基于CDIO模式的課程教學(xué)探索與實(shí)踐

王淑欽 王正斌

【摘 要】針對(duì)自動(dòng)化專業(yè)，打破在傳統(tǒng)單門專業(yè)課程中設(shè)置綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，以CDIO工程教育培養(yǎng)的教學(xué)模式探索和實(shí)踐獨(dú)立開設(shè)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)課程。實(shí)踐表明，這種方式為學(xué)生提供了一個(gè)很好的綜合性實(shí)踐平臺(tái)，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)，提升了學(xué)生的工程能力。

【關(guān)鍵詞】綜合設(shè)計(jì) ? ? CDIO ? ?教學(xué)模式 ? ? 實(shí)踐

探索創(chuàng)新型工程人才的培養(yǎng)模式優(yōu)化教學(xué)方法，提高高校學(xué)生的綜合能力，已經(jīng)成為全球工程教育的發(fā)展趨勢(shì)。教學(xué)過程圍繞著產(chǎn)品的制作、調(diào)試和運(yùn)行作為學(xué)習(xí)的內(nèi)容，以完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和運(yùn)行作為一個(gè)學(xué)習(xí)周期，是近年來國(guó)際工程教育改革的最新成果。

我國(guó)工科的教育實(shí)踐還存在不少問題，如重理論輕實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)個(gè)人學(xué)術(shù)能力而忽視團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，重視知識(shí)學(xué)習(xí)而輕視開拓創(chuàng)新的培養(yǎng)等。根據(jù)教育部“全面推進(jìn)素質(zhì)教育，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)”的教育精神和“加強(qiáng)基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、拓寬知識(shí)面、注重工程實(shí)踐”的教學(xué)指導(dǎo)思想[1]，我校在自動(dòng)化專業(yè)《綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)》課程中引入CDIO工程教育培養(yǎng)模式，經(jīng)過近幾年的探索和實(shí)踐，在培養(yǎng)創(chuàng)新人才和提高教學(xué)質(zhì)量方面取得了一定的效果和經(jīng)驗(yàn)。

1 基于CDIO課程體系構(gòu)建

《綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)》課程是面向我校自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)課程，為期兩周時(shí)間，集中于三年級(jí)下學(xué)期末進(jìn)行[2]?；贑DIO教學(xué)理念，將課程的目標(biāo)定位為“構(gòu)建綜合設(shè)計(jì)性強(qiáng)，具有能培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的自動(dòng)化專業(yè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程體系”，編制的課程大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。

2 基于CDIO教學(xué)模式的實(shí)施

2.1教學(xué)組織

多形式開展教研活動(dòng)，組織專業(yè)指導(dǎo)教師對(duì)CDIO教學(xué)模式和方法進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論，不斷樹立CDIO工程教學(xué)理念，改變以往傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。在教學(xué)上倡導(dǎo)由學(xué)生和指導(dǎo)教師共同組成以學(xué)生為主導(dǎo)、教師參與的團(tuán)隊(duì)，教學(xué)過程臨摹科研工作的程序?qū)嵤?。考慮到按教學(xué)計(jì)劃在學(xué)期末兩周集中教學(xué)時(shí)間的有限性，并借鑒以往開展該課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)[3]，開學(xué)期初由教研室主任根據(jù)指導(dǎo)教師確定的項(xiàng)目方向，以學(xué)生自愿報(bào)名等形式分配學(xué)生，然后再由指導(dǎo)教師組織學(xué)生進(jìn)行立項(xiàng)選題、確定方案、明確任務(wù)，分組后由學(xué)生自主利用課余進(jìn)入資料查閱、搜集和實(shí)驗(yàn)過程。

