基于CDIO模式高职网络专业一体化项目课程体系构建的研究与实践

2015-05-30 20:38卢川英
软件工程 2015年3期
关键词:工程教育一体化课程体系

摘 要:借鉴国际先进的CDIO工程教育理念,针对我国网络技术专业人才匮乏的现状,构建基于CDIO模式的高职计算机网络专业高度融合、高度关联的一体化三级项目层次课程体系,并对各级项目的开发设计、组织实施、考核评价进行了研究与实践,取得显著成效。

关键词:CDIO;工程教育;一体化;三级项目层次;课程体系

中图分类号:G712 文献标识码:A

1 引言(Introduction)

随着信息技术的普及,越来越多的政府机构、高等院校和行业企业都采用信息技术来进行生产、经营和管理,信息化已经成为现今社会竞争和发展的关键因素。据工业和信息化部预测,今后5年,我国从事网络建设、网站应用及网络服务的新型网络人才需求将达到60万-100万人,而现有符合新型网络人才要求的人还不足20万。如何填补这个缺口,使我们培养的学生能够成为市场真正急需的网络人才,对高职计算机网络技术专业人才培养提出了新的问题和挑战。

CDIO工程教育模式[1]是近年来工程教育改革的最新成果。它是2000年由美国麻省理工学院、瑞典皇家工学院、瑞典查尔摩斯工业大学和瑞典林雪平大学经过四年的探索研究,共同创立的工程教育模式。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、 实现(Implement)、运行(Operate),它是现代工业产品从构思研发到产品运行的整个项目的生命周期。CDIO工程教育是通过项目带动的方式培养学生的工程能力、职业道德、学术知识和运用知识解决问题能力、终生学习能力、团队工作能力、交流能力和大系统的掌控能力。它是“做中学”[2]和“基于项目教育和学习”的集中概括和具体体现。它提出的系统能力培养方案与实施办法与我国高职院校所倡导的项目教学和校企合作办学在理念上具有一致性,这就决定了将CDIO引入高职教育具有十分重要的意义。

我院计算机网络技术专业为吉林省高职高专教学示范专业,在学习CDIO先进工程教育理念的基础上,通过不断的探索和研究,将CDIO理念融合到教学改革过程中,构建了基于CDIO模式的一体化[3]项目课程体系。

2 CDIO理念一体化课程体系(CDIO concept

integrated curriculum system)

CDIO参照工业界需求提出了12条准则[4]:培养目标和学习效果(标准1、2)、课程体系(标准3、4、5)、学习环境(标准6)、教与学(标准7、8)、教师发展(标准9、10)、学习考核(标准11)、专业评估(标准12)。其中“标准1:以CDIO为基本环境;标准2:学习目标”是以产业和社会需求为导向,确定专业培养目标,是CDIO课程体系构建的宗旨;“标准3:一体化课程计划;标准4:工程导论;标准5:设计实现经验”是CDIO课程体系构建的基本准则。CDIO课程设计主导思想是基于项目设计流程,将职业导向的能力需求、技术基础、职业素质以CDIO理念进行“构思—设计—实施—运行”。依据专业培养目标,通过设计高度融合、高度关联的课程与项目,建立从三级项目到一级项目逐级递进的一体化项目课程体系[5]。如图1所示。

图1 一体化课程体系模型

Fig.1 Integrated curriculum system model

其中,一级项目(又称为压顶项目Capstone)依据本专业核心课程,通常是企业级综合项目,通过与企业合作完成的真实项目,旨在培养学生专业知识的综合应用能力以及团队沟通合作能力;二级项目是围绕课程群的知识点及能力培养要求,打破传统学科体系下课程与课程之间的界限,将相关学习领域按照实际工作过程进行融合;三级项目(又称为基石项目Footstone)是单门课程的设计项目,旨在培养课程相应能力,为后续一二级项目打基础做铺垫。

3 构建网络专业CDIO一体化项目课程体系

(Constructing network of professional CDIO

integrated curriculum system )

