摘要：為解決目前計算機網(wǎng)絡(luò)實踐環(huán)節(jié)中存在的一些問題，探討建立基于CDIO理念的計算機網(wǎng)絡(luò)課程實踐體系。通過改革計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)內(nèi)容及方法，讓學(xué)生在掌握計算機網(wǎng)絡(luò)基本理論的同時，增強其網(wǎng)絡(luò)技能與實踐能力，有利于培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程能力。

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò) CDIO理念 實踐教學(xué)

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（a）-0-02

目前，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展非常迅速，并且網(wǎng)絡(luò)知識也越來越普及。計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)和通信技術(shù)的交叉學(xué)科，理論性強、知識面寬、應(yīng)用廣泛、實用性強的計算機及相關(guān)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。“知識來源于實踐，能力來源于實踐，素質(zhì)更需要在實際中養(yǎng)成；各種實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力尤其重要；實踐對于大學(xué)生成長至關(guān)重要。[1]”因此針對計算機應(yīng)用特色顯著的計算機網(wǎng)絡(luò)，其實驗實踐教學(xué)非常重要。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)不僅僅是對理論教學(xué)的深化和補充，而且對培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力起著非常重要的作用。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO工程教育理念是將學(xué)生的培養(yǎng)目標分成工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，在注重培養(yǎng)學(xué)生扎實的工程基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識的同時，努力將教育過程放到工程領(lǐng)域的具體情境中，經(jīng)過近似于實際工程場景的實踐訓(xùn)練，造就具有國際競爭力的優(yōu)秀工程師[2]。計算機網(wǎng)絡(luò)課程在強調(diào)理論基礎(chǔ)的同時，更加關(guān)注學(xué)生的實踐能力，符合CDIO大綱對學(xué)生能力的要求。將CDIO工程教育理念引入到計算機網(wǎng)絡(luò)課程的實踐教學(xué)中，通過基于項目的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的積極性，增強學(xué)生解決問題的能力、團隊工作和溝通的能力。因此，以CDIO理念為基礎(chǔ)對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗進行教學(xué)改革有著重要的意義。

1 設(shè)計基于CDIO理念的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗體系

當前計算機網(wǎng)絡(luò)課程中的實驗設(shè)置基本上與課程內(nèi)容脫節(jié)，主要由于理論課程中主要介紹計算機網(wǎng)絡(luò)的基本原理及組成；計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念和相關(guān)的概念、名詞及術(shù)語；講解計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展特點、設(shè)計、方法、網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢等，這樣讓許多學(xué)生反映課程內(nèi)容抽象、空洞，與實際網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品及應(yīng)用結(jié)合不太緊密。這主要是由于缺少直觀的計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相關(guān)實例內(nèi)容的學(xué)習(xí)。近年來，隨著高校辦學(xué)規(guī)模的擴大，在校學(xué)生不斷增加，高等教育實現(xiàn)了由“精英教育”向大眾教育的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)時代發(fā)展大多數(shù)高校開始推行了學(xué)分制教學(xué)改革[3]。本校在推行學(xué)分制改革的過程中，大量專業(yè)課程的學(xué)時被精簡壓縮，其中計算機網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)時從56學(xué)時減少到40學(xué)時（其中還包含12學(xué)時的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗）。在這樣的背景下，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗很難達到社會對工程技術(shù)人才在計算機網(wǎng)絡(luò)方面的培養(yǎng)要求，我們綜合考慮學(xué)生各方面的培養(yǎng)要求，并結(jié)合CDIO理念，規(guī)劃提出一個由課堂實驗、課程設(shè)計、暑期實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計等組成的立體性計算機網(wǎng)絡(luò)課程實踐體系如圖1所示，使得學(xué)生接受“從驗證到綜合到創(chuàng)新”的層次化教育，增強學(xué)生的實踐能力[4]。（圖1）

計算機網(wǎng)絡(luò)的課程實驗主要是結(jié)合課程的教學(xué)大綱的要求，并參考實驗室的設(shè)備情況來進行設(shè)置，從系統(tǒng)、實用等方面培養(yǎng)基本技能。課程設(shè)計是在課程教學(xué)和實驗教學(xué)任務(wù)完成之后為學(xué)生開設(shè)的，是實踐教學(xué)中重要的組成部分。計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計采用開發(fā)性的方式，不指定課程設(shè)計的具體內(nèi)容，不限定學(xué)生的思路和方法，教師按照培養(yǎng)目標給學(xué)生提供相關(guān)學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生在若干個范圍領(lǐng)域進行選題，突破課程教學(xué)內(nèi)容的局限性。學(xué)生在課程設(shè)計過程中，根據(jù)自身興趣設(shè)定課程設(shè)計題目，分析問題，教師根據(jù)情況進行針對性輔導(dǎo)，培養(yǎng)進階技能。假期實訓(xùn)是我系結(jié)合教育部2010年6月啟動的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”這一高等工程教育的重大教學(xué)改革開始實施的，通過聯(lián)合企業(yè)建立實訓(xùn)基地，利用學(xué)生暑期時間進行集中工程實踐訓(xùn)練。假期實訓(xùn)讓學(xué)生分成小組，深入企業(yè)進行網(wǎng)絡(luò)調(diào)查、參與相關(guān)項目的設(shè)計實施，全程由企業(yè)中工程經(jīng)驗豐富的高級工程師指導(dǎo)。每年的畢業(yè)設(shè)計，我系都會有一些針對計算機網(wǎng)絡(luò)方法的畢業(yè)設(shè)計題目供學(xué)生選擇，其中一些課題是和網(wǎng)絡(luò)軟件公司合作的，需要學(xué)生在公司完成畢業(yè)設(shè)計。暑期實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計等的這些相關(guān)課題項目提供給了學(xué)生一個高級技能培訓(xùn)的平臺，讓參加過學(xué)生的綜合能力得到較大的提升。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)課程實踐的改革

