CDIO教學模式在《網絡管理與安全》課程中的應用與研究

鄒 群

(江西科技學院 江西 南昌 330098)

CDIO教學模式在《網絡管理與安全》課程中的應用與研究

鄒 群

(江西科技學院 江西 南昌 330098)

本文分析了網絡管理與安全課程傳統教學中存在的問題，引入了CDIO教學模式，提出了教學方案，對學生進行了試點，提高了學生的工程素質和團隊合作能力，更適應當前互聯網+形式下的人才發展要求。

CDIO;網絡管理與安全;教學模式

《網絡管理與安全》是計算機科學與技術專業重要的一門專業課，涉及法規、政策、策略、規范、標準、機制、措施和管理技術等方面。隨著近年來，網絡安全事件逐年上升以及網絡經濟的爆炸性發展，網絡安全成為社會關注的焦點。網絡管理與安全課程的教學要求也在不斷地提高，而傳統的教學方法也不太適宜當前社會的發展。

1 傳統教學中存在的問題

1.1 理論教學中存在的問題

1.1.1 教學方法簡單

《網絡管理與安全》理論課程多數是在多媒體教室上課。課程采用的方式都是多媒體和黑板板書相結合的方式。在上課過程中，授課內容一般都是按照教材按部就班地講授，純理論性內容講授較多。

1.1.2 教學部分內容沒有跟上時代發展

當前正處于互聯網+時代，本課程部分教學內容沒有適應當前的形式，一些新的理論、新的技術與方法在網絡安全領域已經大范圍使用了，但在課堂教學的內容中沒能體現出來。課堂理論的教學相對比較枯燥難懂，很多課堂的教學內容很少與實際的工程應用相聯系，學生學習的興趣不高，學的東西難于致用。

1.1.3 考核方式比較單一

本課程考核方式大多數都是期末考試卷面考核的方式。這種考核方式較為單一，并不能真實放映學生的能力水平。

1.2 實驗教學中存在的問題

1.2.1 不重視學生團隊協作能力

以往的實踐教學中實驗項目不太重視學生團隊協作能力的培養。大多數實驗都是鍛煉學生個人能力。

1.2.2 與企業工程脫節

由于教師沒有企業實際工作經驗，也沒有工程實踐經驗，不知道目前企業所需要的信息安全人才的要求。因此教師所設計的實驗缺乏工程實踐性的內容，沒有和當前流行的一些工程應用結合起來，達不到社會對信息安全人才的需求。

1.2.3 不重視學生創新能力和實際動手能力的培養

很多教師實驗課只是演示一遍，然后讓學生重做一遍實驗。這樣既激發了不了學生的學習興趣，也無法鍛煉學生的創新能力。尤其對于一些自覺性差的學生，一般都是在旁邊看，沒有動手，也達不到鍛煉實際動手能力的培訓。

2 CDIO教學模式下課程教學的應用

2.1 CDIO簡介

CDIO以產品生命周期上的四個環節——構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運行(Operate)代表四個教育和實踐訓練環節[1]。其理念是以產品的從研發到運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間存在有機聯系的方式學習工程，也有人稱之為：“做中學和學中做”。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標[2]。

2.2 CDIO教學模式下課程改革

2.2.1 課程改革

(1)豐富教學內容

在理論教學過程中，將會引入任務驅動、情境教學、案例教學等多種教學方法；實驗教學則有項目驅動、模擬實驗、虛擬機等。

(2)將理論課程內容模塊化

為了適應當前互聯網+形勢下對網絡安全人才的要求，根據CDIO標準，將理論課程內容劃分為網絡攻擊與防范、網絡安全協議、身份認證與訪問控制、密碼學、網絡數據庫安全、網絡操作系統安全、防火墻與入侵檢測、無線網安全等模塊。理論授課完畢后，學生可以進行網上題庫練習、大作業等方式進行理論知識的鞏固。

(3)對實驗授課內容改革

實驗課程則包括網絡攻擊與防范、密碼學、身份認證與訪問控制、防火墻、入侵檢測、病毒、電子郵件安全、Web安全等內容。以網絡攻擊與防范為例，實驗設計如表1所示。

表1 網絡攻擊與防范

實驗項目分為基礎實驗和進階實驗。進階實驗包括模擬情境實驗、開放性實驗和網絡綜合設計大作業。基礎實驗一般和理論授課想結合，鞏固理論知識，可以由學生個人完成。開放性實驗一般會結合學生日常可能會遇到的一些信息安全問題，由學生從身邊網絡安全需求設計題目。網絡綜合設計大作業一般為當前社會熱點問題所設計的綜合性作業，難度較高。模擬對抗、開放性實驗和網絡綜合設計大作業則由2到4名左右的學生組成的團隊完成。

