CDIO教學模式下電子實習教學改革與實踐

孫立輝 王海彪

[摘要]CDIO工程教育理念注重學生基礎知識、個人能力和團隊協作能力的培養，在此背景下進行的教學改革必須以學生為主體，激發學生獨立思考和自主學習的能力，同時，要把強化創新實踐能力的課程與現有課程融合，強調實踐環節。此外，要運用“個人表現+團隊表現”的考核方式，鍛煉學生個人綜合能力和團隊協作能力。

[關鍵詞]電子實習 ?CDIO模式 ?教學改革

[作者簡介]孫立輝（1976- ），男，吉林榆樹人，吉林化工學院信息與控制工程學院電工電子教學與實驗中心副主任，副教授，研究方向為電子技術、單片機應用、信號檢測;王海彪（1979- ），男，吉林松原人，吉林化工學院化工與材料工程學院副書記，講師，研究方向為思想政治教育。（吉林 ?吉林 ?132022）

[中圖分類號]G712 ? ?[文獻標識碼]A ? ?[文章編號]1004-3985（2014）35-0132-01

一、引言

高等教育最主要的職能之一是服務社會，這就要求我們在教育過程中，除了傳授理論知識，更應注重學生實踐能力的培養。目前，高等院校培養大批接受良好工程教育，具有堅實基本工程素養和卓越創新能力的未來工程師是國家走新型工業化道路、建設創新型國家戰略目標的必然要求。

2000年，經過4年的探索研究，由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所大學發起的CDIO教育模式得以創立， 即“構思—設計—實施—運作”的模式。在這種教學模式下，教師突破了傳統教學中只重視學生的基礎知識和基本技能學習的弊端，更加注重學生團隊協作和創新精神的培養。通過在教學過程中設置一系列項目并加以實施運作，將學生的整個課程體系有機地結合起來，不僅可以促進學生對該課程的系統學習，還可以提升學生的工程實踐能力。

電子實習是吉林化工學院信控學院（以下簡稱我院）各專業學生在完成專業基礎課程之后開設的一門綜合實踐課程。通過該課程的學習，學生不僅能鞏固所學的基礎知識，更能培養運用綜合知識的能力、工程實踐能力和創新能力，但就整體而言，該實踐課程還缺乏綜合性、設計性的教學內容，不能滿足國家對人才培養的綜合要求，更無法達到國家提出的卓越工程師教育培養計劃的要求。因此，我院引入了CDIO工程教學理念，對電子實習課程進行了必要的教學改革。

二、電子實習教學中存在的問題

我院電子實習教學中存在一系列問題：首先，教學理念落后。在電子實習的整個教學中，仍以傳統的灌輸式教學方法為主，教師只重視講內容而忽視了學生接受知識的能力和自主獲取知識的能力。其次，教學內容陳舊。以往電子實習的內容主要包括基礎知識的學習、計算機仿真、系統焊接與調試三個方面。實習的內容都已陳舊，很難激發學生的學習興趣。此外，教學方法單一。電子實習講解與理論課一樣，教師只通過板書進行講解，缺少多媒體等先進教學手段的使用，教學效果不理想。同時，考核方式不合理。電子實習成績主要以出勤情況、平時表現、作品質量、實習報告和開卷考試等幾方面成績綜合而成，在整個考核過程中，客觀成績比重較大，不能全面反映一個學生的綜合能力。

三、CDIO工程教育理念下的教學改革

根據本校電子實習的實際條件，我院在電子實習的教學改革中注重引入和借鑒CDIO工程教育理念，具體體現在以下幾個方面：

1.以學生為主體，激發學生獨立思考和自主學習的能力。首先，樹立以學生為主體的教學理念。在整個教學過程中，要教會學生如何學習。例如，在講解基礎知識部分時，教師不親自講解，而是鼓勵學生講解。教師把相關任務下發給學生后，讓學生先預習，然后讓學生上講臺講解以前課程中學過的相關知識，最后教師作補充。通過這樣的方式，一方面，學生可以展示他們對知識點的理解，大大提高了學生自主學習能力;另一方面，教師可以觀察學生在知識理解上的盲點，有利于及時查漏補缺。其次，倡導“做中學”的教學理念，注重對學生的引導和啟發，讓學生在動手過程中學會思考，提高學生的自主學習能力。

