王瑞芳，俞　婷，马平安，郭　凯

（兰州外语职业学院，甘肃 兰州，730101）

基于CDIO的高职网络工程师培养过程的研究与实现

王瑞芳，俞婷，马平安，郭凯

（兰州外语职业学院，甘肃 兰州，730101）

随着国家战略“互联网+”的推进，计算机网络技术专业迎来了新的一番机遇和挑战，作为地方职业院校的教育者针对这次变革，积极应对提出以CDIO教育模式培养高职网络工程师的“双体系、五模块、三段式”人才培养体系。同时介绍该体系培养过程的实践，为新形势下计算机网络技术专业创新人才的培养提供新思路。

CDIO；网络工程师；人才培养体系

引言

以“互联网+”为特征的工业4.0，让互联网不再是传统意义上的信息网络，而是使之蜕变成了一个物质能量及信息互相融合的物联网。一方面对我国未来互联网建设所需人才的培养质量产生新的要求；另一方面，在“互联网+”对传统行业产生颠覆或改造的作用下，今后很长一段时间内，对网络人才数量的刚性需求将长期存在［1］。作为地方高职院校来说，如何为人才资源区域市场的需求提供更适合的技术技能人才；如何为受职业教育的学习者提供多样化的成长渠道，从而帮助众多的受教育者从中获得相对稳定的、比较体面的工作，是摆在从事职业教育工作者面前需要广泛关注、探讨和解决的课题。

近几年，为了顺应外部环境的变化需求，学院在“稳定规模、优化结构、办出特色”的办学方针指导下，大力倡导教育教学改革，深入开展专业建设项目。其中，学院的计算机网络技术专业教学团队，一直遵循“面向应用、需求导向、能力核心、分类指导”的计算机教育规律和原则，经过多次与用人单位、行业专家、企业等上门访谈；跟踪大三学生后半学期顶岗实习情况；整理毕业生就业跟踪反馈信息等环节，借助与北大青鸟合作的机会，结合自身地方院校的实际情况，逐步形成了面向西部中、小、微型企事业单位的信息系统建设与管理工作过程培养网络工程师的“双体系、五模块、三段式”的人才培养体系。

1　“双体系、五模块、三段式”人才培养体系

根据甘肃经济发展对网络技术技能人才的需求，紧密联系行业，紧随新技术、新技能的应用潮流，计算机网络专业教学团队通过对行业、企业的调研，在学院专业建设指导委员会的指导下，确定了计算机网络技术专业“培养面向中小微企事业单位IT领域中从事网络组建、网络管理与安全、网络服务应用开发等方面工作的网络工程技术技能型人才”的人才培养目标，确立了四个典型工作岗位-网络管理员、网站设计管理工程师、网站技术支持工程师和网络运维工程师；以网络建设、管理、应用的实际工作过程和职业岗位能力为导向，按照从简单到复杂、从单一到综合、从低级到高级的“分阶段、递进式”知识进级规律，以及以网络信息化工程实施所形成的“项目计划-规则设计-工程实施-工程验收-运行维护-网络应用”网络生命周期为主线，分析职业岗位的工作过程，提炼典型工作任务，确立培养学生“学网、组网、建网、管网和用网”的五大能力目标。同时，以服务客户作为职业素质培养的抓手，突出技术服务型特点，努力落实“技术和服务并行”的理念。最终形成职业技术能力和职业通用能力一体化，突出工程教育，实现“术业有专攻”的“双体系、五模块、三段式”人才培养体系（如图1所示）。

图1　“双体系、五模块、两段式”人才培养体系

“双体系”是指“知识体系和实践体系”。“知识体系”由公共基础模块、专业基础模块、专业核心模块和选修模块所组成，涵盖计算机网络技术专业所需要的基础知识和专业知识，为学生拥有网络技术方面的专业技能和专业可持续发展，提供了必要的知识保障。“实践体系”包括基础课程实训、阶段化项目实训（大一小型企业网络实训、大二大型企业网络实训和大三网络系统安全实训）和顶岗实习。“双体系”结构在计算机网络技术专业课程体系中，严格按照课程之间的先行后继关系，相互交替、融合进行。

