基于CDIO电子类创新实践课程体系的设计与实施

许宣伟　罗凯（电子科技大学成都学院　四川成都　611713）



基于CDIO电子类创新实践课程体系的设计与实施

许宣伟罗凯
（电子科技大学成都学院四川成都611713）

摘要：创新实践课程是结合我院实际情况，依托CDIO理念设置的一门工科类综合性课程。课程包含技能和创新两大核心主线内容，通过对相关传统课程的优化及融合，通过设置初级、中级、高级三个教学层级，由简入繁循序渐进的展开教学，使学生在掌握必须的理论知识和实践技能的同时具备一定的发散思维和创新能力，并达到能以个人或以团队为单位独立完成简单项目的层次，以适应培养具有实践能力和创新能力人才的战略。

关键词：CDIO创新教学实践

一、目前常规教学的现状及存在的主要问题

我国要实施创新驱动发展战略，强调创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置。以创新的新成果为加快转变经济发展方式、调整产业结构、提高社会生产力开辟新的空间，以科技改革发展的新突破实现经济社会发展的新跃升。

在此社会背景前提下，电子信息类科技的发展和革新，需要大量创新人才去推动整个产业的发展。当前电子类人才培养过程当中，创新实践环节有待加强，主要体现在如下几个方面：实验课程较大部分都是以验证为主，学生做实验都是按部就班按照老师指定的内容和方法去完成，没有达到“授之于渔”的效果；缺乏创新性实践平台和积木式实践模式的设计；未实现实践课程之间的深度整合和实践课程之间的内在联系的研究，造成实践课程本身的设置的目地性不明确；阶段性的创新实践成果任务不明确，学生无法明确在不同的阶段用什么样的技术能实现创新；缺少创新性实践教学的配套教学资源，如：指导书、教学视频、教学PPT等；实践课程缺乏横向延展性引导，无法使得学生利用横向技术与现有技术进行整合实现创新的可能。

二、改革思路与措施

以CDIO为改革基础，构建“技能与创新”双线实践体系架构，以电子积木创新实践模式构建阶段性创新成果，逐级递增核心控制电路难易程度，形成初、中、高三个创新实践难易层次。通过三个层次学习以后，引导学生的技术横向延展，拓展学生的技术创新思维。在具体实施局部实践课程内容时注重以项目为中心，充分体现学生“做中学”，实现理论与实践的融合。主要内容如下：

1．在内容上该课程整合和扩充了现有的《电路分析》、《模拟电路》、《电子技能实训》、《电子技术基础》的内容。将原来独立出现的各个课程相关部分进行融合后作为实验创新课程的第一个部分《多谐振荡器的制作与研究》和《计数器的制作与研究》。进而引出装配、焊接、调试等相关技能进入本课程的第二部分《音频功放和收音机的制作与研究》。这些内容完全采用开放模式，充分调动学生的探索能力和动手能力，以使学生认识到电路在物理结构上的多样性，逐步加强对学生自主探索自主创新能力的培养。

2．扩展现有《C语言》的内容，在原课程的基础上结合硬件控制电路，进行针对性的嵌入式C语言实训作为创新实践的第四部分《C语言硬件体验课程》环节。通过这一部分的学习，将会使学生了解嵌入式C语言编程同普通C语言编程的区别、嵌入式C语言编程的一些特点以及嵌入式C语言程序的调试方法。

3．扩充了现有的《PCB版图设计》的内容，让学生了解设计PCB的全套流程并掌握能够用于实际工业生产的PCB板的绘制规则，并将学生的设计中选择品质较高的进行加工制造，让学生体会到PCB版图设计的真实感并增强学生的成就感，激发学生对后续课程的学习热情。

三、特色与创新

1．教学理念的特色与创新

以CDIO为改革基础，构建“技能与创新”双线架构，打破传统理论课和实验课之间的界限将两者深度融合，实现理论和实验相互交融共同学习的局面，以电子积木创新实践模式构建阶段性创新成果，逐级递增核心控制电路难易程度，形成初、中、高三个创新实践难易层次。通过三个层次学习以后，引导学生的技术横向延展，拓展学生的技术创新思维。在具体实施局部实践课程内容时注重以项目为中心，充分体现学生“做中学”，实现理论与实践的融合。最终本项目的改革达到学练思三者的相结合。

2．教学内容的特色与创新

结合CDIO工程教学体系和我系学生的实际情况，对目前电路分析、模拟电路、数字逻辑电路、电子技能实训、电子技术基础实验、集成电路应用实验、现代电子综合实验、电子装配实训等课程进行有机的整合形成一门实践和理论融合，既包含传统技能又注重培养学生的独立思考能力、探索能力和创新能力的创新型课程。

3．考核办法的特色与创新

创新实践课程教学实现模块化教学方式，考核方法以分段形式考核，并且每个阶段学生自己都有属于自己的作品，并且每个阶段以“实物作品+相关报告或论文+现场答辩”相结合的方式进行考核。

4．解决学生硬件实验条件的特色与创新

学生经过创新实践课程学习以后，都有一套电子积木平台，这个硬件平台在今后的学习过程当中，每个学生都可以用来完成软件和硬件的实验，这样可以解决目前硬件条件不足的现状。

5．教学手段的特色与创新

采用“先实验再分析，兴趣引导，勤思考亲探索”的引探教学法，以实例为引导，注重培养学生的动手能力、表达能力、协作能力、自学探索能力及创新能力。教学过程中可以采用实际案例驱动、实际项目驱动、团队教学、分组教学、互动式、讨究式、分阶段、分层次教学等多种教学手段。

6．教学团队组织形式特色与创新

创新实践课程教学本身是有多个模块化的教学内容构成的，包括：设计、制作与调试、程序编写等教学内容。因此，教学不是由一名实验教师完成，而是由实验教师团队共同完成，实验教师可根据自己的特长，完成相对应的教学内容。

四、结论

通过已经展开的教学实践所取得的实际教学效果、对学生进行问卷调查等反馈回的信息可得出结论：创新实践课程所引入的各项改革在教学实践中能够让学生较好较快的掌握各个知识点及各个操作技能，并且能够较灵活的将所掌握的知识和技能运用到解决其他类似的问题中去，基本实现了知识技能线（掌握知识技能）和创新线（能灵活运用学到的知识技能解决其他类似的问题）的同步发展。