CDIO理念在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

劉曉光 李英玉

摘 要：CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，是以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體的一整套工程教育理念和實(shí)施體系。本文將探討互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析課程教學(xué)過程中以CDIO理念為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)CDIO指標(biāo)選擇、課程教學(xué)目標(biāo)確立、課程教學(xué)過程設(shè)計及相應(yīng)的實(shí)施步驟。

關(guān)鍵詞：CDIO;互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議;教學(xué)研究

中圖分類號：G642 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 緒論

在當(dāng)前的高校教學(xué)中互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析課程教學(xué)的主流模式依然是以理論教學(xué)為主、輔以少量課內(nèi)實(shí)驗的形式完成，無法適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的時代需要。CDIO工程教育理念是近年來國際工程教育改革的最新成果，具有完整的實(shí)施體系和指導(dǎo)指標(biāo)。它以產(chǎn)品研發(fā)到運(yùn)行的生命周期中的構(gòu)思、設(shè)計、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作等四個環(huán)節(jié)為載體，讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的方式在工程背景下有機(jī)地學(xué)習(xí)課程知識，達(dá)到工程能力和學(xué)科知識的完美結(jié)合。[1]互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析課程教學(xué)中應(yīng)用CDIO理念，將引入其工程理念和能力培養(yǎng)指標(biāo)，科學(xué)設(shè)計課程實(shí)施過程，將“理論”與“實(shí)踐”教學(xué)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，為培養(yǎng)具有工程能力的應(yīng)用型人才做有益的探索。

2 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析課程引入CDIO理念的必要性

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析與設(shè)計是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)核心專業(yè)課程之一，側(cè)重于講解TCP/IP協(xié)議族的基本工作、設(shè)計原理和核心技術(shù)，是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的后續(xù)課程，并為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計等課程打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)前教學(xué)中存在的主要問題是：授課內(nèi)容偏重理論;教學(xué)內(nèi)容形式單一;缺少實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié);課程之間知識點(diǎn)重疊，缺少宏觀協(xié)調(diào)規(guī)劃。同時在教學(xué)的實(shí)施過程中沒有有效的可操作的規(guī)范指導(dǎo)，教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計上也是極度缺乏。有學(xué)者認(rèn)為，“中國工程專業(yè)教師等效性意識欠缺，工程教學(xué)能力有待提高，工程創(chuàng)新能力很弱，工程實(shí)踐能力被忽視”。[2]因此，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析課程教學(xué)必須轉(zhuǎn)變觀念，大膽改革教學(xué)理念和方法，將工程理念引入課程教學(xué)中，設(shè)計并參與到教學(xué)過程并積極引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程。

3 引入CDIO理念

CDIO工程教育理念系統(tǒng)提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)大綱及評價的12條標(biāo)準(zhǔn)，是近年來國際工程教育改革的最新成果。[3]其中CDIO能力大綱從技術(shù)知識及推理能力、個人職業(yè)技能與道德、人際交往能力和團(tuán)隊協(xié)作、系統(tǒng)設(shè)計實(shí)施及運(yùn)行能力等方面規(guī)范了工程能力的內(nèi)容;而CDIO標(biāo)準(zhǔn)從CDIO實(shí)施程度、教學(xué)設(shè)計是否滿足CDIO能力培養(yǎng)大綱、教學(xué)計劃能否明確地將工程能力及人際能力的培養(yǎng)融于其中、工程實(shí)踐場所能否滿足支持學(xué)生動手的學(xué)習(xí)的要求、是否設(shè)計良好的考核方式和指標(biāo)等方面規(guī)范了CDIO實(shí)施的規(guī)范性。

4 基于CDIO理念的課程教學(xué)設(shè)計

4.1 確立課程培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)工程教育專業(yè)培養(yǎng)的要求，應(yīng)用CDIO能力大綱，確定課程教學(xué)目標(biāo)。[4]① 掌握扎實(shí)的工程知識。掌握互聯(lián)網(wǎng)的工作原理極其協(xié)議族的分層設(shè)計結(jié)構(gòu)，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)IP協(xié)議、TCP協(xié)議、路由選擇協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議、應(yīng)用層協(xié)議等的工作原理及應(yīng)用與開發(fā)技術(shù)。② 培養(yǎng)良好的職業(yè)能力。深刻理解互聯(lián)網(wǎng)工作原理，熟練應(yīng)用Wireshark等工具軟件抓取和分析網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議工作情況，設(shè)計和分析典型計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，掌握設(shè)計典型互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序能力。③ 培養(yǎng)良好的交流及團(tuán)隊合作能力。在課堂教學(xué)、課程設(shè)計、項目實(shí)踐的過程中，通過師生之間及學(xué)生之間的交流互動，培養(yǎng)學(xué)生的交流及團(tuán)隊合作能力。④ 培養(yǎng)良好的職業(yè)規(guī)范及適應(yīng)企業(yè)和社會的能力。