通过社会企业调研预测分析,针对网络专业巨大的人才缺口,结合高职学生的学习特点,我院计算机网络技术专业确定了“网络系统集成、网站开发设计”两个平台方向人才培养目标,并依据此相应岗位群知识、能力和素质三方面要求,确定了本专业一级项目,即“企业级网络系统集成和企业级网站开发设计”。按照CDIO工程教育培养目标分解能力需求,组合知识要素,将相关学习领域近十门课程按照实际工作过程进行融合,划分为“网络工程构建、网络系统管理、网站建设”三个课程群项目,构建了基于CDIO理念的一体化项目课程体系结构图,如图2所示。

图2 计算机网络技术专业基于CDIO理念的

一体化项目课程体系结构图

Fig.2 Computer network professional integrated

curriculum system based on CDIO

3.1 一级项目

一级项目是学生在校期间的专业终极项目,多是与企业联合开发的综合项目。一级项目安排在5、6学期完成,是将所学技术和知识进行综合应用。此类项目可以安排在校内实训室完成,也可以让学生不同程度地参与到企业项目中,培养学生专业的综合运用能力及解决实际项目中疑难问题能力,为今后到企业工作打下良好基础。

以我院计算机网络技术专业网络系统集成人才培养方向为例,我专业与锐捷网络公司联合开发了“构建中大型企业网络项目实战”。通过一个真实的网络工程项目设计和实施的过程,按照项目的启功阶段-项目实施阶段-项目测试阶段-项目验收阶段展开整个项目,将学生平时学习的各种网络技术和网络知识进行综合的应用。同时,采用项目式教学方式和角色式管理方式,让学生从一个真正的计算机网络工程项目的启功阶段开始入手,一直进行到项目完成,参与网络工程项目的每个环节。并且要求学生在项目中担任真实网络工程项目的各种工程师角色。通过岗位角色的扮演,使学生了解每个岗位的岗位职责,对学生就业和职业规划提供很好的参考依据,使学生的自学能力、个人能力、团队合作能力、人际交往能力、知识运用能力得到全面锻炼和提高

3.2 二级项目

二级项目是包含专业核心课程群和能力要求的项目。它打破传统学科体系下课程与课程之间的界限,将相关课程(学习领域)按照实际工作过程进行融合。二级项目安排在3、4学期完成。以网络工程构建课程群为例,将“网络综合布线、网络互联设备配置、服务器配置与管理” 三门课程内容整合,选取“家庭网络组建与维护—办公室网络组建与维护—小型企业网组建与维护—校园网组建与维护”四个项目,围绕四个项目同步展开三门课程内容的讲授,通过适当的教学组织实施,综合运用相关课程知识完成由简单到复杂的网络工程构建项目,意在培养学生的综合职业技能。

3.3 三级项目

三级项目又称为基石项目,安排在1、2学期完成。它是单门课程的项目设计,作为基础知识传授与基本技能掌握的载体,旨在加深和增强学生对课程内容的理解与应用,主要培养学生的专业基础技能。通过对课程的培养目标进行分析,可以围绕课程项目开发若干任务单元。

3.4 CDIO项目课程的组织与实施

“CDIO—构思、设计、实现、运作”理念贯穿于各级项目课程的组织与实施过程中。

“构思”阶段(C):是项目的需求分析阶段,是项目开始的第一步。该阶段主要作用是让学生明确项目的任务是什么,目标系统最终要实现或具备哪些功能,即“要做什么?”。比如企业需要构建一个什么样的网络?需要建一个什么样的企业级网站等。对于一、二级项目可以将项目需求进行细化,便于后续的设计与实施。

“设计”阶段(D):是根据项目需求提出的解决方案,即“怎么做?”该阶段可以分为“概要设计”和“详细设计”。概要设计是确定项目的总体解决方案,是项目实现的总体框架;详细设计是在概要设计的基础上具体给出详细的解决方案,如网络拓扑的规划与设计、IP地址的分配、网络设备的配置方案等等。

