CDIO理念下師范院校電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

馬銳軍　向丹　趙先美　蘇宏英

摘 要：當(dāng)前，師范院校在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)上存在教學(xué)模式單一、軟硬件平臺(tái)滯后、專業(yè)技能培養(yǎng)欠缺等問題。以CDIO工程理念為導(dǎo)向，從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩方面進(jìn)行改革，構(gòu)建專業(yè)技術(shù)個(gè)性培養(yǎng)和師范技能共性發(fā)展的學(xué)科特色，以解決師范院校電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難題，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力與師范技能的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：CDIO;師范院校;電子技術(shù);工程能力

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，是自動(dòng)化、電子信息類學(xué)生提高動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維至關(guān)重要的一環(huán)。師范院校在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程上，其培養(yǎng)目標(biāo)與其他類高校相比，具有一定的普遍性與差異性。就培養(yǎng)電子信息領(lǐng)域?qū)W生的專業(yè)技能而言，具有普遍性;就發(fā)展職教師范技能來說，卻截然不同。[1]隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化和智能化的技術(shù)層出不窮，然而當(dāng)前師范院校在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的課堂上，仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)陳舊，與時(shí)代發(fā)展脫節(jié)。師范院校的主要職能是培育師資，為了更好地提高教學(xué)質(zhì)量，更好地培養(yǎng)合格的師資和企業(yè)所需的人才，本文將CDIO工程教育理念引入到電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，通過探索解決實(shí)際的工程問題，以學(xué)生發(fā)展為本，為師范院校學(xué)生電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)技能提供合理有效、可持續(xù)發(fā)展的培養(yǎng)模式。

1 師范院校電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)存在的主要問題

1.1 培養(yǎng)特色不鮮明

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，其影響力日益廣泛。因此，師范院校的工科電子信息類專業(yè)的學(xué)生不僅要能跟上時(shí)代發(fā)展的腳步，還須不斷提高職教素質(zhì)以滿足學(xué)校和企業(yè)對(duì)人才的需求。目前多數(shù)師范院校在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的授課上仍沿用其他類高校的課程體系、教學(xué)方式、教學(xué)環(huán)節(jié)等，沒有將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與師范教育相結(jié)合，致使在人才在培育之初就脫離了學(xué)校的人才培養(yǎng)定位與目標(biāo)，[2]勢(shì)必影響畢業(yè)生質(zhì)量，但難以培養(yǎng)滿足地方需求、服務(wù)學(xué)校的技術(shù)人才。

1.2 教學(xué)方式傳統(tǒng)

教學(xué)內(nèi)容方面，大多數(shù)師范院校的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)都是常規(guī)的基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。此外，不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間沒有相互關(guān)聯(lián)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)的觀念，難以構(gòu)成完整的培養(yǎng)體系。課程設(shè)置方面，整個(gè)課程實(shí)驗(yàn)被分割為若干個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)實(shí)驗(yàn)在2學(xué)時(shí)內(nèi)完成。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按部就班完成操作，長(zhǎng)期以往，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。[3]除此之外，機(jī)械式的課堂實(shí)踐模式對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)無足輕重，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性難以得到充分發(fā)揮。

1.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)嚴(yán)重滯后

現(xiàn)如今，電子信息技術(shù)正迅速發(fā)展并滲透到生活的方方面面。然而，當(dāng)前多數(shù)高校的電子技術(shù)教學(xué)設(shè)備存在損毀現(xiàn)象，且常年不更新，嚴(yán)重滯后于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)的落后性，學(xué)生在實(shí)踐過程中難以掌握現(xiàn)代先進(jìn)的電子技術(shù)與實(shí)踐技能，學(xué)生的綜合素質(zhì)難以得到提高。師范院校的學(xué)生是未來的教師，難以想象跟不上信息時(shí)代發(fā)展步伐的教師能夠培養(yǎng)出符合社會(huì)需求的綜合型人才。

2 建設(shè)思路

2.1 構(gòu)建CDIO工程理念的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)

CDIO由構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作4部分構(gòu)成，是先進(jìn)的工程項(xiàng)目教育理念。CDIO主要通過具體的工程項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)踐中自主體驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)到運(yùn)作的全過程。首先是構(gòu)思階段，教師根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)難度適中的工程項(xiàng)目，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料和對(duì)比相關(guān)技術(shù)，最終確定項(xiàng)目方案。在設(shè)計(jì)階段，學(xué)生以小組為單位，通過Multisim、protues等軟件對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真，并不斷完善電路性能。在實(shí)現(xiàn)階段，學(xué)生利用PCB技術(shù)完成電路的制作和調(diào)試。最后，在運(yùn)作階段，學(xué)生展示作品并進(jìn)行答辯，教師驗(yàn)收成果。整個(gè)教學(xué)過程以具體的工程項(xiàng)目為載體，學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中能自主發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、提高專業(yè)技能以及工程系統(tǒng)能力。

2.2 重構(gòu)由淺入深、循序漸進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容

為了讓學(xué)生更好地掌握電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，教師應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行有效合理地調(diào)整，并適當(dāng)把新技術(shù)、新概念引入到實(shí)驗(yàn)中。設(shè)立基礎(chǔ)型、應(yīng)用型和綜合型實(shí)踐項(xiàng)目，以搭建逐層遞進(jìn)的課程知識(shí)體系架構(gòu)。開設(shè)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)的目的是讓剛進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生更好地掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力的重要途徑。綜合型實(shí)踐通過具體的工程項(xiàng)目的讓學(xué)生切身體驗(yàn)到科研實(shí)踐活動(dòng)構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作的真實(shí)過程。

2.3 優(yōu)化以工程和師范教育為主線的教學(xué)模式

提高學(xué)生的專業(yè)能力和師范素質(zhì)是本課題研究的核心，因此在培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的同時(shí)還需關(guān)注學(xué)生師范技能的鍛煉。在課堂上，教師從實(shí)際案例出發(fā)，逐步引導(dǎo)學(xué)生參與教師技能的鍛煉。通過讓學(xué)生講授課程內(nèi)容、教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生與學(xué)生互動(dòng)和舉辦師范生技能比賽等方式實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與師范技能培養(yǎng)的有機(jī)融合。與此同時(shí)，針對(duì)新時(shí)期學(xué)生的特點(diǎn)，借助多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)資源和仿真軟件，讓學(xué)生能對(duì)理論知識(shí)、專業(yè)技能和實(shí)踐平臺(tái)形成一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)。

3 結(jié)語

針對(duì)師范院校電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)過程存在的問題，本文將CDIO工程理念融入到電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過構(gòu)建完備的工程項(xiàng)目體系、重構(gòu)進(jìn)階式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和推進(jìn)工程實(shí)踐和師范教育相結(jié)合的教學(xué)模式，讓學(xué)生在實(shí)踐過程中鞏固知識(shí)，提高實(shí)踐創(chuàng)新能力和發(fā)展教師技能。隨著電子技術(shù)發(fā)展和社會(huì)對(duì)應(yīng)用型師范人才的需求，電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革需與時(shí)俱進(jìn)、不斷探索，并立足實(shí)際，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，形成特色工科師范專業(yè)，以更好地促進(jìn)師范院校電子信息類專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高。

參考文獻(xiàn)：

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[2]肖卓宇，葉嘉笑.基于CDIO的IT類應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究[J].湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019（01）：89-90+97.

[3]馬銳軍，向丹，趙先美，蘇宏英.引入CDIO工程理念的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐[J].北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2018（4）：96-99.