林澤銘 李?yuàn)檴? 蔡偉鴻 陳銀冬

[內(nèi)容摘要]本文在分析目前實(shí)驗(yàn)課程不足的基礎(chǔ)上，以CDIO理念為指導(dǎo)，制定了針對(duì)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的實(shí)驗(yàn)大綱，并以此大綱為依據(jù)，以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的互補(bǔ)為宗旨，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力為目標(biāo)，建立了本門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。該體系以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，內(nèi)容的設(shè)置由簡(jiǎn)單到綜合，教學(xué)方法的運(yùn)用靈活多變，使學(xué)生在深化對(duì)理論知識(shí)理解的同時(shí)，增強(qiáng)動(dòng)手操作和系統(tǒng)思維能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新精神，提高職業(yè)技能和道德。

[關(guān)鍵詞]CDIO；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；實(shí)驗(yàn)體系；教學(xué)方法

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于人們的工作、學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生著越來(lái)越重要的影響。因此培養(yǎng)適用于現(xiàn)代社會(huì)的高質(zhì)量人才，是高等工程教育的重要任務(wù)，而建設(shè)合理的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程，對(duì)于培養(yǎng)現(xiàn)代社會(huì)的高質(zhì)量人才具有重要的意義。然而，目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在一些問(wèn)題：教師過(guò)多的參與實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺少主動(dòng)性，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)缺乏興趣，不成體系、不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。為此，本文以汕頭大學(xué)工學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室為依托，以國(guó)際工程教育改革的最新成果——CDIO理念[1]為指導(dǎo)，以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的互補(bǔ)為宗旨，以提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)為目標(biāo)，建立了針對(duì)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的實(shí)驗(yàn)體系。該體系以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，內(nèi)容的設(shè)置由簡(jiǎn)單到綜合，使學(xué)生在深化對(duì)理論知識(shí)理解的同時(shí)，培養(yǎng)動(dòng)手操作和系統(tǒng)思維能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新精神，為以后工作打好基礎(chǔ)。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

由美國(guó)麻省理工大學(xué)、瑞典皇家工學(xué)院等四所高校創(chuàng)立的國(guó)際組織提出的CDIO工程教育模式，是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果。它以產(chǎn)品從研發(fā)到運(yùn)行的四個(gè)生命周期：構(gòu)思（Conceive）——設(shè)計(jì)（Design）——實(shí)施（Implement）——運(yùn)行（Operate）為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間具有有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)和獲取工程能力[1]。汕頭大學(xué)工學(xué)院基于CDIO理念提出的三級(jí)項(xiàng)目體系將整個(gè)課程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成統(tǒng)一體系，該體系以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向、以能力培養(yǎng)為目標(biāo)、以專業(yè)課程為基準(zhǔn)，把三種規(guī)模和側(cè)重內(nèi)容不同的項(xiàng)目貫穿于大學(xué)四年的學(xué)習(xí)過(guò)程中[2]。Ⅰ級(jí)項(xiàng)目規(guī)模最大、持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)；Ⅱ級(jí)項(xiàng)目注重課程群的知識(shí)運(yùn)用；Ⅲ級(jí)項(xiàng)目是單門(mén)課程重視教學(xué)需要而開(kāi)展的小型項(xiàng)目。Ⅰ級(jí)項(xiàng)目是主線，Ⅱ級(jí)項(xiàng)目是支柱，Ⅲ級(jí)項(xiàng)目是基礎(chǔ)，是將理論知識(shí)、人文科學(xué)、專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)核心知識(shí)和專業(yè)高級(jí)知識(shí)統(tǒng)一起來(lái)形成的專業(yè)能力培養(yǎng)體系[2]。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和科學(xué)研究三位一體是現(xiàn)代大學(xué)的基本辦學(xué)理念。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的重要途徑，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課是一門(mén)理論和實(shí)踐并重的課程，既包括專業(yè)知識(shí)要求，又強(qiáng)調(diào)能力提升要求。在這一教學(xué)目標(biāo)下，參照CDIO能力大綱，制定了該門(mén)課程的能力與知識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，如表1所示。

表1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程能力與實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

實(shí)驗(yàn)課程的作用是配合講課內(nèi)容，有針對(duì)性地為學(xué)生提供一個(gè)實(shí)際操作平臺(tái)，使之加深對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的理解，獲得感性的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)和鍛煉動(dòng)手操作的能力[3]。本文以CDIO理念為指導(dǎo)思想，以“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱為依據(jù)，整合三級(jí)項(xiàng)目培養(yǎng)體系，建立了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，如表2所示。