（1）優(yōu)化實驗內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生獲取知識的重要來源。當今世界處在一個飛速發(fā)展的信息時代，尤其計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，更是處于“一年一大變，三年一巨變”的變化歷程中。各種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，在這種情況下，與時俱進，優(yōu)化計算機網(wǎng)絡(luò)課程實踐教學(xué)內(nèi)容就顯得尤為重要。例如，像近些年計算機無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展非常迅速普及，很多同學(xué)在日常生活中常常接觸，所以設(shè)計了“無線局域網(wǎng)（WLAN）的安裝與配置”等無線網(wǎng)絡(luò)方面項目。國際互聯(lián)網(wǎng)編號分配機構(gòu)IANA在2011年2月3日宣布，現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)IPv4地址已于當天分配完畢。目前推廣采納IPv6對互聯(lián)網(wǎng)來說是非常重要的事情，這樣在網(wǎng)絡(luò)實驗中設(shè)計IPv6相關(guān)的“Windows XP IPv6的環(huán)境配置”等項目。另外在課程設(shè)計等環(huán)節(jié)中也積極引導(dǎo)學(xué)生參與利用網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方面的項目，對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到很大作用。（2）改進教學(xué)方法。實驗項目的開設(shè)分必修和選修兩類。必修實驗項目是指根據(jù)實驗大綱和指導(dǎo)書的內(nèi)容，在實驗課內(nèi)必須完成的實驗內(nèi)容。必修實驗項目雖然有明確的實驗?zāi)康摹嶒瀮?nèi)容和規(guī)范的實驗報告要求，但要改變以往教師講解為主的形式，形成以學(xué)生為主，教師為輔的模式，要求學(xué)生自己實踐具體過程，充分鍛煉學(xué)生的思考分析和實踐動手能力。選修實驗項目是教師布置的課外實驗課題，由學(xué)生自己選擇在實驗室開放時間獨立或小組完成，實驗內(nèi)容以綜合設(shè)計型項目為主，提高學(xué)生的問題分析能力和創(chuàng)新意思。根據(jù)計算機實驗內(nèi)容采取不同的教學(xué)方法和實驗?zāi)Ｊ?，教師采取精講與輔導(dǎo)相結(jié)合形式，學(xué)生采取個人獨立操作與分組協(xié)作兩種不同方式。另外，由于現(xiàn)在學(xué)生人數(shù)越來越多，而部分計算機網(wǎng)絡(luò)實驗對實驗環(huán)境要求較高，相關(guān)實驗設(shè)備臺套數(shù)不夠，實驗操作也具有一定破壞性。采取在仿真軟件實驗環(huán)境中進行，就能解決相關(guān)問題。例如使用模擬軟件Netsim完成交換機、路由器的連接合配置實驗，其操作過程、結(jié)果與真實環(huán)境極其相似[5]。（3）提高資源利用。為了充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的設(shè)備資源，制定實驗室開放管理的具體實施辦法。學(xué)生可以根據(jù)自己的時間來安排實驗進程或找尋空余時間安排實驗，實驗室的利用率提高。也解決了受到實驗設(shè)備數(shù)量不足、時間限制等客觀原因影響，大都只能完成驗證性的實驗局限。通過對實驗室開放，給學(xué)生以選擇、表現(xiàn)和創(chuàng)新的機會，讓學(xué)生選擇自己感興趣的實驗項目，自己操作相關(guān)的儀器設(shè)備。通過開放式實驗項目可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科研精神，提高學(xué)生的綜合能力。學(xué)生通過開放式實驗查詢大量文獻資料，因此具備一定的文獻查閱能力和交流能力，培養(yǎng)了團結(jié)合作自主的團隊精神。使實驗室真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)和實驗的基地。（4）創(chuàng)新評價體系。傳統(tǒng)的評價方式只重視終結(jié)性評價，卻忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的實際收獲，這與社會要求的人才標準不符合，也有悖于CDIO的評價標準。因此將引入多項考核學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價內(nèi)容，包括實驗考勤（學(xué)習(xí)態(tài)度）、實驗報告書寫（文字表達能力）、實驗答辯（語言表達能力）、實驗的分析與設(shè)計（專業(yè)知識）、實驗的協(xié)作與組織（團隊能力）、實驗的創(chuàng)新設(shè)計（創(chuàng)新能力）等多個方面，最終實施素質(zhì)、技能、知識“三位一體”的全面、可控的考核體系，著重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。采用這樣的考核方式，可使學(xué)生更注重計算機網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)的綜合運用和創(chuàng)新，能更快適應(yīng)社會的需求。

3 結(jié)語

進行實驗教學(xué)體系、方法等方面改革探索的目的是提高實驗教學(xué)的質(zhì)量，為國家培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人才。通過基于CDIO理念的計算機網(wǎng)絡(luò)課程實踐教學(xué)的實施，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性增加學(xué)生的實踐動手能力和工程應(yīng)用能力，同時也鍛煉了教師隊伍，促進了學(xué)校的教學(xué)科研工作發(fā)展。

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