摘 要：簡(jiǎn)要分析CDIO工程教育理念，對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教學(xué)改革提出實(shí)踐措施：圍繞網(wǎng)絡(luò)工程思想，開(kāi)展案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)、仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，與企業(yè)共建實(shí)踐基地，開(kāi)展校企合作教學(xué)，重建學(xué)生考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，突出工程項(xiàng)目能力，建設(shè)“雙師型”教師隊(duì)伍。
　　關(guān)鍵詞：CDIO工程教育；網(wǎng)絡(luò)工程；教學(xué)改革；“雙師型”
　　
　　1 背景
　　2010年3月，教育部CDIO工程教育模式研究與實(shí)踐課題組正式接收我院為“CDIO工程教育模式研究與實(shí)踐課題組”第二批試點(diǎn)高校。我院是一所獨(dú)立學(xué)院，工科專業(yè)優(yōu)勢(shì)顯著，主要培養(yǎng)滿足長(zhǎng)三角地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才。CDIO工程教育模式與我院辦學(xué)理念相吻合。CDIO工程教育理念是將學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)分成工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，在注重培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的工程基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，努力將教育過(guò)程放到工程領(lǐng)域的具體情境中，經(jīng)過(guò)近似于實(shí)際工程場(chǎng)景的實(shí)踐訓(xùn)練，造就具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)秀工程師[1]。
　　網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的特色主要在于以網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，突出計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)、數(shù)字通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，使本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生具備網(wǎng)絡(luò)通信和計(jì)算機(jī)兩方面專業(yè)領(lǐng)域的能力。CDIO工程教育模式為我們的網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)改革指明了方向，提出了新的教學(xué)要求和人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)[2]。
　　2 網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)改革
　　2.1 工程引入課堂，開(kāi)展案例教學(xué)
　　案例教學(xué)法首創(chuàng)于哈佛大學(xué)，最早被運(yùn)用于19
　　
　　世紀(jì)后半葉的法律教學(xué)中，以后，被運(yùn)用于醫(yī)學(xué)、管理學(xué)、軍事學(xué)等學(xué)科的教學(xué)之中，實(shí)踐證明這是一種有效的教學(xué)手段。工程案例是將發(fā)生于工程實(shí)踐中的客觀事實(shí)，經(jīng)過(guò)文字、數(shù)據(jù)、圖表、動(dòng)畫(huà)等方式進(jìn)行概括、整理、加工，形成可用于課堂交流或探討的案例材料。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論教學(xué)中，工程案例被用來(lái)描述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)與設(shè)計(jì)，闡述網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)的基本原理。如通過(guò)形象地顯示學(xué)院校園網(wǎng)的拓?fù)鋱D讓學(xué)生理解抽象的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓拍睿ㄟ^(guò)FLASH動(dòng)畫(huà)對(duì)比讓學(xué)生明白電路交換與分組交換。同時(shí)，我們運(yùn)用工程案例來(lái)講解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層協(xié)議的工作原理。例如，在講解應(yīng)用層FTP協(xié)議時(shí)，演示登陸校園網(wǎng)FTP服務(wù)器的操作并抓包分析，讓學(xué)生理解FTP客戶端與服務(wù)器之間的連接過(guò)程，F(xiàn)TP客戶端通過(guò)DNS解析獲取服務(wù)器的IP地址，經(jīng)過(guò)TCP三次握手建立可靠網(wǎng)絡(luò)連接，驗(yàn)證FTP用戶的名稱與密鑰的有效性，協(xié)商服務(wù)端數(shù)據(jù)傳輸模式直至數(shù)據(jù)傳輸?shù)取＝處熢诮虒W(xué)中設(shè)計(jì)一些思考題，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用基本概念、基本理論、基本方法分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。運(yùn)用案例教學(xué)法，教師將復(fù)雜的工程項(xiàng)目提煉到課堂并展示給學(xué)生，使得學(xué)生不僅深入淺出地理解抽象的協(xié)議原理，而且可以見(jiàn)識(shí)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，提高課堂效率[3]。
　　
　　作者簡(jiǎn)介：吳許俊，男，工程師，研究方向計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程。
　　
　　2.2 工程引入課堂，開(kāi)展任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)
