網絡工程專業“工程+創新”實踐教學體系研究

平源

摘 要：網絡工程專業是一個應用性和實踐性很強的交叉型學科，注重學生工程能力和創新能力的培養。本文把CDIO工程教育模式和TRIZ創新理論引入到實踐教學過程中，從教學目標、教學內容、成績評價方式等多方面對實踐教學體系進行改革。

關鍵詞：網絡工程專業 CDIO教育模式 TRIZ理論

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0171-02

培養具有較強工程意識、一定的創新精神和實踐能力的大學生是高等教育的人才培養目標，實踐教學是實現該目標的重要手段，也是高校教學工作的重要組成部分之一。在就業形勢異常緊張、各行業人才需求特別大的現狀下，高校必須把提高學生的工程意識、實踐能力和創新思維作為一項重中之重的任務。

為適應目前信息社會的人才需求，各高校紛紛開設網絡工程專業，以培養可在計算機、網絡技術及其相關領域中的完成網絡環境搭建、管理、維護、研究與設計的專業技術人才。許昌學院網絡工程專業開設于2012年，旨在培養具備計算機網絡基礎理論知識、專業知識和實踐技能，擁有網絡系統集成和網絡系統開發的能力，具有良好的人文、科學素養和開闊的視野，能在企事業單位、政府機關、IT行業從事網絡規劃設計、網絡管理與維護以及網絡系統開發工作的高層次創新型、應用型人才。

為響應國家培養工程型、創新型、實踐性人才號召，我校網絡工程專業課程組從提升學生應用能力的實踐課程入手，積極探索合理的教學體系，并在教學過程中引入CDIO和TRIZ理論進行指導，形成一套“工程+創新”的實踐教學體系，保證了教學目標的順利完成。

1 CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式是由麻省理工學院和瑞典皇家工學院為首進行國際工程教育改革的成果，2005年以來在我國高校各專業已得到廣泛的關注和推廣。其中，汕頭大學工學院提出了EIP-CDIO培養模式，江西理工大學提出了“3+1”教育模式，大連東軟信息學院提出了TOPCARES-CDIO教學理念等等。CDIO分別代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），以產品研發到運行的生命周期為載體，讓學習者以主動的、實踐的、課程間有機聯系的方式學習工程的理論與技術，并積累行業相關的經驗。

與傳統的重在提升學生專業知識水平的培養模式不同，CDIO更加重視學生工程實踐能力的培養。但是，高等教育各學科之間區別頗大，培養目標也各不相同，各專業學生的實際情況也相去甚遠，要找到一種通用的基于CDIO工程教育模式的教學方法是不現實的。因此，要用一種創新的理論做指導，探索出適應各學科、各專業的基于CDIO的教學方法和配套的實踐教學內容。

2 TRIZ理論

TRIZ（Teoriya Resheniya Izobreatatel skikh Zadatch）理論是一種發明問題的解決理論，將發明變得簡單，成功揭示了創造發明內在的規律及原理。TRIZ理論的核心思想主要體現在一下幾個方面。

（1）所有產品的核心技術都是按照一定的客觀規律發展和進化的，都遵循一定的客觀發展規律和進化模式。

（2）產品核心技術的發展和進化需要一定的動力，這個動力就是各種技術難題、技術矛盾的不斷解決。

（3）產品的更新換代、核心技術的發展和進化都盡量少的耗費資源，這是一種理想狀態。

在使用TRIZ理論解決工程問題時，首先要把工程中的具體問題抽象成TRIZ模型，然后使用諸如發明原理的標準方法和工具得到問題的普適解，最后根據實際問題把該普適解轉化為特解，即該問題的TRIZ解決方案。

把TRIZ引入到CDIO教育模式中來，推出適合不同學生層次和不同專業需求的特色CDIO教育模式，在提高學生的工程能力的同時，也兼顧創新思維和創新能力的培養。

3 “CDIO+TRIZ”指導下網絡工程專業實踐教學體系

網絡工程專業屬于工程類專業，學生工程能力和工程素養的培養是該專業的重要目標，實踐教學是實現該目標的重要手段。網絡工程專業學生的工程能力包括解決網絡工程實際問題的能力，能夠綜合運用網絡工程專業的理論和實踐知識解決各種各樣的具體問題。同時，為適應人才市場需求，培養學生的創新精神已成為高等教育人才培養的目標之一。

