基于CDIO理念的网络工程专业人才培养模式改革探讨

李 芳,邓娇娇

(湖北理工学院 计算机学院,湖北 黄石 435003)

基于CDIO理念的网络工程专业人才培养模式改革探讨

李 芳,邓娇娇

(湖北理工学院 计算机学院,湖北 黄石 435003)

项目式教学已成为高校工程类专业教学的主要模式。根据湖北理工学院网络工程专业现有基础以及新形式下社会对网络工程专业人才的需求，在人才培养方案中引入新的CDIO理念，以专业课程学习的全过程为载体培养学生的工程能力，以完整的项目为导向设置课程、安排教学计划、建立专业学科和课程之间的联系，修订和完善人才培养方案，旨在更好地培养出合格工程人才。

CDIO;项目式教学;工程能力;团队交流能力

1 研究背景

信息化是当前世界发展的大趋势。计算机网络已经成为信息化建设的重要基础。计算机人才的需求是由社会发展大环境决定，我国的国家信息化进程对计算机人才的需求具有重要影响。信息网络作为战略性新兴产业，不但具备科技和经济发展的战略地位，而且具备涉及面广、影响大和需求广阔的特征。目前，网络信息已经深入涉及到社会经济和广大群众生活的各个方面，网络信息产业正面临着更加广阔的发展空间。网络工程专业人才前景非常广阔，据中国IT行业协会公布的调查数据显示，网络工程师可以选择数据库工程师、网络安全工程师、网络管理员等职业。同时随着经验的积累网络工程师将有更多的职位可以选择，比如：网络系统设计师、网络存储工程师、网络安全工程师、综合布线工程师、技术专家、项目经理、技术主管等，随着职业领域的拓展，薪酬也会一路水涨船高。所以网络化工程类人才的特色培养是高校面临的一个机遇和挑战[1]。

我院于2006年向教育部申报了网络工程本科专业，并于2007年初获得批准，依据学校和学院的总体发展规划，以及学科发展与社会对毕业生需求的变化，在调研的基础上，制定了网络工程本科专业4年发展规划。在近几届网络工程专业毕业生就业后，学院通过用人市场调查、走访用人单位、网络资料收集等方式，就市场对计算机网络工程专业人才的需求进行仔细调查和综合分析，发现该专业毕业的学生工程实际应用能力与创新能力较弱，与企业对工程技术人才要求还有一定的距离。为了更好地培养出“实用型、复合型”高级网络工程专门人才，我院重新修订网络工程专业人才培养模式，引入新的人才培养理念“CDIO工程教育理念”，旨在更好地培养出合格工程人才。

2 CDIO理念在人才培养模式上的体现

2.1 CDIO理念的引入

根据我校网络工程专业现有基础以及新形式下社会对网络工程专业人才的需求，在修订新的人才培养方案时大胆解放思想，锐意进取，努力优化人才培养方案，改革教学内容与课程体系，努力形成自己的专业特色，进一步提高专业办学水平与办学质量，提高毕业生的市场竞争能力，以培养出“实用型、复合型”高级网络工程专业人才。在新的人才培养模式中适时地引入CDIO工程教育理念，CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)。CDIO理念是以专业课程学习的全过程为载体培养学生的工程能力，不仅包括学科知识，而且包括学生的终身学习能力、团队交流能力和在企业及社会环境下的构思、设计、实施、运作能力[2]。CDIO教学方法是以项目为载体，以完整的项目为导向设置课程、安排教学计划、建立专业学科和课程之间的联系，使学生通过“做中学”得到真才实学。

2.2 CDIO在人才培养模式中整体体现

网络工程专业是实践性很强的专业，为保证质量、创建特色、培养应用型工程技术人才，适时在人才培养模式中引入 CDIO工程教育理念十分必要。以完整的项目式驱动来设置课程不仅可以提高学生的实践动手能力,还可以较好地培养学生的团队合作能力。CDIO理念的引入将网络工程专业学生的能力展现分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力4个方面，人才培养模式要求以综合的培养方式使学生在这4个方面达到预定目标[3]。基于CDIO理念的人才培养模式注重优化网络工程专业核心课程，将专业课程的设置与产业发展及企业岗位需求进行适应性融合，设计符合专业知识结构要求的柔性课程体系，制定重能力、重实践、重效果的个性化及柔性化培养机制，以促进学生的能力提高和个性发展，提高学生综合素质。