　　建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法提出，學(xué)習(xí)不是被動(dòng)接受已定知識(shí)，而是學(xué)習(xí)者主動(dòng)在內(nèi)部建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程。教師將教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)成若干個(gè)子任務(wù)，按照“提出任務(wù)→分析任務(wù)→引出教學(xué)內(nèi)容→講授新知識(shí)→總結(jié)評(píng)價(jià)”的過(guò)程展開(kāi)教學(xué)[4]。工程項(xiàng)目案例以實(shí)際項(xiàng)目為背景，教師依據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的順序進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施演示，巧妙地將基礎(chǔ)技術(shù)融合其中，并進(jìn)行必要的比較和分析，便于學(xué)生模仿。自主選題的工程項(xiàng)目充分涵蓋需求分析、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)收和網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)等全過(guò)程，這一系統(tǒng)化過(guò)程包含了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建的生命周期，體現(xiàn)CDIO提倡的“構(gòu)想—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)作”理念。如在校園網(wǎng)組網(wǎng)項(xiàng)目中，從用戶需求分析開(kāi)始，到網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)、設(shè)備選型以及最后的系統(tǒng)調(diào)試與驗(yàn)收，教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐組網(wǎng)的每個(gè)環(huán)節(jié)，理解并掌握相關(guān)知識(shí)。如在網(wǎng)絡(luò)綜合布線項(xiàng)目中，教師指導(dǎo)學(xué)生按照規(guī)范要求設(shè)計(jì)工作區(qū)子系統(tǒng)、水平干線子系統(tǒng)、管理間子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)等，并自行組織施工，最后組織測(cè)試驗(yàn)收，在實(shí)踐中掌握綜合布線、工程項(xiàng)目管理的基本方法與過(guò)程。教師以引導(dǎo)者的身份在學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程中提出明確的要求，給予適當(dāng)建議，并適時(shí)進(jìn)行引導(dǎo)。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生理解了知識(shí)并提升了實(shí)踐能力。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新精神和合作意識(shí)[5]。
　　2.3 工程引入課堂，開(kāi)展仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)[6]
　　網(wǎng)絡(luò)仿真是使用計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)和模擬網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作過(guò)程。它能設(shè)定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備特性參數(shù)，模擬網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包在物理網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過(guò)程，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行研究和分析。我們使用Packet Tracer網(wǎng)絡(luò)模擬器開(kāi)展仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)虛擬軟件技術(shù)高度仿真任意需求的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景。
　　在理論教學(xué)中運(yùn)用多媒體課件動(dòng)畫(huà)演示的同時(shí)，使用仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M真實(shí)網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，形象化演示網(wǎng)絡(luò)協(xié)議工作原理。Packet Tracer網(wǎng)絡(luò)模擬器在講解繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、IP地址規(guī)劃與子網(wǎng)劃分、VLAN設(shè)置、IP路由選擇協(xié)議的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)訓(xùn)等教學(xué)環(huán)節(jié)發(fā)揮了巨大作用。
　　在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，我們指導(dǎo)學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)模擬器循序漸進(jìn)地獨(dú)立開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)基本實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生逐步理解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、IP數(shù)據(jù)包的封裝與傳輸、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理解；逐步熟悉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置方法，最終掌握網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐技能。
　　課后，我們要求學(xué)生將網(wǎng)絡(luò)模擬器安裝到個(gè)人計(jì)算機(jī)中，開(kāi)展自主學(xué)習(xí)。學(xué)生在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室操作實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之前，使用模擬器進(jìn)行練習(xí)，降低了實(shí)際操作的難度，順利完成理論到實(shí)踐的過(guò)渡。同時(shí)，教師布置工程案例作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展合作式自主研究。實(shí)踐證明，仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用網(wǎng)絡(luò)模擬器反復(fù)操作而不會(huì)損壞，有效降低了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室材料的損耗，更重要的是提供了模擬高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)的條件，提高了網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)質(zhì)量。
　　2.4 工程項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，開(kāi)展校企合作教學(xué)[7]
