CDIO教學(xué)模式在《網(wǎng)絡(luò)管理與安全》課程中的應(yīng)用與研究

鄒 群

(江西科技學(xué)院 江西 南昌 330098)

CDIO教學(xué)模式在《網(wǎng)絡(luò)管理與安全》課程中的應(yīng)用與研究

鄒 群

(江西科技學(xué)院 江西 南昌 330098)

本文分析了網(wǎng)絡(luò)管理與安全課程傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題，引入了CDIO教學(xué)模式，提出了教學(xué)方案，對(duì)學(xué)生進(jìn)行了試點(diǎn)，提高了學(xué)生的工程素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)合作能力，更適應(yīng)當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)+形式下的人才發(fā)展要求。

CDIO;網(wǎng)絡(luò)管理與安全;教學(xué)模式

《網(wǎng)絡(luò)管理與安全》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重要的一門專業(yè)課，涉及法規(guī)、政策、策略、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)制、措施和管理技術(shù)等方面。隨著近年來，網(wǎng)絡(luò)安全事件逐年上升以及網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的爆炸性發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)管理與安全課程的教學(xué)要求也在不斷地提高，而傳統(tǒng)的教學(xué)方法也不太適宜當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展。

1 傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題

1.1 理論教學(xué)中存在的問題

1.1.1 教學(xué)方法簡單

《網(wǎng)絡(luò)管理與安全》理論課程多數(shù)是在多媒體教室上課。課程采用的方式都是多媒體和黑板板書相結(jié)合的方式。在上課過程中，授課內(nèi)容一般都是按照教材按部就班地講授，純理論性內(nèi)容講授較多。

1.1.2 教學(xué)部分內(nèi)容沒有跟上時(shí)代發(fā)展

當(dāng)前正處于互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，本課程部分教學(xué)內(nèi)容沒有適應(yīng)當(dāng)前的形式，一些新的理論、新的技術(shù)與方法在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域已經(jīng)大范圍使用了，但在課堂教學(xué)的內(nèi)容中沒能體現(xiàn)出來。課堂理論的教學(xué)相對(duì)比較枯燥難懂，很多課堂的教學(xué)內(nèi)容很少與實(shí)際的工程應(yīng)用相聯(lián)系，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣不高，學(xué)的東西難于致用。

1.1.3 考核方式比較單一

本課程考核方式大多數(shù)都是期末考試卷面考核的方式。這種考核方式較為單一，并不能真實(shí)放映學(xué)生的能力水平。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

1.2.1 不重視學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

以往的實(shí)踐教學(xué)中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不太重視學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都是鍛煉學(xué)生個(gè)人能力。

1.2.2 與企業(yè)工程脫節(jié)

由于教師沒有企業(yè)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，也沒有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不知道目前企業(yè)所需要的信息安全人才的要求。因此教師所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)缺乏工程實(shí)踐性的內(nèi)容，沒有和當(dāng)前流行的一些工程應(yīng)用結(jié)合起來，達(dá)不到社會(huì)對(duì)信息安全人才的需求。

1.2.3 不重視學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)

很多教師實(shí)驗(yàn)課只是演示一遍，然后讓學(xué)生重做一遍實(shí)驗(yàn)。這樣既激發(fā)了不了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也無法鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。尤其對(duì)于一些自覺性差的學(xué)生，一般都是在旁邊看，沒有動(dòng)手，也達(dá)不到鍛煉實(shí)際動(dòng)手能力的培訓(xùn)。

2 CDIO教學(xué)模式下課程教學(xué)的應(yīng)用

2.1 CDIO簡介

CDIO以產(chǎn)品生命周期上的四個(gè)環(huán)節(jié)——構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)施(Implement)和運(yùn)行(Operate)代表四個(gè)教育和實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)[1]。其理念是以產(chǎn)品的從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間存在有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程，也有人稱之為：“做中學(xué)和學(xué)中做”。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)[2]。

2.2 CDIO教學(xué)模式下課程改革

2.2.1 課程改革

(1)豐富教學(xué)內(nèi)容

在理論教學(xué)過程中，將會(huì)引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)、情境教學(xué)、案例教學(xué)等多種教學(xué)方法；實(shí)驗(yàn)教學(xué)則有項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、模擬實(shí)驗(yàn)、虛擬機(jī)等。

(2)將理論課程內(nèi)容模塊化

為了適應(yīng)當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)+形勢下對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全人才的要求，根據(jù)CDIO標(biāo)準(zhǔn)，將理論課程內(nèi)容劃分為網(wǎng)絡(luò)攻擊與防范、網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議、身份認(rèn)證與訪問控制、密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫安全、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)安全、防火墻與入侵檢測、無線網(wǎng)安全等模塊。理論授課完畢后，學(xué)生可以進(jìn)行網(wǎng)上題庫練習(xí)、大作業(yè)等方式進(jìn)行理論知識(shí)的鞏固。

(3)對(duì)實(shí)驗(yàn)授課內(nèi)容改革

實(shí)驗(yàn)課程則包括網(wǎng)絡(luò)攻擊與防范、密碼學(xué)、身份認(rèn)證與訪問控制、防火墻、入侵檢測、病毒、電子郵件安全、Web安全等內(nèi)容。以網(wǎng)絡(luò)攻擊與防范為例，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 網(wǎng)絡(luò)攻擊與防范