“五模块”是指在计算机网络技术专业人才培养体系中，将四个典型且真实的工作岗位（网络管理员、网站设计管理工程师、网站技术支持工程师和网络运维工程师）与对应的五个专业能力模块（网络硬件管理模块、网络操作系统平台模块、网络应用模块、职业素质培养模块和项目实战经验模块）相结合，作为专业能力培养的重点，分别设置在前五学期，突出职业技能的训练，体现工程教育的理念，实现“术业有专攻”的计算机网络技术技能人才的培养。

“三段式”是指在大一、二学年第二学期中，划分为两个实施阶段：一体化教学阶段（15周）和阶段项目实践阶段（2周），一体化教学阶段在一体化教室进行，主要在专业教师指导下，学习能力模块的知识，并模拟操作练习；阶段项目实践阶段利用真实设备和学院网络中心资源在机房进行，以项目为导向，以任务为驱动，学生参与网络管理维护、网络应用项目开发或网络工程的生产性实训。第三个阶段为结合学生就业，到企业进行顶岗实习，完成综合能力的训练。

2　基于CDIO模式的实施过程

2.1CDIO模式的设计

作为工程教育输出的产品——工程师，其品质除了需要有坚实的理论基础即懂原理（Know Why）、能够举一反三和择优折中的设计能力，还需要知道“做什么”即内容（Know What）和“怎么做”即过程（Know How），能够在有限时间、费用和资源的约束下将客户满意产品生产出来即懂工程管理，这是工程师区别于研究者的所在。因此，我们在教学中采用以项目为导向、任务驱动、课堂与实训地点一体等“教学做”一体化的教学方法。每一个教学项目的实施都包含构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）4个环节，将学生的知识、技能和态度培养集成在一起［2］，最终达到培养网络工程师的目的。

下面以2014级学生在大二第二学期“大型企业网络”实训课程时参与完成某企业物业管理网站为例，简要阐述贯穿“网络硬件管理、Windows网络服务、程序设计应用、职业素质和项目实战”五大模块基于CDIO模式的高职网络工程师培养的实践过程。

2.2构思（Conceive）

该阶段了解如何对一个具体的项目进行分析，通过让学生代表参与与企业的洽谈，了解此次项目实践中的项目背景和建设需求，即了解企业现有网络和服务部署的情况，如网络状况、组织架构、现在网络拓扑和总体需求等，搞清楚“为什么要做”。指导老师以“师父”的身份去讲解项目的背景和需求，带领学生进行分析，使学生能够分析网络中存在的问题，并明确现存网络改建的网络部分需求、操作系统部分需求和开发部分需求。在项目设计指导思想的基础上，各团队形成项目需求分析和可行性分析报告，并编写项目计划书。

2.3设计（Design）

该阶段针对企业需求分析的结果，要求逐步利用所学知识，提出相应的解决方案，对项目中的方案完成细节设计，确定各种技术如何针对企业的需求进行应用，搞清楚“做什么”即内容。指导老师即“师傅”应该指出该阶段以实施为目标，所以所有的方案设计部分都以可具体操作实施为目标，需要确定大量的施工细节。“师傅”指导各团队成员复习有关子网划分、VLAN、IP地址规划、STP、三层交换、路由、网络安全等方面的内容，告诉学生这些知识是如何具体应用的，然后引导学生能够应用这些知识设计网络，对网络的规划设计形成完整的印象。在本项目中具体操作过程为：

1）网络部分设计

（1）根据网络总体规划，重新设计一个拓扑清晰，可扩展、可维护、可管理的网络；罗列所需设备清单与设备命名规范；规划端口和设备连接；规划子网、VLAN和IP地址。

（2）为了网络能够高效、稳定地运行，便于管理与维护，使用VLAN、VTP、STP、Trunk、Ethernet Channel、三层交换等局域网交换技术的相关方面进行规范设计。

