CDIO工程教育模式在高職電子專業(yè)課程中的應(yīng)用研究——以晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

周變鳳，馮永芳

(晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 晉中 030600)

CDIO工程教育模式是具有當(dāng)代特征的先進(jìn)工程教育理念，對于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力具有非常重要的意義。CDIO主要分為四個(gè)階段:構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)。CDIO模式主要強(qiáng)調(diào)在做事的過程中體現(xiàn)學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)的過程中體現(xiàn)做事，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高綜合素質(zhì)。

一、改革創(chuàng)新CDIO培養(yǎng)模式

1.課程設(shè)置的不足

我院由四所中專院校合并升格而來，課程設(shè)置也主要是中職加深或大學(xué)課程的簡化，在某種程度上不適合高職教育。主要問題是沿襲大學(xué)本科的課程設(shè)置;課程設(shè)置的面過廣;實(shí)踐教學(xué)課仍依附于理論教學(xué);課程設(shè)置與企業(yè)人才需求相差甚遠(yuǎn)。

2.改革課程設(shè)置

課程設(shè)置的改革作為教學(xué)改革的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，應(yīng)該緊緊圍繞培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才，以提高高職學(xué)生的綜合素質(zhì)和培養(yǎng)職業(yè)技能為目標(biāo)。

(1)高職電子專業(yè)課程設(shè)置改革的目標(biāo)是培養(yǎng)生產(chǎn)、管理、服務(wù)第一線需要的高級(jí)技能型人才，爭取學(xué)生畢業(yè)后可以直接上崗。因此，在課程設(shè)置時(shí)要本著“必需、夠用”的原則，主要強(qiáng)調(diào)知識(shí)的針對性和實(shí)用性。

(2)理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，以應(yīng)用能力為主線對課程內(nèi)容進(jìn)行重新組合。

(3)圍繞就業(yè)，對課程進(jìn)行增刪，緊跟時(shí)代的步伐，多開設(shè)對學(xué)生就業(yè)有實(shí)質(zhì)性幫助的課程，讓學(xué)生掌握一些實(shí)用的專業(yè)知識(shí)和職業(yè)技能。

(4)采用項(xiàng)目化教學(xué)，在學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，進(jìn)行一些能力訓(xùn)練和技能訓(xùn)練，以任務(wù)為導(dǎo)向，由淺入深，引導(dǎo)他們在完成任務(wù)的過程中學(xué)習(xí)知識(shí)和技能。

(5)校企合作共同辦學(xué)。根據(jù)企業(yè)的用人要求，有針對性的對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，使學(xué)生具有豐富的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，對實(shí)踐性課程進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，提高學(xué)生的技能。

3.“2+0.5+0.5”分段培養(yǎng)模式

基于CDIO工程教育模式，結(jié)合我院的實(shí)際，我們提出了“2+0.5+0.5”分段培養(yǎng)模式，即將傳統(tǒng)的學(xué)校教育，拓展為2學(xué)年學(xué)校教學(xué)，半學(xué)年工學(xué)交替，半學(xué)年到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)3個(gè)階段。

分段式人才培養(yǎng)模式可以大力推進(jìn)校企合作、工學(xué)結(jié)合，重點(diǎn)突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)。第一學(xué)年以公共基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程為主，拓寬知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì);第二學(xué)年主要強(qiáng)化就業(yè)能力，加大實(shí)踐課教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)技能水平，進(jìn)行綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn);第三學(xué)年上半年學(xué)習(xí)安排在校外實(shí)訓(xùn)基地，教學(xué)場所從課堂延伸至企業(yè)，使書本知識(shí)與有計(jì)劃、有指導(dǎo)的實(shí)際工作結(jié)合起來，工作與學(xué)習(xí)相結(jié)合，彰顯“做中學(xué)，做中教”的教學(xué)特點(diǎn)，進(jìn)一步拓寬學(xué)生專業(yè)知識(shí)面，從而有效地提高學(xué)生的就業(yè)能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)和職業(yè)目標(biāo);第三學(xué)年下半年，到企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，此階段可與畢業(yè)設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)后，授予?？飘厴I(yè)證書。

二、在教學(xué)中切入CDIO工程教育模式

項(xiàng)目化教學(xué)是實(shí)現(xiàn)CDIO工程教育模式的關(guān)鍵，成功地引導(dǎo)新生進(jìn)入這種模式是一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)。

