CDIO工程教育理念融入电类专业基础实验教学改革探索

摘 要： 本文介绍了CDIO工程教育理念的基本概念，对传统电类基础实验教学存在的问题进行了分析，从实验教学的内容、教学手段、方法考核等方面进行了探讨和改革。

关键词： CDIO 电类专业 基础实验教学改革

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，它由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究组织经过四年的探索研究，所创立的一种新型、高效的工程教育理念，并已在国际上众多工程教育改革中进行了逐步推广。这种模式注重扎实的工程基础理论和专业知识的培养，通过每一门课程，每一个模块，每一个教学环节落实产业对能力的要求，满足产业对工程人才质量的要求。本文将CDIO工程教育理念引入到电类专业基础实验课程的教学中，对学生专业技术能力和工程能力的培养具有非常重要的意义。

1.传统基础实验教学存在的问题

1.1实验教学内容和方法单一

传统电类专业基础实验教学，多以验证性实验为主，设计综合性实验偏少，学生在做实验过程中基本上是按照规定的步骤操作，对实验原理和实验中元器件的参数识别、性能测试和选用等不能理解和掌握，这种机械式的实验操作学生几乎不需要做什么思考，极大地限制了学生求知的热情和创造性思维，也逐渐失去了实验教学的意义。

在实验教学方法上，长期以来基础实验教学和理论教学一样，采用灌输式和填鸭式的教学方法.教师先从实验目的、实验仪器、实验内容到实验步骤、数据处理等都做了详尽的讲解和演示之后，再让学生仿照着练习，这种教学方式过于单一使得学生实验提不起兴趣，严重影响其学习的积极性。

1.2实验教学的考核方法不严谨、不科学

长期以来，传统教学中一直存在重理论轻实践的倾向。我校以前的电类专业基础实验并没有单独的学分。实验课老师根据学生的实践操作能力和完成实验报告的情况给一个实验课分数，其成绩占到总课时的20%。整个实验课的评价体系主要看学生课前是否预习，是否完成实验内容，实验数据是否合理，对实验数据的分析是否恰当等，实际上这种评价方式存在一些缺陷。仅仅从实验报告来看，其并没有考查到学生的实际操作情况和独立思考的能力，使得学生对实验课的重视程度大大下降。

2.CDIO工程教育理念融入电类专业基础实验教学改革探索

2.1教学内容的多元化

根据CDIO工程教育理念，将实验环节与产品开发生命周期——构思、设计、实现和运作紧密结合起来，参考CDIO工程教育能力大纲的内容，设计适合电类专业的CDIO实验课程体系，全面培养学生个人能力、人际沟通能力、专业应用能力、产品和系统的构建能力，与电子信息行业对人才的需求保持一致。实验课程体系可分解为4个层次：基础性实验、设计性实验、综合性实验和专业创新性实验。

第1层次——基础性实验，重点是培养学生相关学科的基本实验技能、操作规范和动手能力，增强实践意识，加深对理论课程教学内容的理解；

第2层次——设计性实验，是基础性实验的延深，侧重对专业技能的掌握，侧重于学生分析问题、解决问题的能力，以及初步的系统分析和设计能力的培养；

第3层次——综合性实验，面向就业岗位的技术需求，侧重于学生对专业应用能力、工程推理和解决问题能力的培养；

第4层次——专业创新性实验，注重学生团队协作能力、创造性能力的培养，提高学生理论运用及工程实践的能力。

2.2评价方式的多元化

CDIO主张不同的能力用不同的方式进行考核，建立多样化的考核方式。为了能够科学地、合理地对学生的动手能力、交流与沟通能力、解决问题能力、团队合作能力和创新能力等进行考核，在电类专业基础实验课程考核评价中，我们采用笔试（闭卷、开卷、小论文、大作业、项目设计、调查报告、实验设计报告）、口试、实际操作等多种方式相结合的形式，如：基础理论题，用于闭卷考试，主要检验学生对基础理论掌握的牢固程度；综合论述题，用于开卷考试，主要测试学生对学科课程的理解运用能力。在命题方式上采取任课教师、外部教师、课题组教师、学习组学生等共同参与的方式组题，如：倡导班级学生组成几个命题小组，根据教师的要求及试卷的题型、题量、分值、重点和难度，分别完成多套命题，由教师选优整合，形成最终考核试题，能更好地促进学生平时学习、自主复习和创新思维。

2.3教学手段的多元化

CDIO工程教育理念强烈提倡教师要激发学生的学习兴趣，使学生能够主动地学习。以创新实践能力培养为核心，充分利用现代教育技术，将传统的课堂授课、计算机仿真技术、网络教学结合起来，吸取各种教学手段的优点，形成多元化教学模式。

这项工作可以从两个方面着手，其一，借助Multisim软件，教师依据教学大纲要求，实时地针对每个必修的实验内容，采用此软件完成独立的仿真系统，通过网络提供给学生，作为学生的预习参考。这样学生在实验前通过自学Multisim软件，对将要进行的实验题目预仿真，理解实验内容。其二，借助Labview虚拟仪器开发软件，针对学生难于操作和掌握的实验仪器如示波器、函数信号发生器等，设计出具有相同版面功能的虚拟仪器并共享到网络中，这样可以方便学生在非实验室练习实验仪器的使用。

3.结语

本文分析了传统基础实验教学存在的不足，基于CDIO先进的教育理念，提出了几点建议，推进实验教学改革。实验教学改革是一项长期、复杂的任务，在实验教学改革过程中，要不拘一格，适应社会发展的要求，培养出科技发展需求的人才。

参考文献：

[1]胡继专.电类课程实验教学改革探索[J].日肃联合大学学报（自然科学版），2009.07.

[2]韩绍程，罗长杰.基于CDIO工程教育理念的电类基础实验教学改革探索[J].实验室科学，2011.08.

[3]郭皎，应宏，陈晓峰.基于CDIO的计算机专业实验教学改革[J].实验技术与管理，2011.02.