2.把強化創新實踐能力的課程與現有課程融合，強調實踐環節。在整個教學過程中，教師要整合所學知識，設置合適的項目，讓每個學生都有一個完整的項目經歷。第一，把項目作為主線貫穿課程教學的全過程。所有的教學內容都以項目的形式呈現出來，學生實施項目的過程也是回顧和掌握知識的過程。教學過程流程如133頁圖所示。由于所設置的項目包含的內容豐富，需進行細分，并納入到課程的各個章節中，因此在講解課程時，只大致介紹項目的功能和每個部分的組成，讓學生帶著疑問學習，這樣可以加深理解。第二，不同專業的學生設計不同的項目。由于本校對信控學院和機電學院各專業的學生進行電子實習，所以，為信息與控制工程學院的學生多設置與電類相關的項目，為機電工程學院的學生多設置與機械類相關的項目。通過這樣的設置可以讓學生對專業知識有更深層次的掌握。第三，組建合理的項目小組。根據班里的人數設置小組，學生根據自己的特長自由組隊。根據老師布置的項目，把項目細分成幾個部分：資料查閱、統籌協調、原理設計等。小組的每個學生分別承擔其中一部分。通過這樣的項目小組，培養學生的團隊精神。學生從確定方案到項目設計以及項目調試都獨立完成。教師只提供必要的理論支持和幫助。這樣可以培養學生的工程設計能力和協作能力。

3.“個人表現+團隊表現”的考核方式，鍛煉學生個人綜合能力和團隊協作能力。在學生成績的考核上，加入了考核學生在團隊中的表現及作用。每個項目需要團隊里的每個成員團結協作才能圓滿完成。學生電子實習成績的評定包括兩大部分：個人成績（占50%）和團隊成績（占50%）。其中個人成績主要包括出勤情況、自己負責部分的質量。團隊成績是團隊在項目實施過程中的整體表現，團隊精神越好，表現越突出，則個人成績也就越高?？紤]到有些學生在項目中的積極作用，教師可有額外加分。通過這種考核方式，不僅培養了學生的動手能力，更可以培養學生的團隊精神，更好地激發學生的創造力。

四、改革后的教學效果

進過實驗中心教師們的共同努力，我院在2011～2012年度對電子實習進行了各個環節的改革，并在兩個學期內，在兩個學院30多個自然班的電子實習過程中進行了嘗試，受到了老師和學生的高度贊譽。第一，學生獲取知識的能力得到了鍛煉。整個項目過程中，所有的項目成員都參與進來。為了完成項目，項目成員必須通過各種途徑查閱大量相關資料，相互交流，論證，最后確定出合理的設計方案。通過這樣一系列的過程，學生獲取知識的能力都得到了提高。第二，提高了學生解決問題的能力。電子實習是提高個人能力的一個環節，特別是電路的設計、焊接和最后的調試階段。在焊接電路時，學生必須仔細辨認元件的極性，合理安排元件的位置，熟練而細心地焊好每一個連接點。在調試過程中，一旦遇到故障，需要學生利用相關的儀器儀表進行反復檢測，逐一排查，耐心調試。整個完成項目的過程也是一個不斷發現問題和解決問題的過程。第三，提高了學生團隊協作能力。電子實習的成績考核把團隊的表現納入進來。所以團隊的表現直接影響到最終成績。因此，項目中的每個成員必須承擔責任，完成好自己的任務，這無形中提高了學生的團隊協作能力。

五、結語

我院通過把CDIO工程教育理念引入電子實習教學，加強了對學生的基礎知識、個人能力、團隊協作的培養。改革后的電子實習，以學生為主體，激發了學生獨立思考和自主學習的能力;采用以能力培養為目標的教學理念，把項目引入教學;改變了以往的教學模式，采用了“做中學”的教學手段;改變了成績考核方式，把學生在項目中的協作能力納入考核，更加全面地衡量學生的能力。實踐證明，在電子實習中引入CDIO工程教育理念，極大地提高了學生的工程實踐能力，教學效果明顯增強。

[參考文獻]

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