CDIO理念下数字电子技术翻转课堂构建探索

颜闽秀　樊立萍　薛必梅

摘 要：文章在CDIO工程教育模式背景下，结合翻转课堂的内涵、特点，对数字电子技术课程教学改革进行研究。首先分析了数字电子技术教学现状，进而将CDIO教育理念和翻转课堂融会贯通，将工程项目设计贯穿整个教学过程，按翻转课堂方式进行教学活动，从理论教学、实验教学和考核方式等方面对教学改革进行分析与尝试，为学生后续专业课的学习奠定基础。

关键词：翻转课堂；CDIO；工程教育；数字电子技术

一、 数字电子技术教学现状

数字电子技术是我们信息学院的一门重要的专业基础课。随着社会的发展和高等教育不断改革，多年来数字电子技术在课程建设、教学改革等方面取得了许多成果，但仍存在以下问题：

在教学过程中教师没有注重构建课程的体系结构，导致学生学习目标不明確，只是孤立地记忆各章节所涉及的概念、单个元件的使用，很难引起学生的兴趣，因而无法调动学生的主观能动性，毕业生就业后缺少电子系统工程知识及认知能力。另外，配套的实验也以验证性实验为主，缺少工业中电子产品的调试及测试能力。对学生的评价机制单一，无法激发学生的创造性。数字电子技术仍以期末卷面考试为主要评价依据，无法体现“知识+技能+态度”的考核方式。

二、 CDIO理念下数字电子技术翻转课堂教学模式研究

近年来CDIO教育模式是国际工程教育改革的新成果。CDIO教育注重培养学生掌握扎实的工程基础理论与专业知识，在此基础上将教育过程放到工程领域的具体情境中，培养学生的综合素质能力。其培养目标不仅强调工程师从事产品系统开发的能力，同时强调工程师的社会责任。

翻转课堂是让学生课前利用网络教学平台学习，在教师指导下，尝试对知识进行理解，课堂中，师生开展分析与讨论活动，加深学生对知识的理解，在教师的引导下，帮助学生学习复杂而系统的科学知识，评价方式更加多元化。美国富兰克林学院的Robert Tallbert教授在许多课程中应用翻转课堂教学模式并取得良好的教学效果。

由翻转课堂教学模式支撑实践CDIO视野下的课堂教学设计是一种新的教学模式探索。该模式是在CDIO实施过程中开展以学为中心，基于项目的主动学习的翻转课堂教学模式，师生共同努力利用丰富的教学资源完成教学任务，确保理想目标的实现。借鉴CDIO从产品研发到产品运行的工程项目周期和评价系统标准，确保整个翻转课堂的可控性。

通过分析数字电子技术这门课的特点，将CDIO理念与翻转课堂融合在课程教学改革中。

（一） 以提高学生自主学习和创新能力为目标的理论教学方法的改进

翻转课堂的教学模式是通过计算机辅助教学完成知识传递这一个阶段的任务，教师的重心则是放在帮助学生内化吸收，帮助学生解决自己无法解决的问题，做到有针对性的教学设计。因此，在理论教学中，将CDIO理念引入翻转课堂。课前，学生通过课前观看视频、网络资料，完成对基本概念、基本数字电路的理解，遇到无法解决的问题可以通过QQ群向同学或老师求助，课中教师按照提出问题、分析问题和解决问题的讲授层次，精心组织教学内容，强调把工程师职场环境作为教学环境，通过分组讨论或训练题激发学生对数字电路更深层次的思考，不但开阔学生视野，更锻炼了学生的团队合作精神。课后学生通过网络平台测试提交作业、研究报告等，教师可以更全面地掌握学生学习情况，有助于实现个性化指导。

（二） 基于项目式的实验教学方法改进

针对实验课堂时间紧、任务重的缺点，可以在网络上搭建虚拟实验平台，实现以虚补实、以实验虚的模式。学生借助虚拟实验平台，可以进行器件的选择、电路连接等，使学生有更多接触实践的机会。在实验难度上增加项目式实验内容，让学生成为学习的主角，有效提高学生实践能力和创新精神。

（三） 多元化的考核方式

改革考核方式，传统的课程考核方式是期末理论考试、出勤、作业和测验加权得出学生的成绩，CDIO模式下翻转课堂教学模式已不适用这种传统的评价方式。与之相配合的是建立全方位、全过程的多元考核方式，该方式包括阶段性评价与总结性评价两个维度，每个维度又详细设置多个考核指标，详见下表1所示。这种模式能及早发现教学过程中的问题，同时全方位引导和培养学生勤于思考、会研究、敢于质疑、决定和呈现的能力。

三、 结语

本文详细介绍了基于CDIO理念的数字电子技术翻转课堂教学改革方案，通过新的课程教学方式的实施，激发学生的学习兴趣，提升学生的工程实践能力，为社会培养出更多高质量的工程技术人才。

参考文献：

[1]汤敏.基于CDIO模式的数字电子技术教改初探[J].中国教育技术装备，2012（6）：81-82.

[2]李志义，朱泓，刘志军，等.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014（2）：29-34.

[3]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育，2014（17）：7-10.

[4]张园，钟志通，刘淑波，等.“自动控制原理”课程CDIO翻转课堂教学模式[J].电气电子教学学报，2017，39（2）：107-110.

[5]郭玲.“翻转课堂+CDIO”教学应用模式研究[J].广州职业教育论坛，2016，15（2）：26-31.

作者简介：

颜闽秀，樊立萍，辽宁省沈阳市，沈阳化工大学信息工程学院；

薛必梅，安徽省滁州市，滁州市实验小学。