CDIO理念在互聯網協議分析課程教學中的應用研究

劉曉光 李英玉

摘 要：CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，是以產品研發到產品運行的生命周期為載體的一整套工程教育理念和實施體系。本文將探討互聯網協議分析課程教學過程中以CDIO理念為基礎，實現CDIO指標選擇、課程教學目標確立、課程教學過程設計及相應的實施步驟。

關鍵詞：CDIO;互聯網協議;教學研究

中圖分類號：G642 ?文獻標識碼：A

1 緒論

在當前的高校教學中互聯網協議分析課程教學的主流模式依然是以理論教學為主、輔以少量課內實驗的形式完成，無法適應培養應用型技術技能型人才培養的時代需要。CDIO工程教育理念是近年來國際工程教育改革的最新成果，具有完整的實施體系和指導指標。它以產品研發到運行的生命周期中的構思、設計、實現和運作等四個環節為載體，讓學生以主動的、實踐的方式在工程背景下有機地學習課程知識，達到工程能力和學科知識的完美結合。[1]互聯網協議分析課程教學中應用CDIO理念，將引入其工程理念和能力培養指標，科學設計課程實施過程，將“理論”與“實踐”教學進行有機結合，為培養具有工程能力的應用型人才做有益的探索。

2 互聯網協議分析課程引入CDIO理念的必要性

互聯網協議分析與設計是網絡工程專業核心專業課程之一，側重于講解TCP/IP協議族的基本工作、設計原理和核心技術，是計算機網絡課程的后續課程，并為網絡規劃設計、網絡管理、網絡應用程序設計等課程打下堅實的基礎。當前教學中存在的主要問題是：授課內容偏重理論;教學內容形式單一;缺少實踐教學環節;課程之間知識點重疊，缺少宏觀協調規劃。同時在教學的實施過程中沒有有效的可操作的規范指導，教學實施過程設計上也是極度缺乏。有學者認為，“中國工程專業教師等效性意識欠缺，工程教學能力有待提高，工程創新能力很弱，工程實踐能力被忽視”。[2]因此，互聯網協議分析課程教學必須轉變觀念，大膽改革教學理念和方法，將工程理念引入課程教學中，設計并參與到教學過程并積極引導學生的學習進程。

3 引入CDIO理念

CDIO工程教育理念系統提出了具有可操作性的能力培養大綱及評價的12條標準，是近年來國際工程教育改革的最新成果。[3]其中CDIO能力大綱從技術知識及推理能力、個人職業技能與道德、人際交往能力和團隊協作、系統設計實施及運行能力等方面規范了工程能力的內容;而CDIO標準從CDIO實施程度、教學設計是否滿足CDIO能力培養大綱、教學計劃能否明確地將工程能力及人際能力的培養融于其中、工程實踐場所能否滿足支持學生動手的學習的要求、是否設計良好的考核方式和指標等方面規范了CDIO實施的規范性。

4 基于CDIO理念的課程教學設計

4.1 確立課程培養目標

根據工程教育專業培養的要求，應用CDIO能力大綱，確定課程教學目標。[4]① 掌握扎實的工程知識。掌握互聯網的工作原理極其協議族的分層設計結構，在計算機網絡課程基礎上進一步學習IP協議、TCP協議、路由選擇協議、網絡安全協議、應用層協議等的工作原理及應用與開發技術。② 培養良好的職業能力。深刻理解互聯網工作原理，熟練應用Wireshark等工具軟件抓取和分析網絡通信協議工作情況，設計和分析典型計算機網絡應用，掌握設計典型互聯網應用程序能力。③ 培養良好的交流及團隊合作能力。在課堂教學、課程設計、項目實踐的過程中，通過師生之間及學生之間的交流互動，培養學生的交流及團隊合作能力。④ 培養良好的職業規范及適應企業和社會的能力。

4.2 實現一體化教學設計

CDIO理念要求在課程教學設計中實現能力培養目標，明確課程之間的聯系，組織、規劃好教學內容;將理論教學、課內實驗、課程設計及企業實踐諸環節統一規劃，有機結合;教師與學生共同參與教學過程中，培養學生的自主學習能力、獨立思考能力，教學相長。在CDIO工程教育模式中，教師的作用至關重要，扎實的理論教學能力和相當的實際工程項目實踐經驗經歷不可或缺。

4.3 采用案例教學法和互動教學法

案例教學法是逐漸被廣泛采用的新型教學方法。案例的選擇不僅要具有代表性、啟發性和開拓性，還要與課程實驗及課程設計、企業實踐相結合。學生通過案例的學習不僅能夠學到基本理論，而且可以在實驗課上進行驗證和拓展，在課程設計及企業實踐中靈活運用。案例教學法應與互動教學法結合使用。以項目為切入點，教師應設計合理的互動情境，營造良好的氛圍，在教學過程中適時提出問題，鼓勵并引導學生積極回答。課下可以根據教學內容布置討論題目，將學生分組，鼓勵學生分工合作，共同完成課后題目，并利用QQ、微信、網上學習平臺等現代通信手段與學生交流互動。這兩種教學方法的結合將知識的教學與學生自主學習、人際交流能力和綜合素質的培養充分有機融合在一起，全面促進教與學的協調發展。

4.4 設計靈活的考核標準

互聯網協議分析課程理論教學部分的考核由平時成績和考試成績組成，平時成績占30%，其中出勤占5%，課上互動表現占10%，課后作業及互動討論占15%;理論考試成績占總成績的70%。課程的實驗、課程設計及企業實踐的成績由出勤、完成情況、實驗（課程設計、實踐）報告、答辯成績構成。其中出勤占10%，實驗完成情況占30%，實驗報告30%，答辯成績占30%。

5 結語

CDIO是當前較為成功的工程教育模式，廣泛引入到高等教育教學改革中。互聯網協議分析課程教學中引入CDIO理念，并以此為指導設計教學大綱及實施過程，為培養具有國際化視野的應用型技術技能型工程技術人才提供了堅實的保障。

參考文獻：

[1]沈秀，眭榮方，曾德偉.地方高校學科競賽管理體系的構建[J].實驗室研究與探索，2014，33（11）：187-190.

[2]龔春芬.《華盛頓協議》與高等工程教育教師職業發展.華北電力大學學報（社會科學版），2009（6）.

[3]李靜，馮素琴.CDIO工程教育理念下的《計算機導論》課程建設研究[J].軟件導刊，2019（3）：33-36.

[4]莊宏，陳忠.CDIO項目式教學研究與設計[J].大學教育，2019（3）：18-21.

基金項目：吉林省教育科學“十三五”規劃2018年度一般性課題“民辦應用型高校網絡工程專業應用CDIO理念的定制化教學模式研究”（GH181051）;吉林省高教學會2018年度高教科研項目（JGJX2018D286）

作者簡介：劉曉光（1970-），男，吉林長春人，碩士，副教授，主要研究方向為網絡工程技術;李英玉（1979-），男，吉林長春人，碩士，講師，主要研究方向為軟件工程技術。