CDIO理念在網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)中的應(yīng)用研究

1、CDIO理念在網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)中的應(yīng)用研究摘要：目前大部分應(yīng)用型本科院校開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)，為社會(huì)輸送網(wǎng)絡(luò)人才。然而在網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)過程中，大部分院校采用虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行教學(xué)，缺少企業(yè)級的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)案例，教師也缺乏工程實(shí)踐能力，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)抽象難懂。本論文將CDIO工程教育模式引入到網(wǎng)絡(luò)工程的教學(xué)過程中，總結(jié)歸納出基于CDIO教育模式的網(wǎng)絡(luò)工程課程教學(xué)的方法及具體的實(shí)施步驟與策略。并以天津天獅學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)Linux操作系統(tǒng)課程為例進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，為應(yīng)用型本科院校網(wǎng)絡(luò)工程課程的教學(xué)提供新的思路和途徑。Abstract：Currently，transportingrelatedpers

2、onnelforthesociety，mostAppliedUndergraduateCollegesopenednetworkengineeringprofessionals.However，networkengineeringteachingprocess，mostcollegesusevirtualnetworkenvironmentforteaching，whichlacksofenterprise-classnetworkenvironmentsandreal-worldnetworkcases，andteacherslacktheabilityofengineeringpracti

3、ce，whichresultthenetworkengineeringteachingabstractanddifficult.ThispaperintroducedCDIOengineeringeducationmodelintotheteachingprocessofnetworkengineering，networkengineering，summarizedthemethodandimplementationstrategyofnetworkengineeringteachingbasedonCDIO.Networkengineeringcourses"LinuxOperat

4、ingSystem"isanexampleofteachingpractice，whichprovidesanewideaandapproachfornetworkengineeringteachingofAppliedUndergraduateColleges.關(guān)鍵詞：CDIO；網(wǎng)絡(luò)工程；實(shí)施策略Keywords：CDIO；networkengineering；implementationstrategy中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2015）31-0193-030引言在高校學(xué)科建設(shè)中，普通本科院校的學(xué)科建設(shè)強(qiáng)調(diào)學(xué)科的完整性，學(xué)術(shù)性以及原創(chuàng)性，而

5、應(yīng)用型本科院校的學(xué)科建設(shè)在強(qiáng)調(diào)必要學(xué)術(shù)性、基礎(chǔ)性的同時(shí)，更加注重面向市場的實(shí)際應(yīng)用需要和未來實(shí)際發(fā)展的需求，注重應(yīng)用型學(xué)科知識、技術(shù)和技能的學(xué)習(xí)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)通信技術(shù)多媒體技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)對網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用型人才的需要也越來越多。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，并且各門專業(yè)課之間具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，其教學(xué)方法和手段，實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)需要進(jìn)行不斷的改革與完善，并且需要教師具有豐富的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。各個(gè)院校開設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè).在網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)過程中，大部分教學(xué)在虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行，缺少企業(yè)級的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)案例，教師也缺少實(shí)踐工程經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)工程的教學(xué)比較抽象難懂，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的動(dòng)手

6、能力及互動(dòng)性缺乏。面對教學(xué)中存在的這些問題，為提高應(yīng)用性本科院校網(wǎng)絡(luò)工程的教學(xué)效果，經(jīng)過大量的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，文獻(xiàn)閱讀，發(fā)現(xiàn)CDIO工程教育模式為應(yīng)用性本科院校網(wǎng)絡(luò)工程的課堂教學(xué)提供了很好的指導(dǎo)作用。CDIO為強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，關(guān)注溝通交流能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識的培養(yǎng)，與社會(huì)發(fā)展的大環(huán)境相適應(yīng)。該模式得到了國際高等工程教育的認(rèn)可，其理念和實(shí)施策略是可行的。目前，很多工科高校在進(jìn)行CDIO的改革和推廣，按照該模式培養(yǎng)?A畢業(yè)生得到了用人企業(yè)的高度認(rèn)可。因此，本論文將CDIO工程教育理念引入到網(wǎng)絡(luò)工程的教學(xué)中，為應(yīng)用型本科院校網(wǎng)絡(luò)工程課程的教學(xué)提供新的思路

7、和途徑。1 CDIO教育模式CDIO工程教育模式的本質(zhì)最好的體現(xiàn)了“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”原則。該模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)，該模式有效解決了工程教育中理論和實(shí)踐能力之間的平衡問題。CDIO教育模式集知識傳授與能力培養(yǎng)于一體，CDIO工程教育模式課程大綱具體包括如下幾個(gè)層次方面內(nèi)容。技術(shù)知識推理：主要包括基礎(chǔ)科學(xué)知識、核心工程基礎(chǔ)知識、高級工程基礎(chǔ)知識以及工程推理與問題解決等知識的學(xué)習(xí)。個(gè)人的和職業(yè)的技能和特質(zhì)：主要包括實(shí)踐和知識發(fā)現(xiàn)、系統(tǒng)思維以及個(gè)人技能與態(tài)度等知識能力的培養(yǎng)。人際技能：主要包括團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通、用外語進(jìn)行溝通以及外部與社會(huì)環(huán)境等知

