CDIO模式下商科院校網(wǎng)絡(luò)工程課程群教學改革與實踐

李廣瓊

【摘 要】分析商科院校網(wǎng)絡(luò)工程課程群傳統(tǒng)教學中存在的問題，提出引入CDIO工程教育模式，建立商科院校網(wǎng)絡(luò)工程課程群新的理論和實踐體系，通過CDIO工程教育模式與課程群體系的有機結(jié)合，全面提升學生的工程實踐能力和解決問題的能力。

【關(guān)鍵詞】CDIO模式;商科院校網(wǎng)絡(luò)工程課程群;教學改革

中圖分類號： G642.4 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）04-0133-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.054

0 引言

近年來，隨著社會各個方面對互聯(lián)網(wǎng)+需求的體現(xiàn)，信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展，而應(yīng)用型高校正在承擔著信息技術(shù)人才培養(yǎng)的重要任務(wù)，但長期以來，高等院校計算機相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)出來的人才與企業(yè)的實際需求有一定的差距，分析原因，主要有如下幾個方面的問題，一是教學內(nèi)容陳舊，不能緊跟最新技術(shù)，二是教學模式有待改進，不能與企業(yè)實際項目相結(jié)合，導致培養(yǎng)出來的人才不能與企業(yè)的需求無縫對接，需要企業(yè)對人才進行再培訓。

2001年，美國麻省理工大學、瑞典查爾姆斯技術(shù)大學、林克平大學以及皇家技術(shù)學院3所高校共同提出CDIO工程教育理念和實施體系，CDIO表示構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate）。以工程項目為媒介，讓學生參與項目從計劃、開發(fā)、運行、維護的每一個階段，使學生能夠以主動的，實踐的方式學習工程，通過基于項目學習和教育的新型模式，著重培養(yǎng)學生解決實際工程問題的能力和團隊協(xié)作能力。

將CDIO的理念引入到計算機相關(guān)專業(yè)課程的教學中，力求從教學理念、課程體系和教學方法等方面進行改革。

1 網(wǎng)絡(luò)工程課程群教學中存在的主要問題

根據(jù)湖南商學院計算機科學與技術(shù)專業(yè)2016版本科人才培養(yǎng)方案的介紹，網(wǎng)絡(luò)工程課程群包含的課程有，計算機網(wǎng)絡(luò)工程、計算機網(wǎng)絡(luò)工程實驗、網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計，其中計算機網(wǎng)絡(luò)工程課程為16學分，計算機網(wǎng)絡(luò)工程實驗課程為16學分，網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計為16學分，計算機網(wǎng)絡(luò)工程課程主要介紹網(wǎng)絡(luò)工程的理論知識，計算機網(wǎng)絡(luò)工程實驗主要熟悉網(wǎng)絡(luò)工程的設(shè)備配置，網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計主要進行綜合網(wǎng)絡(luò)工程項目的布局和設(shè)計。

1.1 理論教學中主要以路由器、交換機設(shè)備的介紹為主，而網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、服務(wù)器技術(shù)介紹不足

計算機網(wǎng)絡(luò)工程理論課的課時安排為16課時，重點講述交換機的基本原理，交換機的生成樹協(xié)議，交換機的虛擬局域網(wǎng)劃分，路由器的基本原理，靜態(tài)路由協(xié)議，RIP路由協(xié)議，OSPF路由協(xié)議，路由器訪問控制列表技術(shù)，地址轉(zhuǎn)換技術(shù)，而服務(wù)器技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)涉及的內(nèi)容不足。在理論授課的課堂上，學生很難對枯燥的理論內(nèi)容和抽象的協(xié)議產(chǎn)生興趣，更多的是充當“聽眾”的角色，跟著教師的思路去理解，記憶相關(guān)知識點，導致部分學生學習主動性、積極性較差，教學效果不佳。

1.2 實驗環(huán)節(jié)中以經(jīng)典路由器、交換機的實驗為主，學生脫離實驗課本后靈活運用能力不足

在網(wǎng)絡(luò)工程實驗課的教學中，主要是教師在演示實驗，學生通過死記硬背配置命令，依葫蘆畫瓢，仿造老師的操作步驟，雖然學生能夠完成路由器與交換機的基本配置實驗，但是對設(shè)備及內(nèi)部協(xié)議原理了解得較少，導致學生對實際網(wǎng)絡(luò)工程問題缺乏靈活變通的能力，其次，由于教師在實驗課中的演示時間過長，縮短了學生自己動手做實驗的時間，實驗課的安排受到一定的影響。

1.3 網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計中以企業(yè)網(wǎng)的搭建和配置為主，學生的網(wǎng)絡(luò)工程綜合運用能力不足

網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計要求學生按照系統(tǒng)集成的基本流程，使用常見的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)完成一個小型廣域網(wǎng)絡(luò)的搭建并能夠?qū)崿F(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，從而反映出學生理解和掌握計算機網(wǎng)絡(luò)工程的思想和方法的程度，運用計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和相關(guān)軟件進行實踐的水平和能力。網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計的實施采用校企合作的方式進行，企業(yè)選派有經(jīng)驗的網(wǎng)絡(luò)工程師授課和指導操作，學院提供設(shè)備、場地和指導老師，由于學生人數(shù)較多，每小組分配十人左右，每次完成指定的配置任務(wù)，每組大約只有2-3人的網(wǎng)絡(luò)拓撲思路清晰，配置過程完整，發(fā)現(xiàn)問題后能及時查找到問題點，而小組其他成員并不十分清楚配置的整個過程，出現(xiàn)問題不能及時解決，導致網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計是少數(shù)學生的盛宴，多數(shù)學生的圍觀。因此，學生的總體設(shè)計水平達不到相關(guān)要求。

