基于CDIO模式的通信網(wǎng)管理課程實驗教學的探索與實踐

蔣海霞+周星宇+鄭翔+俞璐+童瑋

摘要：為了改善通信網(wǎng)管理課程實驗教學的教學效果，激發(fā)學生的學習興趣與動力，把CDIO思想引入到課程的實驗教學中。通過教學實踐，可以看出基于CDIO模式的教學有效地提高了學生對課程的學習興趣、對完成實驗的信心，達到了培養(yǎng)和提高學生在進行通信網(wǎng)絡(luò)管理方面的實踐能力的目的。

關(guān)鍵詞：CDIO；通信網(wǎng)管理；實驗教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）51-0125-02

網(wǎng)絡(luò)是交流信息、傳播信息、共享信息的通道和手段，它是現(xiàn)代社會的基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)管理是指對通信網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)進行監(jiān)測和控制，使其能夠有效、可靠、安全、經(jīng)濟地提供服務(wù)[1]。隨著通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和技術(shù)的高速發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)管理的重要性越來越突出[2]。通信網(wǎng)管理課程具有社會需求迫切、知識覆蓋面廣、涉及內(nèi)容新、教學探索性較強等特點，它是我院有線通信指揮專業(yè)（大專）的一門必修課。針對該課程自身以及授課對象的特點，在深入了解CDIO教育理論的基礎(chǔ)上，分析課程教學尤其是實驗教學中存在的問題及原因，重點探討了CDIO教學模式在課程實驗教學中的應用。

一、CDIO工程教學模式

CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）、運行（Operate）的縮寫，它是麻省理工學院聯(lián)合了幾所瑞典大學，從2000年開始，經(jīng)過長達4年的跨國研究和探索后提出的一個工程教育理念。該理念是“做中學”與“基于項目教育和學習”（Project Based Education and Learning）的集中概括和抽象表達[3]。應該說，CDIO是一種在“建構(gòu)主義”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的工程教育理念。CDIO工程教育最重要的特點是從“培養(yǎng)什么人”以及“怎樣培養(yǎng)人”這兩個根本問題出發(fā)來探索工程教育問題。它的核心內(nèi)容包括一個愿景、一個教學大綱以及12條標準。它在“CDIO教學大綱”、“一體化的培養(yǎng)思想”、“以前兩個方面為核心的系統(tǒng)化改革方法”這三個方面對我國工程教育改革具有極其重要的參考意義[3]。“完整性”和“詳細性”是CDIO教學大綱最突出的貢獻。在具體條文上，它將各種能力要求逐級分解，直到可以執(zhí)行、可以觀察的程度。例如，“工程推理和解決問題的能力”大綱可進一步分解為五個子項，而每個子項下可再進一步分解，直到可以實施、觀察的細目。如“發(fā)現(xiàn)問題和表述問題”這一子項下，可進一步分解為四個細目[3]。如圖1所示。這樣逐級分解的好處是使教學大綱更具可操作性。

目前，闡述CDIO核心內(nèi)容的相關(guān)文獻非常多，本文不再贅述。從CDIO教學大綱逐級分解示例中可見，采用CDIO工程教育理念，“培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力”不再是空洞的口號，而是可以通過課程的具體教學環(huán)節(jié)來實現(xiàn)的具體目標[3]。

二、通信網(wǎng)管理課程概況

通信網(wǎng)管理課程是為有線通信指揮專業(yè)大專層次開設(shè)的一門專業(yè)教育課程。通過本課程的教學，使學生理解通信網(wǎng)管理的基礎(chǔ)技術(shù)，了解通信網(wǎng)管理的發(fā)展方向，培養(yǎng)學生綜合運用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的能力，使學生能針對通信網(wǎng)絡(luò)實際情況提出網(wǎng)管系統(tǒng)建設(shè)需求。課程總學時30學時，其中理論10學時，實驗20學時。從教學對象來看，大專班學生相對本科學生而言，存在著學習基礎(chǔ)較弱，學習信心不足以及水平與能力參差不齊等具體情況。從教學內(nèi)容以及以往教學情況來看，通信網(wǎng)管理課程存在著難度較大、知識點散亂、相關(guān)知識多，學生學習時難以找到著力點，感覺很迷茫等問題。有時一堂課結(jié)束了，學生不知道所學內(nèi)容是用來干什么的。因此，在教學中應遵循“重基礎(chǔ)、學以致用、理論聯(lián)系實際”的指導思想，以“理論教學模塊化、實驗教學做中學”為原則來設(shè)計教學和實踐內(nèi)容，根據(jù)當前通信網(wǎng)絡(luò)管理的實際需求安排課程內(nèi)容，采用“任務(wù)驅(qū)動”、“案例教學”、“CDIO”等多種模式實施課程教學改革，通過拋出具體問題等方式，引導學生思考問題解決的方法，進而掌握授課內(nèi)容的內(nèi)涵，引導學生通過學習構(gòu)建起通信網(wǎng)管理的知識體系，從而提高學生網(wǎng)絡(luò)管理技能，培養(yǎng)基本能力，提高基本素質(zhì)。

