工程思维视角下高职“网络综合布线”PBL教学实践

江丽丽

摘要：在中职专业教学中，工程思维的培养至关重要，它需要以问题解决为导向，思考解决现实问题的最优方案。PBL注重学生在真实情景中，通过小组合作，解决非良构问题。在高职“网络综合布线”课程教学中，开展PBL教学实践，培养学生工程思维，是一种有效的尝试。

关键词：工程思维  网络综合布线  PBL

一、工程思维的内涵和特点

工程思维的核心是创造精神和制造产品，其在所有工程活动中发挥着一以贯之的引领、导向和调适作用。可以说，工程思维在很大程度上决定着工程的优劣与水平，其既是工程问题求解的过程，也是理想客体实现对象化、现实化的过程。

毫无疑问，工程思维指向实际生活中的问题解决，它强调从实践角度出发，运用身边的事物，思考解决现实问题的方法以及能否用现有技术手段去实现。工程思维的培养需要以问题解决为导向，学生围绕问题，展开调研和策划，合理利用现有资源，最终得出设计结果，最大限度地满足实际需求。

二、PBL的概念和要素

基于实际问题的教学，简称PBL（Problem Based Learning），它最初是由神经病学教授巴罗斯提出的，最先用于医学教学，后来被广泛用于其他学科。概括起来，它是指教师基于现实中的具体任务和问题情境，设计指向学生复杂认知能力的学习活动，让学生发挥创造性思维来解决复杂问题，同时领悟并洞察背后的隐含知识，形成解决实际问题的技能和素养。PBL注重学生在真实情景中，通过小组合作，解决非良构问题，培养学生的批判性思维、解决问题的能力、团队协作能力及沟通交流能力。

三、工程思维视角下高职“网络综合布线”PBL教学实践

“网络综合布线”是高职计算机网络专业核心课程。“中国制造2025”需要复合型技术技能人才，职业教育在注重专业技能培养的同时，也要重视学生学习、思维和创新能力的提升，这样才能满足行业企业对人才的需求。在高职“网络综合布线”课程中开展PBL教学，加强学生动手操作能力训练的同时，注重学生思维能力的提升。

（一）基于真实情境，设置劣构问题

PBL以项目（问题）为学习的起点，项目（问题）是学生在未来可能面临的“真实世界”的非结构化的问题，没有固定的解决方法和过程。脱离情境，知识的存储和提取都将变得困难，教师要基于真实情境，提出生活或生产中的现实问题。一般认为，问题可分为两种，即良构和劣构。良构问题往往具有相对具体唯一的解决方案，而劣构问题一般没有简单、固定和唯一的解决方案。劣构问题必须基于真实的情境，让学生基于经验，坚持“具体问题具体分析”的方法论，这和工程思维强调的从工程实践的角度出发，思考解决问题的最有效方法不谋而合。劣构问题也利于促进学生自主学习和思维能力的培养。正值学校产教融合园落成，部分工作室需要进行网络布线。教师带着学生参观产教融合园“189工作室”，并提出问题：根据189工作室实际情况，完成工作室内电脑组网任务。

（二）借助头脑风暴，进行思维碰撞

工程思维来自工程活动，同时也反作用于工程活动。个体独立思考限制思维的发展，而借助头脑风暴，能拓宽学生思路，利于学生思维的提升。学生在观察的过程中发现该工作室内只有一个信息插座，那么，如何给工作室的10台电脑组网呢？有的学生说配置一台路由器，还有的学生觉得要安装个交换机，因此产生“无线派”和“有线派”两种不同声音。教师将学生分组，开展头脑风暴，让“无线派”和“有线派”各自阐述理由。学生在教师的有效组织下，各抒己见，畅所欲言。“无线派”认为：互联网发展到现在的物联网，其发展趋势就是“万物皆可连”，手机、电脑、平板，甚至是电视机。现如今我们已经迈进了5G时代，无线网络连接一定是将来的发展趋势。现在无线网络连接终端多了，让很多设备摆脱了有线的束缚，如无线键盘、无线鼠标、蓝牙音箱等，也让电脑主机箱后的线缆少了很多，工作环境也比较整洁。“有线派”则觉得：无线网络连接虽然方便，但与有线网络相比，其仍有“先天不足”的地方。距离、稳定性都是硬伤。论稳定性，肯定是有线网络连接优于无线网络连接。论距离，理论上铜缆的传输距离至少可达100米，而且不用考虑信号穿墙后的衰减。

（三）学生分组合作，完成方案设计

教师适时介入，肯定学生的同时，根据学生讨论的结果，提出新的问题：如果要从唯一的网络信息插座布線到工作区的话，这个工程可以用GB50311中的什么区域划分？根据你们的理解，比较有线组网和无线组网的优劣，自由规划，制订相应方案，并列出主要耗材及预算。

根据实际需要，在实地勘测的基础上，“有线派”进行用线量计算，“无线派”进行设备清单罗列，形成两种实施方案，并进行方案展示。“有线派”用公式计算出用线量。从交换机到工作区最远的信息点直线距离大约是25米，穿线长度约30米;最近的直线距离则是10米，穿线长度15米，取平均数，乘以信息点数，再加5%的冗余量。该组还通过实际拖线去实地验证，理解了冗余量的意义，如果按直接距离计算用线量的话，肯定是不够的。教师要适时提醒学生公式的作用，要活学活用，掌握技巧，做到学以致用。

（四）进行方案验证，明确最佳方案

首先，教师肯定两种方案，为了让学生亲身体验有线组网和无线组网的不同，将工作室10台电脑一分为二，每组5台，要求两组分别按照自己的方案进行施工，教师提供学生所需设备和材料。“有线派”需要完成线槽制作、铺线、跳线等工作，“无线派”需要完成路由器、交换机、无线网卡等设备的设置工作。施工完成后，学生由施工方转换为验收方，进行用户对比体验，分析“无线”和“有线”两种不同网络的优劣势，将各自的感受记录下来，以便全班分享。

“有线派”非常满意自己的作品，网络流畅、稳定;而无线网络速度相对较慢。“无线派”认为有线虽快，但是手机无法联网，其认为无线速度不快是因为LAN的带宽不够，考虑过再加一只路由器或无线AP，但出于成本考虑，就没有加。教师适时提出问题：我们学校机房，为什么一般都是用有线而非无线组网呢？一个机房几十台电脑，完成6类水晶头工作量就很大。为此，学生认识到台式电脑这种位置固定的联网设备，首要考虑的因素还是带宽和稳定性。可见，在此案例中，运用有线组网是最佳方式。最后“有线派”和“无线派”一起进行了无线链路的改造，圆满完成189工作室内电脑组网任务。

结语

基于工程思维视角下的PBL教学活动，教师要尊重学生的活动主体意识，让学生成为活动的“工程师”，积极投入问题的解决中。教师要基于学生认知水平和认知能力，设计能激发学生思维的微型工程活动，并提出基于生活实际的问题，让学生在问题思考、讨论和解决中锻炼动手能力和思维能力。同时，教师要引导学生在现有资源和条件下，通过头脑风暴、小组合作等活动，去思考问题、寻求问题解决的最优化方案，并能将方案付诸实践。

参考文献：

李永胜.论工程思维的性质、特征与作用[J].创新，2018（1）.

责任编辑：唐丹丹