根據CDIO標準，要為學生提供工程基地。實驗室除了正常的課程教學之外，還會在實驗室沒有課的時間面向學生開放，讓學生的學習興趣小組在實驗室完成開放性實驗和大作業，還可以一些創新性實驗嘗試。

(3)考核方式更靈活

學生課程最終成績將由平時成績、實驗成績、小組評分、大作業和期末考試等多方面考核決定。

成績=20%平時成績+30%實驗成績+10%小組評分+10%大作業+30%期末考試

平時成績包括考勤、課堂紀律、題庫練習、作業完成情況等。實驗成績包括基礎實驗項目完成情況、模擬實驗、開放性實驗三部分組成。小組評分則為學生所在小組其他成員給他評定的分數，取決于該學生在小組項目完成情況中的表現情況。

(3)教師努力提升教學水平

教學團隊的老師，對在教學過程中出現的問題，不定期地發起研討活動，進行交流和溝通，對教學過程中出現的問題及時進行解決和調整。為了提高自身的教學水平，團隊教師每年都會參加學校教師發展中心舉辦的短期教學研修班。很多老師理論知識扎實，缺乏實際的工程應用經驗。因此，學院會經常派老師到華為、銳捷等公司進行參觀學習和調研，了解技術的流行趨勢，掌握最新的安全技術，提高自身的工程應用水平。

(4)校企合作提高學生工程應用能力

全部課程授課結束后，將會有為其一周的集中實訓，學生將會到校企合作實訓基地由學習合作企業的工程師對學生進行培訓。學生在這里將會學習到目前企業在安全領域的新的技術、方法，為將來就業打下基礎。

3 課程改革成效

由學院領導、骨干教師為主組建的教學團隊從2014年開始在信息工程學院本科三年級學生和專科二年級學生中進行CDIO教學模式下《網絡管理與安全》課程教學改革。經過兩年多的教學實施，目前取得了初步的成效：

(1)學生學習的主動性得到極大的提高。

(2)學生團隊協作能力大大提高。CDIO教學模式下很多項目是需要團隊協作才可以完成。為了完成項目，團隊每個成員積極提出自己的想法解決問題，經過一段時間的磨合后，學生的團隊協作能力得到很大提高，人際交往能力也得到提高，相處得更和諧了。

(4)學生個人能力得到提高。學生參加了省信息技術大賽、信息安全賽等網絡安全相關的比賽獲得省級獎勵30多項，其中一等獎10項，信息安全賽本科本科團隊獎一等獎。

(5)實習單位給予學生高度評價。學生在最后一學年進入企業實習，在網絡工程設計，信息安全、團隊合作與溝通等方面表現優秀，超過學校往屆學生。

4 結束語

將CDIO教學模式引入網絡管理與安全課程，可以提高學生的學習興趣，激發學生的創新能力，鞏固所學知識，培養了學生實踐動手能力和團隊協作能力，為學生將來從事信息安全相關職業打下良好的基礎。

[1] Yu Xue-dou, “Taking CDIO as a guide to teaching reform in network security experiments”,Computer Era,vol.5,60-62,2010.

[2] 李輝.高職課程CDIO教學模式的設計與實施[J].計算機教育,2010,(11):94-97

[3] 段國云.基于任務驅動法的《網絡安全》課程教學模式探索與實踐[J].電腦與電信，2014，(3)：31-33.

[4] 楊進，李勤，李蕓潔.論網絡安全課程教學的改革[J].才智，2014，(13)：183.

[5] 許勇，陳丹華.高級計算機網絡安全+課程教學探索[J].教育教學論壇，2014，(4)：200-201.

[6] 尹淑玲.虛擬網絡環境在網絡安全教學中的應用[J].軟件導刊，2014，13(3)：128-129.

江西科技學院校級課題CDIO教學模式在《網絡管理與安全》課程中的應用與研究，課題編號：JY1446

鄒群(1982-)，女，江西撫州人，碩士研究生，主要研究方向為網絡安全。

G642.0

A

1672-5832(2016)03-0098-02