基于CDIO理念改革電子信息類專業實踐教學環節

譚躍　鄧曙光　李穩國　肖衛初

[摘 要]隨著電子信息技術的不斷發展，社會對電子信息類應用型人才的培養質量提出了更高的要求。CDIO是當今高校培養學生工程實踐能力的一種好的教育模式。為了實現高校培養的人才與社會無縫對接，對于應用性很強的電子信息類專業來說，學生工程實踐能力和創新能力的培養顯得尤為重要，然而，當今許多高校的實踐教學環節中存在一些弊端。可以基于CDIO的理念來改革這些環節，力求電子信息類專業人才培養的所有實踐性環節都發揮各自最大的功能，從而為學生能力的培養形成一個有機的統一體。

[關鍵詞]CDIO理念 電子信息類專業 實踐教學環節

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）03-0104-02

隨著電子信息技術的不斷發展，社會對電子信息類應用型人才的培養質量提出了更高的要求。為了提高學生的培養質量，很多高校采取了一些措施來進行教學改革。目前，基于CDIO工程教育理念的教學改革深受國內外許多高校的青睞，這種理念下培養的學生具有很好的工程實踐能力和就業競爭力。[1]

一、CDIO工程教育模式的研究現狀

CDIO工程教育模式代表構思（conceive）、設計（design）、實施（implement）、運行（operate），它體現了現代工程師對工業產品從構思、設計、實現到運行的全過程所必須具備的基本能力。[2]CDIO是通過更新教育教學觀念，改革人才培養模式和體制，強化實踐教學改革，著眼于培養學生工程能力和創新能力的一種教育模式。

自2000年CDIO模式在麻省理工學院為首的多所大學實施以來，已有法國、丹麥、芬蘭、南非、新加坡等在內的許多國家的大學采用了CDIO的教學模式。目前，在中國已有10多所高校在CDIO模式的基礎上，結合學校自身的特點提出了不同類型的CDIO培養模式，例如：汕頭大學工學院將職業道德（Ethics）、誠信（Integrity）和職業素質（Professionalism）的培養要求融入CDIO中，提出了EIP-CDIO工程教育培養模式。[3]浙江工業大學在人才培養的過程中，注重行業和企業的參與，通過認證（certification）和實訓（practicing）這兩個平臺并結合CDIO提出了C&P-CDIO模式。[4]

二、電子信息類專業實踐教學環節存在的問題

電子信息類專業以培養應用型高級工程技術人才為目標，因此實踐教學在整個教學中的地位是不言而喻的，然而，當前許多高校實踐教學環節還存在如下諸多問題：第一，課程體系設置不合理，存在重理論輕實踐以及有些課程之間聯系不緊密的現象，導致學生工程實踐能力和創新能力的培養力度不夠。第二，實驗教學多以單門課程的知識掌握為出發點，學生綜合設計、動手制作的能力得不到鍛煉。同時，傳統的實驗管理方式使學生對儀器設備的認識和使用有限，難以激發其學習興趣。第三，教學執行不力，導致有些實踐教學環節如認識實習（見習）、課程設計和畢業實習流于形式。第四，教師自身沒有工程實踐的經歷，不能對學生工程實踐能力的培養進行有效的指導。第五，校內外實踐基地的條件不能滿足學生進行工程實踐和創新活動的條件。總之，實踐教學并沒有達到有效培養學生工程能力和創新能力的目的，實踐教學環節的改革勢在必行。

三、基于CDIO理念改革電子信息類專業實踐教學環節的措施

（一）構建基于培養學生工程實踐能力和創新能力的課程體系

CDIO工程教育模式的標準之一就是集成化的課程設置，即要求課程之間相互關聯，使多門課共同支持專業目標。同時，CDIO工程教育模式要求按照工程項目全生命周期來組織教、學、做，只有將相關的課程聯系起來，才能避免不必要的重復，有利于學生掌握相互聯系的課程知識并用于解決綜合性的問題，從而有效地培養學生的工程應用能力、創新能力和職業競爭力。

