改革的可行性

國內外的經驗表明，CDIO的理念和方法先進可行，適合工科教育[3-4]教學過程各個環節的改革。自2000年至今，“CDIO”模式已取得顯著成效，得到產業界高度評價。作為一個以培養應用型人才為目標的本科院校，白云學院進行網絡工程專業的CDIO改革是可行的，并且，我們有以下條件的支持。1）政策支持。CDIO教學在國外已取得巨大成功，CDIO教學在國內高校也已取得初步成效，作為一個應用型本科院校，白云學院也于今年開始對全院的課程教學進行改革，成立了以董事會主要領導牽頭的工作組，協調全院所有部門支持該項改革，并在2010年7月組織專家對全院員工進行CDIO理念培訓學習，以支持全院CDIO改革。2）市場就業需求支持。圍繞網絡工程生命周期，目前及未來5~10年，網絡工程專業培養的人才主要分為科研型、工程型和應用型三個層次，且應具有以下5方面的技能。

1）網絡設備的設計與制造技術；2）網絡協議的設計與實現技術；3）網絡應用系統的設計與開發技術；4）網絡系統的規劃設計與施工技術；5）網絡系統的管理與維護技術。其中1）、2）屬于科學研究型人才，3）、4）屬于工程型人才，5）屬于應用型人才。其中，后兩種人才需求人數最多，由此可見，掌握網絡工程技術的工程型、應用型畢業生將會有更好的就業前景。3）師資支持。在廣東白云學院計算機系，從事網絡工程課程教學的教師有8名，其中2名教授、2名系統分析師，他們從事網絡工程教學多年，有豐富的教學經驗，另外，多位教師都有在企業工作經歷，具有大中型網絡工程項目的開發、設計和實施能力。經過CDIO學習培訓，教師都具有了進行CDIO教學改革的能力。4）實驗設備支持。白云學院計算機系有普通機房10多個、網絡機房2個、在建網絡機房1個，銳捷交換機和路由器幾十套。對于網絡工程專業課程相關的網絡拓撲結構的設計、路由的設計、網絡服務的部署、網絡可靠性與安全性方案的設計與實施、綜合布線方案、網絡施工方案以及網絡測試與驗收方案設計、網絡性能評價與優化、網絡安全防范等網絡工程項目實驗，我們均具有很好的支持環境。

網絡工程教學改革的實踐

2005年，廣東白云學院開始設置網絡工程專業，作為應用型本科院校，應用型網絡工程人才培養目標如何定位，專業知識體系如何建立一直是困擾我們的兩個問題。對此，我們借助CDIO教育理念，在工程學科培養目標能力結構（如圖1所示）框架思想的指導下，結合白云學院具體實際和我國的學科背景，確立了網絡工程本科教育的培養理念和目標[5-6]。應用型網絡工程專業人才首先要具有計算機網絡基礎知識，而其核心培養目標是具有編程與網絡應用的開發、設計、規劃、部署、實施、管理以及銷售工作的能力，在業界，他們擔當“網絡架構師”、“網絡工程師”、“網絡開發工程師”、“網絡測試工程師”、“網絡銷售工程師”等角色。根據市場需求，網絡工程人才不僅要具備社會責任感、具有良好道德，還要有運用外語的能力，同時，還要掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，具有獲取信息的能力，同時，他們還要具有計算機網絡的基本理論及網絡工程的應用技術，了解網絡協議體系、網絡互聯技術、組網工程、網絡性能評估、網絡管理等相關知識，具有較強的分析問題、處理問題的能力，了解與計算機網絡有關的法規，了解信息科學與技術的發展動態，能從事計算機網絡規劃設計、研究、開發、網絡運行管理和性能分析、網絡工程設計及維護等工作。根據CDIO能力結構（如圖1所示），我們構建理論、實踐教學和素質培養的結構模塊。在網絡工程人才培養中，理論教學為基礎，實踐教學為過程，素質提升為要素，組成人才培養的立體坐標。在立體人才培養坐標系中，工程項目是粘合劑，它將理論、實踐、素質粘合在一起。工程項目可以驗證課堂理論的正確性，又可以在課堂理論的基礎上實踐創新，而在這一活動過程中，學生的協作精神、素質水平也得到提升。

在人才培養立體坐標（圖2）中，各部分內容以時間和空間相聯系。根據理論、實踐和素質的具體內容及相互關系，我們可以看到社會需求和CDIO規劃創建的人才培養進程。在學習的進程中，知識、能力和素質的發展猶如樹木成長的過程，這種人才培養進化鏈可以用圖4的樹形圖表示[9-10]。入學階段，學生接受“安全、心理和專業教育”，目的是使其具有成為網絡工程人才的“支撐素質”，即興趣、刻苦、耐心、自信、專注組織、安全意識和自我約束。在學生具備“支撐素質”以后，我們對其進行基礎課程教學，培養其“C”能力。通過“基本項目”訓練，我們進一步使學生具備成才的“基本素質”，即交流、表達、管理、協作、人文知識、自學、技術知識與推理。在大二、大三階段，我們通過專業課程形成網絡工程的二級項目，并對學生進行培養，以培養其“C/D”能力，使其具備成為網絡工程人才的“重要素質”，即團隊精神、分工、互助，定位、責任心，專業能力與素質。在大三、大四階段，我們通過專業課程、項目課程形成網絡工程的一級項目并對學生進行培養，使其具備“C/D/I”能力和網絡工程人才“核心素質”，即自學、團隊合作、創新、交流溝通工程推理和問題求解、解決問題、實驗和知識創新、系統化思維、隔熱能力與素質。在大四后半段，通過畢業設計，“網絡規劃與設計師、網絡架構師、系統分析師”的認證激勵，培養學生的“C/D/I/O”能力，使其具備成才的“人才素質”，即行為、儀表，法律、法規，職業道德、企業與業務的關聯、構思和工程系統、設計、制作、運行。

課程體系建設是高校教學改革的核心和關鍵，課程是實施專業人才培養的主要載體。我們必須按照學生的認知規律、能力培養規律和素質形成規律，明確課程與知識、能力、態度培養、素質之間的關系。考慮到人才市場需求的變化，我們將網絡工程人才培養分為網絡架構方向和網絡開發方向，將專業課程分為專業必修課、專業方向課和專業選修課，其中，必修課主要是反映網絡工程專業核心能力的課程，方向課和選修課是為了適應就業崗位變化設置的課程，學生可根據自己的職業生涯發展規劃和人才市場需求情況選修課程。兩個基本方向課程以專業課程為主，其教學應在強調知識傳授的同時，注重學生應用能力的培養與個性發展。通過基本方向課程學習使學生在網絡工程的某一職業領域具有較強的專業基礎知識和解決工程問題的實踐能力。我們借助CDIO理念，形成富有“應用型本科”教育特色的計算機專業教育知識體系[11]。