1)完善专业课程体系。

专业课程的合理设置是实现人才培养目标的关键因素之一。新的课程体系将专业课程内容进行整合优化，加强工程实践教学以保证专业知识的继承性和延续性。

在相应专业课程整体设置中加强了实践课程的设置比例，这也是CDIO教育的重点。在新的网络工程专业人才培养方案中，专业课程安排为：总学时1 754学时(课程)+72周(课程设计及实训)，其中实践教学环节为42学时(实验课)+72周(实训)，占总学时比例的41.48%。实践性环节包括课程实验、课程设计、实训和实习。

课程实验在相关专业实验室开展。例如在语言类学科基础课程实验中，让学生独立完成课程任务可以巩固和更好地理解相关专业基础课程的知识。

课程设计包括数据结构课程设计、协议分析课程设计等。通过课程设计使学生提高实践能力，更进一步理解相关课程的理论及具体实践应用方面的知识。

实训教学主要包括对网络布线工程、Linux网络应用、网络规划与组建工程、网络服务器及存储架构、网络高级架构等内容的学习。通过在网络工程专业实验室或者相关实习基地集中性开展实训教学，尤其是通过工程项目实施性实训可以进一步提高学生的工程实践能力和团队合作能力。

通过该项目式实践教学方式能够极大提高学生的网络工程构建能力和网络程序开发能力。CDIO理念在人才培养方案中的体现见表1。表1中人才培养模式的设置能够使学生具备较好的专业实践能力和团队合作能力，同时也能够具备更好地就业竞争能力。

表1 CDIO理念在人才培养方案中的体现

2)以项目设计为导向的工程构建能力培养。

基于CDIO理念的人才培养模式，将以网络工程项目设计为导向的能力培养理念在人才培养模式中体现出来。通过完整的项目设计将整个课程体系有机的、系统的结合起来。其特点是：在人才培养第5学期专业课程学习的全程中以网络工程构建为核心进行专业能力的培养，所有需要学习和掌握的课程内容都将围绕相应的具体项目设计这个核心，并与这个核心融合在一起[4]。网络工程构建项目设计渐进图如图1所示。

图1 网络工程构建项目设计渐进图

课程的开设方式由传统的并行授课变换为项目式实施的串行授课方式。如通过前期的“网络布线工程”、“网络规划与组建工程”、“网络服务器及存储架构”等导引性专业课程引导学生工程实践入门，激发学生对专业课程的学习兴趣，让学生尽早领略工程技术之美；然后整个第5学期课程体系通过对工程项目的实例解析，让学生系统地得到构思、设计、实现、运作的整体训练。使学生在了解所学专业核心内容后，以一个工程师的角度去面对所学专业课程。通过对相关实际工程项目的构思和设计激发学习兴趣，让学生建立起一定的整体概念。这种贯穿专业课程学习全过程的CDIO可以让学生对专业课程学习产生兴趣，从而达到促进学生能力培养和综合发展的目的。

3)以项目设计为导向的网络编程能力培养。

新的人才培养方案中在第6学期设置了网络编程能力设计的核心课程，如图2所示。图2中的核心课程教学流程是以项目开发为基础，结合学生的自我更新能力、项目团队合作能力以及对系统的运行和调试能力设计的。这种设计流程和操作的具体性不仅能进一步激发学生的学习兴趣，还可以使学生的个人能力、系统适应与调控能力、团队合作能力得到培养和提高。

图2 网络编程项目设计渐进图

3 CDIO 培养模式的具体实施

除了人才培养方案的制定引入CDIO理念，CDIO理念在教学实践中也要得到具体体现，这就需要适当调整专业授课的教学观念和教学方法，改革教学方法和教学模式。

3.1 教学方法和教学模式改革

教学方法和教学模式将分别从以下几个方面进行调整。①实现以教师为主导的教学模式向以学生为主体的互动教学模式转变。既保证学生在校期间的学习效果，又能培养学生的自主学习能力，提升学生职业续航能力；②教学过程中教师应较好地构思课程教学流程，通过实际项目讲解并导出问题，引导学生积极思考，提高学生在项目中分析问题和解决问题的能力；③将所有专业必修课程学习贯穿于整个项目、具体实施于实验室的实践学习。教师在授课时应理论联系实践，实践衬托专业理论知识进行综合讲解；边讲边实践边讨论，这种灵活的授课方式让学生成为课堂上的“主动者”；④突出培养学生的自学能力、综合能力、团队合作能力、表达能力、调控能力和创新精神[5]。