8、識能力的培養(yǎng)。在企業(yè)與社會(huì)環(huán)境下構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與運(yùn)作：主要包括企業(yè)與商業(yè)環(huán)境、構(gòu)思與工程化系統(tǒng)、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作等知識能力的培養(yǎng)。在應(yīng)用型本科院校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程的教學(xué)過程中，由于面對的對象不同，具體的學(xué)科也不一樣。不能照搬CDIO工程教學(xué)的模式，需要根據(jù)學(xué)校的現(xiàn)狀以及網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程的特點(diǎn)進(jìn)行課程的重新設(shè)計(jì)，使之更好地解決應(yīng)用型本科院校網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)中面臨的問題。基于CDIO教育模式的特點(diǎn)和實(shí)施策略，結(jié)合應(yīng)用型本科院校網(wǎng)絡(luò)工程課程的自身特點(diǎn)，本論文在網(wǎng)絡(luò)工程課程教學(xué)活動(dòng)中采用不同等級的項(xiàng)目來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識的學(xué)習(xí)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性。項(xiàng)目一般選擇具體生產(chǎn)實(shí)踐中的項(xiàng)目為基礎(chǔ)，讓學(xué)生充

9、分發(fā)揮自身的能力，運(yùn)用各種資源，采用“做中學(xué)”的方式完成項(xiàng)目的過程中學(xué)習(xí)知識。結(jié)合建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀的上述觀點(diǎn)，本研究在教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)際教學(xué)中強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：項(xiàng)目為導(dǎo)向：課前給學(xué)生安排好具體要完成的項(xiàng)目，以項(xiàng)目作為學(xué)生學(xué)習(xí)的最終目的和學(xué)習(xí)的導(dǎo)向。在學(xué)生完成項(xiàng)目的同時(shí)，需要進(jìn)行相關(guān)知識和技能的學(xué)習(xí)，讓項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識和技能的獲取。項(xiàng)目的選擇上強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目的真實(shí)性，能夠讓項(xiàng)目與社會(huì)的需求進(jìn)行很好的掛鉤。自主學(xué)習(xí)：要求學(xué)生能夠主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，學(xué)生能能夠根據(jù)項(xiàng)目主動(dòng)找到需要學(xué)習(xí)的知識，從而自己解決問題。每個(gè)學(xué)習(xí)模塊以學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)作為開端，學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)的發(fā)生是整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。團(tuán)隊(duì)協(xié)作、相

10、互交流：在課程設(shè)計(jì)過程中要注意建立有助于交流的學(xué)習(xí)共同體，能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相互討論和交流。2 CDIO教育理念課程實(shí)施策略CDIO理念在應(yīng)用型本科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程的應(yīng)用中以學(xué)生為主體、以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，在自主學(xué)習(xí)完成任務(wù)的過程中學(xué)習(xí)具體知識，最后將學(xué)習(xí)到的知識進(jìn)一步用于解決問題的教學(xué)和學(xué)習(xí)模式。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)?？普n程的特點(diǎn)，本論文基于CDIO教育理念，結(jié)合課程自身特點(diǎn)，構(gòu)建了“八步遞進(jìn)”的課程實(shí)施策略如圖1所示。每個(gè)教學(xué)單元要經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，教學(xué)過程采用項(xiàng)目引導(dǎo)的情境化教學(xué)，由情境化的任務(wù)驅(qū)動(dòng)整個(gè)教學(xué)過程，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣?！鞍瞬竭f進(jìn)”教學(xué)法具體解釋如

11、下：個(gè)人項(xiàng)目描述：以個(gè)人項(xiàng)目引由課程的主要目的以及最終目標(biāo)。實(shí)施流程：具體完成項(xiàng)目的流程。知識講解：與項(xiàng)目有關(guān)的相關(guān)知識點(diǎn)的講解。個(gè)人項(xiàng)目準(zhǔn)備：實(shí)施項(xiàng)目之前的準(zhǔn)備工作。個(gè)人項(xiàng)目實(shí)施：具體的實(shí)施過程。個(gè)人項(xiàng)目檢測：對最終項(xiàng)目的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。知識與技能拓展：相關(guān)知識點(diǎn)的擴(kuò)展和講解。小組項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)在教學(xué)過程中，個(gè)人項(xiàng)目是初級項(xiàng)目，貫穿于教師的整個(gè)授課過程中，每章會(huì)安排一個(gè)和教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的個(gè)人項(xiàng)目，以個(gè)人項(xiàng)目為引導(dǎo)進(jìn)行教學(xué)知識點(diǎn)的講解，然后在教師的指導(dǎo)演示下進(jìn)行項(xiàng)目的具體實(shí)施，對所學(xué)知識點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的鞏固練習(xí)；最后學(xué)生根據(jù)個(gè)人項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成項(xiàng)目并進(jìn)行項(xiàng)目檢驗(yàn)。目的在于讓學(xué)生掌握具體知識，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性。