三、基于CDIO模式的課程實驗教學

在學習和理解CDIO教育理念的基礎(chǔ)上，基于CDIO工程教育模式，從各實驗項目的實施過程、環(huán)節(jié)的設(shè)置以及考核形式等三方面進行改革。在實施方式上，我們從以往的實物搭建平臺進行相關(guān)實驗轉(zhuǎn)變?yōu)橐試鴥?nèi)外著名網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和工具（具體為：PackerTracer、SNMP MIB Browser、SNMPc、NetInsight等軟件）為平臺，通過實踐教學使學生掌握典型網(wǎng)管系統(tǒng)及常用網(wǎng)管工具的使用方法，學會使用它們分析網(wǎng)絡(luò)管理中常見的問題，并嘗試解決問題，從而使學生在從事通信網(wǎng)管理相關(guān)工作時能夠具備發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、進而解決問題的能力。實驗教學中，讓學生通過對典型案例設(shè)計開發(fā)的學習，熟悉使用常用網(wǎng)管工具解決實際問題的方法，掌握一般網(wǎng)管系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)流程，以期構(gòu)建起通信網(wǎng)管理的一般方法與具體解決方案的知識體系。以常用網(wǎng)管系統(tǒng)和工具為平臺的仿真實驗實施方式只需要具備計算機即可實施。同時，這樣的實施方式還具備靈活易修改、不怕出錯等優(yōu)點，學生可以根據(jù)自己的研究興趣或者實際工程需要隨意修改，而在計算機上的仿真實驗與在實物上操作的方法、規(guī)程等都是一致的，具備極高的可移植性。與傳統(tǒng)的實物搭建平臺的實施方式相比，仿真實驗實施方式在靈活性、試錯性、提高興趣、培養(yǎng)網(wǎng)管技能等方面表現(xiàn)出了非常突出的優(yōu)點。在教學環(huán)節(jié)的設(shè)置方面，嘗試將實驗教學分為“課程設(shè)計”、“課程實驗”、“綜合實驗”三個環(huán)節(jié)，它們的內(nèi)容相輔相成。教師首先要結(jié)合理論教學知識點設(shè)計出若干套設(shè)計課題，提前布置給學生，以便學生在理論學習中能夠圍繞設(shè)計課題來展開，更有目的性地學習理論知識，更好地完成設(shè)計課題。在實踐中，學生綜合運用所學知識的能力和團隊分工協(xié)作能力都能夠得到有效的鍛煉。課程設(shè)計的課題可以根據(jù)課程的具體知識點進行劃分，進一步分解為多個課程實驗項目。在這個環(huán)節(jié)，可以根據(jù)不同組學員的水平差異因材施教，對于水平較高的分組，課程實驗項目的劃分可以在教師的指導下由學生完成；對于水平較弱的分組，則可以將主要精力放在實驗項目的完成上。該環(huán)節(jié)的設(shè)置不僅可以鍛煉學生分析問題的能力，也可以鍛煉學生分解問題的能力。綜合實驗環(huán)節(jié)則要求學生根據(jù)實際網(wǎng)管工程需求，自行完成需求分析、方案設(shè)計、可行性論證等工作，該環(huán)節(jié)設(shè)置的目的是為了更好地培養(yǎng)和鍛煉學生的工程實踐能力。由于本課程的實驗教學學時占比很重，因此，實驗課程的成績對于課程總成績也起到至關(guān)重要的作用。在實踐課程的考核形式上，傳統(tǒng)的單純以實驗報告打分的形式有許多弊端，因此必須進行改革。通過權(quán)衡利弊，我們采用了實驗報告和綜合考核并重的方式來進行實驗環(huán)節(jié)的考核。采取從實驗題庫中隨機抽取題目，現(xiàn)場完成，逐人通過的方式進行考核，以完成題目的時間與質(zhì)量來確定最終的實驗成績。新的考核方式既“重過程”也“重結(jié)果”，力求讓學生通過實踐環(huán)節(jié)既掌握了知識，也培養(yǎng)、鍛煉了分析問題解決問題的能力。

四、結(jié)束語

由于課程自身以及授課對象的特點，通信網(wǎng)管理課程在以往的教學中教學效果差強人意。為了改善教學效果，激發(fā)學生的學習興趣，把CDIO思想引入到課程的實驗教學中，通過教學實踐可以看出，基于CDIO模式的教學不僅有效地提高了學生對課程的學習興趣、對知識點的掌握、對完成實驗的信心，同時也達到了培養(yǎng)和提高學生在通信網(wǎng)絡(luò)管理方面的實踐能力的目的。需要指出的是，應用CDIO教學模式，教師所用的時間和精力都會有大幅度的增加，但這對提高人才培養(yǎng)質(zhì)量是很重要的，也是值得的。我們將在今后的教學中進一步探索CDIO工程教育模式的應用。

參考文獻：

[1]郭軍.網(wǎng)絡(luò)管理[M].第3版.北京郵電大學出版社，2016.

[2]張國敏，陳鳴，等.面向工程實踐的網(wǎng)絡(luò)管理課程教學探索[J].計算機教育，2011，（19）.

[3]百度百科[EB/OL].CDIO.http：//baike.baidu.com/.

[4]顧佩華，陸小華.基于CDIO工程教育改革的探索與實踐[EB/OL].http：//www.edu.cn/jxyj_10154/20100706/t20100706_493393.shtml

[5]廖志芳，胡志剛，等.軟件工程CDIO五位一體實踐教學體系[J].計算機教育，2010，（06）.

Exploration and Practice of Experiment Teaching in Communication Network Management Course Based on CDIO Model

JIANG Hai-xia，ZHOU Xing-yu，ZHENG Xiang，YU Lu，TONG Wei

（College of Communications Engineering，PLA University of Science and Technology，Nanjing，Jiangsu 210007，China）

Abstract：In order to improve the effect of experiment teaching about communication network management，stimulate students interest in learning and motivation，the thought about CDIO（Conceive，Design，Implement and Operate） is introduced into the experiment teaching. It is shown that experiment teaching based on the CDIO fully arouse the enthusiasm of the students，and efficiently improve the students in communication network management skills.

Key words：CDIO；communication network management；experiment teaching