（3）运用OSPF、HSRP、NAT、ACL等技术，完成路由部分、广域网接入部分、网络安全性和可靠性设计的内容，以及其他的安全策略提高网络安全性和可靠性。

2）操作系统部分设计

（1）完成系统与应用服务设计，包括操作系统与服务器软件的选择、Web服务需求、数据库服务需求。

（2）完成系统安全设计，包括防火墙的设计、IDS的设计以及其他安全措施。

3）软件开发部分设计

依据企业用户的业务需求和软件设计原则，设计软件开发的系统目标、功能结构、业务流程、数据库和开发环境。

该阶段各团队在“师傅”的带领下，综合网络部分设计、操作系统部分设计和软件开发部分设计三个方面形成一份项目方案设计书，并按项目设计所需的功能，结合团队各成员的特长分配相应的项目角色（如项目经理、系统管理员、网络工程师、软件工程师、网页设计师等），进一步明确团队组织结构。

2.4实施（Implement）

该阶段是将各团队以上所做项目设计方案通过模块化的方法，让承担不同项目角色的成员具体实施的过程，搞清楚“怎么做”即过程。项目实施之前，各团队需要先将他们所设计的方案讲述出来，“师傅”通过方案的点评，让他们了解做得好和不好的地方，从而帮助各团队完善各自的项目方案。在项目实施过程中，“师傅”多以提问的方式，引导各成员结合方案一步步把实施思路理清楚，并强调随时做必要的测试和按计划时间完成分配任务。最终完成该项目实施报告，让他们对自己的项目做个总结。

1）网络部分实施

依据项目方案优化网络拓扑结构，进度规划分为3个阶段，每阶段完成不同任务。

（1）第一阶段：完成交换部分的配置，实现企业内部交换网络互通。

（2）第二阶段：在第一阶段的基础上，完成HSRP、路由和广域网部分的配置，实现企业网络可以访问互联网。

（3）第三阶段：在第二阶段基础上，完成ACL的配置，增强网络的安全性，实现安全控制。

2）系统部分实施

在网络部分实施基础上，搭建环境，全网测试能PING通，提供企业用户需求的服务，进度规划分为4个阶段，每个阶段完成不同任务。

（1）第一阶段：安装服务器的操作系统和相关系统软件（Windows Server Enterprise 2008、SQL Server 2008），以及安装所需的各种补丁。

（2）第二阶段：在第一阶段基础上，安装应用服务配置（DNS、DHCP、IIS）和IP地址配置。

（3）第三阶段：在第二阶段基础上，完成防火墙访问策略的设置、服务器的发布、Snort安装和客户端配置。

（4）第四阶段：项目联调，完成内网用户能够访问Web服务器和互联网、外网用户能够访问Web服务器、利用Snort和Acid可以检测到入侵行为。

3）软件开发部分实施

该项目软件部分以财务收费管理为核心，基于网络虚拟平台技术，将软件系统分为前台和后台两个部分进行设计和开发，进度规划分为4个阶段，每个阶段完成不同任务。

（1）第一阶段：在E-R图设计和业务流程基础上，完成数据库表设计和存储过程设计。

（2）第二阶段：完成前台界面设计，前台主要用于用户注册和登录网站、查看欠费用户信息、查询用户的相关信息以及查看站内新闻和站内公告。

（3）第三阶段：完成后台界面设计和分权限实现所需功能，后台主要用于管理员及相关工作人员对业主信息管理、物业设备维修、业主停车管理、业主费用缴费管理、费用催缴管理和合同记录保存等进行管理。

（4）第四阶段：软件系统调试，完成企业用户需求，能为企业用户解决日常业务问题提供便捷、高效的服务方式。

2.5运作（Operate）

该阶段将整个项目经过网络连通性测试、操作系统测试、网络服务测试、网络安全测试和软件系统测试后，投入使用，试用一段时间满足企业用户需求结果后，正式交付使用，搞清楚“做了什么”即结果。最终提交项目测试验收报告、系统安装说明、用户使用手册（包括账号密码清单、应用访问方法、安全操作方法）和售后支持及培训规划。图2为软件系统运行效果截图。