12、個(gè)人項(xiàng)目是一個(gè)完整的項(xiàng)目，強(qiáng)調(diào)前后之間的關(guān)聯(lián)性，讓學(xué)生體驗(yàn)知識的關(guān)聯(lián)性，并要求學(xué)生獨(dú)立完成。小組項(xiàng)目是以小組的形式進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，集中安排實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)主要關(guān)注社會(huì)實(shí)踐、學(xué)科知識或?qū)I(yè)相關(guān)的內(nèi)容，目的在于引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)到的知識進(jìn)一步運(yùn)用在實(shí)際生活中，提高解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。八步遞進(jìn)教學(xué)方法遵循項(xiàng)目展示師生探討知識學(xué)習(xí)一一模仿一一自我檢驗(yàn)一一自主學(xué)習(xí)的方式。前三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)以教師講解、演示為主導(dǎo)；四五環(huán)節(jié)側(cè)重于師生教學(xué)互動(dòng)、學(xué)生實(shí)踐；六、七、八環(huán)節(jié)注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)以及知識能力的提升。在不同教學(xué)單元的教學(xué)過程，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，對“八步遞進(jìn)”教學(xué)法的八個(gè)步驟都提出多種指導(dǎo)性的教學(xué)方法，供任課教

13、師靈活選用。這些方法包括展示法、問題引導(dǎo)法、討論法、頭腦風(fēng)暴法、探究法、演示模仿法、比較法、分組教學(xué)法、組員互助法、小組競賽法、自查法、組間互查法、抽查法、自主學(xué)習(xí)法、反復(fù)訓(xùn)練法等多種教學(xué)方法。3 基于CDIO理念的Linux操作系統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐Linux操作系統(tǒng)課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)方向課，該課程安排在學(xué)生第七學(xué)期上課，學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)。本課程的主要內(nèi)容包括Linux系統(tǒng)的基本概念、Linux的安裝和硬盤分區(qū)的基本技術(shù)、Linux系統(tǒng)的圖形界面、Linux系統(tǒng)常用的基本命令、用戶與組群管理、文件系統(tǒng)與文件管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的配置。通過課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠利用桌

14、面和Shell命令兩種方式，熟練的進(jìn)行Linux操作系統(tǒng)的管理，以及服務(wù)器的配置，為以后進(jìn)一步的學(xué)習(xí)Linux操作系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。該課程的特點(diǎn)是專業(yè)性、實(shí)踐性和實(shí)用性強(qiáng)。表1以“用戶與組群管理”為例來講解課程的具體安排。為了驗(yàn)證基于CDIO理念的課程實(shí)施策略的實(shí)踐效果，以天津天獅學(xué)院11級計(jì)科1班和計(jì)科2班的Linux操作系統(tǒng)為例，分為實(shí)驗(yàn)班和對照班通過平時(shí)課堂觀察、期末考試成績等方面進(jìn)行效果驗(yàn)證。通過學(xué)生上課情況的對比和問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生除了學(xué)到了基本的知識之外，還提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、信心以及學(xué)生的動(dòng)手能力。成績評定中，學(xué)生的總評成績=平時(shí)成績*30%+期末成績*70%。其中期末成績

15、是上機(jī)成績，平時(shí)成績實(shí)驗(yàn)班和對照班的評定方式稍有不同：實(shí)驗(yàn)班的平時(shí)成績由出勤、課堂表現(xiàn)、課堂上機(jī)和小組匯報(bào)三個(gè)部分組成；對照班平時(shí)成績由出勤、課堂表現(xiàn)、課上實(shí)驗(yàn)三部分組成。通過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)生的總評成績對比如表2所示。從總評成績來看，對照班成績的標(biāo)準(zhǔn)差為11.8，說明對照班成績分兩級分化，基于CDIO的教學(xué)明顯優(yōu)于常規(guī)的教學(xué)。該教學(xué)模式有效的提高了學(xué)生實(shí)踐能力，同時(shí)該模式有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。4結(jié)論本論文在分析CDIO教育模式的特點(diǎn)、基本理念及在教學(xué)中的應(yīng)用情況以及應(yīng)用本科院校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程的教學(xué)模式特點(diǎn)以及面臨的主要問題基礎(chǔ)上?？偨Y(jié)歸納出基于CDIO教育模式的網(wǎng)絡(luò)工程課程教學(xué)的方法及具體的實(shí)施步驟與策略。并將該策略應(yīng)用到Linux操作系統(tǒng)課程教學(xué)過程中，通過實(shí)驗(yàn)班和對照班的成