“網絡技術與應用”課程CDIO教學方法探討

寇雅楠　楊任農　何貴波　隋永華　俞利新

[摘 要] “網絡技術與應用”課程是學科基礎類必修課，在學生學習模擬電路、數字電路和計算機基礎知識等課程之后開設。徹底擺脫陳舊教學方法，通過CDIO工程教學方法進行課程實踐應用拓展，可以培養學生的創新應用能力。課堂實踐活動正是加強學生思考、構建知識和創新的源泉。我們通過幾年的教學實踐與探索，取得了很好的教學效果。

[關鍵詞]構思 設計 實現 運行 網絡課程

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）15-0101-02

一、背景意義

當今世界，全球信息化的浪潮迅速席卷了各行各業，網絡已經滲入人類生活的方方面面。而可預見的未來戰場，必將是信息化高度綜合的數字化戰場。衛星、雷達、飛機、武器、士兵都將是信息化網絡中的一個節點，通過網絡整合，綜合戰斗能力將成指數提升。這對軍事人才創新能力培養提出了更多要求。在軍事院校，同時開展了以促進課程教學改革和發展為目的的研討交流活動。

二、網絡課教學現狀

“網絡技術與應用”課程是學科基礎類必修課，在學生學習模擬電路、數字電路和計算機基礎知識等課程之后開設。對各專業的學生來說，這門課程向下是對基礎類課程的應用與深化，向上是各專業課的重要支撐。

在傳統教學理念中，課程學習的重點是強調學科知識的完備性與系統性，教學方法采用自底向上的形式進行，課程結束后組織理論考試檢驗學生的學習成果。在各門課程之間，沒有一個知識點可以將其串聯起來，使其形成一個完整的能力體系培養模式。這種方法難以深層次調動學生的學習熱情，沒有實踐的支撐，學生難以深入理解網絡應用，容易發生學完就丟的現象。為調動學生學習的積極性，鞏固其學習成果，我們教研室相關教員充分利用各方面能動力量，探索了更加合理的教學方法。

“基于項目”和“邊學邊做”CDIO的教學方法，徹底告別“課堂授課—書面作業—卷面考試”的陳舊做法，讓學生在積極氛圍中主動學習網絡技術。

三、CDIO工程教育模式

CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate），即構思、設計、實現和運行，涵蓋了系統從構思、研發、應用到反復改進的完整生命周期。由跨國研究組合Knut and Alice Wallenberg基金會提供巨額贊助，由麻省理工學院和瑞典皇家學院等四所大學探索研究提出的。CDIO工程教育模式在國外高校中被廣泛地使用，在中國的推廣和實施發展也非常迅速。該教育模式以培養應用型人才為目標，將工程項目從研發到運行的生命周期作為學生的學習載體，將學科導向改變為項目導向，以項目為主線組織課程，變學以致考為學以致用，變強調學科知識的完備性與系統性為注重項目訓練的完整性，讓學生以主動實踐的精神，聯系課程，學習工程，培養其學習能力、團隊交流能力和大系統掌握能力。

在學習網絡課程之前，學生已經學習過計算機硬件基礎、計算機應用等課程，掌握了一定的計算機知識，具有一定的網絡應用經驗，能夠熟悉操作互聯網絡，如登錄網站、網絡通信、上傳和下載文件等操作。我們要告訴學生，只有學習好網絡課程，才有能力開發網絡應用程序，才能適應特殊的軍事需求。因此，在教學方法上，我們采用了以學科為主，把項目穿插到其中做關聯的模式。通過大作業的形式進行課程實踐，使學生深刻理解網絡協議，能夠運用所學知識進行中小型園區網的設計、實施與維護，掌握網絡對抗和安全防護知識。

大作業主要體現在網站設計、網絡編程、網絡對抗和安全防護方面，如表1所示。通過大作業，學生可以進行有針對性的學習，提高實踐動手能力，提高自身的競爭力。

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課程開始，教師給學生布置實習題目。在開學的前兩個教學月里，學生在參加課堂教學的同時，積極準備實習題目。第三個教學月，教師安排學生實習。第四個教學月，組織學生聽講座。我們對2005級至2010級本科生采用這一教學模式，取得了很好的教學效果，如表2所示。學生在學習算法語言時，能夠編程十余行，網絡作業、編程可達到幾百甚至幾千行，學生進入中級程序員行列，同時學習了大量安全軟件的使用知識。

表2 2005-2010級學生課程實踐列表

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四、結束語

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。課堂實踐活動正是加強學生思考、構建知識和創新的源泉。我們通過幾年的教學實踐與探索，取得了很好的教學效果。美國海軍學院工程系2003年加入CDIO計劃，專業使命要求美海軍軍校生能夠在現代團隊環境下“構思—設計—實施—運行復雜、有效的航空系統”。我們可以借鑒其教學方法，通過CDIO工程教學方法培養學生的創新應用能力。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 徐楊.CDIO 工程教育模式與高校工科學生素質教育的探討[J].實踐與探索，2009.

[2] 李昕昕.基于CDIO模式的計算機網絡教學改革[J].中國科教創新導刊，2010.

[3] 謝希仁.計算機網絡（第5版）[M].北京：電子工業出版社，2011.

[4] ames F.Kurose，計算機網絡——自頂向下方法與Internet特色（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2005.

[5] Edward F.Crawley， Johan Malmqvist，Doris R.Brodeur etc.Rethinking Engineering Education[M].Springer，2007.

[6] 龐秀平，趙宇，楊秀會.基于CDIO理念的創新電子商務專業的實踐模式[J].大學教育，2014.

[責任編輯：覃侶冰]