CDIO教育模式下高职信息安全专业教学改革探索*

张 博，南淑萍，朱庆友

（1.亳州职业技术学院信息工程系，安徽亳州236800;2.阜阳师范学院计算机与信息学院，安徽阜阳 236037）

1 CDIO概念

随着网络技术的快速发展，信息安全已经得到世界各国的广泛关注.特别是在今年的全国两会上，习近平总书记的讲话，第一次将网络信息安全提升到国家战略上.社会亟需大量信息安全人才，充实到企事业单位，拦截网络黑客攻击，部署网络安全方案.目前很多高职院校都设置了信息安全专业，在制定人才培养方案的时候，只是简单地将本科院校的课程体系进行压缩套用，并没有从高职教育的特点出发，为高职学生量身定做，进行课程设计，因此没有达到预期的教学效果［1］，不能真正地体现高职教育的特色.

高职院校的培养目标是学生职业能力的培养，但是目前一些院校在教学实践过程中，仍然存在重理论轻实践、重知识轻创新等问题，造成毕业生上岗以后，所掌握的职业技能不能满足工作岗位的需求.随着以“工学结合”为核心的教育理念的贯彻，各高职院校都在积极将工程项目化模式引入到实际教学环节［2］，可是在具体实施中，由于受传统教学模式、教师实践能力、企业参与度等因素制约，致使工程化教学偏离了原本的初衷，未能达到培养学生工程实践能力的目标.

CDIO（Conceive－Design－Implement－Operate）模式，即构思－设计－实施－运行，是目前国际上成熟的工程培养模式，已经在欧美很多国家得到推广，大大推进了职业技能人才的培养.CDIO教育模式从2000年起，由美国麻省理工学院等四所大学发起，经过在高校中的实验教学，取得了较好的效果.它将课程教学模拟成产品的生产过程，进而将教学模块划分为子项目，让学生以主人的角色，参与到各个项目的实现过程中，产品的完成过程实际上就将整个教学过程实现.CDIO人才培养方案将学生所需的能力具体分为逻辑设计能力、职业能力、合作能力和系统实现能力四个层面，通过各个项目的实现过程，考核了解学生的掌握程度［3］.CDIO教育模式的实施，将学生的在校学习过程和企业的岗位工作过程进行融合，从而使学生获得的预期的岗位能力.

为了满足信息安全行业对人才的需求，深入探索“工学结合”的教学模式改革，本文将CDIO工程教育模式应用于信息安全专业的教学改革中，重新整合课程体系，通过工程项目在教学过程中的具体实施，提高学生的实践能力和动手能力［4］，培养信息安全应用、网络结构优化、网络安全咨询等三个方向的人才，并建立完善的信息安全专业课程体系.

2 CDIO教育模式国内外发展现状

在教育部的指导下，经过各高校的努力，CDIO教育模式在国内很多高校已经有了很好的教学实践，取得了较好的推广效果.

1）2007年11月，教育部组织召开了2007 CDIO国际合作组织会议，40多所国内外高校的专家学者对CDIO工程教育的改革和实施进行了深入探讨.

2）2008年9月，CDIO教学改革研讨会在北京交通大学召开.CDIO教学模式的发起人、美国麻省理工学院教授、美国工程院院士Ed.Crawley教授出席了会议.会议讨论并确定了了CDIO工程教育改革实施方案.

3）从2005年起，汕头大学工学院在顾佩华教授的带领下，开始将CDIO工程教育模式应用到教学改革中，并取得明显效果，2006年汕头大学成为首个中国高校CDIO成员.

4）大连东软信息学院在继承CDIO理念的基础上，创造性地将CDIO中国化和本校化，结合实际和IT行业的人才需求标准，针对学院IT专业的设置情况，构建了具有东软特色的 TOPCARES－CDIO“八大能力”指标体系.

5）常州高职教育园区6所院校（常州大学、常州信息职业技术学院、常州纺织职业技术学院、常州工程职业技术学院、常州轻工职业技术学院、常州机电职业技术学院）组成协同机制，探索多校共同将CDIO模式运用到常州科教城的高职教育模式中，建立共建、共享平台，取得了一定的效果.

3 CDIO教育模式应用于高职信息安全专业的教学改革

1）调研行业需求，修订人才培养方案

课程体系的建设是高职院校教学实施的核心，只有真正地了解到企业对岗位人才的专业需求，才能够制定出契合工作岗位要求的课程体系.我们通过与相关信息安全企业的专业人士座谈、到企业实地调研等方式，进一步深入了解用人单位对信息安全技术人员的素质和能力要求，从而为进一步修订人才培养方案做好准备.

