摘 要：簡要分析CDIO工程教育理念，對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教學(xué)改革提出實踐措施：圍繞網(wǎng)絡(luò)工程思想，開展案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)、仿真實驗教學(xué)，與企業(yè)共建實踐基地，開展校企合作教學(xué)，重建學(xué)生考核評價標(biāo)準(zhǔn)，突出工程項目能力，建設(shè)“雙師型”教師隊伍。
　　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踐課題組正式接收我院為“CDIO工程教育模式研究與實踐課題組”第二批試點高校。我院是一所獨立學(xué)院，工科專業(yè)優(yōu)勢顯著，主要培養(yǎng)滿足長三角地區(qū)社會經(jīng)濟快速發(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、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[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)和計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，突出計算機軟硬件系統(tǒng)、數(shù)字通信系統(tǒng)、計算機網(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)通信和計算機兩方面專業(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)，最早被運用于19
　　
　　世紀(jì)后半葉的法律教學(xué)中，以后，被運用于醫(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)生于工程實踐中的客觀事實，經(jīng)過文字、數(shù)據(jù)、圖表、動畫等方式進行概括、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，工程案例被用來描述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)與設(shè)計，闡述網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)的基本原理。如通過形象地顯示學(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?，通過FLASH動畫對比讓學(xué)生明白電路交換與分組交換。同時，我們運用工程案例來講解網(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，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)器之間的連接過程，F(xiàn)TP客戶端通過DNS解析獲取服務(wù)器的IP地址，經(jīng)過TCP三次握手建立可靠網(wǎng)絡(luò)連接，驗證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)?。教師在教學(xué)中設(shè)計一些思考題，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際問題的能力。運用案例教學(xué)法，教師將復(fù)雜的工程項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，而且可以見識相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，增強學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，提高課堂效率[3]。
　　
　　作者簡介：吳許俊，男，工程師，研究方向計算機網(wǎng)絡(luò)工程。
　　
　　2.2 工程引入課堂，開展任務(wù)驅(qū)動教學(xué)
　　建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法提出，學(xué)習(xí)不是被動接受已定知識，而是學(xué)習(xí)者主動在內(nèi)部建構(gòu)知識的過程。教師將教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計成若干個子任務(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→總結(jié)評價”的過程展開教學(xué)[4]。工程項目案例以實際項目為背景，教師依據(jù)項目設(shè)計與開發(fā)的順序進行項目實施演示，巧妙地將基礎(chǔ)技術(shù)融合其中，并進行必要的比較和分析，便于學(xué)生模仿。自主選題的工程項目充分涵蓋需求分析、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)測試、網(wǎng)絡(luò)驗收和網(wǎng)絡(luò)管理與維護等全過程，這一系統(tǒng)化過程包含了網(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—實施—運作”理念。如在校園網(wǎng)組網(wǎng)項目中，從用戶需求分析開始，到網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計、設(shè)備選型以及最后的系統(tǒng)調(diào)試與驗收，教師指導(dǎo)學(xué)生實踐組網(wǎng)的每個環(huán)節(jié)，理解并掌握相關(guān)知識。如在網(wǎng)絡(luò)綜合布線項目中，教師指導(dǎo)學(xué)生按照規(guī)范要求設(shè)計工作區(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，最后組織測試驗收，在實踐中掌握綜合布線、工程項目管理的基本方法與過程。教師以引導(dǎo)者的身份在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中提出明確的要求，給予適當(dāng)建議，并適時進行引導(dǎo)。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生理解了知識并提升了實踐能力。任務(wù)驅(qū)動教學(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[5]。
　　2.3 工程引入課堂，開展仿真實驗教學(xué)[6]
　　網(wǎng)絡(luò)仿真是使用計算機技術(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)中的傳輸過程，對網(wǎng)絡(luò)性能進行研究和分析。我們使用Packet Tracer網(wǎng)絡(luò)模擬器開展仿真實驗教學(xué)，通過虛擬軟件技術(shù)高度仿真任意需求的網(wǎng)絡(luò)場景。
　　在理論教學(xué)中運用多媒體課件動畫演示的同時，使用仿真實驗?zāi)M真實網(wǎng)絡(luò)場景，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)綜合實訓(xùn)等教學(xué)環(huán)節(jié)發(fā)揮了巨大作用。