2.6考核评价

由于项目训练的结果是实际软硬件产品，因此不能够仅仅依靠最后的产品进行评价，必须将过程考核融入其中。在项目中设定过程里程碑，对考核要点进行定量评价，尤其对软、硬件设计过程中的设计思路进行重点评测。最后辅以成果考核，将学生设计的文档、软件程序、整体产品做整体考核，培养学生独立工作能力及团队合作能力，养成一种开发意识：过程很重要，但是没有成果的过程是没有意义的［3］。所以，我们在项目教学评测中，改变以往“总评成绩=期中考试×40%+期末考试×60%”的计算方式，而以“平时作业×30%+课堂互动×30%+（项目讲解×60%+项目组成员互评×40%）×40%”计算，加大了平时过程考核的比重，以不同形式的学习方式采用多种考核方法，增加了课程成绩数据的有效性和可靠性，使学习效果的认定更加可信。如图2所示教学评测结构图，具体说明如下：

平时作业：以课程实验目标是否达到、书写是否规范等内容的完成情况以实验报告形式进行判定。

课堂互动：以实验模块的任务功能是否完成、是否可以优化等表现情况以学习日志形式进行判定。

项目实践过程：分为两部分，一为以项目评分细则进行项目答辩，包括各种文档组织整理、项目讲解、产品实现等，占60%；二为各项目组成员根据项目表现、团队合作相互评分，占40%。

图2　教学评测结构图

3　结语

经过近两年的专业建设，运用CDIO模式优化培养高职网络工程师的人才培养体系，教学效果和教学质量都有明显提升，教师和学生之间的关系也在悄然发生变化，这使整体教学氛围显得更加融洽，也为下一步“师徒制”改革奠定基础。作为教师，不再是单纯的“传道”，而更加注重“授业”和“解惑”，学生更加愿意叫“师傅”；对于学生，不仅掌握了扎实的专业技能，而且提高了团队合作、沟通等方面的个人素养，从一名学生到合格的准职业人的转变缩短了时间，为顺利走向就业岗位成为职业人做好了准备。

在此次教学改革的基础上，面对新的环境和新的发展趋势，如何优化课程内容，以及如何将“创新创业”课程内容融入到人才培养体系中等问题，都值得我们教学团队进行下一步研究、探索和实践。

［1］龚波，廖俊国，韩雪.网络工程专业课程设置与学生就业的关系［J］.计算机教育，2015（22）：79.

［2］马平安，王瑞芳，郭凯.CDIO模式在民办高职网络工程师系列课程教学中的探索和实践［J］.电脑与信息技术，2015（23）：66.

［3］丁桂芝.CDIO12个标准本土化应用专题之五本土化应用标准5-设计-实现的经验［J］.计算机教育，2012（17）：99.

Research and Implementation of Network Engineer Training Process in Higher Vocational Education Based on CDIO

WANG Rui-fang，YU Ting，MA Ping-an，GUO Kai
（Lanzhou Foreign Language Vocational School，Lanzhou730101，Gansu）

Along with the advancement of national strategy"Internet+"，the major of computer network technology faces the new opportunities and challenges.As a teacher in a local vocational college of education，according to the change，the author proposes the talent cultivation system of“dual system，five modules，three steps”to cultivate the network engineer by CDID education mode.At the same time，this paper introduces the system cultivation practice，to provide a new thought for professional cultivation of innovative talents under the new situation of computer network technology

CDIO；the network engineer；talent cultivation system

G712.4；TP393-4

A

1671-5004（2016）03-0007-04

2016-5-11

兰州外语职业学院计算机网络技术专业建设项目（项目编号：ZY201310）。

王瑞芳（1979-），女，甘肃靖远人，兰州外语职业学院讲师，研究方向：计算机网络技术、计算机教育。俞婷（1988-），女，甘肃兰州人，兰州外语职业学院助教，研究方向：高校教育。马平安（1981-），男，甘肃临夏人，兰州外语职业学院讲师，研究方向：计算机网络技术、数据库应用技术。郭凯（1981-），男，山西洪洞人，兰州外语职业学院助教，研究方向：Web前端开发技术。