concept-design-implementation- operation of the" as the main line， to develop students practical ability， self-learning ability and team communication skills. The model is introduced into the higher vocational institutions， "local area network security and operation and maintenance" of teaching design and practice. Practice shows that the model can enhance students' practical ability and self-learning ability， promote the teaching quality.

Key words： CDIO； practical ability； self-learning ability； project teaching

0 引言

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。它將工程產(chǎn)品、生產(chǎn)流程、或生產(chǎn)系統(tǒng)的生命全周期抽象為“構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）、運(yùn)作（Operate）”四個(gè)階段[1]。以全生命周期為載體來組織課程，建立課程的關(guān)聯(lián)，通過學(xué)習(xí)和完成項(xiàng)目來訓(xùn)練學(xué)生以獲取知識(shí)（自主學(xué)習(xí)）、應(yīng)用知識(shí)（解決問題）、共享知識(shí)（團(tuán)隊(duì)合作）、發(fā)現(xiàn)知識(shí)（技術(shù)創(chuàng)新）和傳播知識(shí)（溝通交流）的能力。

CDIO工程教育模式是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”理念的集中概括和抽象表達(dá)。在該教育理念的指引下，筆者在“局域網(wǎng)安全與運(yùn)維”課程的教學(xué)中采用一體化教學(xué)方法，根據(jù)職業(yè)教育的要求來重新整合教學(xué)資源，以項(xiàng)目為依托，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向，運(yùn)用一體化的模式進(jìn)行教學(xué)和實(shí)踐，并對(duì)一體化教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)方法的設(shè)計(jì)和考核等方面進(jìn)行了深入的研究和實(shí)踐。

1 明確課程教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

在CDIO的一體化模式的指引下，本課程教學(xué)小組經(jīng)過企業(yè)調(diào)研，招開實(shí)踐專家研討會(huì)等多種途徑，確定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)核心職業(yè)能力?！熬钟蚓W(wǎng)安全與運(yùn)維”課程以培養(yǎng)學(xué)生“用戶終端設(shè)備的安裝與調(diào)試能力”和初步的“網(wǎng)絡(luò)安全管理與維護(hù)能力”為核心職業(yè)能力。該課程的目的是使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理與框架結(jié)構(gòu)，了解信息安全的基本理論，能夠正確合理使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，安全使用計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生具備小型企業(yè)局域網(wǎng)絡(luò)安全管理與維護(hù)所需要的基本知識(shí)和能力，獲得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和信息安全核心職業(yè)能力。

1.1 構(gòu)建模塊化教學(xué)體系

以教、學(xué)、做為核心開展的“局域網(wǎng)安全與運(yùn)維”一體化教學(xué)，體現(xiàn)了由“職業(yè)分析”到“課程定位”的縱向一體化，以及從“項(xiàng)目導(dǎo)向”到“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的橫向一體化。如圖1所示。

[項(xiàng)目導(dǎo)向

項(xiàng)目1

項(xiàng)目2＼&][任務(wù)驅(qū)動(dòng)

任務(wù)1

任務(wù)2

任務(wù)3

…＼&] [教] [學(xué)] [做] [職業(yè)分析] [課程定位]

圖1 模塊化教學(xué)體系

1.2 教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

局域網(wǎng)安全與運(yùn)維是集知識(shí)和技能于一體、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，要求學(xué)生既要學(xué)好理論知識(shí)，又要有較強(qiáng)的實(shí)踐能力。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，更加需要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力。依據(jù)從“項(xiàng)目導(dǎo)向”到“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的橫向“一體化”教學(xué)模式符合本課程實(shí)踐性強(qiáng)的教學(xué)要求。教師把教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)具體的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，通過完成一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)，掌握教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

