CDIO教学模式在《网络管理与安全》课程中的应用与研究

邹 群

(江西科技学院 江西 南昌 330098)

CDIO教学模式在《网络管理与安全》课程中的应用与研究

邹 群

(江西科技学院 江西 南昌 330098)

本文分析了网络管理与安全课程传统教学中存在的问题，引入了CDIO教学模式，提出了教学方案，对学生进行了试点，提高了学生的工程素质和团队合作能力，更适应当前互联网+形式下的人才发展要求。

CDIO;网络管理与安全;教学模式

《网络管理与安全》是计算机科学与技术专业重要的一门专业课，涉及法规、政策、策略、规范、标准、机制、措施和管理技术等方面。随着近年来，网络安全事件逐年上升以及网络经济的爆炸性发展，网络安全成为社会关注的焦点。网络管理与安全课程的教学要求也在不断地提高，而传统的教学方法也不太适宜当前社会的发展。

1 传统教学中存在的问题

1.1 理论教学中存在的问题

1.1.1 教学方法简单

《网络管理与安全》理论课程多数是在多媒体教室上课。课程采用的方式都是多媒体和黑板板书相结合的方式。在上课过程中，授课内容一般都是按照教材按部就班地讲授，纯理论性内容讲授较多。

1.1.2 教学部分内容没有跟上时代发展

当前正处于互联网+时代，本课程部分教学内容没有适应当前的形式，一些新的理论、新的技术与方法在网络安全领域已经大范围使用了，但在课堂教学的内容中没能体现出来。课堂理论的教学相对比较枯燥难懂，很多课堂的教学内容很少与实际的工程应用相联系，学生学习的兴趣不高，学的东西难于致用。

1.1.3 考核方式比较单一

本课程考核方式大多数都是期末考试卷面考核的方式。这种考核方式较为单一，并不能真实放映学生的能力水平。

1.2 实验教学中存在的问题

1.2.1 不重视学生团队协作能力

以往的实践教学中实验项目不太重视学生团队协作能力的培养。大多数实验都是锻炼学生个人能力。

1.2.2 与企业工程脱节

由于教师没有企业实际工作经验，也没有工程实践经验，不知道目前企业所需要的信息安全人才的要求。因此教师所设计的实验缺乏工程实践性的内容，没有和当前流行的一些工程应用结合起来，达不到社会对信息安全人才的需求。

1.2.3 不重视学生创新能力和实际动手能力的培养

很多教师实验课只是演示一遍，然后让学生重做一遍实验。这样既激发了不了学生的学习兴趣，也无法锻炼学生的创新能力。尤其对于一些自觉性差的学生，一般都是在旁边看，没有动手，也达不到锻炼实际动手能力的培训。

2 CDIO教学模式下课程教学的应用

2.1 CDIO简介

CDIO以产品生命周期上的四个环节——构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运行(Operate)代表四个教育和实践训练环节[1]。其理念是以产品的从研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间存在有机联系的方式学习工程，也有人称之为：“做中学和学中做”。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[2]。

2.2 CDIO教学模式下课程改革

2.2.1 课程改革

(1)丰富教学内容

在理论教学过程中，将会引入任务驱动、情境教学、案例教学等多种教学方法；实验教学则有项目驱动、模拟实验、虚拟机等。

(2)将理论课程内容模块化

为了适应当前互联网+形势下对网络安全人才的要求，根据CDIO标准，将理论课程内容划分为网络攻击与防范、网络安全协议、身份认证与访问控制、密码学、网络数据库安全、网络操作系统安全、防火墙与入侵检测、无线网安全等模块。理论授课完毕后，学生可以进行网上题库练习、大作业等方式进行理论知识的巩固。

(3)对实验授课内容改革

实验课程则包括网络攻击与防范、密码学、身份认证与访问控制、防火墙、入侵检测、病毒、电子邮件安全、Web安全等内容。以网络攻击与防范为例，实验设计如表1所示。

表1 网络攻击与防范

实验项目分为基础实验和进阶实验。进阶实验包括模拟情境实验、开放性实验和网络综合设计大作业。基础实验一般和理论授课想结合，巩固理论知识，可以由学生个人完成。开放性实验一般会结合学生日常可能会遇到的一些信息安全问题，由学生从身边网络安全需求设计题目。网络综合设计大作业一般为当前社会热点问题所设计的综合性作业，难度较高。模拟对抗、开放性实验和网络综合设计大作业则由2到4名左右的学生组成的团队完成。

