CDIO工程教育模式在课程综合实训上的运用初探

黄倩

摘要：CDIO工程教育模式体现了“教、学、做”一体化教学体系的内涵。把CDIO工程教育模式引入到《计算机网络技术实训》课程教学过程中，对传统教学方法扬弃的基础上进行改革，在实训过程中体现“教、学、做”合一的教学思想和将职业工作过程系统化、以“项目引导、任务驱动”方式进行课程教学的特点。

關键词：CDIO；网络技术；实训

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）32-0182-02

1 概述

高等职业教育的目标是培养高素质应用型、技术型人才。通过对高职学生施以从事某种特定的职业所必需的知识、技能进行训练，以达到社会需求和职业目标，培养适应生产、建设、管理、服务第一线的高等应用性、技能型人才，其最大的特色在于学生技能的持续开发和提高。这包含两方面的任务：1） 通过大量的、反复不断的强化训练提高学生的动手操作能力，以及通过有组织的、有计划的实验、实习、实训等培训手段完成对学生应用技能的开发。2） 学生必须具备自我学习和持续学习的能力，能不断了解行业需求，更新知识，适应岗位并实现升迁。

实训课程是培养高素质技能型人才重要的实践教学环节，与理论教学有着密切联系。实训教学对于强化学生的工程项目实践能力、提高学生综合素质、培养创新精神和持续学习能力具有不可替代的作用。实训教学的内容设置应体现网络新技术的发展，结合社会对网络工程人才的需求，并与相关的课程保持协调一致的关系。

《计算机网络技术实训》课程是高等职业学校计算机专业、网络信息管理专业的一门专业基础课程。通过本课程的学习和实验，使学生在深入理解计算机网络系统的基本概念和工作机制上，进行工程技能训练，提高职业素养。为了达到知行合一，理论指导实践，在学习完《计算机网络技术》课程之后，在课程设置上安排为时2.5天的实训内容。在开设实训课时应充分考虑和理论部分的衔接，设计上遵守从简到难，由浅入深，循序渐进，让学生充分掌握常用的网络技术的实际应用。

社会各行各业对计算机网络人才需求人益增大，对从事计算机网络专业人员提出新的要求。根据学院2011年编录的《岗位分析》，在网站设计师、网络工程师、网络管理工程师等技术型领班岗位的“1+N”课程包开发设想中，关于“1（就业所需）”的知识目标、能力目标，均包括网络基础知识、服务器系统基础知识、中小企业网络规划与管理能力、网络综合布线能力、服务器安全与维护能力等素质。而这些能力的培养和获得，迫切需要《计算机网络技术实训》课程在教学过程中注重工程实践能力培养，使学生能在项目实战中学习相关知识和掌握操作技能，让学生得到更多的锻炼和学习机会。因此，整个教学过程的实训环节内容设计尤为关键。

为了充分调动学生的学习积极性和主动性，切实提高教学质量和教学效果，将实训教学与国际公认的CDIO工程教育模式接轨，以项目驱动的方式循序渐进实施工程能力训练，不断提高学生的工程创新能力和创新意识。

2 基于CDIO工程教育模式的实训教学理念

CDIO 工程教育模式是由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学经过数年的探索研究所建立的先进工程教育理念，是近年来国际工程教育改革的最新成果[1] ，它倾向于实践性教学和实际动手能力的培养，体现了“教、学、做”一体化教学体系的内涵。

CDIO包含构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）4个层面的能力。“构思”代表着定义产品和系统的实现需求和开发技术、开发概念与架构；“设计”则关注于创建设计，包括计划、草案和运算法则等；“实现”是把前两步的计划转化为产品的实现过程；“运行”过程是使产品达到想要的价值。

在《计算机网络技术实训》课程教学过程中引入CDIO工程教育模式，对传统教学方法扬弃的基础上进行改革，体现“教、学、做”合一的教学思想和“知行合一”的文化精神。通过项目设计将整个课程体系有机结合，从而实现职业工作过程的项目化、系统化，学生以主动、实践的方式参与到课程的各个实训环节。实训过程体现“项目引导、任务驱动”的教学特点，从实际项目出发，上升至理论，再回到实际操作中，以完成项目为目标，体现了工程项目从研发到运行的全过程。实训过程中既强调技术的基本原理，同时更加注重培养学生个人和人际技能的能力，以及对项目实现过程和系统构建技能的学习方法。

摒充原先的简单的“教一会、做一会，再教一会、再做一会”的老方法，基于CDIO模式的《计算机网络技术实训》教学过程设计突出“一体化”思想，将教学内容科学地融会在“教、学、做”过程中。