3.2 培养“双师型”教师队伍

CDIO工程教育式教学方法对教师提出了更高的要求。要求教师不仅要有扎实的理论知识，还要有相应的网络工程类实践能力和阅历。能在课堂上熟练地演示工程实践技术，不断地将最新知识和技术传授给学生，拓展学生的视野。因此教师需要让学生了解所学专业知识在学科知识体系中的位置，找到完善自身知识框架的方向和途径，这就要求专业骨干教师多参与相应的工程项目开发工作；参加相关的学术交流活动，不断丰富和更新知识、提高教学水平，以确保教师具有先进的教学理念和教学方法。

3.3 完善人才培养模式

为了更好地培养出专业特色人才，有必要做好 “4个对接”，即专业与产业、企业、岗位对接，专业课程内容与职业标准对接，教学过程与生产实践对接，学历证书与职业资格证书对接。在人才培养模式中可适时实施与企业共建教学团队，实行“实习实训双指导、毕业设计双导师、教学质量双评价”等措施，实施具有“资源共建、全程参与、机制保障、互利多赢”特色的校企合作教育模式。将网络工程专业学习时间(8个学期)分段为“4(学校理论学习)+2(学校项目实训)+2(IT企业顶岗实习+就业)”，结合下游IT企业的人才需求，以项目实训为引擎高效率地开展工程项目实训专业方向的教学；同时与下游IT企业建立密切的人才输送合作关系，形成与就业同步的零距离人才培养模式。

3.4 考核方式改革

CDIO工程教育式考核方法将能力考核放在首位，用项目考核方式代替传统的试卷考核方式。要求以能力促知识，强化学生解决实际工程的能力。比如，“网络布线工程”、“网络规划与组建工程”等这类课程学习结束后，要求学生写出完整的项目规划书，独自完成从拓扑规划图的设计到网络设备的选取连接等任务，最后从项目整体性价比的角度进行阐述。这将促使学生主动地利用网络资源参阅和了解与课程相关的知识结构以完成上述任务。这种项目式考核方式可以提高学生的主观能动性和团队合作能力，并且能够更好地体现CDIO大纲的精神[6]。

4 结束语

在新的网络工程专业人才培养方案中引入具有CDIO理念的网络工程教学方法。将先进的CDIO工程教育理念贯穿于网络工程专业人才培养方案、实践教学建设以及师资队伍建设中。构建了专业理论与实践相结合，技术与市场相结合的网络工程应用型人才培养体系结构。新的人才培养方案的实施使学生学到更多、更实用的知识和技术，能够为学生以后的职业生涯提供更大的帮助。

[1] 王庆人.我国计算机教育如何借鉴欧美CDIO模式[J].计算机教育，2010(11):8-11.

[2] 牛换霞.CDIO工程教育模式解读：课程论的视角[J].现代教育科学,2010(11):40-43.

[3] 战国科,周杭霞,夏哲雷.基于CDIO的软件服务外包人才培养模式研究[J].成人教育,2011,31(2):38-39.

[4] 李善寿.“CDIO”工程教学模式在实践教学中的实施方法研究[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2010(20):164-166.

[5] 王红军,黄永新.CDIO工程教育中项目管理模式的运用[J].成人教育,2011,31(3):85-86.

[6] 李瑞芳,吴雅娟,王莉利.基于CDIO的《综合应用》课程教学改革探讨[J].长江大学学报(自然科学版)理工卷,2010,7(1):338-339.

(责任编辑 高 嵩)

Exploration on Talent Training Mode Reform of Network Engineering Based on CDIO Concept

LiFang,DengJiaojiao

(School of Computer,Hubei Polytechnic University,Huangshi Hubei 435003)

Project teaching has become the main mode for engineering teaching in universities.According to the existing foundation of the network engineering in Hubei Polytechnic University and the society needs for network engineering talents,new CDIO ideas were introduced into the talent cultivation plans.The whole process of specialized courses learning was taken as the carrier to cultivate the students' engineering ability,the curriculum was set up,teaching plans were arranged.the connection between specialized disciplines and courses was built and the talent cultivation scheme was revised and perfected by regarding the complete project as the guidance,aiming at cultivating the qualified engineering talents.

CDIO;project teaching;engineering ability;team communication ability

2016-05-27

湖北理工学院校级教学研究项目(项目编号:2013B18)。

李芳，教授，硕士，研究方向：计算机网络。

10.3969/j.issn.2095-4565.2016.06.015

G642.0

A

2095-4565(2016)06-0066-05