基于以上問題，按照CDIO工程教育理念，我們對商科院校網(wǎng)絡(luò)工程課程群進行教學改革，重新設(shè)計課程群的教學內(nèi)容，提出以學生為主導的項目驅(qū)動教學方法，有效解決目前教學中存在的問題。

2 CDIO模式下商科院校網(wǎng)絡(luò)工程課程群教學改革探索

2.1 基于CDIO模式的網(wǎng)絡(luò)工程理論課程體系

根據(jù)CDIO模式的理念，將網(wǎng)絡(luò)工程課程體系劃分為課程單元塊，分別是交換機技術(shù)與應(yīng)用課程單元，路由器技術(shù)與應(yīng)用課程單元，安全技術(shù)與應(yīng)用課程單元，服務(wù)器技術(shù)與應(yīng)用課程單元，每個單元模塊的講授緊扣構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行，在內(nèi)容的安排上緊緊圍繞企業(yè)網(wǎng)的設(shè)計與規(guī)劃，在項目案例的遴選上重視實用性與代表性，幫助學生掌握交換機設(shè)備、路由器設(shè)備、企業(yè)網(wǎng)規(guī)劃與調(diào)試的基本技能。

2.2 基于CDIO模式的網(wǎng)絡(luò)工程實驗體系

將CDIO模式引入實驗體系中，實驗單元可以分為交換機實驗單元，路由器實驗單元，交換機實驗單元主要有交換機的基本配置，虛擬局域網(wǎng)的配置與劃分，生成樹協(xié)議設(shè)計。路由器實驗單元主要包含靜態(tài)路由配置、RIP路由配置、OSPF路由配置、訪問控制列表配置、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換配置。每個實驗緊扣構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行四個階段，例如虛擬局域網(wǎng)的配置與劃分，構(gòu)思過程，如何將一個廣播域劃分為若干個虛擬局域網(wǎng)段;設(shè)計過程，根據(jù)企業(yè)的設(shè)備、用戶及要求繪制網(wǎng)絡(luò)拓撲圖;實施過程，用模擬仿真軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置;運行過程，調(diào)試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使其滿足實驗要求。四個工程階段缺一不可，環(huán)環(huán)相扣，學生全程參與實驗的實現(xiàn)過程，發(fā)揮學生的主體作用，提高學生解決問題與分析問題的能力。

2.3 基于CDIO模式的網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計體系

基于CDIO模式的網(wǎng)絡(luò)工程實訓教學改革中，將實訓項目案例與構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行四個階段聯(lián)系起來，項目構(gòu)思階段主要包括工程項目的選題、小組成員的分組等問題;工程項目的設(shè)計階段主要包括網(wǎng)絡(luò)的需求分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和詳細設(shè)計階段。項目的實施和運行階段主要包括網(wǎng)絡(luò)測試和運行。

3 網(wǎng)絡(luò)工程課程群改革成效

通過CDIO工程教育理念在課程群中的應(yīng)用，按照構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行四個階段設(shè)計課程，將課程群設(shè)計為單元模塊，在每個單元模塊的學習中，始終融入CDIO理念，讓學生作為學習的主體，全程參與工程項目的學習，提高學生的積極性與能動性，在網(wǎng)絡(luò)工程課程群的考核中，也引入了CDIO理念，考核采用無紙化考試方式，實驗環(huán)節(jié)的考核注重項目案例的構(gòu)思、設(shè)計、實施與運行，學生能夠獨立完成指定項目的配置，教師通過調(diào)查問卷和最終考核結(jié)果來看，CDIO模式下網(wǎng)絡(luò)工程課程群教學改革具有有效性和實用性。

4 結(jié)束語

將CDIO工程教育理念運用于商科院校網(wǎng)絡(luò)工程課程群的教學中，實行課程單元分塊教學，重新架構(gòu)課程群體系，把理論教學、實踐教學的過程與CDIO理念緊密相結(jié)合，建立基于項目的能力培養(yǎng)目標，在項目的實施過程中，著力提高學生分析問題與解決問題的能力，為將來進一步的網(wǎng)絡(luò)工程師認證與職業(yè)規(guī)劃打下堅實的基礎(chǔ)，下一步將繼續(xù)鞏固CDIO理念在網(wǎng)絡(luò)工程課程群中的應(yīng)用，進一步加深網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計環(huán)節(jié)與企業(yè)的合作，即邀請企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)工程師來學校進行網(wǎng)絡(luò)工程的專題講座，定期派學生去企業(yè)進行網(wǎng)絡(luò)工程項目的培訓和參觀，使學生的創(chuàng)新能力、實踐能力都有實質(zhì)性的突破，真正培養(yǎng)出互聯(lián)網(wǎng)+的復合型人才。

【參考文獻】

[1]王碩旺，洪成文.CDIO：美國麻省理工學院工程教育的經(jīng)典模式：基于對CDIO課程大綱的解讀[J].理工高教研究，2009，28（4）：116-119.

[2]馬海峰，宋井峰，袁海峰.基于CDIO模式下JavaEE課程教學改革探索[J].計算機教育，2014（22）：42-44.

[3]魏冬梅，王影，鐘世芬，陳紅紅.基于CDIO模式的Python程序設(shè)計課程教學實踐[J].計算機教育，2018（02）：129-131.

[4]云紅艷，潘振寬，趙志剛，高磊.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)主干課程教學內(nèi)容體系的探索與實踐[J].計算機教育，2018（06）：10-13.

[5]施曉秋，蔣宗禮.依據(jù)標準 強化內(nèi)涵 提高網(wǎng)絡(luò)工程人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].中國大學教學，2016（1）：30-35.

[6]劉靜.基于CDIO模式的路由交換課程教學改革與實踐[J].計算機教育，2017（07）：52-55.