CDIO模式下《區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制》項(xiàng)目化教學(xué)改革

趙健 宋莉 李月 周勇

摘要： 區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制是軌道交通信號(hào)與控制專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程，同時(shí)又是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。為了適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，將 CDIO 教學(xué)理念應(yīng)用到理論教學(xué)過(guò)程中，并采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的考核方式實(shí)現(xiàn)學(xué)生“做”中“學(xué)”，從而提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞： 區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制;CDIO理念;項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)

一、引言

CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）、運(yùn)行（Operate）的縮寫(xiě)，是美國(guó)MIT及瑞典的3所大學(xué)提出的一種新型工程教育模式。該模式以工程項(xiàng)目的整個(gè)生命周期為載體，讓學(xué)生主動(dòng)地參與到理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化過(guò)程中來(lái)，是一種倡導(dǎo)“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”的教學(xué)模式。實(shí)施CDIO需要組織新型的課程教學(xué)模式，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)要求，結(jié)合軌道交通信號(hào)與控制專(zhuān)業(yè)自身的特色，借鑒CDIO理念來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)體系，以設(shè)計(jì)與課程內(nèi)容密切相關(guān)的項(xiàng)目為核心，以未來(lái)職業(yè)需求為導(dǎo)向，形成基于CDIO的內(nèi)容項(xiàng)目化的、可實(shí)施的課程體系，讓學(xué)生主動(dòng)地參與到課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中[1，2]。

二、《區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制》課程工程教育改革的目標(biāo)

《區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制》是一門(mén)多學(xué)科交叉的專(zhuān)業(yè)課程，也是高等院校軌道交通信號(hào)與控制專(zhuān)業(yè)的核心課程之一。該課程的內(nèi)容主要是介紹區(qū)間閉塞的基礎(chǔ)、繼電半自動(dòng)閉塞、區(qū)間自動(dòng)閉塞和機(jī)車(chē)信號(hào)與站內(nèi)電碼化。課程內(nèi)容緊跟科技的發(fā)展不斷推陳出新，如何讓同學(xué)們漸進(jìn)式地掌握閉塞的基本知識(shí)、如何將閉塞的理論知識(shí)融入到具體項(xiàng)目中、如何設(shè)計(jì)能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣和主觀能動(dòng)性的項(xiàng)目，這些都是教學(xué)改革需要解決的問(wèn)題。

三、基于CDIO的項(xiàng)目化教學(xué)改革探索

在培養(yǎng)目標(biāo)明確的前提下，分析如何從教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容、質(zhì)量監(jiān)控、考核方式這四個(gè)方面更加有效地支撐培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，進(jìn)行改革探索，制定區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制課程的整體教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能和工程實(shí)踐能力

1.CDIO模式下教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變

在《區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制》課程的授課活動(dòng)中釆用CDIO模式，教師首先要轉(zhuǎn)變?cè)惺谡n中的一些習(xí)慣性思想和觀念，要將CDIO精神靈活地貫穿到教學(xué)活動(dòng)中，樹(shù)立以學(xué)生為中心的實(shí)踐教學(xué)理念，教師更多的是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、幫助者，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中教師應(yīng)引入基本的概念和方法，提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考研討，加強(qiáng)課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，將項(xiàng)目教學(xué)法貫穿于整個(gè)教學(xué)中，使學(xué)生更好地掌握課程知識(shí)之間的聯(lián)系，利用好現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地，增加學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[3]。

2.CDIO模式下課程內(nèi)容項(xiàng)目化

“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”是CDIO教育模式的特色。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，在教學(xué)中采用以項(xiàng)目為導(dǎo)向的教學(xué)方法，首次課以課程概述為主，其余學(xué)時(shí)以項(xiàng)目為主線實(shí)施教學(xué)。如為了使學(xué)生熟悉請(qǐng)求發(fā)車(chē)?yán)^電器工作流程，首先引入“請(qǐng)求發(fā)車(chē)時(shí)發(fā)車(chē)站黃燈不亮故障查找”的項(xiàng)目設(shè)計(jì);為了使學(xué)生更明確ZPW-2000A的基本組成結(jié)構(gòu)、應(yīng)用及維護(hù)，引入“ZPW-2000A移頻發(fā)送器、接收器和衰耗盤(pán)的應(yīng)用與維護(hù)”的項(xiàng)目。在項(xiàng)目練習(xí)過(guò)程中，由教師引導(dǎo)，學(xué)生邊學(xué)邊做，邊做邊學(xué)，在做中討論總結(jié)。這樣既大大激發(fā)了學(xué)生的興趣和積極性，又增加了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐的機(jī)會(huì)。通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)和“做中學(xué)”，提高了學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.CDIO模式下的質(zhì)量監(jiān)控措施