表2 “計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程實(shí)驗(yàn)體系

該體系以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置由淺入深、循序漸進(jìn)，并分為三個(gè)等級(jí)：1.基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，主要是以鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識(shí)內(nèi)容、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的[4]。這些實(shí)驗(yàn)都是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的，只要學(xué)生掌握了基本的原理就可以很容易的實(shí)現(xiàn)。2.綜合性實(shí)驗(yàn)，是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)或與本課程相關(guān)的課程知識(shí)的實(shí)驗(yàn)[4]，本課程實(shí)驗(yàn)體系中的綜合性的實(shí)驗(yàn)分為不同的模塊，可以根據(jù)自己的興趣點(diǎn)所在，自由選擇實(shí)驗(yàn)題目，主要是為了培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的系統(tǒng)思維和綜合動(dòng)手能力。3.項(xiàng)目設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是與我院三級(jí)項(xiàng)目培養(yǎng)體系相聯(lián)系的，包括其中的三級(jí)項(xiàng)目和二級(jí)項(xiàng)目。旨在培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)、責(zé)任感，并在此過(guò)程中體驗(yàn)項(xiàng)目構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)作的全過(guò)程，并且項(xiàng)目設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)題目開(kāi)放，除了可選題目外，學(xué)生也可根據(jù)自己的興趣來(lái)自設(shè)題目，但必須要經(jīng)過(guò)老師的審核。并且從表2可看出，該實(shí)驗(yàn)體系與CDIO能力培養(yǎng)大綱相吻合。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的實(shí)施需要配合好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，才能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)本身的限制，比較枯燥和乏味，教師應(yīng)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)變換不同的方式，比如可以在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中提出一些問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)去發(fā)現(xiàn)、解決這些問(wèn)題，這樣不僅可以引起學(xué)生的重視，也能激發(fā)出對(duì)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣。由于綜合性實(shí)驗(yàn)是選做的實(shí)驗(yàn)，可以讓具有相同興趣的同學(xué)分為一組，這樣更利于討論和相互學(xué)習(xí)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程中，則采用隨機(jī)分組的方式，使每個(gè)學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸更多不同性格的人，達(dá)到培養(yǎng)溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作精神的目的。

實(shí)驗(yàn)考核制度是保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于各個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)制定了相應(yīng)的考核制度。對(duì)于基礎(chǔ)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，老師則根據(jù)同學(xué)個(gè)人在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)及提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的情況來(lái)決定實(shí)驗(yàn)的成績(jī)；項(xiàng)目設(shè)計(jì)更看重的是整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程，希望學(xué)生在項(xiàng)目的實(shí)施當(dāng)中，各方面的能力都得到鍛煉和提高，因此，對(duì)于項(xiàng)目設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的最終成績(jī)由以下六個(gè)方面來(lái)評(píng)定：系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果（20%）、小組項(xiàng)目報(bào)告（15%）、集體開(kāi)會(huì)議程和記錄（15%）、個(gè)人項(xiàng)目報(bào)告（20%）、個(gè)人答辯情況（20%）、小組成員互相打分（10%）。

四、結(jié)論

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程具有專業(yè)技術(shù)知識(shí)覆蓋面廣、技術(shù)水平要求高的特點(diǎn)。為了使該課程的教學(xué)達(dá)到應(yīng)有的效果，也為了培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，我們建立了“計(jì)算機(jī)”網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)體系，該實(shí)驗(yàn)體系的實(shí)施取得了良好的教學(xué)效果，先后獲得了校級(jí)、省級(jí)大學(xué)生科技創(chuàng)新大學(xué)獎(jiǎng)。事實(shí)證明，該實(shí)驗(yàn)體系的建立，為學(xué)生提供了一個(gè)親手操作網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的機(jī)會(huì)，深化了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理、技術(shù)以及協(xié)議的理解，并能夠提高動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] Edward F Crawley :The CDIO Syllabus一一A Statement of Gold8 for Undergraduate Engineering Education R J．The MIT CDIO Syllabus Report, 2001.

[2] 顧佩華等. 從CDIO 到EIPCDIO——汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J], 高等工程教育研究, 2008(1):12-20.

[3] 張力軍，曹慶華，錢德沛等. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[A]// 大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇組委會(huì).大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇論文集[C], 北京：高等教育出版社, 2009:325-331.

[4] 許新征，趙作鵬，李向群等. 高校嵌入式系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[A]// 大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇組委會(huì).大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇論文集[C], 北京：高等教育出版社, 2009:359-362.

（責(zé)任編輯 武之華）