探究以CDIO模式为基础的电子科学与技术专业的实践教学体系

文博

摘  要：现如今，各行各业均对毕业生的实践能力提出了较高要求。但是在各高校的教学过程中，却普遍存在着教学内容单一、授课模式老套等问题，十分不利于锻炼学生的实践能力。为适应此要求，可采用CDIO模式对电子科学与技术专业的实践教学体系进行改革，意在结合课程的自身特点，最终达到提升学生综合实践能力的目的。该文主要针对CDIO模式为基础的电子科学与技术专业的实践教学体系进行了深入分析。

关键词：CDIO模式  电子科学与技术专业  实践教学体系

中图分类号：G64    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）01（b）-0143-02

伴随着我国经济水平的不断发展，社会对于高校毕业生也提出了更高的要求，需要其具有良好的实践能力。以此为背景也可以看出，实践教学在高校教学体系中的地位愈发突出。基于CDIO工程教育理念，各高校的电子科学与技术专业也在不断提高实践教学水平，积极探索适应本专业的实践教学体系。对于学生而言，在此过程中，培养了分析与解决问题的能力，增强了团队协作意识，激发了创新能力。

1  CDIO工程教育理念概述

自21世纪初，美国著名高校麻省理工学院联合了瑞典皇家工学院等4所知名大学，历经4年的辛勤探索，研究出了CDIO工程教育理念，并以此为名，成立了相应的国际合作组织。CDIO代表着构思、设计、实现与运作，该理念意在以产品的研发为起始，直到产品的最终运行为整体生命周期，并将这个周期视为一个载体，以期可以使学生主动参与实践过程，借助与课程建立有机联系的方式学习与工程相关的理论技术与经验。

2005年，汕头大学率先实施了和CDIO的工程教育改革，以此为起点，在相关机构的指导与支持下，国内相继涌现出数十所高校进行了CDIO改革，而且，均取得了较为显著的成效。以CDIO工程教育理念对电子科学与技术专业进行改革的目的在于，使学生可以加深对理论知识的记忆与理解，并以此为基础，培养相应的工程实践能力。

2  基于CDIO模式下的实践课程体系创设

传统专业中的验证性实验在进行相关实践教学改革之前，主要存在如下问题：（1）教学内容老旧。现今行业内的主流技术与产品同授课内容出现脱节现象，学生很难通过对实践课程的学习，了解当前专业现状与未来的发展趋势。（2）教学方式单一。老师在授课时习惯采用“填鸭式”的教学方法，对各个实验步骤均给予细致讲解，而学生则较难被激发起学习兴趣与积极主动性。（3）考核机制不完善。实践教学的考核过于重视实践结果与报告，对于学生参与实验的过程则鲜少评价。综上，上述内容已经对学生提升综合能力水平以及专业实践教学的效果，造成了不良影响。

在CDIO工程教育理念的指导下，教师应当依据授课内容中的知识点选择相匹配的难度适当的实验项目，针对实践教学课程的具体改革思路如下：（1）设置不同层次的实践教学体系，并且参照相关要求，对基础、专业以及创新实践教学平台进行三方整合。（2）在改革实践教学体系的过程中，大幅提升本专业实践中的设计性与综合性实践占比。授课教师应教授学生对于问题的分析与解决思路，并引导其进行自主学习和参与实践，以期培养学生的综合实践能力与提高学生的综合知识水平。（3）采用灵活性更强的教学安排，给学生提供自主选择权。除此之外，还可以引入相关教辅设备与资源，从而提升教学效果。（4）构建一套师生共评的实践教学评价体系，一同探讨需要完善之处以及提出相关改进措施。（5）进行专业实践教学之前，教师需对学生开展安全教育。同时，校方还应及时对实践教学所需的仪器设备进行更新换代。

3  实践教学的改革

3.1 构建层次化的实践教学体系

以专业的人才培养目标以及工程师所具备的相应能力为基础，可以针对不同阶段的教学目标对学生的实践能力提出不同要求，以此将电子科学与技术专业的实践教学层级划分为：基础层、专业层与创新层。

（1）基础层。

该层实验平台的主要服务对象是大一与大二的学生，主要引导其进行一些较为基础的验证性实验。借助该平台，不仅可以使学生掌握相关的基础理论，还可以使其对仪器的基本操作有所了解，以此为后续实践打下坚实基础。

（2）专业层。

该层实验平台的主要服务对象是大三与大四的学生，主要引导其进行一些设计性与综合性较强的专业实验。教师可以在融合多个知识点后，借助该平台，构思实验项目。其后，引导学生进行自主学习，用以完成实验。此举可以培养学生的多项能力，例如对知识的运用、实验以及创新能力。

（3）创新层。

该层实验平台的主要服务对象分为两类：（1）积极参与各种竞赛和创新创业计划的学生，可以为他们提供相关的训练与实验场地。（2）大四毕业生，可以为他们后期的毕业设计提供实验条件。该层平台是以专业层为基础所进行的拓展，因此，所设项目的挑战性也更强，可以激发学生的学习兴趣。教师在该层平台的实践中，所发挥的作用主要是引导学生以及为学生答疑解惑，学生则成为了实验过程中的主体。

3.2 改变实验教学方式与手段

针对教学方式方面，专业实践已经由以往的“教师为主体”转变为“学生为主体”，极大地提高了学生的自主选择权。学生在实践教学过程中，需要先独立查找相关资料，进行自主学习，在此过程中，也可以激发学生对于学习与参与实践的积极性。后续进行实践时，教师允许学生出现失误，并且鼓励他们采用不同的技术方法以及数据参数进行尝试，从而及时发现问题并予以调整，这样一来，利于培养学生的多项实践能力。在实践教学的整体过程中，教师借助討论的形式，引导学生对实践内容进行主动分析，将主动权交还给学生，使学习过程变成主动式学习，这将有助于培养学生的综合能力。

针对教学手段而言，教师可以采用现代化的实验教学手段，例如：在选题阶段，教师借助互联网资源，使学生可以更为了解题目内容;在实践阶段，教师可以通过多媒体设备向学生播放相关的实践过程或是国内外的优秀实践方法，学生可在观摩后再开始实验;在讨论阶段，可使用下述方式：（1）向学生们展示行业内的技术人员对于产品缺陷所进行的各种分析，以此帮助学生认知结果出现偏差的原因。（2）学生将小组在实验过程中所遇到的难题，通过视频的形式上传至班级QQ群，教师可予以指导。此举避免了教师的重复性教学，提高了学生的学习效率。

3.3 实践教学中理论教学相结合

依照CDIO的教学模式，理论教学应以工程实践为背景，并为实践教学提供保障。在以往情况下，理论与实践之间往往不能有效地衔接。造成这个现象的原因在于，实验室设备较少，不能将理论内容全部应用于实践之中，局限了实践范围。为了规避这种现象，可以使用仿真软件。

在微电子行业中，进行产品设计时往往离不开仿真软件的帮助，通常需要在仿真软件中进行验证，如果达到了相应要求，才可进行生产实践，这样一来，不仅可以节约设计时间，还可以大大减少因为设计失误所带来的成本。所以，该专业的实践教学中也可以采用理论教学同仿真软件相结合的教学方法。

4  结语

综上所述，借助实践教学改革的方式，该专业毕业生的综合能力将会得到较大提升。

参考文献

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[2] 蔡长安，杨浩.基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系[J].实验室科学，2015，18（6）：223-225.

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