基于CDIO模式的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)

梁 艷 曾碧卿 熊偉平

華南師范大學(xué)南海學(xué)院，廣東 佛山 528255

基于CDIO模式的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程群建設(shè)

梁 艷 曾碧卿 熊偉平

華南師范大學(xué)南海學(xué)院，廣東 佛山 528255

以CDIO為指導(dǎo)思想，并結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的特點，開展針對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的課程群建設(shè)及實踐，提高學(xué)生的工程素養(yǎng)、動手能力和團隊協(xié)作能力，取得了較好的實施效果。

CDIO；計算機網(wǎng)絡(luò)；課程群

CDIO; Computer Network; Course Group

1 課程群建設(shè)的背景

華南師范大學(xué)是一所歷史悠久、學(xué)科門類齊全的國家“211 工程”重點建設(shè)大學(xué)和廣東省省屬重點大學(xué)，學(xué)?，F(xiàn)有廣州石牌、廣州大學(xué)城和南海3個校區(qū)。其中，南海校區(qū)重點設(shè)置與發(fā)展應(yīng)用型學(xué)科和專業(yè)，培養(yǎng)國際化應(yīng)用型人才。

南海校區(qū)的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)屬于?？茖I(yè)，為了培養(yǎng)適合珠三角地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的國際化應(yīng)用型人才，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室的多位教師經(jīng)過5年多的探索，以行業(yè)先進技術(shù)規(guī)范和職業(yè)崗位要求為依據(jù)，從學(xué)生的角度、社會需求的角度去優(yōu)化計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的課程體系結(jié)構(gòu)，最終形成了具有自己特色的核心課程群。該課程群包括了《計算機網(wǎng)絡(luò)》、《路由交換技術(shù)》、《路由交換高級技術(shù)》、《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（Windows Server）》、《Linux系統(tǒng)應(yīng)用》、《網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)》、《網(wǎng)絡(luò)管理與維護》、《系統(tǒng)集成與工程設(shè)計》等8門課程。

2 CDIO工程教育模式

CDIO是美國麻省理工學(xué)院、瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)提出的面向高等理工科教育的一種創(chuàng)新模式[1]。CDIO 代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate)，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[2]。在國內(nèi)，教育部CDIO工程教育模式研究與實踐課題組成立后，已經(jīng)在多所高校進行試點[3]，[4]。

計算機網(wǎng)絡(luò)人才培養(yǎng)不僅需要注重學(xué)生的專業(yè)知識教育，更重要的是要重視學(xué)生的工程實踐能力培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)創(chuàng)新能力，以及系統(tǒng)分析、設(shè)計和實踐的能力。而CDIO教學(xué)模式中強調(diào)的主動學(xué)習(xí)的能力、實踐能力、思維能力甚至團隊合作與溝通能力等的培養(yǎng)，在計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)教學(xué)中都能得到體現(xiàn)與貫徹。因此，我們把CDIO人才培養(yǎng)理念應(yīng)用在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的課程群建設(shè)當(dāng)中。

3 實施CDIO課程群建設(shè)

3.1 課程群建設(shè)內(nèi)容

表1 課程群的建設(shè)內(nèi)容

3.2 打造階梯式課程群

課程群里各門課程并非是簡單的、平面式的結(jié)構(gòu)，而是形成了三個階段的階梯式課程群。

第一階段為基礎(chǔ)性課程，包含了《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程，它是其他幾門課程的前導(dǎo)課程，為其他幾門課程奠定理論基礎(chǔ)。該課程安排在第2學(xué)期上。

第二階段為強化型課程，包含了《路由交換技術(shù)》、《路由交換高級技術(shù)》、《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（Windows Server）》、《Linux系統(tǒng)應(yīng)用》、《網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)》、《網(wǎng)絡(luò)管理與維護》等6門課程。這6門課程囊括了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)管理等幾方面的技術(shù)，是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的核心課程。這階段的課程安排在第3、4學(xué)期上。

第三階段為綜合性課程，包含了《系統(tǒng)集成與工程設(shè)計》課程，該課程將第二階段所學(xué)的各種知識綜合運用起來，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、設(shè)計的能力。該課程安排在第5學(xué)期上。

圖1 階梯式課程群的三個階段

3.3 實踐課程體系建設(shè)內(nèi)容

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程群是以技術(shù)應(yīng)用性為主的課程群，實踐課程體系直接影響到學(xué)生能力的培養(yǎng)。為此，我們對該課程群的實踐體系進行了一系列的改革。

3.3.1 改善實訓(xùn)設(shè)備與實訓(xùn)環(huán)境

信息工程與技術(shù)系原有一間計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室，配有先進的服務(wù)器、TCL交換機和華為路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、64臺電腦工作站，并配備了高級的多媒體教學(xué)系統(tǒng)，各種輔助設(shè)施建設(shè)完善。

為了推動計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程群的建設(shè)，我系于2006年11月又建成了第二間計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室，該實驗室配有36臺聯(lián)想的品牌機作為學(xué)生機，兩臺IBM的服務(wù)器，七臺Cisco路由器，六臺Cisco二層交換機和一臺Cisco三層交換機，并配有光纖模塊、光纖跳線、無線AP、無線網(wǎng)卡、Fluke測線儀等輔助器材。此外，該實驗室的主機都裝有Boson、Dynamic等交換機、路由器的模擬軟件，VMware Workstation虛擬機軟件，讓學(xué)生可以充分利用虛擬儀器帶來的便利。