根据CDIO标准，要为学生提供工程基地。实验室除了正常的课程教学之外，还会在实验室没有课的时间面向学生开放，让学生的学习兴趣小组在实验室完成开放性实验和大作业，还可以一些创新性实验尝试。

(3)考核方式更灵活

学生课程最终成绩将由平时成绩、实验成绩、小组评分、大作业和期末考试等多方面考核决定。

成绩=20%平时成绩+30%实验成绩+10%小组评分+10%大作业+30%期末考试

平时成绩包括考勤、课堂纪律、题库练习、作业完成情况等。实验成绩包括基础实验项目完成情况、模拟实验、开放性实验三部分组成。小组评分则为学生所在小组其他成员给他评定的分数，取决于该学生在小组项目完成情况中的表现情况。

(3)教师努力提升教学水平

教学团队的老师，对在教学过程中出现的问题，不定期地发起研讨活动，进行交流和沟通，对教学过程中出现的问题及时进行解决和调整。为了提高自身的教学水平，团队教师每年都会参加学校教师发展中心举办的短期教学研修班。很多老师理论知识扎实，缺乏实际的工程应用经验。因此，学院会经常派老师到华为、锐捷等公司进行参观学习和调研，了解技术的流行趋势，掌握最新的安全技术，提高自身的工程应用水平。

(4)校企合作提高学生工程应用能力

全部课程授课结束后，将会有为其一周的集中实训，学生将会到校企合作实训基地由学习合作企业的工程师对学生进行培训。学生在这里将会学习到目前企业在安全领域的新的技术、方法，为将来就业打下基础。

3 课程改革成效

由学院领导、骨干教师为主组建的教学团队从2014年开始在信息工程学院本科三年级学生和专科二年级学生中进行CDIO教学模式下《网络管理与安全》课程教学改革。经过两年多的教学实施，目前取得了初步的成效：

(1)学生学习的主动性得到极大的提高。

(2)学生团队协作能力大大提高。CDIO教学模式下很多项目是需要团队协作才可以完成。为了完成项目，团队每个成员积极提出自己的想法解决问题，经过一段时间的磨合后，学生的团队协作能力得到很大提高，人际交往能力也得到提高，相处得更和谐了。

(4)学生个人能力得到提高。学生参加了省信息技术大赛、信息安全赛等网络安全相关的比赛获得省级奖励30多项，其中一等奖10项，信息安全赛本科本科团队奖一等奖。

(5)实习单位给予学生高度评价。学生在最后一学年进入企业实习，在网络工程设计，信息安全、团队合作与沟通等方面表现优秀，超过学校往届学生。

4 结束语

将CDIO教学模式引入网络管理与安全课程，可以提高学生的学习兴趣，激发学生的创新能力，巩固所学知识，培养了学生实践动手能力和团队协作能力，为学生将来从事信息安全相关职业打下良好的基础。

[1] Yu Xue-dou, “Taking CDIO as a guide to teaching reform in network security experiments”,Computer Era,vol.5,60-62,2010.

[2] 李辉.高职课程CDIO教学模式的设计与实施[J].计算机教育,2010,(11):94-97

[3] 段国云.基于任务驱动法的《网络安全》课程教学模式探索与实践[J].电脑与电信，2014，(3)：31-33.

[4] 杨进，李勤，李芸洁.论网络安全课程教学的改革[J].才智，2014，(13)：183.

[5] 许勇，陈丹华.高级计算机网络安全+课程教学探索[J].教育教学论坛，2014，(4)：200-201.

[6] 尹淑玲.虚拟网络环境在网络安全教学中的应用[J].软件导刊，2014，13(3)：128-129.

江西科技学院校级课题CDIO教学模式在《网络管理与安全》课程中的应用与研究，课题编号：JY1446

邹群(1982-)，女，江西抚州人，硕士研究生，主要研究方向为网络安全。

G642.0

A

1672-5832(2016)03-0098-02