“实现”阶段(I):是按照确定的目标和设计方法来具体完成项目任务。包括网络设备具体配置、线路铺设、系统安装等等。该阶段可以根据项目的大小,采用小组团队协作方式或个人独立负责方式完成。

“运作”阶段(O):是项目完成后的运行测试阶段,如网络系统测试、应用服务系统测试等等,以保证项目完成的准确性和可靠性。如果在测试检验阶段发现错误或不足,再进一步对项目系统进行修改和完善。

在项目课程的实施过程中主要采用工程项目驱动、目标任务引领的方式,通过“做中学”和“学中做”一体化教学组织原则实施教学,强调在学中做,在学中规范,在学中提升,在做中学,在做中反思,在做中提升。

3.5 CDIO项目考核评价

三级项目考核采用全程跟踪的过程考核及期末考试相结合的考核形式。过程考核包括平时到课情况、课堂表现以及完成每个项目课程内若干个任务单元的课业考核,占期末成绩的30%。期末考核根据课程项目的能力需求采用笔试或实践操作等方式完成,占期末成绩的70%。

一级综合实训项目和二级课程群项目通过学生评价、教师评价、自我评价三元评价体系,采用全程跟踪的过程考核和完成项目报告书及幻灯片答辩的考核方式。项目完成多采用小组方式共同完成,具体分工由项目组长负责。各小组推选项目汇报人,对项目的设计思路、实施方案、操作步骤以及方案优缺点进行汇报。汇报后,答辩组教师和其他同学可以进行现场提问,小组所有成员共同参与问题解答。答辩完成后,由教师、同学和自我三方分别依据“项目设计的合理有效性、项目实施的完成情况、项目运行情况、以及项目遗留问题、项目经验总结”等方面给出评价级别,最后综合三方评价级别给出总评级别。此评价方式提升学生综合应用能力、解决问题和思考问题的能力、文档撰写能力和口头表达能力,同时,也为他们提供了一个团队协作的平台,培养他们团队协作意识。

同时,在各级项目的考核过程中均开展开放性的方案评比,选出合理优秀方案进行讨论点评。整个考核过程借鉴企业对员工完成项目的评价内容和方式,关注项目流程的规范合理性以及实施方案的优化性,使学生解决实际工作任务的能力和创新能力能够真实体现并提高。

4 结论(Conclusion)

在借鉴国际先进的CDIO工程教育理念的基础上,结合高职学生的学习特点,

本文对构建基于CDIO模式的高职网络专业一体化三级层次项目课程体系进行了研究与实践,并对各级项目的开发设计、组织实施以及考核评价方式进行了详细的阐述。实践证明,该课程体系的构建可以让学生全面地、系统化地学习和综合应用网络专业知识,综合职业能力得到显著提升,学习的主动性和创造性得以很大程度的发挥,可持续发展能力得到加强,增强了学生从校园到企业的适应能力,缩短从校园到企业的过渡期,提升学生的职业竞争力。

参考文献(References)

[1] 克劳雷,等.顾佩华,译.重新认识工程教育—国际CDIO培养模式与方法[M].北京:高等教育出版社,2010.

[2] 查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008(3):1-6.

[3] 胡文龙.基于CDIO的工科探究式教学改革研究[J].高等工程 教育研究,2014,(1):163-168.

[4] 王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究,2009,(5):86-87.

[5] 石铁峰.基于CDIO理念的三级项目设计与实践[J].教育与职业,2011,(12):154-155.

作者简介:

卢川英(1975-),女,硕士,副教授.研究领域:计算机网络技术.

猜你喜欢
工程教育一体化课程体系
以创新课程体系引领学生发展
民法课程体系的改进和完善思路*——以中国政法大学的民法课程体系为例
基于CDIO理念的计算机类人才培养模式改革探索
法国高等工程教育的早期发展
基于工程思维的Java程序设计课程教学研究
金属材料类工程教育人才培养初探
中高职一体化课程体系建设的探索与实践
克里米亚完成入俄“一体化”
加强青少年中医传统文化教育的必要性及其课程体系构建
论普通高校国防教育课程体系的构建