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CDIO教育理念在计算机网络基础课程综合实训中的运用
发布时间:2020-01-05 22:50

一、引言计算机网络基础课程是高职计算机类专业有关计算机网络概论方面的课程。高职学院是培养技术型和技能型的人才。除了要给学生奠定扎实的计算机网络理论基础之外,还要强化其动手能力,因此培养实际操作能力非常重要。在实际操作能力能力方面,学生应能够独立组建中小型局域网,能够合理进行 IP 子网划分和 VLAN 划分,通过路由器可以把局域网接人因特网,能够维护和保障网络正常地安全运行,对服务器进行配置。通过实践教学。在进行计算机网络基础课程综合实训中,采用了 CDIO 工程教育模式对计算机网络基础课程综合实训教学进行了改革,通过实践,取得了较好的效果。

二、CDIO 工程教育模式 CDIO 工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从 2000 年起,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究四年时间。创立了 CDIO 工程教育理念。 CDIO 代 表 构 思(Conceive)、设 计(Design)、实 现(Implement)和运作(Operate) , 它以产品研发到产品运行的生命周期为载体 , 让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。 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。 CDIO 的理念不仅继承和发展了欧美 20 多年来工程教育改革的理念,更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的 12 条标准。瑞 典 国 家 高 教 署 (Swedish National Agency for Higher Educa 2tion) 2005 年采用这 12 条标准对本国 100 个工程学位计划进行评估,结果表明,新标准比原标准适应面更宽,更利于提高质量,尤为重要的是新标准为工程教育的系统化发展提供了基础。迄今为止,已有几十所世界著名大学加入了 CDIO 组织,其机械系和航空航天系全面采用 CDIO 工程教育理念和教学大纲,取得了良好效果,按 CDIO 模式培养的学生深受社会与企业欢迎。

三、CDIO 工程教育模式在计算机网络基础课程综合实训中的运用。

(一)实训项目内容计算机网络基础课程综合实训是对整门课程知识和技能做综合应用。为了更好的完成实训教学的任务,在计算机网络实验教学中引入了 CDIO 工程教育模式。在 CDIO 工程教育模式的指导下,对计算机网络实验教学进行了分析,并提出了如下解决方案。 “ 构思 ” 过程,针对计算机网络基础课程的教学大纲,选出了典型的并具有内在联系的 6 个实训项目,以期使学生得到最好的实训效果。实训项目为: 1.组建 Windows XP 对等网络,文件夹共享设置,打印机共享设置,Pcanywhere 应用。 2.网络服务器配置,在 Windows Server 2003 环境中进行 web 服务器、DNS 服务器,DHCP 服务器的配置。 3.VLAN 的划分,单干个交换上 VLAN 的划分,跨交换机的 VLAN 划分。 4.组建两个网段互连的网络。包括子网划分和配置、IP 路由和转发。 5.网络安全策略设置。网络操作系统安全、网络资源安全、网络病毒防治和防火墙设置、网络安全管理等。 6.Internet 网络接入,无线网络的安装及设置

(二)实训准备 1.对以上 6 个综合实训相关内容做成 PPT,便于学生查阅参考。 2.计算机网络实验室的准备实训设备分为 8 组,每组 6 台 PC 机,2 台 H3C LS-3600-28TP-SI 交换机,2 台 H3C MSR 20-20 路由器。双绞线、水晶头、剥线钳和压线钳,测线仪。

(三)建立实训小组项目组织机构章程包含组成人员、参与人员及职责分工,主要角色包括项目组长、设计员、记录员、技术员。组长产生规则,对项目的最终结果负有全部责任,设立任命与解聘规则,组长有分配工作和成绩建议的权利。 “ 设计 ” 过程各组在组长的组织下,从实训任务着手,参考 6 个综合实训相关内容 PPT 文件,自行设计完成任务的途径和方法,并在实训中尝试用自己的方法去解决问题并完成任务。学生在实训过程中遇到问题时,自行提出解决方法,教师则帮助分析这些方法的合理性,逐步培养学生的独立工作能力。该阶段让学生充分体验设计经验,教师要检查其合理性,充分发掘学生的主动学习动力。 “ 实现 ” 过程由各小组学生根据实训项目设计报告,并动手进行网线布置、交换机和路由器的配置以及各种服务器的配置。 “ 运作 ” 过程最后由教师对该实训项目的实施进行测试并由学生回答教师所提问题,目的是测试学生解决实际问题的能力、创新能力、综合能力和团队精神。实训的测试主要对环境、过程的合理性进行检查。但实训项且在第一次投入使用过程中.仍然会存在一些问题。因此,在实训报告中,通过渡置相关的实训建议栏目,让学生将发现的问题纪录在内。教师根据学生提出的建议,不断地改进实训中的不合理部分,提高实训项目的正确性。其次回答教师提问。教师还要对学生的答辩进行点评,指出存在的问题,提出改进的意见。该环节将增强学生的计算机网络基础知识、个人能力以及发现问题、文字表达、演讲和组织能力。

