“ＣＤＩＯ”模式在《ＥＤＡ技術》課程教學中的應用

摘 要： “CDIO”模式突破了傳統的教學模式，以工程項目為載體，從科研到運行為生命周期，體現了基于項目學習的的教育理念和做中學的原則，充分發揮了學生的主體地位和教師的主導地位，促進了教學效果的提升。文章以EDA課程教學為例，具體闡述了應用“CDIO”模式的意義、實施方案及教學反饋等。

關鍵詞： “CDIO” 《EDA技術》 課程教學

《EDA技術》是高等職業學校電子專業的一門專業核心課。它集知識傳授、技能培養于一體，實踐性很強，要求學生既要學好理論知識，又要掌握實際操作技能。以教師講解為主，學生進行模仿的傳統教學方式無法充分調動學生的參與積極性，解決實際問題的能力得不到體現。筆者在認真研究高等職業教育培養目標，弄清《EDA技術》的基本教學要求后，在EDA教學中引入了“CDIO”模式，既發揮了教師的主導作用，又體現了學生的主體作用，充分展示了現代職業教育“以能力為本”的價值取向，使課堂教學的質量和效益得到了大幅度的提高。

一、“CDIO”的內涵

“CDIO”是構思（Conceive）、設計（Design）、實施(Implement）、運行（Operate）4個英文單詞的縮寫，它是“做中學”原則和“基于項目的教育學習”的集中體現。它以工程項目為載體，以從科研到運行為生命周期，讓學生主動參與實踐，以課程之間有機聯系的方式學習工程。“做中學”是工程教育改革的戰略之一，中國教育部于2008年開始組織課題組進行試點。

二、將“CDIO”模式應用于EDA課程教學中的意義

1.將“CDIO”模式應用到EDA課程符合高職教育培養的目標要求。

“CDIO”模式突破了傳統教學模式，通過選取工程項目創設情景，通過協作學習開展教學，通過完成項目達到意義建構，通過解決問題實現學生對知識的掌握，能充分體現高職教育的職業性、崗位性和應用性等特點。教師將“CDIO”應用到教學，學生不僅能掌握專業基礎理論及其相互聯系，還能訓練崗位所需的生產操作和組織能力，而且具能備參與項目生產的理念、能力，以及適應項目變化的潛力。“CDIO”模式以實際工業項目為邏輯主線組織教學，讓學生以項目為學習中心，在項目中做，在項目中學，能充分發掘學生的創造潛能，提高解決實際問題的能力。同時教師在構思設計課程項目包的過程中，也會對所授課程有更深層次的理解，從而促進教學效果的提升。

2.將“CDIO”模式應用到EDA課程充分體現了學生的教學主體地位。

以真實項目為載體的項目式教學的開展，能使學生親身經歷產品構思、設計、實現、運作的項目開發生命周期，在與課程緊密聯系的項目實踐中積極主動地學習專業知識，提高學生對理論知識的應用能力和實踐動手能力，增強學生的成就感，充分挖掘學生的創造潛能。不同項目的設定有利于滿足不同層次學習者的學習需求，便于開展個性化、差異化教學。通過個體和合作的形式進行項目學習和實訓，學生不僅能培養自主學習的能力，而且能培養合作、溝通和組織能力。項目完成后的及時反饋，又有利于學生間經驗的分享。該模式構建出一個開放性、研究性的學習環境，充分體現了以學生為中心、以學生的全面發展為中心的教育思想。

3.將“CDIO”模式應用到EDA課程有利于教學科研水平的提高。

EDA技術是一門借助計算機來完成各種電子電路設計的自動化過程，是一門實踐性很強的課程。要將“CDIO”模式應用到課程教學，教師必須結合院校教學實際，以及高職學生的知識層次、結構能力，合理制定教學大綱，優選教學內容，加強教材建設，不斷改進教學方法、教學手段，理論結合實踐，設計工程項目，體現以能力培養為主的原則。這個過程本身就是一個學習知識、提高理論層次和教學水平的過程，也是“CDIO”的具體體現。這個過程有利于進行多種資源的有效整合，不僅要求教師具有良好的專業設計經驗和教學組織能力，而且善于發揮學生的主體地位和教師的主導地位，培養學生的綜合應用能力，能極大地提高教師的業務能力和教學科研水平。

