网络工程专业“工程+创新”实践教学体系研究

平源

摘 要：网络工程专业是一个应用性和实践性很强的交叉型学科，注重学生工程能力和创新能力的培养。本文把CDIO工程教育模式和TRIZ创新理论引入到实践教学过程中，从教学目标、教学内容、成绩评价方式等多方面对实践教学体系进行改革。

关键词：网络工程专业 CDIO教育模式 TRIZ理论

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0171-02

培养具有较强工程意识、一定的创新精神和实践能力的大学生是高等教育的人才培养目标，实践教学是实现该目标的重要手段，也是高校教学工作的重要组成部分之一。在就业形势异常紧张、各行业人才需求特别大的现状下，高校必须把提高学生的工程意识、实践能力和创新思维作为一项重中之重的任务。

为适应目前信息社会的人才需求，各高校纷纷开设网络工程专业，以培养可在计算机、网络技术及其相关领域中的完成网络环境搭建、管理、维护、研究与设计的专业技术人才。许昌学院网络工程专业开设于2012年，旨在培养具备计算机网络基础理论知识、专业知识和实践技能，拥有网络系统集成和网络系统开发的能力，具有良好的人文、科学素养和开阔的视野，能在企事业单位、政府机关、IT行业从事网络规划设计、网络管理与维护以及网络系统开发工作的高层次创新型、应用型人才。

为响应国家培养工程型、创新型、实践性人才号召，我校网络工程专业课程组从提升学生应用能力的实践课程入手，积极探索合理的教学体系，并在教学过程中引入CDIO和TRIZ理论进行指导，形成一套“工程+创新”的实践教学体系，保证了教学目标的顺利完成。

1 CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式是由麻省理工学院和瑞典皇家工学院为首进行国际工程教育改革的成果，2005年以来在我国高校各专业已得到广泛的关注和推广。其中，汕头大学工学院提出了EIP-CDIO培养模式，江西理工大学提出了“3+1”教育模式，大连东软信息学院提出了TOPCARES-CDIO教学理念等等。CDIO分别代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），以产品研发到运行的生命周期为载体，让学习者以主动的、实践的、课程间有机联系的方式学习工程的理论与技术，并积累行业相关的经验。

与传统的重在提升学生专业知识水平的培养模式不同，CDIO更加重视学生工程实践能力的培养。但是，高等教育各学科之间区别颇大，培养目标也各不相同，各专业学生的实际情况也相去甚远，要找到一种通用的基于CDIO工程教育模式的教学方法是不现实的。因此，要用一种创新的理论做指导，探索出适应各学科、各专业的基于CDIO的教学方法和配套的实践教学内容。

2 TRIZ理论

TRIZ（Teoriya Resheniya Izobreatatel skikh Zadatch）理论是一种发明问题的解决理论，将发明变得简单，成功揭示了创造发明内在的规律及原理。TRIZ理论的核心思想主要体现在一下几个方面。

（1）所有产品的核心技术都是按照一定的客观规律发展和进化的，都遵循一定的客观发展规律和进化模式。

（2）产品核心技术的发展和进化需要一定的动力，这个动力就是各种技术难题、技术矛盾的不断解决。

（3）产品的更新换代、核心技术的发展和进化都尽量少的耗费资源，这是一种理想状态。

在使用TRIZ理论解决工程问题时，首先要把工程中的具体问题抽象成TRIZ模型，然后使用诸如发明原理的标准方法和工具得到问题的普适解，最后根据实际问题把该普适解转化为特解，即该问题的TRIZ解决方案。

把TRIZ引入到CDIO教育模式中来，推出适合不同学生层次和不同专业需求的特色CDIO教育模式，在提高学生的工程能力的同时，也兼顾创新思维和创新能力的培养。

3 “CDIO+TRIZ”指导下网络工程专业实践教学体系

网络工程专业属于工程类专业，学生工程能力和工程素养的培养是该专业的重要目标，实践教学是实现该目标的重要手段。网络工程专业学生的工程能力包括解决网络工程实际问题的能力，能够综合运用网络工程专业的理论和实践知识解决各种各样的具体问题。同时，为适应人才市场需求，培养学生的创新精神已成为高等教育人才培养的目标之一。

