CDIO教育模式下电子系统设计课程教学改革

唐雪 刘伟

1 CDIO模式概述

CDIO 教育模式中的 C 为 Conceive，意为构思;D 为 Detign，意为设计;I 为 Implement，意为实现;O 为 Operate，意为运作。总的来说，CDIO教育模式的理念为，在教学的过程中，教师要积极利用 CDIO 的全过程，并以其为载体来培养创新型的人才。而在应用型本科教育中，教育内容不仅包括学生个人所具备的专业技术知识、终身学习能力、创新意识与团队协作交往的能力，同时也包括学生在社会、企业等环境下所具备的实践能力。对此，在应用型本科创新人才的培养中，教师要深入学习和研究 CDIO 教育模式，并将其与对学生的教育相结合，从而达到预期的教育目标和提高学生综合能力的作用。

2 CDIO模式下创新教育民办高校电子系统设计课程教学改革实施

2.1突出 CDIO 实践能力的教学

教师通常会根据项目需求提出一个任务要求，学生们 3 人一组，自行组成团队，根据任务要求，自主设计电路，并制作实物，。通过学生编写设计说明书、自主设计线路、线路仿真、选择电子元器件、焊接调试装配，优化设计方案，当完成这一系列电子系统的设计过程之后，才能达到工程训练的目的。经过反复的强化训练，学生们才会慢慢形成电子系统工程设计的意识。

当然，在项目的研发过程中，教师并非完全放任学生自主处理项目的目标任务，至少需要从以下 2 个方面加以约束： 首先对学生的电子系统设计要有时间及经费上的控制，从时间成本和经济成本上让学生明白项目管理的重要性;其次对学生的电子系统设计方案实现难易程度，需要教师进行客观的分析，若学生的设计方案较难，已超越了当前学生的实际水平，教师需要加以简化引导; 若学生的设计方案太简单，达不到训练的初衷，教师需要从电子系统的可靠性及稳定性等角度加以设计引导，保证产品设计取得最终成功。另一方面，教师与学生之间要经常互动交流，以正面激励的方式增强学生们的学习兴趣与自信心，提高他们电子系统的设计质量。

2.2培养创新思维的教学

在电子系统设计课程中的创新思维培养，就是要求在 CDIO 工程教育模式下，培养学生具有发现新问题、提出新概念、思考新方法、形成新技术、设计新型电子系统的一连串能力，把创新教育理念贯穿于工程科技人才培养的全过程中，在学生独立自主学习的思维基础下，逐渐引导学生往创新方向努力，同时针对电子系统设计课程的特点，依据学生不同的兴趣，老师要积极发现学生各自的闪光点，鼓励学生往多个方面发展。例如，在电子系统设计课程中，需要学生具备硬件与软件设计的能力，硬件能力注重于对电路设计的理解与创新，需要对电路节点中的电压及电流进行细致的测算，还要对各类电子元器件的参数指标非常了解; 软件能力则注重对编程语言的熟练与反复调试，增强在算法设计方面的能力，还要对各类常见电子功能模块的驱动及调用非常熟悉。

学校要积极推进大学生的创新创业项目以及各类大学生电子设计竞赛、学生科研项目，这些项目及竞赛一定程度上可以转化为学生的课外学分，鼓励学生利用业余时间参加，可以极大丰富学生的课外生活，营造出一种浓厚的全员创新氛围。

3优化应用型本科电子系统设计创新型人才的措施

3.1教师要积极学习 CDIO 教育理念，转变教学观念

教师在开展教育教学工作的过程中，要认识到应用型本科创新型教育模式与其他专业教学之间的差别，并积极学习一些先进的教育理念。而在现阶段的创新型人才培养中，CDIO教育理念能够很好地满足创新型人才的发展需求，对此，教师应该对现有的比较落后的教學观念进行转变，改变原有的以知识讲解为重点的教学方法，使教学以理论知识讲解为主干，逐渐向学生创新能力和综合素质等全面辐射的教学方式转变。也就是说，在教学的过程中，不仅要让学生掌握理论知识，还应该了解与本门课程相关学科中一些新的知识和相关的交叉学科中如何应用，同时还要将所学到的理论知识运用到具体的实践中去，重点培养学生对知识的获取能力以及创新能力。此外，在教学的过程中，还应该认识到素质教育的重要性，并实施培养创新人才的教学计划。对此，教师在设计教学时，从系列课程出发来构建理论与实践相结合的教学，为学生建立一个系统化、实用化的教材体系和营造一个开放式的教学环境，让学生在学习的过程中，不仅能够掌握相关的技能，还能够激发起创新意识。

3.2为学生营造一个轻松愉快的学习和创新氛围

应用型本科教育要想培养创新型的人才，还应该在创新教学观念的基础上，为学生营造一个轻松愉快的学习和创新氛围，让学生能够在这样氛围中，积极投入到学习和创新中去，从而为培养创新型人才奠定坚实的基础。首先学校应该为学生营造一个良好的校园文化，如组织学生开展校园文化活动，让学生通过比赛、表演、展览等方式来展示自己的创造力;其次高校还应该发挥校园社团的优势。现阶段，有许多高校与企业之间形成了合力，对此，在校企合作的这样一个大背景下，学生社团也在实践项目的实施过程中发挥了非常大的作用。所以，教师在开展教学活动的过程中，要充分发挥学生社团的作用来开展实训教学。这样不仅有利于学生实践能力的提高，还能够很好地实现应用型本科教育培养创新人才的人才培养目标。

2017年黑龙江省教育科学十三五规划课题研究成果，课题名：CDIO模式下创新教育在增进民办高校电子系统设计类课程课堂实践应用效益的研究，课题编号：GBC1317064。

（作者单位：1.哈尔滨石油学院;2.哈尔滨广厦学院）