優(yōu)越的實驗條件、齊全的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，為本課程群的實踐課程體系建設(shè)提供了堅實的硬件基礎(chǔ)，保障了學(xué)生的技能得到全面的培訓(xùn)。

3.3.2 實驗課授課形式的改變

CDIO模式提出的教育大綱中強調(diào)“人際技能、團隊與溝通”，事實上，這也是大多數(shù)崗位對員工的需要。因此，我們希望學(xué)生在實驗課中不僅培養(yǎng)動手能力，還要學(xué)會如何與人溝通，如何充分利用團隊的力量共同完成一項任務(wù)。

為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，我們把參加實驗課的學(xué)生以小組為單位，每組選定一位組長，負責(zé)分派任務(wù)及協(xié)調(diào)工作。對于實驗內(nèi)容，老師不會像以往的實驗課那樣寫出具體的實驗步驟，而是提綱式地列出要實現(xiàn)的若干個目標(biāo)，讓學(xué)生自己去探索、研究，只有當(dāng)他們按要求把所有的目標(biāo)都實現(xiàn)了，該次的實驗才算完成。

實驗過程中遇到問題，先由組員們自行解決，解決不了再請教其他組的成員，如果還是不行，老師才幫忙指導(dǎo)。

通過這樣的授課形式，讓學(xué)生既學(xué)習(xí)了專業(yè)知識，還提高了解決問題的能力，與人溝通的能力。

3.3.3 建立開放式實驗室

為了充分利用實驗室資源，我系增加開放式實驗室，課余時間對學(xué)生開放。學(xué)生可以分4～6人為一組預(yù)約完成實驗。實驗手續(xù)包括提交實驗申請表、預(yù)約實驗、實驗操作、教師審查實驗結(jié)果、學(xué)生提交實驗報告等。通過這種形式，可以使學(xué)生有更多的機會掌握網(wǎng)絡(luò)實際操作的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新能力。

3.3.4 實驗內(nèi)容的改革

實驗教學(xué)中，減少、刪除部分陳舊的演示性、驗證性實驗，增加探索性、設(shè)計性和研究性實驗，以形成模塊分明、結(jié)構(gòu)合理、層次清晰、開放性強的實踐教學(xué)新體系。采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，以小組方式進行，通過具體案例的處理，培養(yǎng)學(xué)生實踐技能和分析解決實際問題的能力。

另外，新增了《路由交換技術(shù)》、《系統(tǒng)集成與工程設(shè)計》兩門課的課程設(shè)計，通過獨立完成一個實際工程項目，培養(yǎng)學(xué)生“構(gòu)思-設(shè)計-實現(xiàn)-運作”等四個層面的能力。

4 結(jié)語

基于CDIO模式的課程群建設(shè)與實踐已經(jīng)持續(xù)了五年多，取得了顯著成效。學(xué)生的上課熱情較高，求知欲強，自學(xué)能力、動手能力以及團體合作能力都明顯提高。此外，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的學(xué)生得到了社會廣泛認(rèn)可，受到用人單位好評和歡迎。有相當(dāng)部分學(xué)生在實習(xí)結(jié)束后，被實習(xí)單位聘用，直接在實習(xí)單位就業(yè)。近四年來計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)學(xué)生就業(yè)率達95%以上，其中有兩年的就業(yè)率為100%。這些數(shù)字充分說明了改革的科學(xué)性與有效性。

如何把CDIO模式與課程群的建設(shè)更好地結(jié)合起來是一項長期的任務(wù)，我們?nèi)孕枰訌奀DIO教育理念的指導(dǎo)作用，不斷地對教學(xué)過程進行改進，培養(yǎng)出更多符合社會和企業(yè)需求的國際化應(yīng)用型人才。

[1]王金娥.基于興趣和自主的CDIO教學(xué)模式研究[J]. 現(xiàn)代教育科學(xué)，2012，(1)：89-91

[2] 邵廣軍，呂平，王娟. CDIO工程教育模式下大學(xué)生非專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)研究[J]. 黑龍江高教研究，2012，(5)：136-138

[3]陳昊，明仲，彭小剛. 軟件工程課程群實驗教學(xué)改革探討[J]. 實驗科學(xué)與技術(shù)，2011，9(4)：93-96

[4]黃家善，李建興，胡馳等. 以CDIO人才培養(yǎng)模式為特色的工科專業(yè)建設(shè)[J]. 實驗室科學(xué)，2011，14(6)：388-391

Course Group Construction of Computer Network Technology Based on CDIO Model

Lang Yan, Zeng Biqing, Xiong Weiping
Nanhai Campus, South China Normal University, Foshan, 528225, Guangdong, China

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.21.114

梁艷（1979-），女，博士，講師，研究方向為模式識別與圖像處理；

曾碧卿（1969-），男，博士，教授，研究方向為網(wǎng)絡(luò)計算、并行I／O；

熊偉平（1983-），男，碩士，助教，研究方向為分布式計算。