基于CDIO的一體化課程建設探索與實踐

陳春燕

摘 要： 近幾年CDIO教育模式應用在工科類課程教學中顯現(xiàn)出很好的效果。該模式以學生為中心，以“構思—設計—實施—運作”為主線，培養(yǎng)學生的實踐能力、自學能力和團隊交流能力。將這一模式引入到高等職業(yè)院校的局域網(wǎng)安全與運維課程教學設計與實踐中，教學實踐表明，該模式可較大提升學生的動手能力和自學能力，促進教學質量的大幅度提高。

關鍵詞： CDIO； 實踐能力； 自學能力； 項目教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）11-70-02

Exploration and practice of construction of integrated curriculum based on CDIO

Chen Chunyan

（Beijing Information Technology College， Beijing 100018， China）

Abstract： CDIO education model applied in recent years in the teaching of engineering courses show good results. The model is student-centered， takes "the concept-design-implementation- operation of the" as the main line， to develop students practical ability， self-learning ability and team communication skills. The model is introduced into the higher vocational institutions， "local area network security and operation and maintenance" of teaching design and practice. Practice shows that the model can enhance students' practical ability and self-learning ability， promote the teaching quality.

Key words： CDIO； practical ability； self-learning ability； project teaching

0 引言

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。它將工程產(chǎn)品、生產(chǎn)流程、或生產(chǎn)系統(tǒng)的生命全周期抽象為“構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）、運作（Operate）”四個階段[1]。以全生命周期為載體來組織課程，建立課程的關聯(lián)，通過學習和完成項目來訓練學生以獲取知識（自主學習）、應用知識（解決問題）、共享知識（團隊合作）、發(fā)現(xiàn)知識（技術創(chuàng)新）和傳播知識（溝通交流）的能力。

CDIO工程教育模式是“做中學”和“基于項目教育和學習”理念的集中概括和抽象表達。在該教育理念的指引下，筆者在“局域網(wǎng)安全與運維”課程的教學中采用一體化教學方法，根據(jù)職業(yè)教育的要求來重新整合教學資源，以項目為依托，以任務驅動為導向，運用一體化的模式進行教學和實踐，并對一體化教學內容的設置、教學方法的設計和考核等方面進行了深入的研究和實踐。

1 明確課程教學目標，優(yōu)化教學內容

在CDIO的一體化模式的指引下，本課程教學小組經(jīng)過企業(yè)調研，招開實踐專家研討會等多種途徑，確定計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)核心職業(yè)能力。“局域網(wǎng)安全與運維”課程以培養(yǎng)學生“用戶終端設備的安裝與調試能力”和初步的“網(wǎng)絡安全管理與維護能力”為核心職業(yè)能力。該課程的目的是使學生了解計算機網(wǎng)絡基本原理與框架結構，了解信息安全的基本理論，能夠正確合理使用計算機網(wǎng)絡，安全使用計算機信息系統(tǒng)，培養(yǎng)學生具備小型企業(yè)局域網(wǎng)絡安全管理與維護所需要的基本知識和能力，獲得計算機網(wǎng)絡應用和信息安全核心職業(yè)能力。

1.1 構建模塊化教學體系

以教、學、做為核心開展的“局域網(wǎng)安全與運維”一體化教學，體現(xiàn)了由“職業(yè)分析”到“課程定位”的縱向一體化，以及從“項目導向”到“任務驅動”的橫向一體化。如圖1所示。

[項目導向

項目1

項目2＼&][任務驅動

任務1

任務2

任務3

…＼&] [教] [學] [做] [職業(yè)分析] [課程定位]

圖1 模塊化教學體系

1.2 教學內容的設計

局域網(wǎng)安全與運維是集知識和技能于一體、實踐性很強的課程，要求學生既要學好理論知識，又要有較強的實踐能力。計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展迅速，更加需要培養(yǎng)學生自主學習新知識的能力。依據(jù)從“項目導向”到“任務驅動”的橫向“一體化”教學模式符合本課程實踐性強的教學要求。教師把教學內容設計成一個或多個具體的任務，引導學生主動學習，通過完成一個個具體的任務，掌握教學內容，達到教學目標。

本課程以兩個具體的項目為依托，共設計了八個具體的任務，如圖2所示。

[項目][計算機系統(tǒng)的主機安全防護][小型計算機網(wǎng)絡的組件和運維][計算機訪問控制與安全漏洞修復][計算機系統(tǒng)的信息備份與恢復][計算機系統(tǒng)病毒的防護][加密計算機數(shù)據(jù)安全][計算機網(wǎng)絡在辦公中的應用][計算機網(wǎng)絡的接入][局域網(wǎng)互聯(lián)][計算機網(wǎng)絡的日常維護][子任務]

圖2 教學內容設計

項目1 計算機信息系統(tǒng)的主機防護通過信息備份與恢復、計算機病毒防護、計算機系統(tǒng)的訪問控制與漏洞修補和加密數(shù)據(jù)安全四個方面來保證主機安全。

項目2 小型計算機網(wǎng)絡的組建與運維實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡接入、通過辦公網(wǎng)絡提高辦公效率、計算機網(wǎng)絡的日常維護，來有效的管理小型辦公網(wǎng)絡，進行網(wǎng)絡故障的診斷與排除。

2 一體化教學方法的設計

在CDIO的一體化教學模式中，使項目貫穿于整個教學過程。由引入項目、分解任務驅動、講解操作示范、知識歸納、能力展開、問題討論解決、任務實施與驗收到反饋，在整個過程中反復進行理論和實踐的整合歸納。

