CDIO模式下商科院校网络工程课程群教学改革与实践

李广琼

【摘 要】分析商科院校网络工程课程群传统教学中存在的问题，提出引入CDIO工程教育模式，建立商科院校网络工程课程群新的理论和实践体系，通过CDIO工程教育模式与课程群体系的有机结合，全面提升学生的工程实践能力和解决问题的能力。

【关键词】CDIO模式;商科院校网络工程课程群;教学改革

中图分类号： G642.4 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）04-0133-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.054

0 引言

近年来，随着社会各个方面对互联网+需求的体现，信息技术产业得到了飞速发展，而应用型高校正在承担着信息技术人才培养的重要任务，但长期以来，高等院校计算机相关专业培养出来的人才与企业的实际需求有一定的差距，分析原因，主要有如下几个方面的问题，一是教学内容陈旧，不能紧跟最新技术，二是教学模式有待改进，不能与企业实际项目相结合，导致培养出来的人才不能与企业的需求无缝对接，需要企业对人才进行再培训。

2001年，美国麻省理工大学、瑞典查尔姆斯技术大学、林克平大学以及皇家技术学院3所高校共同提出CDIO工程教育理念和实施体系，CDIO表示构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运行（Operate）。以工程项目为媒介，让学生参与项目从计划、开发、运行、维护的每一个阶段，使学生能够以主动的，实践的方式学习工程，通过基于项目学习和教育的新型模式，着重培养学生解决实际工程问题的能力和团队协作能力。

将CDIO的理念引入到计算机相关专业课程的教学中，力求从教学理念、课程体系和教学方法等方面进行改革。

1 网络工程课程群教学中存在的主要问题

根据湖南商学院计算机科学与技术专业2016版本科人才培养方案的介绍，网络工程课程群包含的课程有，计算机网络工程、计算机网络工程实验、网络工程课程设计，其中计算机网络工程课程为16学分，计算机网络工程实验课程为16学分，网络工程课程设计为16学分，计算机网络工程课程主要介绍网络工程的理论知识，计算机网络工程实验主要熟悉网络工程的设备配置，网络工程课程设计主要进行综合网络工程项目的布局和设计。

1.1 理论教学中主要以路由器、交换机设备的介绍为主，而网络安全技术、服务器技术介绍不足

计算机网络工程理论课的课时安排为16课时，重点讲述交换机的基本原理，交换机的生成树协议，交换机的虚拟局域网划分，路由器的基本原理，静态路由协议，RIP路由协议，OSPF路由协议，路由器访问控制列表技术，地址转换技术，而服务器技术与网络安全技术涉及的内容不足。在理论授课的课堂上，学生很难对枯燥的理论内容和抽象的协议产生兴趣，更多的是充当“听众”的角色，跟着教师的思路去理解，记忆相关知识点，导致部分学生学习主动性、积极性较差，教学效果不佳。

1.2 实验环节中以经典路由器、交换机的实验为主，学生脱离实验课本后灵活运用能力不足

在网络工程实验课的教学中，主要是教师在演示实验，学生通过死记硬背配置命令，依葫芦画瓢，仿造老师的操作步骤，虽然学生能够完成路由器与交换机的基本配置实验，但是对设备及内部协议原理了解得较少，导致学生对实际网络工程问题缺乏灵活变通的能力，其次，由于教师在实验课中的演示时间过长，缩短了学生自己动手做实验的时间，实验课的安排受到一定的影响。

1.3 网络工程课程设计中以企业网的搭建和配置为主，学生的网络工程综合运用能力不足

网络工程课程设计要求学生按照系统集成的基本流程，使用常见的网络设备和相关网络服务完成一个小型广域网络的搭建并能够实现各种网络服务，从而反映出学生理解和掌握计算机网络工程的思想和方法的程度，运用计算机网络设备和相关软件进行实践的水平和能力。网络工程课程设计的实施采用校企合作的方式进行，企业选派有经验的网络工程师授课和指导操作，学院提供设备、场地和指导老师，由于学生人数较多，每小组分配十人左右，每次完成指定的配置任务，每组大约只有2-3人的网络拓扑思路清晰，配置过程完整，发现问题后能及时查找到问题点，而小组其他成员并不十分清楚配置的整个过程，出现问题不能及时解决，导致网络工程课程设计是少数学生的盛宴，多数学生的围观。因此，學生的总体设计水平达不到相关要求。