3 基于CDIO工程教育模式在《计算机网络技术实训》课程中的运用

在《计算机网络技术实训》教学中引入CDIO工程教育“构思”—“设计”—“实现”—“运作”模式，通过对计算机网络技术实训课程内容的分析，设置了如下解决方案。

（1） 实训时间安排

实训时间安排在期末，定为半周2.5天，共15课时。

（2） “构思”——实训内容

主要分为三个工作项目：

项目1 制作双绞线、组建对等网

内容包括：直通UTP电缆的制作、交叉UTP电缆的制作、网线的连通性的测试，学生通过本项目的实训，可以了解局域网的组网方式以及双绞线的两种制作规范。

项目2 子网划分与网络互连

内容包括：确定每个子网的子网掩码、网络地址（网络号+子网号）的范围和主机号的范围；划分子网后形成两个网络，不经过路由器应该彼此不能访问，满足单位的管理需要；两个子网若要能访问，可通过路由器的设置达到网络互连的目的。

项目3 校园网组建规划

内容包括：需求分析、网络规划与设计、拓扑结构图、技术分析、设备选型、费用清单、配置服务器等。endprint

以上工作项目难度层层递进，包含了双绞线制作、小型网络组建、中型网络组建、网络规划、拓扑结构、设备选型、web服务器的配置等主要的教学内容和实际工作内容。并在教学实训过程中体现趣味性、实用性和可操作性。趣味性可使学生始终保持较高的學习兴趣和动力，实用性使学生能够学以致用，可操作性保证每个任务都能顺利完成，让学生感到易学、乐学，在实践操作的宽松环境中理解知识、掌握技能。

（3） “设计”——项目组织机构、项目流程

项目组织机构包括组成人员、参与人员及职责分工，主要角色包括项目组长、技术员、设计员、记录员等。实训前对全班同学进行分组，六位同学一组，民主推选出组长，对成员分配角色。由组长产生规则，有分配工作和成绩建议的权利，全体成员对项目的最终结果负有责任。

各组成员在组长的组织和带领下，从实训任务入手，根据要求，自行设计完成任务的途径和方法，在实训过程中通过合作，自己发现问题并提出解决问题的方法。教师可以辅助分析这些方法的合理性，给予一定的建议。这个过程可以培养学生的独立工作能力和团队协作精神，充分发掘学生的主动学生能力。

（4） “实施”、“运行”——项目合作完成过程

在各小组分析完项目任务并确定解决方案和分工后，动手进行网线制作、局域网组建、子网划分和互联、校园网规划、服务器配置等实训项目，完成后提交实训报告。报告中要求将实训过程中发现的问题记录在内。最后由学生自己对实施过程和结果进行评测并回答教师的问题，教师对实训过程进行适当点评，提出意见。

4 教学成效及意义

基于CDIO模式的《计算机网络技术》实训课程在组织实训教学过程体现“教、学、做”合一的教学思想，整个教学体系的教学内容设计实现以学习性工作任务为载体，既可以将职业工作过程系统化，符合工作岗位实际需求；又符合高职学生的认知规律，有助于实现有效教学。

经过数学期的教学实践，取得了较为理想的效果。在实训课程中引入CDIO工程模式，有如下优点：

（1） 激发学生主动参与的积极性。

通过CDIO“构思”—“设计”—“实现”—“运作”四个层面的运作，使学生参与整个实训工作过程，不但可以培养学生的好奇心，也让学生意识到自身需要和渴望学习的知识，可以得到意外的收获。

（2） 培养学生组织、沟通与协调能力，增强团队协作精神。

实训过程通过分组协作完成，每位学生获得的角色分工有所不同。在完成CDIO模式的过程中，除了学习网络工程专业知识外，还需通过沟通、协商、分配任务，学生可以获得合作研究、协作实训项目的能力，共享集体智慧成果。

（3） 有助于学生深入理解知识点，促进后继课程的学习。

《计算机网络技术》是一门理论与实训并重的课程。通过实训，有助于学生对网络技术基础知识的理解更加深入，也有利于提高对网络专业课程的学习兴趣，为后继课程《路由交换技术》、《网络安全技术》等课程的学习打下良好的基础。

5 结束语

实践证明，引入CDIO工程教育模式的《计算机网络技术实训》课程教学模式的成效及意义高于简单的“教一会、做一会，再教一会、再做一会”的老方法。此种模式有利于更好地构建“教、学、做”合一的实践教学体系，使行业、职业、学业和就业四者相互交融，从而培养高素质的工程类技术应用型人才。

参考文献：

[1] 陈琳.基于CDIO模式的网络工程专业“工程能力"培养[J].上海：实验室研究与探索，2016（2）：211-215.

[2] 杨运涛. CDIO教育理念在计算机网络基础课程综合实训中的运用[J].福建电脑，2011（7）：182-183.

[3] 林丹萍.以就业为导向的计算机网络专业课程教学改革实践[J].福建广播电视大学学报，2011（5）：78-80.

[4] 游海晖. 探析基于实践能力培养的计算机网络课程教学改革方法[J].黑龙江：黑龙江教育学院学报，2014（3）：57-59.

[5] 倪东.高职院校计算机网络专业课程体系改革探讨[J]. 北京：信息与电脑，2016（6）：232-233.

[6] 陈润，琚生根，李勤，等.基于CDIO 理念培养网络工程“卓越工程师”[J].北京：实验技术与管理，2016（11），190-192.

[7] 唐奇良.科技人力资源开发的创新模式研究——以CDIO方式为例[D].硕士学位论文，浙江大学，2008.endprint