　　通過(guò)加強(qiáng)校內(nèi)外教學(xué)實(shí)踐基地建設(shè)，搭建開(kāi)放式實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，讓學(xué)生切身體驗(yàn)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，夯實(shí)課本理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。幾年來(lái)，我們與H3C公司共建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和H3C網(wǎng)絡(luò)學(xué)院，充分利用H3C公司的優(yōu)質(zhì)資源，開(kāi)展基于IT認(rèn)證體系下的網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目教學(xué)與實(shí)踐，使得學(xué)生的理論知識(shí)與應(yīng)用技能能夠跟國(guó)際接軌。幾年來(lái)，我們有幾十位學(xué)生通過(guò)國(guó)家“軟考”獲得網(wǎng)絡(luò)工程師證書(shū)，2006級(jí)一位學(xué)生獲得思科CCIE國(guó)際認(rèn)證。同時(shí)，我們選擇優(yōu)秀的IT培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、科研單位和公司企業(yè)建立密切的合作關(guān)系，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)支撐。我們先后與蘇州索迪教育、江蘇無(wú)錫微軟技術(shù)中心、中國(guó)電信和中國(guó)移動(dòng)等多家單位簽訂合作協(xié)議共建實(shí)踐教學(xué)基地，聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)骨干組成導(dǎo)師隊(duì)伍指導(dǎo)我院學(xué)生開(kāi)展各類實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。穩(wěn)定的校企合作教學(xué)證明，企業(yè)一流的IT項(xiàng)目管理理念，各類主流開(kāi)發(fā)平臺(tái)，真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)場(chǎng)景，為學(xué)生提供了先進(jìn)的工程實(shí)踐環(huán)境，能夠幫助學(xué)生獲取更多的專業(yè)知識(shí)，積累初步的工程經(jīng)驗(yàn)與社會(huì)經(jīng)驗(yàn)，有力提高了學(xué)生開(kāi)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成的能力，為學(xué)生日后從事網(wǎng)絡(luò)工程師的職業(yè)工作奠定基礎(chǔ)。
　　2.5 重建評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，突出工程能力
　　在工程教育中全面推行項(xiàng)目考核，代替?zhèn)鹘y(tǒng)試卷考核。CDIO將項(xiàng)目能力考核放在首位，用能力促知識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。項(xiàng)目考核可以提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，從傳統(tǒng)的自上而下的學(xué)習(xí)模式變?yōu)樽韵露系膶W(xué)習(xí)模式，學(xué)生根據(jù)自身的興趣及技術(shù)能力特點(diǎn)選擇課題。項(xiàng)目活動(dòng)更能體現(xiàn)CDIO能力大綱的精神：一是個(gè)性化考核。學(xué)生可以利用積累的基礎(chǔ)知識(shí)和能力，發(fā)揮特長(zhǎng)，進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和思考。二是綜合能力考核。項(xiàng)目實(shí)施為學(xué)生提供了一個(gè)很好的交流平臺(tái)，可以提高學(xué)生的口頭表達(dá)能力、專業(yè)實(shí)踐能力和人際交往能力。在選題過(guò)程中，各組的討論有利于成員間的知識(shí)交換，挖掘創(chuàng)新點(diǎn)。學(xué)生的基本個(gè)人能力和人際能力，產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)構(gòu)建能力及學(xué)科知識(shí)要融入專業(yè)考核之中，作為學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)估。按學(xué)習(xí)成果的不同分類將采用不同的考核方法，用豐富多樣的評(píng)估方法評(píng)價(jià)多樣的學(xué)習(xí)方式，以增加最終評(píng)估結(jié)果的可信度和有效性。
　　
　　3 建設(shè)“雙師型”教師隊(duì)伍[8]
　　CDIO工程教育模式對(duì)專業(yè)課教師提出了更高的素質(zhì)要求。授課教師需要兼?zhèn)湓鷮?shí)的專業(yè)知識(shí)理論和豐富的網(wǎng)絡(luò)工程閱歷，不僅能夠深入淺出地闡述書(shū)本知識(shí)理論，而且能夠駕輕就熟地演示工程實(shí)踐技術(shù)，更要能夠不斷拓展視野引入最新科研成果。學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)提出建設(shè)“雙師型”教師隊(duì)伍是實(shí)施工程教育改革，提升工程教育質(zhì)量的核心因素。為此學(xué)院采取以下措施：
　　1) 健全“雙師型”教師培養(yǎng)制度。學(xué)院同時(shí)引進(jìn)“211”“985”工科院校優(yōu)秀畢業(yè)生與企業(yè)高級(jí)專業(yè)技術(shù)人才，實(shí)行教師資格與專業(yè)技能證書(shū)雙證聘任制；同時(shí)出臺(tái)政策大力培養(yǎng)教師隊(duì)伍，鼓勵(lì)教師踴躍申報(bào)各級(jí)科研項(xiàng)目，制定相應(yīng)的激勵(lì)制度和培訓(xùn)制度等。
　　2) 強(qiáng)化“雙師型”教師隊(duì)伍培訓(xùn)。學(xué)院每年利用假期安排青年教師到企業(yè)和科研單位參加實(shí)踐，或直接掛職頂崗，或參加技術(shù)改造，或合作研發(fā)，形式多樣。學(xué)院良好的政策制度有力保障教師參加工程實(shí)踐鍛煉，使得教師夯實(shí)理論知識(shí)之余積累工程經(jīng)驗(yàn)，了解專業(yè)動(dòng)態(tài)，豐富知識(shí)內(nèi)涵，促進(jìn)工程教學(xué)改革。
　　4 結(jié)語(yǔ)
　　基于CDIO理念的網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)改革，我們還處于探討與研究中。將先進(jìn)的CDIO工程教育理念貫穿網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革、課程體系建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)建設(shè)等各個(gè)方面，構(gòu)建理論與實(shí)踐相結(jié)合，技術(shù)與市場(chǎng)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，為長(zhǎng)三角地區(qū)培養(yǎng)合格的網(wǎng)絡(luò)高級(jí)專業(yè)人才，是我們教育工作者不懈追求的目標(biāo)。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 王慶人. 我國(guó)計(jì)算機(jī)教育如何借鑒歐美CDIO模式[J]. 計(jì)算