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)階實(shí)驗(yàn)。進(jìn)階實(shí)驗(yàn)包括模擬情境實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計(jì)大作業(yè)?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)一般和理論授課想結(jié)合，鞏固理論知識(shí)，可以由學(xué)生個(gè)人完成。開放性實(shí)驗(yàn)一般會(huì)結(jié)合學(xué)生日常可能會(huì)遇到的一些信息安全問題，由學(xué)生從身邊網(wǎng)絡(luò)安全需求設(shè)計(jì)題目。網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計(jì)大作業(yè)一般為當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)問題所設(shè)計(jì)的綜合性作業(yè)，難度較高。模擬對(duì)抗、開放性實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計(jì)大作業(yè)則由2到4名左右的學(xué)生組成的團(tuán)隊(duì)完成。

根據(jù)CDIO標(biāo)準(zhǔn)，要為學(xué)生提供工程基地。實(shí)驗(yàn)室除了正常的課程教學(xué)之外，還會(huì)在實(shí)驗(yàn)室沒有課的時(shí)間面向?qū)W生開放，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室完成開放性實(shí)驗(yàn)和大作業(yè)，還可以一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)嘗試。

(3)考核方式更靈活

學(xué)生課程最終成績將由平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)成績、小組評(píng)分、大作業(yè)和期末考試等多方面考核決定。

成績=20%平時(shí)成績+30%實(shí)驗(yàn)成績+10%小組評(píng)分+10%大作業(yè)+30%期末考試

平時(shí)成績包括考勤、課堂紀(jì)律、題庫練習(xí)、作業(yè)完成情況等。實(shí)驗(yàn)成績包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成情況、模擬實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)三部分組成。小組評(píng)分則為學(xué)生所在小組其他成員給他評(píng)定的分?jǐn)?shù)，取決于該學(xué)生在小組項(xiàng)目完成情況中的表現(xiàn)情況。

(3)教師努力提升教學(xué)水平

教學(xué)團(tuán)隊(duì)的老師，對(duì)在教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，不定期地發(fā)起研討活動(dòng)，進(jìn)行交流和溝通，對(duì)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行解決和調(diào)整。為了提高自身的教學(xué)水平，團(tuán)隊(duì)教師每年都會(huì)參加學(xué)校教師發(fā)展中心舉辦的短期教學(xué)研修班。很多老師理論知識(shí)扎實(shí)，缺乏實(shí)際的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。因此，學(xué)院會(huì)經(jīng)常派老師到華為、銳捷等公司進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)和調(diào)研，了解技術(shù)的流行趨勢，掌握最新的安全技術(shù)，提高自身的工程應(yīng)用水平。

(4)校企合作提高學(xué)生工程應(yīng)用能力

全部課程授課結(jié)束后，將會(huì)有為其一周的集中實(shí)訓(xùn)，學(xué)生將會(huì)到校企合作實(shí)訓(xùn)基地由學(xué)習(xí)合作企業(yè)的工程師對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)。學(xué)生在這里將會(huì)學(xué)習(xí)到目前企業(yè)在安全領(lǐng)域的新的技術(shù)、方法，為將來就業(yè)打下基礎(chǔ)。

3 課程改革成效

由學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、骨干教師為主組建的教學(xué)團(tuán)隊(duì)從2014年開始在信息工程學(xué)院本科三年級(jí)學(xué)生和?？贫昙?jí)學(xué)生中進(jìn)行CDIO教學(xué)模式下《網(wǎng)絡(luò)管理與安全》課程教學(xué)改革。經(jīng)過兩年多的教學(xué)實(shí)施，目前取得了初步的成效：

(1)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性得到極大的提高。

(2)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力大大提高。CDIO教學(xué)模式下很多項(xiàng)目是需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作才可以完成。為了完成項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)每個(gè)成員積極提出自己的想法解決問題，經(jīng)過一段時(shí)間的磨合后，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到很大提高，人際交往能力也得到提高，相處得更和諧了。

(4)學(xué)生個(gè)人能力得到提高。學(xué)生參加了省信息技術(shù)大賽、信息安全賽等網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的比賽獲得省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)30多項(xiàng)，其中一等獎(jiǎng)10項(xiàng)，信息安全賽本科本科團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

(5)實(shí)習(xí)單位給予學(xué)生高度評(píng)價(jià)。學(xué)生在最后一學(xué)年進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)，在網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)，信息安全、團(tuán)隊(duì)合作與溝通等方面表現(xiàn)優(yōu)秀，超過學(xué)校往屆學(xué)生。

4 結(jié)束語

將CDIO教學(xué)模式引入網(wǎng)絡(luò)管理與安全課程，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為學(xué)生將來從事信息安全相關(guān)職業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

[1] Yu Xue-dou, “Taking CDIO as a guide to teaching reform in network security experiments”,Computer Era,vol.5,60-62,2010.

[2] 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

[3] 段國云.基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的《網(wǎng)絡(luò)安全》課程教學(xué)模式探索與實(shí)踐[J].電腦與電信，2014，(3)：31-33.

[4] 楊進(jìn)，李勤，李蕓潔.論網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)的改革[J].才智，2014，(13)：183.

[5] 許勇，陳丹華.高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全+課程教學(xué)探索[J].教育教學(xué)論壇，2014，(4)：200-201.

[6] 尹淑玲.虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中的應(yīng)用[J].軟件導(dǎo)刊，2014，13(3)：128-129.

江西科技學(xué)院校級(jí)課題CDIO教學(xué)模式在《網(wǎng)絡(luò)管理與安全》課程中的應(yīng)用與研究，課題編號(hào)：JY1446

鄒群(1982-)，女，江西撫州人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全。

G642.0

A

1672-5832(2016)03-0098-02