基于CDIO模式的计算机网络技术专业课程群建设

梁 艳 曾碧卿 熊伟平

华南师范大学南海学院，广东 佛山 528255

基于CDIO模式的计算机网络技术专业课程群建设

梁 艳 曾碧卿 熊伟平

华南师范大学南海学院，广东 佛山 528255

以CDIO为指导思想，并结合计算机网络技术专业的特点，开展针对计算机网络技术专业的课程群建设及实践，提高学生的工程素养、动手能力和团队协作能力，取得了较好的实施效果。

CDIO；计算机网络；课程群

CDIO; Computer Network; Course Group

1 课程群建设的背景

华南师范大学是一所历史悠久、学科门类齐全的国家“211 工程”重点建设大学和广东省省属重点大学，学校现有广州石牌、广州大学城和南海3个校区。其中，南海校区重点设置与发展应用型学科和专业，培养国际化应用型人才。

南海校区的计算机网络技术专业属于专科专业，为了培养适合珠三角地区经济社会发展的国际化应用型人才，计算机网络技术教研室的多位教师经过5年多的探索，以行业先进技术规范和职业岗位要求为依据，从学生的角度、社会需求的角度去优化计算机网络技术的课程体系结构，最终形成了具有自己特色的核心课程群。该课程群包括了《计算机网络》、《路由交换技术》、《路由交换高级技术》、《网络操作系统（Windows Server）》、《Linux系统应用》、《网络安全技术》、《网络管理与维护》、《系统集成与工程设计》等8门课程。

2 CDIO工程教育模式

CDIO是美国麻省理工学院、瑞典皇家工学院等四所大学提出的面向高等理工科教育的一种创新模式[1]。CDIO 代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程[2]。在国内，教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组成立后，已经在多所高校进行试点[3]，[4]。

计算机网络人才培养不仅需要注重学生的专业知识教育，更重要的是要重视学生的工程实践能力培养，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生自学创新能力，以及系统分析、设计和实践的能力。而CDIO教学模式中强调的主动学习的能力、实践能力、思维能力甚至团队合作与沟通能力等的培养，在计算机网络专业教学中都能得到体现与贯彻。因此，我们把CDIO人才培养理念应用在计算机网络技术专业的课程群建设当中。

3 实施CDIO课程群建设

3.1 课程群建设内容

表1 课程群的建设内容

3.2 打造阶梯式课程群

课程群里各门课程并非是简单的、平面式的结构，而是形成了三个阶段的阶梯式课程群。

第一阶段为基础性课程，包含了《计算机网络》课程，它是其他几门课程的前导课程，为其他几门课程奠定理论基础。该课程安排在第2学期上。

第二阶段为强化型课程，包含了《路由交换技术》、《路由交换高级技术》、《网络操作系统（Windows Server）》、《Linux系统应用》、《网络安全技术》、《网络管理与维护》等6门课程。这6门课程囊括了网络设备、网络操作系统、网络安全、网络管理等几方面的技术，是计算机网络技术专业的核心课程。这阶段的课程安排在第3、4学期上。

第三阶段为综合性课程，包含了《系统集成与工程设计》课程，该课程将第二阶段所学的各种知识综合运用起来，培养学生综合分析、设计的能力。该课程安排在第5学期上。

图1 阶梯式课程群的三个阶段

3.3 实践课程体系建设内容

计算机网络技术专业课程群是以技术应用性为主的课程群，实践课程体系直接影响到学生能力的培养。为此，我们对该课程群的实践体系进行了一系列的改革。

3.3.1 改善实训设备与实训环境

信息工程与技术系原有一间计算机网络实验室，配有先进的服务器、TCL交换机和华为路由器等网络设备、64台电脑工作站，并配备了高级的多媒体教学系统，各种辅助设施建设完善。

为了推动计算机网络技术专业课程群的建设，我系于2006年11月又建成了第二间计算机网络实验室，该实验室配有36台联想的品牌机作为学生机，两台IBM的服务器，七台Cisco路由器，六台Cisco二层交换机和一台Cisco三层交换机，并配有光纤模块、光纤跳线、无线AP、无线网卡、Fluke测线仪等辅助器材。此外，该实验室的主机都装有Boson、Dynamic等交换机、路由器的模拟软件，VMware Workstation虚拟机软件，让学生可以充分利用虚拟仪器带来的便利。