围绕人才市场需求，结合学生实际情况和专业特点，许昌学院网络工程专业课程组加大实践教学改革力度，在教学过程中引入CDIO工程教育模式和TRIZ创新理论为指导，设计了该专业注重培养学生工程能力、创新思维和能力的“工程+创新”实践教学体系。

3.1 明确实践教学目标，注重培养学生的工程能力和创新意识

根据国家发展规划，网络工程专业实践教学的长期目标是要提升学生的工程素养，注重培养学生的工程能力，包括：工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力，为网络工程行业和产业输出具有创新能力的工程技术人员。

结合对兄弟院校和计算机网络行业的调查研究，课程组教师在实践教学过程中，大胆引入CDIO教育模式和TRIZ创新理论，把实际的工程项目引入到课堂中来，在项目的实施过程中以TRIZ为指导，规划包括：课程实验、课程设计、毕业设计、生产实习等环节在内的教学体系，目的就是为了培养适合产业需求的具有“工程+创新”能力的合格人才。

3.2 丰富实践教学内容，创建多层次实践体系

教学内容是根据教学目标来敲定的，是教师在课堂中讲授的知识和技能、向学生传输的思想和观点、提倡的习惯和行为等等，在课堂教学进行过程中起着不可替代的重要作用。

许昌学院网络工程专业是一门新开专业，未完成其培养目标，课程组教师根据学生实际情况，遵循循序渐进的认知规律，设计了由验证性实验、设计性实验和综合性实验的多层次实践教学体系。endprint

验证性实验主要用来培养学生对网络工程专业核心课程所涉及的基本概念、基本技术、应用对象、基础问题的出现方式和解决办法等有感知性的认知，要求所有层次的学生必须掌握，侧重培养学生的工程意识和创新思维。设计性实验是在验证性实验开设后、学生有一定的专业基础后开设的，实验过程中要求学生用所学知识设计和优化网络运行中相关部件的功能和性能，通过自行设计不同的方案和处理方案运行过程中所遇到的各种不可预知的问题来培养和提升学生的工程能力和创新能力。综合性实验开设在学期末，要求学生运用通过验证性实验和设计性实验所获得的知识和技能设计一个融合课程多个知识点的、较大型的实验项目。三个层次的实验按照由浅入深的原则，提升学生的专业知识和实践技能，培养其工程能力和创新能力，以便保证教学目标的顺利完成。

3.3 健全实践教学成绩评价方式，激励学生的学习热情

为了更好地完成教学目标，培养学生的创新能力和工程能力，必须通过多角度进行改革，教学成绩的评价方式也是其中之一。传统的实践教学成绩评价方式通常由教师按照学生的出勤、课堂活跃程度、完成项目的数量度和创新度等给出，是比较松散的。

引入CDIO教育模式和TRIZ创新理论后，课程组对实践教学的教学内容和教学方法都进行了改革，成绩的评价方式也必然要做出相应地改变。首先，成绩来源应由教师这个单一来源变为其他团队、团队内成员和教师等多个来源，增加成绩的公平性，更能激励学生的自学、团队内成员的协作和适当竞争。其次，成绩的评价依据也应在适当保留原有的注重学生知识和技能的评价依据外，还应增加诸如实验的完成程度、方案的完善和创新程度、成员间的合作程度等侧重于工程能力和创新能力评估的评价依据。

4 结语

网络工程专业不同于其它的理工专业，是兼顾计算机科学与技术和信息与通信工程的交叉学科，更加注重学生工程能力和创新能力的培养。我院网络工程专业成立于2012年，该专业课程组教师在专业成立前后对该专业就业形势、兄弟院校培养形势等积极展开调研，结合我校学生实际情况积极探索新的教学模式。实践证明，“工程+创新”的实践教学体系能充分地激发学生的学习兴趣，提升其工程能力和创新意识，能较好地保证教学目标的完成。

参考文献

[1] 顾佩华，沈民奋，李升平，等.从CDIO到EIP-CDIO—— 汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究，2008，26（1）：12-20.

[2] 王桂丽.TRIZ理论及在项目教学中的应用[J].科教导刊（上旬刊），2013（1）：167.

[3] 夏冰.基于TRIZ理论的大学生创新能力培养[J].哈尔滨金融学院学报，2013（4）：92-94.endprint