CDIO教学模式下电子实习教学改革与实践

孙立辉 王海彪

[摘要]CDIO工程教育理念注重学生基础知识、个人能力和团队协作能力的培养，在此背景下进行的教学改革必须以学生为主体，激发学生独立思考和自主学习的能力，同时，要把强化创新实践能力的课程与现有课程融合，强调实践环节。此外，要运用“个人表现+团队表现”的考核方式，锻炼学生个人综合能力和团队协作能力。

[关键词]电子实习  CDIO模式  教学改革

[作者简介]孙立辉（1976- ），男，吉林榆树人，吉林化工学院信息与控制工程学院电工电子教学与实验中心副主任，副教授，研究方向为电子技术、单片机应用、信号检测;王海彪（1979- ），男，吉林松原人，吉林化工学院化工与材料工程學院副书记，讲师，研究方向为思想政治教育。（吉林  吉林  132022）

[中图分类号]G712    [文献标识码]A    [文章编号]1004-3985（2014）35-0132-01

一、引言

高等教育最主要的职能之一是服务社会，这就要求我们在教育过程中，除了传授理论知识，更应注重学生实践能力的培养。目前，高等院校培养大批接受良好工程教育，具有坚实基本工程素养和卓越创新能力的未来工程师是国家走新型工业化道路、建设创新型国家战略目标的必然要求。

2000年，经过4年的探索研究，由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学发起的CDIO教育模式得以创立， 即“构思—设计—实施—运作”的模式。在这种教学模式下，教师突破了传统教学中只重视学生的基础知识和基本技能学习的弊端，更加注重学生团队协作和创新精神的培养。通过在教学过程中设置一系列项目并加以实施运作，将学生的整个课程体系有机地结合起来，不仅可以促进学生对该课程的系统学习，还可以提升学生的工程实践能力。

电子实习是吉林化工学院信控学院（以下简称我院）各专业学生在完成专业基础课程之后开设的一门综合实践课程。通过该课程的学习，学生不仅能巩固所学的基础知识，更能培养运用综合知识的能力、工程实践能力和创新能力，但就整体而言，该实践课程还缺乏综合性、设计性的教学内容，不能满足国家对人才培养的综合要求，更无法达到国家提出的卓越工程师教育培养计划的要求。因此，我院引入了CDIO工程教学理念，对电子实习课程进行了必要的教学改革。

二、电子实习教学中存在的问题

我院电子实习教学中存在一系列问题：首先，教学理念落后。在电子实习的整个教学中，仍以传统的灌输式教学方法为主，教师只重视讲内容而忽视了学生接受知识的能力和自主获取知识的能力。其次，教学内容陈旧。以往电子实习的内容主要包括基础知识的学习、计算机仿真、系统焊接与调试三个方面。实习的内容都已陈旧，很难激发学生的学习兴趣。此外，教学方法单一。电子实习讲解与理论课一样，教师只通过板书进行讲解，缺少多媒体等先进教学手段的使用，教学效果不理想。同时，考核方式不合理。电子实习成绩主要以出勤情况、平时表现、作品质量、实习报告和开卷考试等几方面成绩综合而成，在整个考核过程中，客观成绩比重较大，不能全面反映一个学生的综合能力。

三、CDIO工程教育理念下的教学改革

根据本校电子实习的实际条件，我院在电子实习的教学改革中注重引入和借鉴CDIO工程教育理念，具体体现在以下几个方面：

1.以学生为主体，激发学生独立思考和自主学习的能力。首先，树立以学生为主体的教学理念。在整个教学过程中，要教会学生如何学习。例如，在讲解基础知识部分时，教师不亲自讲解，而是鼓励学生讲解。教师把相关任务下发给学生后，让学生先预习，然后让学生上讲台讲解以前课程中学过的相关知识，最后教师作补充。通过这样的方式，一方面，学生可以展示他们对知识点的理解，大大提高了学生自主学习能力;另一方面，教师可以观察学生在知识理解上的盲点，有利于及时查漏补缺。其次，倡导“做中学”的教学理念，注重对学生的引导和启发，让学生在动手过程中学会思考，提高学生的自主学习能力。