4.2 實(shí)現(xiàn)一體化教學(xué)設(shè)計

CDIO理念要求在課程教學(xué)設(shè)計中實(shí)現(xiàn)能力培養(yǎng)目標(biāo)，明確課程之間的聯(lián)系，組織、規(guī)劃好教學(xué)內(nèi)容;將理論教學(xué)、課內(nèi)實(shí)驗、課程設(shè)計及企業(yè)實(shí)踐諸環(huán)節(jié)統(tǒng)一規(guī)劃，有機(jī)結(jié)合;教師與學(xué)生共同參與教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考能力，教學(xué)相長。在CDIO工程教育模式中，教師的作用至關(guān)重要，扎實(shí)的理論教學(xué)能力和相當(dāng)?shù)膶?shí)際工程項目實(shí)踐經(jīng)驗經(jīng)歷不可或缺。

4.3 采用案例教學(xué)法和互動教學(xué)法

案例教學(xué)法是逐漸被廣泛采用的新型教學(xué)方法。案例的選擇不僅要具有代表性、啟發(fā)性和開拓性，還要與課程實(shí)驗及課程設(shè)計、企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)生通過案例的學(xué)習(xí)不僅能夠?qū)W到基本理論，而且可以在實(shí)驗課上進(jìn)行驗證和拓展，在課程設(shè)計及企業(yè)實(shí)踐中靈活運(yùn)用。案例教學(xué)法應(yīng)與互動教學(xué)法結(jié)合使用。以項目為切入點(diǎn)，教師應(yīng)設(shè)計合理的互動情境，營造良好的氛圍，在教學(xué)過程中適時提出問題，鼓勵并引導(dǎo)學(xué)生積極回答。課下可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容布置討論題目，將學(xué)生分組，鼓勵學(xué)生分工合作，共同完成課后題目，并利用QQ、微信、網(wǎng)上學(xué)習(xí)平臺等現(xiàn)代通信手段與學(xué)生交流互動。這兩種教學(xué)方法的結(jié)合將知識的教學(xué)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)、人際交流能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)充分有機(jī)融合在一起，全面促進(jìn)教與學(xué)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

4.4 設(shè)計靈活的考核標(biāo)準(zhǔn)

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析課程理論教學(xué)部分的考核由平時成績和考試成績組成，平時成績占30%，其中出勤占5%，課上互動表現(xiàn)占10%，課后作業(yè)及互動討論占15%;理論考試成績占總成績的70%。課程的實(shí)驗、課程設(shè)計及企業(yè)實(shí)踐的成績由出勤、完成情況、實(shí)驗（課程設(shè)計、實(shí)踐）報告、答辯成績構(gòu)成。其中出勤占10%，實(shí)驗完成情況占30%，實(shí)驗報告30%，答辯成績占30%。

5 結(jié)語

CDIO是當(dāng)前較為成功的工程教育模式，廣泛引入到高等教育教學(xué)改革中?；ヂ?lián)網(wǎng)協(xié)議分析課程教學(xué)中引入CDIO理念，并以此為指導(dǎo)設(shè)計教學(xué)大綱及實(shí)施過程，為培養(yǎng)具有國際化視野的應(yīng)用型技術(shù)技能型工程技術(shù)人才提供了堅實(shí)的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈秀，眭榮方，曾德偉.地方高校學(xué)科競賽管理體系的構(gòu)建[J].實(shí)驗室研究與探索，2014，33（11）：187-190.

[2]龔春芬.《華盛頓協(xié)議》與高等工程教育教師職業(yè)發(fā)展.華北電力大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2009（6）.

[3]李靜，馮素琴.CDIO工程教育理念下的《計算機(jī)導(dǎo)論》課程建設(shè)研究[J].軟件導(dǎo)刊，2019（3）：33-36.

[4]莊宏，陳忠.CDIO項目式教學(xué)研究與設(shè)計[J].大學(xué)教育，2019（3）：18-21.

基金項目：吉林省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2018年度一般性課題“民辦應(yīng)用型高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)用CDIO理念的定制化教學(xué)模式研究”（GH181051）;吉林省高教學(xué)會2018年度高教科研項目（JGJX2018D286）

作者簡介：劉曉光（1970-），男，吉林長春人，碩士，副教授，主要研究方向為網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù);李英玉（1979-），男，吉林長春人，碩士，講師，主要研究方向為軟件工程技術(shù)。