基于CDIO模式的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程群改革與實(shí)踐

摘要：本文分析了國(guó)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程群現(xiàn)狀，在高等工程教育的國(guó)際化趨勢(shì)背景下，結(jié)合先進(jìn)的工程教育理念和學(xué)校的CDIO改革，從人才培養(yǎng)定位，人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)和課程群建設(shè)三方面的提出了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程群建設(shè)方案，為地方工科院校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程全建設(shè)探索出一條培養(yǎng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)需要的思路。
關(guān)鍵字：CDIO模式；教學(xué)改革；網(wǎng)絡(luò)工程課程群 
        1 國(guó)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程群現(xiàn)狀
        1.1國(guó)外現(xiàn)狀
        國(guó)外普遍采用“寬口大類”專業(yè)設(shè)置方式，專業(yè)劃分較粗，無(wú)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)。這反映其本科培養(yǎng)目標(biāo)是面向較寬的應(yīng)用領(lǐng)域，有些學(xué)校甚至在碩士研究生階段才明顯地體現(xiàn)出專業(yè)的差異或偏向。重視基礎(chǔ)理論，包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的培訓(xùn)，重視基本能力的培訓(xùn)（課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐部分的分量較重；考試所占比例較輕 ）。
        國(guó)外計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的課程的開設(shè)情況：本科網(wǎng)絡(luò)課程數(shù)量少，授課內(nèi)容多數(shù)屬于綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課。碩士生網(wǎng)絡(luò)課程較多，某些學(xué)校本科與碩士生課程可共選，本科網(wǎng)絡(luò)課程屬于綜合性和基礎(chǔ)性課程，碩士生的網(wǎng)絡(luò)課程較強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同技術(shù)側(cè)面。
        1.2國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
        國(guó)內(nèi)大學(xué)在專業(yè)設(shè)置問題上同時(shí)存在“寬口大類”與“窄口小類”劃分兩種模式，而我國(guó)現(xiàn)狀是“寬口大類”的“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”和“窄口小類”的“網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)”并存的局面，不同專業(yè)設(shè)置思路，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)的課程設(shè)置必然會(huì)不同，差異很大。
        國(guó)內(nèi)有網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)校，網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)置基本分為兩大類，一類是設(shè)在計(jì)算機(jī)科學(xué)相關(guān)學(xué)院，另一類是設(shè)在通信類相關(guān)學(xué)院。表1列出國(guó)內(nèi)一些有網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)校的情況。
        表1 國(guó)內(nèi)開設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)情況 
          
        1.3國(guó)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程群情況小結(jié)
        計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是源于計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和通信技術(shù)并涉及多學(xué)科而發(fā)展起來(lái)新興學(xué)科分支，已經(jīng)很難用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)或通信技術(shù)覆蓋其技術(shù)內(nèi)涵，從某種意義上講，已經(jīng)羽翼豐滿，具有相對(duì)的獨(dú)立性�，F(xiàn)設(shè)置的“網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)”容易誤導(dǎo)為“建網(wǎng)專業(yè)”，遠(yuǎn)不能適應(yīng)培養(yǎng)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身和廣泛的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用”專業(yè)人才的需要，宜把它看作一個(gè)獨(dú)立的分支學(xué)科或作為“寬口大類”的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)”來(lái)探討和建設(shè)。在計(jì)算機(jī)專業(yè)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)置上，國(guó)外、港臺(tái)大學(xué)較重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，配合課程教學(xué)都設(shè)置較多的課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，對(duì)學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育，值得借鑒。
        2 網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程群建設(shè)方案
        2.1網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)定位
        經(jīng)過多年的畢業(yè)生就業(yè)情況跟蹤和調(diào)研，以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)人才的分析，按照2:7:1的比例進(jìn)行人才培養(yǎng)，即20%的畢業(yè)生應(yīng)該繼續(xù)深造，攻讀研究生；70%的畢業(yè)生應(yīng)該從事與本專業(yè)相關(guān)的工作；10%的畢業(yè)生畢業(yè)后從事他（她）喜歡的工作。同時(shí)按照網(wǎng)絡(luò)設(shè)備研發(fā)，到利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)建網(wǎng)路，再到在網(wǎng)絡(luò)上開發(fā)相關(guān)系統(tǒng)的過程，我們培養(yǎng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)工程師，如圖1所示。 
         
        圖1網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)人才定位
        針對(duì)前面的分析，網(wǎng)絡(luò)工程培養(yǎng)的目標(biāo)和定向?yàn)椋?