本課程以兩個(gè)具體的項(xiàng)目為依托，共設(shè)計(jì)了八個(gè)具體的任務(wù)，如圖2所示。

[項(xiàng)目][計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主機(jī)安全防護(hù)][小型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組件和運(yùn)維][計(jì)算機(jī)訪問控制與安全漏洞修復(fù)][計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息備份與恢復(fù)][計(jì)算機(jī)系統(tǒng)病毒的防護(hù)][加密計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全][計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在辦公中的應(yīng)用][計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的接入][局域網(wǎng)互聯(lián)][計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)][子任務(wù)]

圖2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

項(xiàng)目1 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的主機(jī)防護(hù)通過信息備份與恢復(fù)、計(jì)算機(jī)病毒防護(hù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的訪問控制與漏洞修補(bǔ)和加密數(shù)據(jù)安全四個(gè)方面來保證主機(jī)安全。

項(xiàng)目2 小型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組建與運(yùn)維實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接入、通過辦公網(wǎng)絡(luò)提高辦公效率、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)，來有效的管理小型辦公網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)故障的診斷與排除。

2 一體化教學(xué)方法的設(shè)計(jì)

在CDIO的一體化教學(xué)模式中，使項(xiàng)目貫穿于整個(gè)教學(xué)過程。由引入項(xiàng)目、分解任務(wù)驅(qū)動(dòng)、講解操作示范、知識(shí)歸納、能力展開、問題討論解決、任務(wù)實(shí)施與驗(yàn)收到反饋，在整個(gè)過程中反復(fù)進(jìn)行理論和實(shí)踐的整合歸納。

2.1 在任務(wù)驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上，基于CDIO導(dǎo)向的教學(xué)方法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是指，由教師根據(jù)當(dāng)前教學(xué)主題（目標(biāo)）設(shè)計(jì)并提出“項(xiàng)目任務(wù)”，針對(duì)所提出的項(xiàng)目任務(wù)，采取演示或講解等方式，給出完成該項(xiàng)目任務(wù)的思路和方法，然后引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊練（做），完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)[2]。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法中的任務(wù)大體上是這樣的：以一定社會(huì)文化為背景，以真實(shí)或接近真實(shí)的待處理事件為目標(biāo)，通過操作使用來實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)的過程。我們?cè)凇叭蝿?wù)驅(qū)動(dòng)法”教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，采用下面幾個(gè)具體環(huán)節(jié)：①提出并分析項(xiàng)目任務(wù)——目標(biāo)、背景及要求，主體是教師；②制定計(jì)劃，安排進(jìn)度，主體是學(xué)生；③分析項(xiàng)目任務(wù)——完成任務(wù)的思路、途徑等，主體是教師和學(xué)生；④任務(wù)實(shí)施、完成工作——核心環(huán)節(jié)，邊學(xué)邊實(shí)踐，完成任務(wù)。學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)、上網(wǎng)查找資料、對(duì)市場(chǎng)考查等獲得實(shí)用信息，反復(fù)在學(xué)習(xí)中實(shí)踐，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)；⑤檢查任務(wù)的完成情況——小組成員和教師；⑥總結(jié)——由學(xué)生演示任務(wù)成果并討論，老師作點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。

2.2 以學(xué)生為主體

在CDIO的一體化教學(xué)中，堅(jiān)持以學(xué)生為主體，強(qiáng)調(diào)教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用。教師從被動(dòng)變主動(dòng)，突顯教學(xué)中的教學(xué)組織與管理。每一個(gè)任務(wù)中教師通過多媒體教學(xué)平臺(tái)，簡(jiǎn)明扼要地講授該任務(wù)相關(guān)的理論知識(shí)點(diǎn)、能力目標(biāo)、任務(wù)內(nèi)容、任務(wù)重點(diǎn)和操作難點(diǎn)。余下時(shí)間由學(xué)生進(jìn)行任務(wù)制定與討論實(shí)施，出現(xiàn)問題一般由學(xué)生自主研究解決，教師加強(qiáng)巡視，作啟發(fā)性提示、釋疑和引導(dǎo)。在任務(wù)完成后，都要由老師組織學(xué)生進(jìn)行檢查，作小結(jié)。使學(xué)生從任務(wù)中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，并按要求認(rèn)真完成相應(yīng)格式的任務(wù)報(bào)告，教師逐份批閱，從中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，幫助學(xué)生指正和解決，鞏固和深化教學(xué)成果。

