CDIO模式下的应用型电子技术实践教学改革研究
2018-10-30郑欢欢白鱼秀
郑欢欢 白鱼秀
摘 要: 针对电子技术实践教学的不足,运用先进的CDIO工程教育理念,结合应用型人才培养方式,本文构建了以实验、课程设计、开放实验室和电子设计大赛为主体的实践教学体系,实现了“教师为主导,学生为主体”的教育理念,培养了学生“自主、合作、探究”的学习意识。
关键词: CDIO模式;电子技术实践教学;教学改革
CDIO工程教育模式是国际工程教育改革的最新成果,与我国的应用型教育理念不谋而合。电子技术课程作为一门工程实践型专业基础课程,应用CDIO模式进行实践教学能让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程,从而实现培养学生系统工程技术能力,以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力的目的。
一、 电子技术教学中存在的问题
近年来,高校教育意识到了实践教育的重要性,因此在电子技术课程体系建设上已经有所改变,课程的教学方式上也有了一定的改革。比如,大多数学校独立开设了“电子技术实验”和“电子技术课程设计”,有固定学分、固定学时、专门的教学大纲及进度列表,提高了对实践教学的重视度。但由于教学过程中有些改革细节不到位,仍然存在很多问题:
1. “电子技术实验”题目设置基本都是验证性实验,仅仅能够帮助学生掌握单一的知识点,不能达到培养系统分析的能力。
2. “电子技术实验”考核方式采用传统的平时成绩+实验报告的考查方式,这种模式弱化了学生的实践动手能力,不利于提高学生实验学习的积极性和主动性,不利于改变学生重理论轻实践的传统观念。
3. 以往“电子技术课程设计”大都以教师拟定的设计任务为依据,2周时间内完成。由于题目集少,题目重复性高,导致最后的结果也是千篇一律,以至于大部分同学达不到课程设计实践锻炼的目的。
4. 实践课程都是各自独立教学,没有建立课程之间的衔接关系,导致教学目标完成度不高。
二、 在CDIO模式下的电子技术实践教改措施
本文秉承CDIO教育理念——构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运行(Operate),结合我国现阶段的应用型本科人才建设要求,建立“以工程项目为主体,以培养学生工程实践能力为主线”的多元化、多层次的电子技术课程实践教学体系——实验、课程设计、开放实验室、电子设计大赛,该体系是一个“循序渐进、不断提高、分层培养、注重创新”的课程体系。图1为基于CDIO的电子技术实践教学体系。
图1 基于CDIO的电子技术实践教学体系
(一) 实验环节培养构思能力
“电子技术实验”课程是一门重要的专业基础实践课,与相关的理论课程有着紧密的联系与知识的互补性。课程需要贯穿于整个学期,可以帮助学生形成理论联系实际的工程观点、培养科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力、应用设计能力。
实验题目设置以验证性实验为主,综合性实验为辅;前者主要验证理论课程中的某一元器件的性能、某一原理、理论或结论,从而加深对知识的理解,后者主要是在熟練掌握一定的基础知识水平上,运用本课程中的多个知识点进行综合训练的一种复合型实验。
实验课中扩展内容增加设计性实验,从而为“电子技术课程设计”课程打下一定的基础。
实验考核由平时成绩、实验报告和实验考试三部分组成。实验考试一人一组,学生从题库中随机抽题,在规定时间内完成实验操作和实验试卷,根据完成情况打分,延时酌情扣分。
(二) 课程设计环节培养设计能力
“电子技术课程设计”是电子技术课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论联系实践的桥梁,是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试。
课程设计安排如下:
1. 查阅相关文献和资料,完成选题工作。学生每人一题,可以自拟题目,也可以从教师提供的题目集中选择,班级题目重复次数不超过2次。这就要求老师课前建立好一个优质的题目集,设计题目要尽可能的综合理论知识;要体现课程设计的实践性和应用型;要紧随当前电子技术的发展,体现课程设计的创新性。
2. 方案提出和拟定基本思路。学生在熟练掌握知识的基础上,从工程实践角度出发,提出具体的设计方案和基本思路。
3. 进行系统设计和仿真。根据上一阶段制定的方案,对单元模块展开详细设计并实现软件仿真。
4. 撰写课程设计报告,设计结果验收和课程设计答辩。
(三) 开放实验室环节培养实施能力
开放实验室的受众群体不是所有学生,面向的是在课程设计中表现出对电子技术感兴趣、具备一定的自学能力和工程技术能力的学生。在这个环节中指导教师将课程设计中优秀作品的功能难度升级,学生不仅要完成新的设计,而且要合理利用学校对开放实验室的投入,安装、调试电路完成设计的实现。
(四) 竞赛环节培养运作能力
校内将电子设计大赛竞赛项目常规化,形成“以赛促教、以赛促学”的学习氛围。
通过前期的学习,部分学生已经具备了一定的系统工程技术能力,可以3~5人组队参加各种等级的电子设计大赛。
三、 结束语
随着电子技术发展的突飞猛进,传统教学的过程中出现枯燥与不实用的弊端,而基于CDIO教育理念的教学改革,提高了学生的积极性,增强了学生的工程实践能力,为培养高水平的应用型人才打下了坚实的基础。
参考文献:
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[3]李合军.关于CDIO模式下的数字电子技术教改分析[J].电子世界,2016(14):10.
作者简介:
郑欢欢,白鱼秀,陕西省榆林市,榆林学院信息工程学院。