四、CDIO 模式优点

1.在培养学生主动学习能力方面注重主动学习。培养学生的好奇心及终身学习的习惯,激发学生主动学习的积极性。学生不仅可以学习到更多的东西,也能意识到自身需要和渴望学习的知识。对许多问题来说,这些更多的东西 " 就是打破常规,重新构建问题,用一种新的方式审视问题情境,常常能得到意外的收获,是 CDIO 标准主动学习的精神体现。同时做到举一反三,对《计算机网络基础》这门课程有更深入的体会。这样做会使学生在不断的成功体验中增强自信,并逐渐养成求知探索的习惯。学生有了主动学习的能力和习惯,就会激发他们对相关知识的学习、探讨。所掌握的操作技术就会更快、更多。这样更高质量地达到预期的目标,从而提高教学效果。

2.对培养学生组织沟通与协调能力,增强团队合作精神方面的改进《计算机网络基础》综合实训小组由多位学生组成,各位学生扮演的角色不同,能够培养学生的组织沟通与协调能力,是比较容易实现的事情。通过对实训问题构思、设计、实现、运作,完成 CDIO 模式过程,培养学生动手实践、合作研究、协作实训项目的能力,培养学生网络工程方法。为网络工程专业技能训练提供基础。这样在实现实训中各自完成自己的实训任务,做好角色扮演,每个人可以就共同的学习任务计划进行沟通并协商完成,让学习过程成为一个积极的参与和富有创造性的探索过程,同时培养了科研能力,又让科研成果成为可以共享的集体智慧。这符合 CDIO 培养大纲中的团队精神。

3.关注个性化教育,培养创新型人才方面的改进个性化教育是高等学校培养学生创新能力的重要途径。在《计算机网络基础》综合实训教学中,首先要从培养学生对项目实训的兴趣入手,激发学生对所学知识的兴趣。在具有感性认识的基础上,循序渐进地总结解决网络工程问题,再提升到理论高度。其次是将学生从 “ 被动实训 ” 引入到 “ 主动实训 ” 中去。 “ 主动实训 ” 的关键在于调动和激发学生对《计算机网络基础》综合实训的兴趣和渴求,让学生最大限度地参与实训设计的各个环节。在 “ 主动实训 ” 中,学生的想象能力、观察能力、协同能力等素质都能得到培养,个性才能够得到充分的发挥,这是培养创新能力的关键。

4.对学生考核及评分标准方面的改进过去对《计算机网络基础》课程的考核形式多以卷面成绩为主,考核办法多分为两部分构成,即平时成绩与卷面成绩,比例多为四六开或三七开,这样的考核方式很难考察学生的实践能力,导致大部分学生只注重卷面的期末考试,考试之前,进行死记硬背来进行考试。在学习过程中,不善于发现问题、提出问题,缺乏实际解决问题的能力,很难有效地提高学生的创新能力和实践能力。这与 CDIO 工程教育模式的理念相违背,因此,有必要对传统的考试形式和评分标准进行改变。在《计算机网络基础》课程中增加项目考核。将能力考核放在首位,用能力促进知识,强化学生解决实际工程问题的能力。项目实训考核可以提高学生学习的主观能动性,从传统的自上而下的学习模式变为自下而上的学习模式,实训项目活动更能体现 CDIO 能力大纲的精神。 : 项目实训为学生提供了一个很好的交流平台,可以提高学生的口头表达能力、专业交流能力和人际交流能力。

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