基于CDIO模式的計算機網絡技術專業課程群建設

梁 艷 曾碧卿 熊偉平

華南師范大學南海學院，廣東 佛山 528255

基于CDIO模式的計算機網絡技術專業課程群建設

梁 艷 曾碧卿 熊偉平

華南師范大學南海學院，廣東 佛山 528255

以CDIO為指導思想，并結合計算機網絡技術專業的特點，開展針對計算機網絡技術專業的課程群建設及實踐，提高學生的工程素養、動手能力和團隊協作能力，取得了較好的實施效果。

CDIO；計算機網絡；課程群

CDIO; Computer Network; Course Group

1 課程群建設的背景

華南師范大學是一所歷史悠久、學科門類齊全的國家“211 工程”重點建設大學和廣東省省屬重點大學，學校現有廣州石牌、廣州大學城和南海3個校區。其中，南海校區重點設置與發展應用型學科和專業，培養國際化應用型人才。

南海校區的計算機網絡技術專業屬于專科專業，為了培養適合珠三角地區經濟社會發展的國際化應用型人才，計算機網絡技術教研室的多位教師經過5年多的探索，以行業先進技術規范和職業崗位要求為依據，從學生的角度、社會需求的角度去優化計算機網絡技術的課程體系結構，最終形成了具有自己特色的核心課程群。該課程群包括了《計算機網絡》、《路由交換技術》、《路由交換高級技術》、《網絡操作系統（Windows Server）》、《Linux系統應用》、《網絡安全技術》、《網絡管理與維護》、《系統集成與工程設計》等8門課程。

2 CDIO工程教育模式

CDIO是美國麻省理工學院、瑞典皇家工學院等四所大學提出的面向高等理工科教育的一種創新模式[1]。CDIO 代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)，它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程[2]。在國內，教育部CDIO工程教育模式研究與實踐課題組成立后，已經在多所高校進行試點[3]，[4]。

計算機網絡人才培養不僅需要注重學生的專業知識教育，更重要的是要重視學生的工程實踐能力培養，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生自學創新能力，以及系統分析、設計和實踐的能力。而CDIO教學模式中強調的主動學習的能力、實踐能力、思維能力甚至團隊合作與溝通能力等的培養，在計算機網絡專業教學中都能得到體現與貫徹。因此，我們把CDIO人才培養理念應用在計算機網絡技術專業的課程群建設當中。

3 實施CDIO課程群建設

3.1 課程群建設內容

表1 課程群的建設內容

3.2 打造階梯式課程群

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

第一階段為基礎性課程，包含了《計算機網絡》課程，它是其他幾門課程的前導課程，為其他幾門課程奠定理論基礎。該課程安排在第2學期上。

第二階段為強化型課程，包含了《路由交換技術》、《路由交換高級技術》、《網絡操作系統（Windows Server）》、《Linux系統應用》、《網絡安全技術》、《網絡管理與維護》等6門課程。這6門課程囊括了網絡設備、網絡操作系統、網絡安全、網絡管理等幾方面的技術，是計算機網絡技術專業的核心課程。這階段的課程安排在第3、4學期上。

第三階段為綜合性課程，包含了《系統集成與工程設計》課程，該課程將第二階段所學的各種知識綜合運用起來，培養學生綜合分析、設計的能力。該課程安排在第5學期上。

圖1 階梯式課程群的三個階段

3.3 實踐課程體系建設內容

計算機網絡技術專業課程群是以技術應用性為主的課程群，實踐課程體系直接影響到學生能力的培養。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 改善實訓設備與實訓環境

信息工程與技術系原有一間計算機網絡實驗室，配有先進的服務器、TCL交換機和華為路由器等網絡設備、64臺電腦工作站，并配備了高級的多媒體教學系統，各種輔助設施建設完善。

為了推動計算機網絡技術專業課程群的建設，我系于2006年11月又建成了第二間計算機網絡實驗室，該實驗室配有36臺聯想的品牌機作為學生機，兩臺IBM的服務器，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，讓學生可以充分利用虛擬儀器帶來的便利。

優越的實驗條件、齊全的網絡通信設備，為本課程群的實踐課程體系建設提供了堅實的硬件基礎，保障了學生的技能得到全面的培訓。

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“人際技能、團隊與溝通”，事實上，這也是大多數崗位對員工的需要。因此，我們希望學生在實驗課中不僅培養動手能力，還要學會如何與人溝通，如何充分利用團隊的力量共同完成一項任務。

為了實現這一目標，我們把參加實驗課的學生以小組為單位，每組選定一位組長，負責分派任務及協調工作。對于實驗內容，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的若干個目標，讓學生自己去探索、研究，只有當他們按要求把所有的目標都實現了，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。

通過這樣的授課形式，讓學生既學習了專業知識，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，課余時間對學生開放。學生可以分4～6人為一組預約完成實驗。實驗手續包括提交實驗申請表、預約實驗、實驗操作、教師審查實驗結果、學生提交實驗報告等。通過這種形式，可以使學生有更多的機會掌握網絡實際操作的基本技能，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力及創新能力。

3.3.4 實驗內容的改革

實驗教學中，減少、刪除部分陳舊的演示性、驗證性實驗，增加探索性、設計性和研究性實驗，以形成模塊分明、結構合理、層次清晰、開放性強的實踐教學新體系。采用任務驅動教學法，以小組方式進行，通過具體案例的處理，培養學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》、《系統集成與工程設計》兩門課的課程設計，通過獨立完成一個實際工程項目，培養學生“構思-設計-實現-運作”等四個層面的能力。

4 結語

基于CDIO模式的課程群建設與實踐已經持續了五年多，取得了顯著成效。學生的上課熱情較高，求知欲強，自學能力、動手能力以及團體合作能力都明顯提高。此外，計算機網絡技術專業的學生得到了社會廣泛認可，受到用人單位好評和歡迎。有相當部分學生在實習結束后，被實習單位聘用，直接在實習單位就業。近四年來計算機網絡技術專業學生就業率達95%以上，其中有兩年的就業率為100%。這些數字充分說明了改革的科學性與有效性。

如何把CDIO模式與課程群的建設更好地結合起來是一項長期的任務，我們仍需要加強CDIO教育理念的指導作用，不斷地對教學過程進行改進，培養出更多符合社會和企業需求的國際化應用型人才。

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

[2] 邵廣軍，呂平，王娟. CDIO工程教育模式下大學生非專業素質培養研究[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改革探討[J]. 實驗科學與技術，2011，9(4)：93-96

[4]黃家善，李建興，胡馳等. 以CDIO人才培養模式為特色的工科專業建設[J]. 實驗室科學，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，研究方向為網絡計算、并行I／O；

熊偉平（1983-），男，碩士，助教，研究方向為分布式計算。