2.把强化创新实践能力的课程与现有课程融合，强调实践环节。在整个教学过程中，教师要整合所学知识，设置合适的项目，让每个学生都有一个完整的项目经历。第一，把项目作为主线贯穿课程教学的全过程。所有的教学内容都以项目的形式呈现出来，学生实施项目的过程也是回顾和掌握知识的过程。教学过程流程如133页图所示。由于所设置的项目包含的内容丰富，需进行细分，并纳入到课程的各个章节中，因此在讲解课程时，只大致介绍项目的功能和每个部分的组成，让学生带着疑问学习，这样可以加深理解。第二，不同专业的学生设计不同的项目。由于本校对信控学院和机电学院各专业的学生进行电子实习，所以，为信息与控制工程学院的学生多设置与电类相关的项目，为机电工程学院的学生多设置与机械类相关的项目。通过这样的设置可以让学生对专业知识有更深层次的掌握。第三，组建合理的项目小组。根据班里的人数设置小组，学生根据自己的特长自由组队。根据老师布置的项目，把项目细分成几个部分：资料查阅、统筹协调、原理设计等。小组的每个学生分别承担其中一部分。通过这样的项目小组，培养学生的团队精神。学生从确定方案到项目设计以及项目调试都独立完成。教师只提供必要的理论支持和帮助。这样可以培养学生的工程设计能力和协作能力。

3.“个人表现+团队表现”的考核方式，锻炼学生个人综合能力和团队协作能力。在学生成绩的考核上，加入了考核学生在团队中的表现及作用。每个项目需要团队里的每个成员团结协作才能圆满完成。学生电子实习成绩的评定包括两大部分：个人成绩（占50%）和团队成绩（占50%）。其中个人成绩主要包括出勤情况、自己负责部分的质量。团队成绩是团队在项目实施过程中的整体表现，团队精神越好，表现越突出，则个人成绩也就越高。考虑到有些学生在项目中的积极作用，教师可有额外加分。通过这种考核方式，不仅培养了学生的动手能力，更可以培养学生的团队精神，更好地激发学生的创造力。

四、改革后的教学效果

进过实验中心教师们的共同努力，我院在2011～2012年度对电子实习进行了各个环节的改革，并在两个学期内，在两个学院30多个自然班的电子实习过程中进行了尝试，受到了老师和学生的高度赞誉。第一，学生获取知识的能力得到了锻炼。整个项目过程中，所有的项目成员都参与进来。为了完成项目，项目成员必须通过各种途径查阅大量相关资料，相互交流，论证，最后确定出合理的设计方案。通过这样一系列的过程，学生获取知识的能力都得到了提高。第二，提高了学生解决问题的能力。电子实习是提高个人能力的一个环节，特别是电路的设计、焊接和最后的调试阶段。在焊接电路时，学生必须仔细辨认元件的极性，合理安排元件的位置，熟练而细心地焊好每一个连接点。在调试过程中，一旦遇到故障，需要学生利用相关的仪器仪表进行反复检测，逐一排查，耐心调试。整个完成项目的过程也是一个不断发现问题和解决问题的过程。第三，提高了学生团队协作能力。电子实习的成绩考核把团队的表现纳入进来。所以团队的表现直接影响到最终成绩。因此，项目中的每个成员必须承担责任，完成好自己的任务，这无形中提高了学生的团队协作能力。

五、结语

我院通过把CDIO工程教育理念引入电子实习教学，加强了对学生的基础知识、个人能力、团队协作的培养。改革后的电子实习，以学生为主体，激发了学生独立思考和自主学习的能力;采用以能力培养为目标的教学理念，把项目引入教学;改变了以往的教学模式，采用了“做中学”的教学手段;改变了成绩考核方式，把学生在项目中的协作能力纳入考核，更加全面地衡量学生的能力。实践证明，在电子实习中引入CDIO工程教育理念，极大地提高了学生的工程实践能力，教学效果明显增强。

[参考文献]

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[2]牛耀国.电子实习教学改革和实践探索[J].实验与探索，2008（6）.

[3]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）.