三、“CDIO”模式實施的具體過程

1.構思、設計。

筆者結合我院編寫的EDA教程一書，收集整理大量資料，優選教學內容；結合我院學生實際，制定合理的教學大綱，整理出EDA項目指導的活頁講義，構思設計出若干具有針對性、特色性的EDA工程項目包，將所有知識點融入到工程項目中，以項目任務為教學單元進行教學。

教學內容由基礎理論教學、實驗教學和綜合應用三塊構成。理論教學以夠用為度，實驗教學則精講多練，在完成一定量的基礎實驗和理論教學后我們引入綜合訓練項目，如時鐘電路、數字頻率計、正負脈沖數控調制信號發生器、序列檢測器等的設計。

考核形式采用多樣化原則，筆試、口試、常規編程、焊接操作、上機調試、小制作和小論文均可作為考核手段，將以上成績綜合即成為學生的最終成績。

2.實施、運行。

根據學生特點進行分組，每組成員3—6個不等。首節課以課程概述為主，其余學時均以項目為主線實施教學。如為了使學生能更清楚地熟悉軟件，了解原理圖、語言設計的全流程，筆者引入了“用原理圖及VHDL語言設計半加器，再利用半加器實現全加器”的項目設計；為了使學生充分把握VHDL的語句分類、語言結構及要素，筆者引入了“組合電路、時序電路的設計及拓展”，并要求學生根據拓展要求嘗試性地進行修改，編寫功能拓展程序；為了使學生對自上而下的設計理念有更明確的認識，筆者引入了“計數器及拓展”項目設計，學生根據要求依次設計十六進制計數器，十進制計數器，帶清零、置位、進位的N進制計數器，以及用六十進制、二十四進制計數器構建數字鐘并實現最終的下載。在這樣一個不斷拓展和提升的過程中，學生邊學邊做，邊做邊學，在做中討論、體會、總結，隨著知識點不斷攻克，經驗不斷累積，解決方案變得越來越好。課時最后，筆者會分配三到四周的項目開發訓練，通過推薦項目和學生自定項目，讓學生了解從選題、調研、制定設計方案，采購元器件、硬件軟件設計、線路焊接到調試檢測的整個設計過程。對于項目所涉及的內容，如電路板的研制、電源設計等，筆者引導學生運用以前所學來合作完成，以培養學生完整的軟件、硬件系統設計能力。考慮到學生在實驗中獨立完成一個完整的項目體系具有一定的難度，在項目指導書中筆者隨附了一些程序，以供學生閱讀理解。

四、“CDIO”模式實施后的教學反饋

在將“CDIO”模式應用到《EDA技術》課程教學改革后，學習的過程變成了人人都能參與創造的實踐過程。學生在項目實踐中，理解并把握了課程要求的知識與技能，體驗著創新的艱辛與樂趣，培養了分析問題和解決問題的思想和能力。

教師在教學中引入“CDIO”模式應注意以下幾點：重視項目的完成，但不能忽略基礎知識的掌握，要讓學生建構一個系統、全面的知識框架；學生分組是一個重要的環節，要防止學生出現依賴思想，應注意學生的全面發展和個性發展，避免兩極分化；創設學習的資源和協作學習的環境是教師教學過程中最主要的工作；教材可以實際項目為主線進行改革，項目的合理選取是關鍵；課程考核機制應著重于實際應用能力，以學生完成項目的情況來評價學生學習效果；教學計劃可根據學生的掌握實際進行適當調整。

參考文獻：

［１］查建中.工程教育改革戰略“做中學”的CDIO工程教育模式［EB/OL］.http://jk.ivt.edu.cn/news/show.asp?id=956.

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