优越的实验条件、齐全的网络通信设备，为本课程群的实践课程体系建设提供了坚实的硬件基础，保障了学生的技能得到全面的培训。

3.3.2 实验课授课形式的改变

CDIO模式提出的教育大纲中强调“人际技能、团队与沟通”，事实上，这也是大多数岗位对员工的需要。因此，我们希望学生在实验课中不仅培养动手能力，还要学会如何与人沟通，如何充分利用团队的力量共同完成一项任务。

为了实现这一目标，我们把参加实验课的学生以小组为单位，每组选定一位组长，负责分派任务及协调工作。对于实验内容，老师不会像以往的实验课那样写出具体的实验步骤，而是提纲式地列出要实现的若干个目标，让学生自己去探索、研究，只有当他们按要求把所有的目标都实现了，该次的实验才算完成。

实验过程中遇到问题，先由组员们自行解决，解决不了再请教其他组的成员，如果还是不行，老师才帮忙指导。

通过这样的授课形式，让学生既学习了专业知识，还提高了解决问题的能力，与人沟通的能力。

3.3.3 建立开放式实验室

为了充分利用实验室资源，我系增加开放式实验室，课余时间对学生开放。学生可以分4～6人为一组预约完成实验。实验手续包括提交实验申请表、预约实验、实验操作、教师审查实验结果、学生提交实验报告等。通过这种形式，可以使学生有更多的机会掌握网络实际操作的基本技能，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力及创新能力。

3.3.4 实验内容的改革

实验教学中，减少、删除部分陈旧的演示性、验证性实验，增加探索性、设计性和研究性实验，以形成模块分明、结构合理、层次清晰、开放性强的实践教学新体系。采用任务驱动教学法，以小组方式进行，通过具体案例的处理，培养学生实践技能和分析解决实际问题的能力。

另外，新增了《路由交换技术》、《系统集成与工程设计》两门课的课程设计，通过独立完成一个实际工程项目，培养学生“构思-设计-实现-运作”等四个层面的能力。

4 结语

基于CDIO模式的课程群建设与实践已经持续了五年多，取得了显著成效。学生的上课热情较高，求知欲强，自学能力、动手能力以及团体合作能力都明显提高。此外，计算机网络技术专业的学生得到了社会广泛认可，受到用人单位好评和欢迎。有相当部分学生在实习结束后，被实习单位聘用，直接在实习单位就业。近四年来计算机网络技术专业学生就业率达95%以上，其中有两年的就业率为100%。这些数字充分说明了改革的科学性与有效性。

如何把CDIO模式与课程群的建设更好地结合起来是一项长期的任务，我们仍需要加强CDIO教育理念的指导作用，不断地对教学过程进行改进，培养出更多符合社会和企业需求的国际化应用型人才。

[1]王金娥.基于兴趣和自主的CDIO教学模式研究[J]. 现代教育科学，2012，(1)：89-91

[2] 邵广军，吕平，王娟. CDIO工程教育模式下大学生非专业素质培养研究[J]. 黑龙江高教研究，2012，(5)：136-138

[3]陈昊，明仲，彭小刚. 软件工程课程群实验教学改革探讨[J]. 实验科学与技术，2011，9(4)：93-96

[4]黄家善，李建兴，胡驰等. 以CDIO人才培养模式为特色的工科专业建设[J]. 实验室科学，2011，14(6)：388-391

Course Group Construction of Computer Network Technology Based on CDIO Model

Lang Yan, Zeng Biqing, Xiong Weiping
Nanhai Campus, South China Normal University, Foshan, 528225, Guangdong, China

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.21.114

梁艳（1979-），女，博士，讲师，研究方向为模式识别与图像处理；

曾碧卿（1969-），男，博士，教授，研究方向为网络计算、并行I／O；

熊伟平（1983-），男，硕士，助教，研究方向为分布式计算。