　　在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，我們指導(dǎo)學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)模擬器循序漸進地獨立開展網(wǎng)絡(luò)基本實驗和綜合實驗，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，實現(xiàn)對復(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)實踐技能。
　　課后，我們要求學(xué)生將網(wǎng)絡(luò)模擬器安裝到個人計算機中，開展自主學(xué)習(xí)。學(xué)生在進入網(wǎng)絡(luò)實驗室操作實際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之前，使用模擬器進行練習(xí)，降低了實際操作的難度，順利完成理論到實踐的過渡。同時，教師布置工程案例作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生開展合作式自主研究。實踐證明，仿真實驗教學(xué)使用網(wǎng)絡(luò)模擬器反復(fù)操作而不會損壞，有效降低了網(wǎng)絡(luò)實驗室材料的損耗，更重要的是提供了模擬高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開展網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)與實驗的條件，提高了網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)質(zhì)量。
　　2.4 工程項目實戰(zhàn)，開展校企合作教學(xué)[7]
　　通過加強校內(nèi)外教學(xué)實踐基地建設(shè)，搭建開放式實訓(xùn)平臺，讓學(xué)生切身體驗企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，夯實課本理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。幾年來，我們與H3C公司共建計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室和H3C網(wǎng)絡(luò)學(xué)院，充分利用H3C公司的優(yōu)質(zhì)資源，開展基于IT認(rèn)證體系下的網(wǎng)絡(luò)工程項目教學(xué)與實踐，使得學(xué)生的理論知識與應(yīng)用技能能夠跟國際接軌。幾年來，我們有幾十位學(xué)生通過國家“軟考”獲得網(wǎng)絡(luò)工程師證書，2006級一位學(xué)生獲得思科CCIE國際認(rèn)證。同時，我們選擇優(yōu)秀的IT培訓(xùn)機構(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)改革提供強有力的基礎(chǔ)支撐。我們先后與蘇州索迪教育、江蘇無錫微軟技術(shù)中心、中國電信和中國移動等多家單位簽訂合作協(xié)議共建實踐教學(xué)基地，聘請企業(yè)技術(shù)骨干組成導(dǎo)師隊伍指導(dǎo)我院學(xué)生開展各類實訓(xùn)項目。穩(wěn)定的校企合作教學(xué)證明，企業(yè)一流的IT項目管理理念，各類主流開發(fā)平臺，真實的網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)場景，為學(xué)生提供了先進的工程實踐環(huán)境，能夠幫助學(xué)生獲取更多的專業(yè)知識，積累初步的工程經(jīng)驗與社會經(jīng)驗，有力提高了學(xué)生開展計算機網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計和系統(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 重建評價標(biāo)準(zhǔn)，突出工程能力
　　在工程教育中全面推行項目考核，代替?zhèn)鹘y(tǒng)試卷考核。CDIO將項目能力考核放在首位，用能力促知識，強化學(xué)生解決實際工程問題的能力。項目考核可以提高學(xué)生的主觀能動性，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)能力特點選擇課題。項目活動更能體現(xiàn)CDIO能力大綱的精神：一是個性化考核。學(xué)生可以利用積累的基礎(chǔ)知識和能力，發(fā)揮特長，進行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和思考。二是綜合能力考核。項目實施為學(xué)生提供了一個很好的交流平臺，可以提高學(xué)生的口頭表達能力、專業(yè)實踐能力和人際交往能力。在選題過程中，各組的討論有利于成員間的知識交換，挖掘創(chuàng)新點。學(xué)生的基本個人能力和人際能力，產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)構(gòu)建能力及學(xué)科知識要融入專業(yè)考核之中，作為學(xué)習(xí)成果進行評估。按學(xué)習(xí)成果的不同分類將采用不同的考核方法，用豐富多樣的評估方法評價多樣的學(xué)習(xí)方式，以增加最終評估結(jié)果的可信度和有效性。
　　
　　3 建設(shè)“雙師型”教師隊伍[8]
　　CDIO工程教育模式對專業(yè)課教師提出了更高的素質(zhì)要求。授課教師需要兼?zhèn)湓鷮嵉膶I(yè)知識理論和豐富的網(wǎng)絡(luò)工程閱歷，不僅能夠深入淺出地闡述書本知識理論，而且能夠駕輕就熟地演示工程實踐技術(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”教師隊伍是實施工程教育改革，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)院同時引進“211”“985”工科院校優(yōu)秀畢業(yè)生與企業(yè)高級專業(yè)技術(shù)人才，實行教師資格與專業(yè)技能證書雙證聘任制；同時出臺政策大力培養(yǎng)教師隊伍，鼓勵教師踴躍申報各級科研項目，制定相應(yīng)的激勵制度和培訓(xùn)制度等。
　　2) 強化“雙師型”教師隊伍培訓(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踐鍛煉，使得教師夯實理論知識之余積累工程經(jīng)驗，了解專業(yè)動態(tài)，豐富知識內(nèi)涵，促進工程教學(xué)改革。
　　4 結(jié)語
　　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)、師資隊伍建設(shè)、實踐教學(xué)建設(shè)等各個方面，構(gòu)建理論與實踐相結(jié)合，技術(shù)與市場相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，為長三角地區(qū)培養(yǎng)合格的網(wǎng)絡(luò)高級專業(yè)人才，是我們教育工作者不懈追求的目標(biāo)。
　　
　　參考文獻：
　　[1] 王慶人. 我國計算機教育如何借鑒歐美CDIO模式[J]. 計算