基于以上问题，按照CDIO工程教育理念，我们对商科院校网络工程课程群进行教学改革，重新设计课程群的教学内容，提出以学生为主导的项目驱动教学方法，有效解决目前教学中存在的问题。

2 CDIO模式下商科院校网络工程课程群教学改革探索

2.1 基于CDIO模式的网络工程理论课程体系

根据CDIO模式的理念，将网络工程课程体系划分为课程单元块，分别是交换机技术与应用课程单元，路由器技术与应用课程单元，安全技术与应用课程单元，服务器技术与应用课程单元，每个单元模块的讲授紧扣构思、设计、实施和运行，在内容的安排上紧紧围绕企业网的设计与规划，在项目案例的遴选上重视实用性与代表性，帮助学生掌握交换机设备、路由器设备、企业网规划与调试的基本技能。

2.2 基于CDIO模式的网络工程实验体系

将CDIO模式引入实验体系中，实验单元可以分为交换机实验单元，路由器实验单元，交换机实验单元主要有交换机的基本配置，虚拟局域网的配置与划分，生成树协议设计。路由器实验单元主要包含静态路由配置、RIP路由配置、OSPF路由配置、访问控制列表配置、网络地址转换配置。每个实验紧扣构思、设计、实施和运行四个阶段，例如虚拟局域网的配置与划分，构思过程，如何将一个广播域划分为若干个虚拟局域网段;设计过程，根据企业的设备、用户及要求绘制网络拓扑图;实施过程，用模拟仿真软件实现网络配置;运行过程，调试网络设备，使其满足实验要求。四个工程阶段缺一不可，环环相扣，学生全程参与实验的实现过程，发挥学生的主体作用，提高学生解决问题与分析问题的能力。

2.3 基于CDIO模式的网络工程课程设计体系

基于CDIO模式的网络工程实训教学改革中，将实训项目案例与构思、设计、实施和运行四个阶段联系起来，项目构思阶段主要包括工程项目的选题、小组成员的分组等问题;工程项目的设计阶段主要包括网络的需求分析、结构设计和详细设计阶段。项目的实施和运行阶段主要包括网络测试和运行。

3 网络工程课程群改革成效

通过CDIO工程教育理念在课程群中的应用，按照构思、设计、实施和运行四个阶段设计课程，将课程群设计为单元模块，在每个单元模块的学习中，始终融入CDIO理念，让学生作为学习的主体，全程参与工程项目的学习，提高学生的积极性与能动性，在网络工程课程群的考核中，也引入了CDIO理念，考核采用无纸化考试方式，实验环节的考核注重项目案例的构思、设计、实施与运行，学生能够独立完成指定项目的配置，教师通过调查问卷和最终考核结果来看，CDIO模式下网络工程课程群教学改革具有有效性和实用性。

4 结束语

将CDIO工程教育理念运用于商科院校网络工程课程群的教学中，实行课程单元分块教学，重新架构课程群体系，把理论教学、实践教学的过程与CDIO理念紧密相结合，建立基于项目的能力培养目标，在项目的实施过程中，着力提高学生分析问题与解决问题的能力，为将来进一步的网络工程师认证与职业规划打下坚实的基础，下一步将继续巩固CDIO理念在网络工程课程群中的应用，进一步加深网络工程课程设计环节与企业的合作，即邀请企业的网络工程师来学校进行网络工程的专题讲座，定期派学生去企业进行网络工程项目的培训和参观，使学生的创新能力、实践能力都有实质性的突破，真正培养出互联网+的复合型人才。

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