圍繞人才市場需求，結合學生實際情況和專業特點，許昌學院網絡工程專業課程組加大實踐教學改革力度，在教學過程中引入CDIO工程教育模式和TRIZ創新理論為指導，設計了該專業注重培養學生工程能力、創新思維和能力的“工程+創新”實踐教學體系。

3.1 明確實踐教學目標，注重培養學生的工程能力和創新意識

根據國家發展規劃，網絡工程專業實踐教學的長期目標是要提升學生的工程素養，注重培養學生的工程能力，包括：工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力，為網絡工程行業和產業輸出具有創新能力的工程技術人員。

結合對兄弟院校和計算機網絡行業的調查研究，課程組教師在實踐教學過程中，大膽引入CDIO教育模式和TRIZ創新理論，把實際的工程項目引入到課堂中來，在項目的實施過程中以TRIZ為指導，規劃包括：課程實驗、課程設計、畢業設計、生產實習等環節在內的教學體系，目的就是為了培養適合產業需求的具有“工程+創新”能力的合格人才。

3.2 豐富實踐教學內容，創建多層次實踐體系

教學內容是根據教學目標來敲定的，是教師在課堂中講授的知識和技能、向學生傳輸的思想和觀點、提倡的習慣和行為等等，在課堂教學進行過程中起著不可替代的重要作用。

許昌學院網絡工程專業是一門新開專業，未完成其培養目標，課程組教師根據學生實際情況，遵循循序漸進的認知規律，設計了由驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗的多層次實踐教學體系。endprint

驗證性實驗主要用來培養學生對網絡工程專業核心課程所涉及的基本概念、基本技術、應用對象、基礎問題的出現方式和解決辦法等有感知性的認知，要求所有層次的學生必須掌握，側重培養學生的工程意識和創新思維。設計性實驗是在驗證性實驗開設后、學生有一定的專業基礎后開設的，實驗過程中要求學生用所學知識設計和優化網絡運行中相關部件的功能和性能，通過自行設計不同的方案和處理方案運行過程中所遇到的各種不可預知的問題來培養和提升學生的工程能力和創新能力。綜合性實驗開設在學期末，要求學生運用通過驗證性實驗和設計性實驗所獲得的知識和技能設計一個融合課程多個知識點的、較大型的實驗項目。三個層次的實驗按照由淺入深的原則，提升學生的專業知識和實踐技能，培養其工程能力和創新能力，以便保證教學目標的順利完成。

3.3 健全實踐教學成績評價方式，激勵學生的學習熱情

為了更好地完成教學目標，培養學生的創新能力和工程能力，必須通過多角度進行改革，教學成績的評價方式也是其中之一。傳統的實踐教學成績評價方式通常由教師按照學生的出勤、課堂活躍程度、完成項目的數量度和創新度等給出，是比較松散的。

引入CDIO教育模式和TRIZ創新理論后，課程組對實踐教學的教學內容和教學方法都進行了改革，成績的評價方式也必然要做出相應地改變。首先，成績來源應由教師這個單一來源變為其他團隊、團隊內成員和教師等多個來源，增加成績的公平性，更能激勵學生的自學、團隊內成員的協作和適當競爭。其次，成績的評價依據也應在適當保留原有的注重學生知識和技能的評價依據外，還應增加諸如實驗的完成程度、方案的完善和創新程度、成員間的合作程度等側重于工程能力和創新能力評估的評價依據。

4 結語

網絡工程專業不同于其它的理工專業，是兼顧計算機科學與技術和信息與通信工程的交叉學科，更加注重學生工程能力和創新能力的培養。我院網絡工程專業成立于2012年，該專業課程組教師在專業成立前后對該專業就業形勢、兄弟院校培養形勢等積極展開調研，結合我校學生實際情況積極探索新的教學模式。實踐證明，“工程+創新”的實踐教學體系能充分地激發學生的學習興趣，提升其工程能力和創新意識，能較好地保證教學目標的完成。

參考文獻

[1] 顧佩華，沈民奮，李升平，等.從CDIO到EIP-CDIO—— 汕頭大學工程教育與人才培養模式探索[J].高等工程教育研究，2008，26（1）：12-20.

[2] 王桂麗.TRIZ理論及在項目教學中的應用[J].科教導刊（上旬刊），2013（1）：167.

[3] 夏冰.基于TRIZ理論的大學生創新能力培養[J].哈爾濱金融學院學報，2013（4）：92-94.endprint