        （1）培養(yǎng)進(jìn)一步深造的學(xué)生，目前網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的畢業(yè)生考研率為10%左右，今后三年考研率要達(dá)到20%。（2）針對(duì)IT企業(yè)，首先針對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備研發(fā)制造廠商，如：華為、中信、邁普等企業(yè)，每年為這些企業(yè)輸送到這些企業(yè)參與研發(fā)的在畢業(yè)生總數(shù)的5%，同時(shí)為這些企業(yè)輸送15%的畢業(yè)生到這些企業(yè)參與設(shè)備測(cè)試，成為這些企業(yè)的測(cè)試工程師。（3）為華為、邁普、銳捷等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商提供20%的畢業(yè)生，參與這些企業(yè)的售前售后服務(wù)，成為這些企業(yè)的研發(fā)測(cè)試、銷售部門的組網(wǎng)與配置工程師和維護(hù)工程師。（4）為各個(gè)行業(yè)的相關(guān)部門培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)人員。根據(jù)這幾年畢業(yè)生統(tǒng)計(jì)分析，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)大約有5%左右的畢業(yè)生，畢業(yè)后到銀行、稅務(wù)、公檢法等部門，擔(dān)任這些部門的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)人員。（5）每年大約30%的畢業(yè)生，到一些IT高新企業(yè)和一些事業(yè)單位，成為這些企業(yè)和部門的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺(tái)的開發(fā)人員。
        2.2課程群方案設(shè)計(jì)
        2.2.1設(shè)計(jì)理念
        根據(jù)工科人才培養(yǎng)注重綜合素質(zhì)，教育模式正朝著綜合化和個(gè)性化的趨勢(shì)科學(xué)發(fā)展，按照CDIO工程教育理念，圍繞著學(xué)生“成長(zhǎng)、成材和成功”的目標(biāo)，注重培養(yǎng)學(xué)生在扎實(shí)理論基礎(chǔ)上的較為過硬的實(shí)踐能力和解決問題的思路及方法；注重提高人文素養(yǎng)與科學(xué)素養(yǎng)為內(nèi)涵的學(xué)生的綜合素質(zhì)；注重培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)知識(shí)和推理能力，擁有職業(yè)能力和正確態(tài)度，具備工程技術(shù)能力、自主學(xué)習(xí)能力、“三創(chuàng)（即創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)）”能力、組織及協(xié)同工作能力、系統(tǒng)調(diào)控能力和綜合競(jìng)爭(zhēng)能力為目標(biāo)，構(gòu)建適合學(xué)生終身發(fā)展（學(xué)習(xí)）的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。
        2.2.2模式設(shè)計(jì)
        我們學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)主要定位在計(jì)算機(jī)科學(xué)大類下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)。將網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)分為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)兩個(gè)方向。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與服務(wù)又按照“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開發(fā)”、“網(wǎng)絡(luò)測(cè)試”和“網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成”三條主線培養(yǎng)人才，在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)方向中又按照“基于.NET方向”和“基于JAVA方向”兩條主線培養(yǎng)人才。學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛好來(lái)選擇專業(yè)方向和技術(shù)主線。其中網(wǎng)絡(luò)測(cè)試方向是國(guó)內(nèi)第一個(gè)將網(wǎng)絡(luò)測(cè)試引入本科教學(xué)課堂，是第一個(gè)和國(guó)際知名企業(yè)合作開發(fā)的專業(yè)。        2.2.3優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)模式
        我校的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)從2008年開始就在準(zhǔn)備實(shí)施CDIO工程教育模式，2009年正式開始實(shí)施。該專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)立足我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，結(jié)合創(chuàng)新工程教育的社會(huì)需求，通過專業(yè)建設(shè)與行業(yè)應(yīng)用的緊密結(jié)合，在“課堂內(nèi) + 課堂外一體化創(chuàng)新環(huán)境”中，在真實(shí)的“構(gòu)思→設(shè)計(jì)→實(shí)現(xiàn)→運(yùn)作（CDIO）”過程的工程背景下，構(gòu)建分方向培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用型人才的CDIO創(chuàng)新工程教育模式。培養(yǎng)的學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、創(chuàng)新能力、工程技術(shù)能力和綜合競(jìng)爭(zhēng)能力，尤其是項(xiàng)目組織、設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施能力，以及較強(qiáng)的溝通能力和協(xié)調(diào)能力。
        2.3網(wǎng)絡(luò)工程課程群建設(shè)
        2.3.1建設(shè)思路
        網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)高度重視教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革。根據(jù)學(xué)校對(duì)本科人才培養(yǎng)的定位，積極摸索高等學(xué)校擴(kuò)招后人才培養(yǎng)的模式。進(jìn)行課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革。分模塊設(shè)置課程，引入新的課程設(shè)置理念，明確每個(gè)模塊的作用，突出不同的方向特色。合理解決課程內(nèi)容的銜接，將新知識(shí)、新技術(shù)引入課程教學(xué)之中。特別在學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)方面，探索出一套切實(shí)可行的辦法，將科技大賽、學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目等和學(xué)生第二課堂結(jié)合起來(lái)，將工程理念傳授給學(xué)生。