2.1 在任務驅動的基礎上，基于CDIO導向的教學方法

任務驅動教學法是指，由教師根據(jù)當前教學主題（目標）設計并提出“項目任務”，針對所提出的項目任務，采取演示或講解等方式，給出完成該項目任務的思路和方法，然后引導學生邊學邊練（做），完成相應的學習任務[2]。任務驅動法中的任務大體上是這樣的：以一定社會文化為背景，以真實或接近真實的待處理事件為目標，通過操作使用來實現(xiàn)特定目標的過程。我們在“任務驅動法”教學設計過程中，采用下面幾個具體環(huán)節(jié)：①提出并分析項目任務——目標、背景及要求，主體是教師；②制定計劃，安排進度，主體是學生；③分析項目任務——完成任務的思路、途徑等，主體是教師和學生；④任務實施、完成工作——核心環(huán)節(jié)，邊學邊實踐，完成任務。學生通過課堂學習、上網(wǎng)查找資料、對市場考查等獲得實用信息，反復在學習中實踐，在實踐中學習；⑤檢查任務的完成情況——小組成員和教師；⑥總結——由學生演示任務成果并討論，老師作點評和總結。

2.2 以學生為主體

在CDIO的一體化教學中，堅持以學生為主體，強調教師在教學中的主導作用。教師從被動變主動，突顯教學中的教學組織與管理。每一個任務中教師通過多媒體教學平臺，簡明扼要地講授該任務相關的理論知識點、能力目標、任務內容、任務重點和操作難點。余下時間由學生進行任務制定與討論實施，出現(xiàn)問題一般由學生自主研究解決，教師加強巡視，作啟發(fā)性提示、釋疑和引導。在任務完成后，都要由老師組織學生進行檢查，作小結。使學生從任務中不斷積累經(jīng)驗，并按要求認真完成相應格式的任務報告，教師逐份批閱，從中及時發(fā)現(xiàn)問題，幫助學生指正和解決，鞏固和深化教學成果。

2.3 通過網(wǎng)絡教學完善教學手段

教師在教學過程中可以讓學生對常用的一些網(wǎng)絡產(chǎn)品、應用軟件和網(wǎng)絡管理軟件等進行查詢，包括它們的性能和相關技術與應用領域；也可以讓學生提出一些結合實際比較緊密的應用問題，讓他們通過上網(wǎng)來進行資料的查閱，或者通過其他方式去解決這些問題。

3 CDIO一體化教學實施效果分析

CDIO的一體化教學是針對以形象思維為主的職業(yè)學校學生的教學形式，能有效地將課堂和實踐結合起來，將技能融入課堂教學，讓學生直接在課堂上學到今后就業(yè)所必須的操作技能，變被動學習為主動參與，調動了學生學習的積極性與主動性，增強了學生的實踐能力，符合職業(yè)教育的規(guī)律。

3.1 提高教學質量

CDIO的一體化教學是在一體化教學平臺下以一體化的雙師型師資對學生進行教學，使學生能在理論和實踐的同步教學中學習知識，增強了學習直觀性，使學生能在實踐中直接消化學到的理論知識，增強了學習的興趣，調動了學生的學習積極性和主動性，開拓了學生的思維，增強了學生學習的靈活性和創(chuàng)造性，使學習達到了事半功倍的效果。

3.2 加強學生的就業(yè)能力

由于學生在CDIO的一體化教學過程中完成了理論和實踐的同步學習，增強了學生的實踐動手能力；同時，通過項目引導，任務驅動引入行業(yè)標準和規(guī)范，提高了學生的整體素質，使得學生在就業(yè)前就能進行大量的實踐操作訓練，進入企業(yè)后可以很快地適應企業(yè)的崗位。

3.3 完善教師的綜合業(yè)務能力

CDIO的一體化教學要求老師不能只有豐富的專業(yè)知識，同時也要有實踐的經(jīng)驗，而且要在教學的過程中根據(jù)專業(yè)技能的特點，有針對性地采用各種教學方法來滿足不同實踐的需要。因此，一體化教師在掌握專業(yè)理論知識的前提下，要熟練掌握專業(yè)實踐設備的技能特點和操作方法，甚至還要了解設備的基本問題解決方法。

3.4 營造研究性學習的氛圍

研究性學習是指在教學過程中以問題為載體，創(chuàng)造一種類似科學研究的情境和途徑，讓學生通過自己收集、分析和處理信息來實際體驗知識的產(chǎn)生過程，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)造能力[3]。在一體化教學環(huán)境中上課，其科學研究的情境和氛圍能很好地把學生情緒調動起來，課后讓學生進行討論分析，寫出課題總結，從實踐操作上升到理論層次，使學生進一步加深對基本理論知識點和原理的理解。

4 結束語

在“局域網(wǎng)安全與運維”課程的教學中引入基于CDIO的一體化教學模式，通過一體化教學環(huán)境的創(chuàng)建、一體化教學內容的設置和一體化教學方法的設計，并充分結合當前國內市場的典型應用，跟上網(wǎng)絡技術和網(wǎng)絡設備更新的節(jié)拍，不斷改進，與時俱進，促使理論教學與實踐教學有機的融為一體，為學生對整個課程知識的把握以及為后續(xù)課程的學習及就業(yè)奠定了基礎。

參考文獻：

[1] 陳旭輝，吳克壽，姜春艷.基于CDIO理念的計算機工程教育模式[J].

計算機教育，2010.18.

[2] 趙志群.職業(yè)教育與培訓學習新概念[M].科學出版社，2003.

[3] 王奎英.教育一體化教學探索[J].職業(yè)技術教育，2009.5.