建立多級(jí)指導(dǎo)與監(jiān)控體系，從宏觀和微觀等多角度，全方位保障整個(gè)課程質(zhì)量和培養(yǎng)目標(biāo)。除了在學(xué)校、二級(jí)學(xué)院的教學(xué)督導(dǎo)的宏觀監(jiān)控下，針對(duì)區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制課程由于基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)，大部分從實(shí)踐教學(xué)出發(fā)進(jìn)行講解，指導(dǎo)教師無(wú)法做到全盤(pán)監(jiān)控的情況，設(shè)立“學(xué)生導(dǎo)師”崗位，以及項(xiàng)目小組負(fù)責(zé)人制度。在每個(gè)班級(jí)中擇優(yōu)招聘學(xué)生實(shí)驗(yàn)導(dǎo)師，由教師事先對(duì)學(xué)生導(dǎo)師進(jìn)行培訓(xùn)，然后由學(xué)生實(shí)驗(yàn)導(dǎo)師在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中對(duì)小組進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生導(dǎo)師無(wú)法解決的問(wèn)題，由教 師解決。通過(guò)這種“傳幫帶”指導(dǎo)模式，不僅可以加深同學(xué)之間的專(zhuān)業(yè)溝通，同時(shí)也可以促使學(xué)生自己積極發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，尋找解決問(wèn)題的途徑，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

4.CDIO模式下考核方式的改革

CDIO模式下的教學(xué)考核以項(xiàng)目為單位，每一個(gè)項(xiàng)目中都有明確的考核內(nèi)容。考核方式由筆試和實(shí)踐考核兩部分組成，分別占40%和60%。其中，筆試內(nèi)容為基本概念和理論，實(shí)踐考核貫穿于項(xiàng)目設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，教師對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、分析解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、小組間協(xié)作的能力以及項(xiàng)目的完成質(zhì)量等方面進(jìn)行綜合考核。合理科學(xué)的考核方式，能給學(xué)生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，使《區(qū)間信號(hào)自動(dòng)控制》課程的教學(xué)收到良好的教學(xué)效果。

四、結(jié)束語(yǔ)

最后，采用 CDIO 導(dǎo)向的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，有利于課程教學(xué)的普及性，讓教師作為主體的課堂轉(zhuǎn)化為學(xué)生為主體的課堂，有利于培養(yǎng)學(xué)生個(gè)體思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]康全禮，丁飛己.中國(guó)CDIO工程教育模式研究的回顧與反思[J].高等工程教育研究，2016（4）：40—46.

[2] 王莉.《移動(dòng)通信技術(shù)》基于CDIO的項(xiàng)目制教學(xué)改革[J].科技資訊，2016（15）：111—112.

作者簡(jiǎn)介：趙健（1984-），男，深圳市賽為智能股份有限公司技術(shù)中心技術(shù)總監(jiān)，兼任馬鞍山學(xué)院軌道交通信號(hào)與控制專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人，安徽省教育廳軌道交通自動(dòng)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，碩士學(xué)歷，工程師職稱(chēng)，研究方向?yàn)槌鞘熊壍澜煌ā?/p>

課題來(lái)源：馬鞍山學(xué)院安徽省教育廳軌道交通自動(dòng)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2020年度新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目《面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的民辦本科高校新工科建設(shè)路徑探究》;馬鞍山學(xué)院安徽省教育廳軌道交通自動(dòng)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2019年度重點(diǎn)科研項(xiàng)目《基于Win CC OA的綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)管理（DMS）開(kāi)發(fā)研究》（項(xiàng)目編號(hào)KJ2019A0918）