        2.3.2建設(shè)目標(biāo)
        按照“夯實(shí)基礎(chǔ)、加強(qiáng)動(dòng)手”的原則，進(jìn)一步進(jìn)行課程體系改革。課程體系的改革更有針對(duì)性，更適應(yīng)信息產(chǎn)業(yè)、地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的需要；課程內(nèi)容的改革有利于提高學(xué)生對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。保持已有的優(yōu)勢(shì)和特色，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，爭(zhēng)取獲得更多的教學(xué)成果。
        課程建設(shè)。重點(diǎn)建設(shè)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”、“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理”、“《網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置與管理》” “網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成”、 “網(wǎng)絡(luò)測(cè)試技術(shù)”和“Web應(yīng)用開發(fā)技術(shù)”等課程。
        教材建設(shè)。出版系列規(guī)劃教材，已出版的有《網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置與管理》、《網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理技術(shù)》、《網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成》、《網(wǎng)絡(luò)測(cè)試技術(shù)》。
        2.3.3具體措施
        （1）優(yōu)化課程體系。按照“以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為核心，向網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)的相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)逐步擴(kuò)張”的一體化課程體系設(shè)計(jì)原則進(jìn)行實(shí)施。圖2為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的工程能力培養(yǎng)計(jì)劃和課程體系魚骨圖。本專業(yè)課程體系按照CDIO理念，通過項(xiàng)目將知識(shí)、素質(zhì)和能力結(jié)合起來(lái)。將CDIO項(xiàng)目按規(guī)模和范圍劃分為三級(jí)：一級(jí)為包含本專業(yè)主要核心課程理論和能力要求的項(xiàng)目；二級(jí)為包含一個(gè)課程群理論和能力要求的項(xiàng)目；三級(jí)為單門課程內(nèi)為增強(qiáng)該門課程能力與理解而設(shè)的項(xiàng)目。如圖4所示。 
         
        圖2 網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的工程能力培養(yǎng)計(jì)劃和課程體系魚骨圖
        （2）建立“基礎(chǔ)→綜合→研究→創(chuàng)新”的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
        網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)非常重視實(shí)踐環(huán)節(jié)的建設(shè)，建立完成了“基礎(chǔ)→綜合→研究→創(chuàng)新”的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。建立了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置與管理、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與分析和網(wǎng)絡(luò)測(cè)試技術(shù)為主線的完整網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容；建立了以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)測(cè)試為主線的完整網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)與開發(fā)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容；并基于這兩方面內(nèi)容建立了多角度、多層次、全方位地體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同培養(yǎng)階段的需求，不同的培養(yǎng)目標(biāo)采用分層次地對(duì)學(xué)生進(jìn)行因材施教并制定了與之對(duì)應(yīng)的實(shí)踐方案，確保實(shí)驗(yàn)室能夠在最大程度上發(fā)揮作用。
        3 結(jié)束語(yǔ)
        經(jīng)過兩年的改革調(diào)整，已經(jīng)初具成效。現(xiàn)在我校的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)是四川省省級(jí)特色專業(yè)，網(wǎng)絡(luò)測(cè)試作為一個(gè)方向，創(chuàng)新性的引入教學(xué)體系。這兩年網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)廠商對(duì)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試人員需求與日俱增，而國(guó)內(nèi)還沒有幾所高校開設(shè)相關(guān)方向的課程，我校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)與美國(guó)SIGMA公司聯(lián)合在大四學(xué)生中培養(yǎng)相關(guān)的工程師，受到了企業(yè)的好評(píng)。目前網(wǎng)絡(luò)測(cè)試人才就業(yè)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)集成。美國(guó)勞工部統(tǒng)計(jì)局2006年報(bào)告對(duì)美國(guó)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)通信分析員人員（設(shè)計(jì)，測(cè)試與評(píng)估企業(yè)信息系統(tǒng)）2004—2014年需求預(yù)測(cè)結(jié)論：相關(guān)人才需要量將增加54.6%，在IT行業(yè)中人才需求增加比例占第2位。
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