“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用”課程CDIO教學(xué)方法探討

寇雅楠　楊任農(nóng)　何貴波　隋永華　俞利新

[摘 要] “網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用”課程是學(xué)科基礎(chǔ)類必修課，在學(xué)生學(xué)習(xí)模擬電路、數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)等課程之后開設(shè)。徹底擺脫陳舊教學(xué)方法，通過CDIO工程教學(xué)方法進(jìn)行課程實(shí)踐應(yīng)用拓展，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。課堂實(shí)踐活動(dòng)正是加強(qiáng)學(xué)生思考、構(gòu)建知識(shí)和創(chuàng)新的源泉。我們通過幾年的教學(xué)實(shí)踐與探索，取得了很好的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]構(gòu)思 設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn) 運(yùn)行 網(wǎng)絡(luò)課程

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2014）15-0101-02

一、背景意義

當(dāng)今世界，全球信息化的浪潮迅速席卷了各行各業(yè)，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲入人類生活的方方面面。而可預(yù)見的未來戰(zhàn)場，必將是信息化高度綜合的數(shù)字化戰(zhàn)場。衛(wèi)星、雷達(dá)、飛機(jī)、武器、士兵都將是信息化網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過網(wǎng)絡(luò)整合，綜合戰(zhàn)斗能力將成指數(shù)提升。這對(duì)軍事人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)提出了更多要求。在軍事院校，同時(shí)開展了以促進(jìn)課程教學(xué)改革和發(fā)展為目的的研討交流活動(dòng)。

二、網(wǎng)絡(luò)課教學(xué)現(xiàn)狀

“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用”課程是學(xué)科基礎(chǔ)類必修課，在學(xué)生學(xué)習(xí)模擬電路、數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)等課程之后開設(shè)。對(duì)各專業(yè)的學(xué)生來說，這門課程向下是對(duì)基礎(chǔ)類課程的應(yīng)用與深化，向上是各專業(yè)課的重要支撐。

在傳統(tǒng)教學(xué)理念中，課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)的完備性與系統(tǒng)性，教學(xué)方法采用自底向上的形式進(jìn)行，課程結(jié)束后組織理論考試檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。在各門課程之間，沒有一個(gè)知識(shí)點(diǎn)可以將其串聯(lián)起來，使其形成一個(gè)完整的能力體系培養(yǎng)模式。這種方法難以深層次調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，沒有實(shí)踐的支撐，學(xué)生難以深入理解網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，容易發(fā)生學(xué)完就丟的現(xiàn)象。為調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鞏固其學(xué)習(xí)成果，我們教研室相關(guān)教員充分利用各方面能動(dòng)力量，探索了更加合理的教學(xué)方法。

“基于項(xiàng)目”和“邊學(xué)邊做”CDIO的教學(xué)方法，徹底告別“課堂授課—書面作業(yè)—卷面考試”的陳舊做法，讓學(xué)生在積極氛圍中主動(dòng)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

三、CDIO工程教育模式

CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate），即構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行，涵蓋了系統(tǒng)從構(gòu)思、研發(fā)、應(yīng)用到反復(fù)改進(jìn)的完整生命周期。由跨國研究組合Knut and Alice Wallenberg基金會(huì)提供巨額贊助，由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家學(xué)院等四所大學(xué)探索研究提出的。CDIO工程教育模式在國外高校中被廣泛地使用，在中國的推廣和實(shí)施發(fā)展也非常迅速。該教育模式以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，將工程項(xiàng)目從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期作為學(xué)生的學(xué)習(xí)載體，將學(xué)科導(dǎo)向改變?yōu)轫?xiàng)目導(dǎo)向，以項(xiàng)目為主線組織課程，變學(xué)以致考為學(xué)以致用，變強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)的完備性與系統(tǒng)性為注重項(xiàng)目訓(xùn)練的完整性，讓學(xué)生以主動(dòng)實(shí)踐的精神，聯(lián)系課程，學(xué)習(xí)工程，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)交流能力和大系統(tǒng)掌握能力。

在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等課程，掌握了一定的計(jì)算機(jī)知識(shí)，具有一定的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，能夠熟悉操作互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，如登錄網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò)通信、上傳和下載文件等操作。我們要告訴學(xué)生，只有學(xué)習(xí)好網(wǎng)絡(luò)課程，才有能力開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，才能適應(yīng)特殊的軍事需求。因此，在教學(xué)方法上，我們采用了以學(xué)科為主，把項(xiàng)目穿插到其中做關(guān)聯(lián)的模式。通過大作業(yè)的形式進(jìn)行課程實(shí)踐，使學(xué)生深刻理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行中小型園區(qū)網(wǎng)的設(shè)計(jì)、實(shí)施與維護(hù)，掌握網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗和安全防護(hù)知識(shí)。

大作業(yè)主要體現(xiàn)在網(wǎng)站設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗和安全防護(hù)方面，如表1所示。通過大作業(yè)，學(xué)生可以進(jìn)行有針對(duì)性的學(xué)習(xí)，提高實(shí)踐動(dòng)手能力，提高自身的競爭力。

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課程開始，教師給學(xué)生布置實(shí)習(xí)題目。在開學(xué)的前兩個(gè)教學(xué)月里，學(xué)生在參加課堂教學(xué)的同時(shí)，積極準(zhǔn)備實(shí)習(xí)題目。第三個(gè)教學(xué)月，教師安排學(xué)生實(shí)習(xí)。第四個(gè)教學(xué)月，組織學(xué)生聽講座。我們對(duì)2005級(jí)至2010級(jí)本科生采用這一教學(xué)模式，取得了很好的教學(xué)效果，如表2所示。學(xué)生在學(xué)習(xí)算法語言時(shí)，能夠編程十余行，網(wǎng)絡(luò)作業(yè)、編程可達(dá)到幾百甚至幾千行，學(xué)生進(jìn)入中級(jí)程序員行列，同時(shí)學(xué)習(xí)了大量安全軟件的使用知識(shí)。

表2 2005-2010級(jí)學(xué)生課程實(shí)踐列表

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四、結(jié)束語

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。課堂實(shí)踐活動(dòng)正是加強(qiáng)學(xué)生思考、構(gòu)建知識(shí)和創(chuàng)新的源泉。我們通過幾年的教學(xué)實(shí)踐與探索，取得了很好的教學(xué)效果。美國海軍學(xué)院工程系2003年加入CDIO計(jì)劃，專業(yè)使命要求美海軍軍校生能夠在現(xiàn)代團(tuán)隊(duì)環(huán)境下“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)行復(fù)雜、有效的航空系統(tǒng)”。我們可以借鑒其教學(xué)方法，通過CDIO工程教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 徐楊.CDIO 工程教育模式與高校工科學(xué)生素質(zhì)教育的探討[J].實(shí)踐與探索，2009.

[2] 李昕昕.基于CDIO模式的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010.

[3] 謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第5版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[4] ames F.Kurose，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)——自頂向下方法與Internet特色（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2005.

[5] Edward F.Crawley， Johan Malmqvist，Doris R.Brodeur etc.Rethinking Engineering Education[M].Springer，2007.

[6] 龐秀平，趙宇，楊秀會(huì).基于CDIO理念的創(chuàng)新電子商務(wù)專業(yè)的實(shí)踐模式[J].大學(xué)教育，2014.

[責(zé)任編輯：覃侶冰]