CDIO理念在互联网协议分析课程教学中的应用研究
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作者:刘晓光 李英玉
摘 要：CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，是以产品研发到产品运行的生命周期为载体的一整套工程教育理念和实施体系。本文将探讨互联网协议分析课程教学过程中以CDIO理念为基础，实现CDIO指标选择、课程教学目标确立、课程教学过程设计及相应的实施步骤。
关键词：CDIO;互联网协议;教学研究
中图分类号：G642 文献标识码：A
1 绪论
在当前的高校教学中互联网协议分析课程教学的主流模式依然是以理论教学为主、辅以少量课内实验的形式完成，无法适应培养应用型技术技能型人才培养的时代需要。CDIO工程教育理念是近年来国际工程教育改革的最新成果，具有完整的实施体系和指导指标。它以产品研发到运行的生命周期中的构思、设计、实现和运作等四个环节为载体，让学生以主动的、实践的方式在工程背景下有机地学习课程知识，达到工程能力和学科知识的完美结合。[1]互联网协议分析课程教学中应用CDIO理念，将引入其工程理念和能力培养指标，科学设计课程实施过程，将“理论”与“实践”教学进行有机结合，为培养具有工程能力的应用型人才做有益的探索。
2 互联网协议分析课程引入CDIO理念的必要性
互联网协议分析与设计是网络工程专业核心专业课程之一，侧重于讲解TCP/IP协议族的基本工作、设计原理和核心技术，是计算机网络课程的后续课程，并为网络规划设计、网络管理、网络应用程序设计等课程打下坚实的基础。当前教学中存在的主要问题是：授课内容偏重理论;教学内容形式单一;缺少实践教学环节;课程之间知识点重叠，缺少宏观协调规划。同时在教学的实施过程中没有有效的可操作的规范指导，教学实施过程设计上也是极度缺乏。有学者认为，“中国工程专业教师等效性意识欠缺，工程教学能力有待提高，工程创新能力很弱，工程实践能力被忽视”。[2]因此，互联网协议分析课程教学必须转变观念，大胆改革教学理念和方法，将工程理念引入课程教学中，设计并参与到教学过程并积极引导学生的学习进程。
3 引入CDIO理念
CDIO工程教育理念系统提出了具有可操作性的能力培养大纲及评价的12条标准，是近年来国际工程教育改革的最新成果。[3]其中CDIO能力大纲从技术知识及推理能力、个人职业技能与道德、人际交往能力和团队协作、系统设计实施及运行能力等方面规范了工程能力的内容;而CDIO标准从CDIO实施程度、教学设计是否满足CDIO能力培养大纲、教学计划能否明确地将工程能力及人际能力的培养融于其中、工程实践场所能否满足支持学生动手的学习的要求、是否设计良好的考核方式和指标等方面规范了CDIO实施的规范性。
4 基于CDIO理念的课程教学设计
4.1 确立课程培养目标
根据工程教育专业培养的要求，应用CDIO能力大纲，确定课程教学目标。[4]① 掌握扎实的工程知识。掌握互联网的工作原理极其协议族的分层设计结构，在计算机网络课程基础上进一步学习IP协议、TCP协议、路由选择协议、网络安全协议、应用层协议等的工作原理及应用与开发技术。② 培养良好的职业能力。深刻理解互联网工作原理，熟练应用Wireshark等工具软件抓取和分析网络通信协议工作情况，设计和分析典型计算机网络应用，掌握设计典型互联网应用程序能力。③ 培养良好的交流及团队合作能力。在课堂教学、课程设计、项目实践的过程中，通过师生之间及学生之间的交流互动，培养学生的交流及团队合作能力。④ 培养良好的职业规范及适应企业和社会的能力。
4.2 实现一体化教学设计
CDIO理念要求在课程教学设计中实现能力培养目标，明确课程之间的联系，组织、规划好教学内容;将理论教学、课内实验、课程设计及企业实践诸环节统一规划，有机结合;教师与学生共同参与教学过程中，培养学生的自主学习能力、独立思考能力，教学相长。在CDIO工程教育模式中，教师的作用至关重要，扎实的理论教学能力和相当的实际工程项目实践经验经历不可或缺。
4.3 采用案例教学法和互动教学法
案例教学法是逐渐被广泛采用的新型教学方法。案例的选择不仅要具有代表性、启发性和开拓性，还要与课程实验及课程设计、企业实践相结合。学生通过案例的学习不仅能够学到基本理论，而且可以在实验课上进行验证和拓展，在课程设计及企业实践中灵活运用。案例教学法应与互动教学法结合使用。以项目为切入点，教师应设计合理的互动情境，营造良好的氛围，在教学过程中适时提出问题，鼓励并引导学生积极回答。课下可以根据教学内容布置讨论题目，将学生分组，鼓励学生分工合作，共同完成课后题目，并利用QQ、微信、网上学习平台等现代通信手段与学生交流互动。这两种教学方法的结合将知识的教学与学生自主学习、人际交流能力和综合素质的培养充分有机融合在一起，全面促进教与学的协调发展。
4.4 设计灵活的考核标准
互联网协议分析课程理论教学部分的考核由平时成绩和考试成绩组成，平时成绩占30%，其中出勤占5%，课上互动表现占10%，课后作业及互动讨论占15%;理论考试成绩占总成绩的70%。课程的实验、课程设计及企业实践的成绩由出勤、完成情况、实验（课程设计、实践）报告、答辩成绩构成。其中出勤占10%，实验完成情况占30%，实验报告30%，答辩成绩占30%。
5 结语
CDIO是当前较为成功的工程教育模式，广泛引入到高等教育教学改革中。互联网协议分析课程教学中引入CDIO理念，并以此为指导设计教学大纲及实施过程，为培养具有国际化视野的应用型技术技能型工程技术人才提供了坚实的保障。
参考文献：
[1]沈秀，眭荣方，曾德伟.地方高校学科竞赛管理体系的构建[J].实验室研究与探索，2014，33（11）：187-190.
[2]龚春芬.《华盛顿协议》与高等工程教育教师职业发展.华北电力大学学报（社会科学版），2009（6）.
[3]李静，冯素琴.CDIO工程教育理念下的《计算机导论》课程建设研究[J].软件导刊，2019（3）：33-36.
[4]庄宏，陈忠.CDIO項目式教学研究与设计[J].大学教育，2019（3）：18-21.
基金项目：吉林省教育科学“十三五”规划2018年度一般性课题“民办应用型高校网络工程专业应用CDIO理念的定制化教学模式研究”（GH181051）;吉林省高教学会2018年度高教科研项目（JGJX2018D286）
作者简介：刘晓光（1970-），男，吉林长春人，硕士，副教授，主要研究方向为网络工程技术;李英玉（1979-），男，吉林长春人，硕士，讲师，主要研究方向为软件工程技术。
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