我們在新生入學(xué)后先進(jìn)行專業(yè)引導(dǎo)，讓學(xué)生對本專業(yè)的學(xué)習(xí)以及就業(yè)前景有一定的了解。然后用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法，選用一個(gè)簡單而具有代表性的工程項(xiàng)目為切入點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行工程學(xué)習(xí)。下面以“流水燈設(shè)計(jì)”為例作一介紹:

基本理念:學(xué)習(xí)包括課堂教學(xué)和團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)兩方面。

團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)貫穿課程教學(xué)活動(dòng)始終，讓學(xué)生初步體驗(yàn)一個(gè)小型電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程，促進(jìn)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維的發(fā)展。

設(shè)計(jì)項(xiàng)目以“流水燈設(shè)計(jì)”為主題，要求學(xué)生了解現(xiàn)實(shí)生活中電子產(chǎn)品的工作原理，并進(jìn)一步自學(xué)相關(guān)知識(shí)，分小組合作討論，完成產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)、電路原理圖設(shè)計(jì)、印刷電路板的制作以及電路的硬件制作，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能。

1.系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)——構(gòu)思“C”

系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)包括收集相關(guān)資料、市場調(diào)研、最優(yōu)方案的選擇、方案的論證、方案的實(shí)施、系統(tǒng)組成框圖設(shè)計(jì)等。

首先要明確設(shè)計(jì)要求:用單片機(jī)控制LED燈輪流亮與滅，達(dá)到流水燈效果;每支燈管亮滅時(shí)間50us。

經(jīng)過多個(gè)方案比較，最終確定系統(tǒng)組成包括控制電路、計(jì)數(shù)器、譯碼器、振蕩電路、LED顯示電路。

2.電路原理圖設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)“D”

電路原理圖設(shè)計(jì)包括元器件選擇、實(shí)現(xiàn)方法、原理圖的設(shè)計(jì)、PCB板的制作等。

學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)廣泛查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行多方案的比較及論證，經(jīng)過設(shè)計(jì)草圖——(多次)討論修改——設(shè)計(jì)正圖的過程。

元器件的選擇以及實(shí)現(xiàn)方法，需要通過網(wǎng)絡(luò)查找資料以及調(diào)研討論后確定。原理圖設(shè)計(jì)與PCB板的制作，主要是通過Protel軟件進(jìn)行繪制，這個(gè)過程比較繁瑣，可以鍛煉他們的創(chuàng)新思維能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.電路的硬件制作和編程——實(shí)施“I”

電路的硬件制作和編程包括電路硬件的焊接及調(diào)試、程序的設(shè)計(jì)、編寫及調(diào)試。

這個(gè)過程是電子工藝知識(shí)的一個(gè)實(shí)踐與操作，包括單片機(jī)匯編語言的編寫。實(shí)施過程中，可以使學(xué)生將各種課程的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，形成一個(gè)整體的概念，這也就是所謂的項(xiàng)目化教學(xué)貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)中。

4.電路調(diào)試、系統(tǒng)外觀的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)——運(yùn)行“O”進(jìn)行電路調(diào)試，完成系統(tǒng)外觀的設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)。

最后教師根據(jù)學(xué)生在整個(gè)項(xiàng)目中的表現(xiàn)給予評價(jià)。在項(xiàng)目實(shí)施過程中注重激發(fā)學(xué)生的工程意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生探究新知識(shí)的能力。

完成本設(shè)計(jì)任務(wù)后，學(xué)生應(yīng)對電子產(chǎn)品在生活中的應(yīng)用及開發(fā)形成一個(gè)較清楚的認(rèn)識(shí)?？梢耘囵B(yǎng)學(xué)生CDIO能力，養(yǎng)成查閱文獻(xiàn)、獨(dú)立思考、合作溝通的習(xí)慣，提高學(xué)生對本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。

三、結(jié)束語

CDIO工程教育模式的應(yīng)用對于改革高職電子專業(yè)課程具有十分重要的意義，本文只是淺析了此模式在我院電子專業(yè)課程改革中的一些應(yīng)用與創(chuàng)新。CDIO工程教育模式的應(yīng)用使學(xué)生在設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)著艱辛與樂趣。

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