不同温度水热预处理对普通小球藻生物质水解效果明显。如图1所示，在30 min水热处理时间的条件下，与未经水热预处理的对照组相比，120、150、180℃水热预处理使得普通小球藻生物质的VSS水解率分别增加了10.8%、36.7%和56.5%，在180℃时，普通小球藻生物质的VSS水解率最大。和对照组相比，120、150、180℃水热预处理使得普通小球藻生物质的VDS浓度分别增加了90%、311%和413%。这与之前的研究结果一致，在140、160、180℃水热预处理条件下，普通小球藻生物质固相的COD去除率平均为46.4%［9］。水热预处理使得有机物从固相到液相的转移效果明显。

信息安全专业在课程体系的建设过程中，通过对企业进行实际调研和考察，对主流信息安全技术的发展进行了解，进一步细化信息安全岗位的职业能力要求.从目前社会上信息安全技术岗位群选择“网络管理员”、“网络安全工程师”、“网络技术咨询师”等具有代表性的岗位，根据岗位能力需求制定工程化项目教学，形成以职业能力培养为核心的课程体系.

2）建立工程项目化的课程体系，实施CDIO教育模式的课程教学改革

信息安全专业的课程设置包括公共课、专业基础课、专业核心课、专业选修课、拓展课.在信息安全专业实现工程项目化的教学过程中，进一步优化项目教学过程，将职业能力和产品分析与开发能力的培养整合为统一的人才培养方案，把知识点和实践教学很好地对接起来，在教学过程中真正体现了CDIO 模式的核心理念［5］.

通过实施工程项目化教学，在课堂中，教师能够将分散的知识点通过工程化的项目有机整合起来，同时采用循序渐进的组织形式，将工程化的实训项目教学更加条理化，以达到理论课程教学和实践教学更为紧密的结合起来，激发了学生的参与积极性，真正提高了学生的理解能力和掌握能力［6］.通过实行工程项目化课程教学，改变了学生传统的理论学习和实践学习脱节的现象，使学生获得了产品分析、生产过程构建、系统开发的初步能力.

3）加强实践教学，提高学生的工程实践能力

围绕实践能力和创新精神培养的目标，尝试实施立体化实践教学体系，使课程实践教学、分岗位能力培养、综合项目设计等环节的衔接起来，在不断完善校内外实践基地的基础上，带领学生分别到中国软件人才培养工程（CSTP）实习基地、苏州安博培训集团、趋势科技中国教育中心实践基地等校外实习基地，参加项目实战训练.针对每一个项目组建立团队，按照（功能分析）构思、（总体框架）设计、（编程）实现、（系统）运行4个环节进行工程训练，帮助学生掌握信息安全的最新技术，培养基于工作岗位的实践能力.

CDIO教育模式强调实践基地的建设，实践基地的建设要改变过去传统的实践模式，只是单纯的将实验室变成理论的验证场所，而是引入企业的项目流程和设备，真正实现企业化的项目实践教学.同时，CDIO教育理念要求教师在教学模式上不断与时代接轨，以创新观念武装自己，首先让自身成为一名合格的工程师，这样才可以在项目教学中真正了解产品生产的全过程，为学生设计符合工作岗位的课程真正提高整体实践教学质量.通过实践课程的改革，最终达到理论扎实、理念创新的信息安全专业人才培养目标.

高职院校的教师很多在理论上的基础比较好，但在实际工作岗位的经验比较少.为了更好地推进CDIO教育模式的实践教学，学院要求教师必须加强工程实践能力的锻炼，首先自己在教学工作中成为一名优秀的工程师，这样才能够成为学生在工程领域学习的榜样.

为了保证专业师资队伍的建设工作，学院制定了“四个三分之一”的师资建设项目:三分之一的校内教师走出去，到企业里面进行岗位实践锻炼，三分之一的企业导师走进课堂，指导学生的实践课程，三分之一的学生到校内外实训基地接受技能培训，三分之一的学时在企业生产一线进行顶岗实习.

具体的实施思路包括:1）实行青年教师导师制度，实施“传帮带”的模式，在经验丰富的老教师指导下，进一步提升青年教师的实践能力的教学理念;2）鼓励青年教师攻读更高层次的学位，参加进修，提高自身教科研水平;3）与企业单位联系，安排教师到企业中进行顶岗实习，让自身真正成为一名合格的工程师;4）邀请行业专家和技术骨干举行学术讲座.

