基于CDIO模式的“电子技术综合设计”课程改革

2011-08-15陆继庆

电气电子教学学报 2011年5期

陆继庆，徐庆

(成都信息工程学院电子工程学院，四川成都 610225)

我国高校工程专业所培养的很多毕业生缺乏团队合作意识，难以适应现实企业的需要。据麦肯锡咨询公司(McKinsey Global Institute)的研究报告统计［1］，我国的工科毕业生只有不到10%适合在跨国公司工作。

为了满足工业生产领域的需求，以培养应用型高级工程人才为目标的高校，必须主动调整其人才培养模式，对现有的教学模式进行改革，按企业产品开发的要求重新设计实验内容，按CDIO的教学模式进行教学改革［2］。它是做中学原则和基于项目的教育和学习的集中体现，以适应全球经济快速发展的需要，培养出具备工程师素质的毕业生。

1 课程改革目的

改革“电子技术综合设计”课程，旨在培养学生综合运用专业知识的能力;培养他们思考问题的逻辑性、灵活性与广泛性，培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神。该课程要求学生树立起工程的概念，同时了解在完成工程的过程中，所涉及到的相关内容。使学生了解作为一名工程师，不仅需要具有相关的技术技能，同时更重要的是具有工程师的职业道德、团队合作能力、书面及口头交流能力、资料的使用及查阅能力等，还有自我学习和管理等相关能力。使学生在系统分析与设计、整机联调、计算机辅助设计、信息处理、文档写作和团队合作等方面的能力都有一个质的飞跃，为今后从事电子信息技术工作积累实践经验。

通过课程改革，不仅可以培养学生具有扎实的专业基础、系统思维的工程素质及高尚的职业道德并符合社会需要的应用型人才，还可以建立符合专业培养目标的项目集合，规范教学模式，建立有经验的教学队伍。

2 课程改革措施

1)实验项目的构建

参考社会上的实际工程，我们为学生设计了综合电子信息类专业的多门理论课程，其中融入了工程设计理念，构成了适用于各专业的项目集合。其内容应使本科学生能在48学时内完成其项目的分析、设计(软硬件)、制作、调试及文档写作。课题类型主要是包含有数据采集、自动控制、数字显示、数据传输和信号处理等方面知识的模拟和数字信号综合处理系统。教师在课题中应该设置基本要求、提高要求和思考题等;还应该从实际工程中经常用到的行业规范中选择重要的部分用于教学，从而使学生在原理设计、实物制作、文档写作和语言表达等方面更加规范。

2)课程内容的组织

在实验过程中，要求学生2～3人一组完成项目，自然班内应避免出现两个小组的方案完全相同。教师根据进度穿插完成项目讲解、实施方法、设计常识、规范和技巧的讲解。学生根据自己所选定的题目要求，在教师指导下完成:调研、讨论、设计、实施和总结的全部过程。按工程要求进行项目分析、拟定《项目计划书》;在计算机上完成原理设计、电路PCB板设计、程序设计，然后撰写《设计说明书》;经过选定元器件、制板、组装、焊接和调试等环节，最终完成实验样机，完成《安装调试说明书》和《使用说明书》等文档写作;最后还要进行演讲答辩。

3)教学方法的改进

“电子技术综合设计”授课在CDIO模式框架内进行，需将CDIO精神灵活地贯穿于教学活动中，要突出以学生为中心的观念。教师可以提出问题引导学生思考研讨，可以采用宣讲方案和讨论方式，增加实践动手机会。在教学过程中教师不仅要引入工程的概念，而且要按照企业的规范和工程的标准严格要求学生的行为。

为了统一授课形式，规范教学行为，教师课前应当试做每个实验，总结实验经验，找出重点和难点。在教学过程中，融入CDIO工程教育模式，以学生动手为主，教师辅导为辅的方式进行。在教学中需采用一体化学习和主动学习方法［3］。

4)考核方法的完善

我们采用了考勤、平时作业、作品演示、报告文档和演讲等内容的综合考评。在考评时突出团队的作用，作业、作品和报告以团队评分，组员的成绩完全相同。这样的评分方式，可以更真实地评价学生的综合素质。

5)培养计划的优化

我校2006版本科生培养计划中，“电子技术综合设计”课程安排在第七学期。在这一学期，学生忙得没有时间深入进行实践，学习积极性不高。我们在新修订的2010版培养计划中，将本设计课提前放到第五学期开设。在新的培养计划下，学生已经完成了“C语言程序设计”、“电路分析基础”、“模拟电子技术”、“高频电子线路”、“信号与系统”和“微处理器与微计算机系统”等相关专业基础课程的学习，具备了一定的设计能力，又有足够的时间和精力深入地进行实践。学生在此课程里制作成功具有一定功能的实用产品，既利于巩固所学到的专业知识，又锻炼了综合设计能力。