2.3 通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)完善教學(xué)手段

教師在教學(xué)過程中可以讓學(xué)生對(duì)常用的一些網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)管理軟件等進(jìn)行查詢，包括它們的性能和相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域；也可以讓學(xué)生提出一些結(jié)合實(shí)際比較緊密的應(yīng)用問題，讓他們通過上網(wǎng)來進(jìn)行資料的查閱，或者通過其他方式去解決這些問題。

3 CDIO一體化教學(xué)實(shí)施效果分析

CDIO的一體化教學(xué)是針對(duì)以形象思維為主的職業(yè)學(xué)校學(xué)生的教學(xué)形式，能有效地將課堂和實(shí)踐結(jié)合起來，將技能融入課堂教學(xué)，讓學(xué)生直接在課堂上學(xué)到今后就業(yè)所必須的操作技能，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)參與，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，符合職業(yè)教育的規(guī)律。

3.1 提高教學(xué)質(zhì)量

CDIO的一體化教學(xué)是在一體化教學(xué)平臺(tái)下以一體化的雙師型師資對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生能在理論和實(shí)踐的同步教學(xué)中學(xué)習(xí)知識(shí)，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)直觀性，使學(xué)生能在實(shí)踐中直接消化學(xué)到的理論知識(shí)，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，開拓了學(xué)生的思維，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活性和創(chuàng)造性，使學(xué)習(xí)達(dá)到了事半功倍的效果。

3.2 加強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)能力

由于學(xué)生在CDIO的一體化教學(xué)過程中完成了理論和實(shí)踐的同步學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力；同時(shí)，通過項(xiàng)目引導(dǎo)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)引入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，提高了學(xué)生的整體素質(zhì)，使得學(xué)生在就業(yè)前就能進(jìn)行大量的實(shí)踐操作訓(xùn)練，進(jìn)入企業(yè)后可以很快地適應(yīng)企業(yè)的崗位。

3.3 完善教師的綜合業(yè)務(wù)能力

CDIO的一體化教學(xué)要求老師不能只有豐富的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也要有實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，而且要在教學(xué)的過程中根據(jù)專業(yè)技能的特點(diǎn)，有針對(duì)性地采用各種教學(xué)方法來滿足不同實(shí)踐的需要。因此，一體化教師在掌握專業(yè)理論知識(shí)的前提下，要熟練掌握專業(yè)實(shí)踐設(shè)備的技能特點(diǎn)和操作方法，甚至還要了解設(shè)備的基本問題解決方法。

3.4 營造研究性學(xué)習(xí)的氛圍

研究性學(xué)習(xí)是指在教學(xué)過程中以問題為載體，創(chuàng)造一種類似科學(xué)研究的情境和途徑，讓學(xué)生通過自己收集、分析和處理信息來實(shí)際體驗(yàn)知識(shí)的產(chǎn)生過程，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)造能力[3]。在一體化教學(xué)環(huán)境中上課，其科學(xué)研究的情境和氛圍能很好地把學(xué)生情緒調(diào)動(dòng)起來，課后讓學(xué)生進(jìn)行討論分析，寫出課題總結(jié)，從實(shí)踐操作上升到理論層次，使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)基本理論知識(shí)點(diǎn)和原理的理解。

4 結(jié)束語

在“局域網(wǎng)安全與運(yùn)維”課程的教學(xué)中引入基于CDIO的一體化教學(xué)模式，通過一體化教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)建、一體化教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和一體化教學(xué)方法的設(shè)計(jì)，并充分結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)市場(chǎng)的典型應(yīng)用，跟上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更新的節(jié)拍，不斷改進(jìn)，與時(shí)俱進(jìn)，促使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)的融為一體，為學(xué)生對(duì)整個(gè)課程知識(shí)的把握以及為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及就業(yè)奠定了基礎(chǔ)。

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