4 教学实践中需要重点解决的问题

1）创建CDIO教学环境

营造符合信息安全发展方向的CDIO教学环境，在信息安全专业的学生和教师中进行大讨论，弄清楚“CDIO是什么、我们为什么需要CDIO教学模式”这两大问题.通过大讨论，进一步明确CDIO教育模式的两个要素:一是教师学院哪些工程师的职业能力和素质要求;二是CDIO教育如何实施才能够使学生获得这些能力.

通过开设相关课程、举办系列讲座、组织教师和学生进行讨论等方式，宣传CDIO理念，打破原有的传统教学模式的观念束缚.通过一系列措施让每位教师都了解 CDIO教育模式的特点，认识到在整个专业培养体系中的工程项目化教学的重要性，对专业基础课程和核心课程进行深入剖析，从而确定每门课程在培养学生职业能力中的作用，明确教学过程中的重点和难点;通过对学生宣传 CDIO教育模式的改革，强调“基于工作岗位的职业能力学习”，让学生理解和接受CDIO观念，提高学生的学习主动性［7］.

2）重构课程体系

一体化课程体系是实现将传统创新能力培养和工作岗位能力培养有机融合为一体的课程体系.根据信息安全企业对人才岗位的需求，组织企业专家和专业教师共同合作，对信息安全所需的工作岗位进行深入分析、遴选，最终确定信息安全应用、网络结构优化、网络安全咨询三类职业岗位群，以工作岗位能力培养为主线，以工作项目教学为载体，确定了信息安全专业一体化课程体系.

3）建立学生个性化评价和考核体系

传统的学生考核评估体系，是通过单纯的理论考试来实施的，而CDIO教育理念更加关注于学生的工作能力和创新能力的培养效果.信息安全专业作为实践性很强的专业，考核的重点应该放在学生是否真正具备项目开发和实施的能力，所以考核过程中应该注重学生实践能力的掌握的程度［8］.建立一套完整的信息安全专业考核体系，将学生的校内成绩和校外实习实践成绩有机结合起来，将学生的理论知识掌握情况和实训操作能力结合起来，对学生的整体素质进行考核，成为我们关注的重点.

具体考核的方式可以能力培养的要求不同，采取多种考核形式.专业知识可以使用笔试方法，而CDIO的工程实践能力可以采用项目检测报告、学生自评、小组成员互评等形式进行.例如对项目实训的考核包括设计方案、项目实施、项目效果检验等;对于应用能力型实验的考核可以采用预期目标设计、操作能力测试等.

通过建立完善的评价体系，能够调动学生的学习兴趣.由于学生的实践项目来自于实际工作岗位，因此对学生能力的评价不仅要来自授课教师，同时也要听取企业导师的评价.在对学生工程能力的培养效果评价中，企业导师的作用会占到更大的比例.

5 结语

将CDIO工程教育模式应用于高职专业的教学改革中，可以进一步优化课程体系，侧重于培养学生的实际工作能力，进一步突出高职教育的特色所在.通过制定符合高职教育发展的理念、凸显CDIO模式特色的人才培养方案，重构专业课程体系，进而推动高职院校人才培养模式的改革与创新，为培养高素质的技能型人才进行有益的探索.

［1］刘莹.基于CDIO教学模式的实践教学改革探讨［J］.信息技术与信息化，2011，（1）:14 －16.

［2］郭皎.基于CDIO的计算机专业实验教学改革［J］.实验技术与管理，2011，（2）:161 －163.

［3］李辉.高职课程CDIO教学模式的设计与实施［J］.计算机教育，2010，（11）:94 －97.

［4］张桦，温显斌.基于CDIO模式的计算机专业教学改革［J］.计算机教育，2010，（11）:75 －77.

［5］王洪涛，何益宏.基于CDIO工程教育模式下《单片机原理及应用》课程教学研究［J］.重庆文理学院学报，2011，30（5）:93－97.

［6］杨志奇，高雪铁.基于CDIO模式的毕业实习、毕业设计教学改革研究与实践［J］.科技信息，2010，（33）:213－214.

［7］戎丽霞.基于CDIO理念的数据结构课程教学研究［J］.电脑知识与技术，2011，7（10）:267 －268.

［8］徐剑，王学毅，谭振华，等.基于CDIO的网络安全类课程教学模式［J］.计算机教育，2012，（15）:65 －68.