2.2 教學(xué)實(shí)施

2.2.1提出要求

由于設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是一種研究性、探索性實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)教師在學(xué)生進(jìn)入工作前可參照科研立項(xiàng)工作基本要求，即按照立（選）題→確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、路線方案→實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及討論→設(shè)計(jì)調(diào)整并實(shí)驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文撰寫等基本步驟，讓學(xué)生了解設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)與科研工作的相關(guān)性，使學(xué)生早期樹立科學(xué)研究的意識(shí)。同時(shí)要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求和實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)程，正確選擇實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)儀器，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立操作完成實(shí)驗(yàn)全過程，并且自行解決實(shí)驗(yàn)中遇到的各類問題，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

2.2.2 選題構(gòu)思與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

學(xué)生以2～3人組成一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，利用大約一周的時(shí)間進(jìn)行文獻(xiàn)查閱和行業(yè)需求調(diào)研，然后與指導(dǎo)教師討論共同確定實(shí)驗(yàn)題目。

2.2.3 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)運(yùn)行

兩周集中教學(xué)環(huán)節(jié)及之前這段時(shí)間是CDIO教學(xué)模式設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行環(huán)節(jié)階段，也是整個(gè)教學(xué)過程的主要工作階段。學(xué)生的主要工作是根據(jù)設(shè)計(jì)方案完成電氣原理設(shè)計(jì)和硬件系統(tǒng)制作、安裝、調(diào)試、相關(guān)軟件編程和總結(jié)分析及撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告;教師的主要工作是觀察、指導(dǎo)和督促學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并檢查、記錄各組項(xiàng)目實(shí)施運(yùn)行情況，此外這期間指導(dǎo)教師還要定期組織各組學(xué)生對(duì)階段性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和總結(jié)。

3 實(shí)踐效果

基于CDIO教學(xué)模式的教學(xué)實(shí)施，為學(xué)生提供了一個(gè)發(fā)揮潛能、培養(yǎng)自主能力的平臺(tái)，有效地鍛煉了學(xué)生的工程和創(chuàng)新技能，主要體現(xiàn)出以下幾方面的效果：

（1）由于工程理念的引入，學(xué)生工程意識(shí)和學(xué)習(xí)興趣明顯增強(qiáng)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力得到提高，創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力得到鍛煉。

（2）由于實(shí)驗(yàn)過程幾乎涵蓋一個(gè)學(xué)期，學(xué)生的專業(yè)技能得到了很大程度地提高，主要體現(xiàn)在學(xué)生熟練掌握了大部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用和操作、專業(yè)認(rèn)知度不斷提升、實(shí)際動(dòng)手能力得到了充分訓(xùn)練。

（3）由于經(jīng)過該教學(xué)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，促進(jìn)學(xué)生自主接觸和掌握了更多與專業(yè)相關(guān)的新知識(shí)和技術(shù)，一定程度上增加了學(xué)生畢業(yè)后的擇業(yè)機(jī)會(huì)和競(jìng)爭(zhēng)力。

（4）師生關(guān)系更為融洽。每個(gè)小組的學(xué)生與教師組成的共同體實(shí)際就是一個(gè)團(tuán)隊(duì)，近一個(gè)學(xué)期在一起的課余學(xué)習(xí)和工作，沖淡了學(xué)生和教師之間的陌生感，拉近了學(xué)生和教師的距離，讓學(xué)生感覺到教師不僅是教給自己知識(shí)的導(dǎo)師，更是引領(lǐng)自己人生的益友。

（5）教師在參與教學(xué)改革的過程中，理論與工程實(shí)際結(jié)合的意識(shí)得到提高，教學(xué)觀念有了進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，不再拘泥于傳統(tǒng)的書本傳授方式，增強(qiáng)了教師提高實(shí)踐教學(xué)能力的緊迫感;同時(shí)學(xué)生工程實(shí)踐能力的提高，也對(duì)教師提出了更高的要求，促使教師不斷提高自身的實(shí)踐教學(xué)能力和水平。

【參考文獻(xiàn)】

[1]教育部高教司.普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹[M].北京：高等教育出版社，2012.

[2]青海大學(xué)教務(wù)處.青海大學(xué)本科培養(yǎng)方案，2010.

[3]師玉寶，張志福，王淑欽，等.自動(dòng)化專業(yè)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（4）：120-121.