（二）改革課程實驗內容和實驗管理方式

目前，電子信息類專業絕大多數課程實驗中，驗證性實驗內容多，設計性、綜合性或創新性的實驗內容少；單科性實驗內容多，多門課程相結合的實驗內容少。因此，需要進行實驗教學內容的改革，提高設計性和綜合性實驗的比例，這樣才能促進學生個性的發展和綜合能力的提高。此外，傳統的實驗管理方式，學生只能在規定的時間內完成自己的實驗，其余時間就沒有機會進入實驗室進行實驗。這種管理模式的弊端一方面是造成學校實驗資源的閑置，另一方面是主動學習的學生無法獲得可用的資源。如果實驗室實行開放性管理，并且能實施實驗時間、實驗內容、實驗設備的全開放模式，那么不僅可大大提高實驗設備的利用率，而且主動學習的學生可以在課余時間投入自己喜歡的實驗之中，從而使學生自覺地從而傳統的以“教”為中心的實驗教學方式轉變到以“做中學”為中心的CDIO工程教育模式。

（三）改革單一依托校內實習基地，構建共同依托校內、校外實習基地開展認識實習和技能訓練的教學模式

認識實習是高等工科院校各專業教學計劃中一個重要的實踐性教學環節。通過認識實習，電子信息類專業的學生可深入企業了解當今電子產品的一些基本知識，建立起對專業整體上的初步認識，樹立起“工程”的基本概念。然而，有些高校直接在校內開展這一教學環節，學生認識到的只是電阻、電容、二極管等元件，難以建立對專業的整體認識，因此只有在校內實習基地開展元器件的認識，在校外實習基地開展專業相關的產品認識，才不會使學生對本專業產生“只見樹木，不見森林”的認識觀。此外，有些高校還開展了產品組裝和調試等技能訓練環節，但是所組裝和調試的是學校統一安排的、單一的電子產品，學生不能根據自己的興趣和愛好來組裝和調試相關的產品，只能被動接受，不能主動選擇。如果能根據學生的選擇情況，將校內不能開展的一些組裝和調試實驗，到校外的實習基地進行，這樣能大大提高學生的學習積極性。

（四）打破單一課程設計的格局，建立多門課程相融合的課程設計模式

課程設計是綜合運用專業知識的一個實踐環節。通過課程設計，學生可以將理論知識有效應用于實踐，促進理論與實踐的相互融合和相互提高。然而，由于課程設計一般安排在期末考試之前的一兩個星期內進行，此時學生忙于準備考試，往往從網上下載一些資料應付了事。同時，目前電子信息類專業的課程設計幾乎都是單一課程的設計，學生很難將所學的知識連成一個有機的整體。只有將多門課程的課程設計融合在一起要求學生完成某個實際課題的設計，給予學生足夠的時間，由多位專業教師共同指導，才能使學生真正獲得綜合運用知識的能力以及分析問題、解決問題等方面的能力。

（五）加強師資隊伍建設，打造“雙師型”的教學團隊

CDIO工程教育模式要求教師加強個人自身能力、團隊合作能力、建造產品和系統的能力。[5]目前，許多教師從高校畢業之后直接走上教學崗位，沒有主持或參與工程項目的實踐經驗，不懂得如何建造產品和系統，因而很難在學生工程實踐能力的培養過程中起到有效的指導作用。因此，為了加強這些教師自身的工程實踐能力，需要有工程實踐經歷的教師對他們進行指導或將他們送入企業參與一些實際的工程項目開發工作，使部分教師特別是年輕教師成為“雙師型”教師。

（六）實現深層次校企合作，構建畢業實習和畢業設計關聯的實習-設計模式

畢業實習是學生深入企業進一步掌握專業技術的實踐性教學環節。畢業設計是高校提高學生綜合素質和創新能力的一個重要的實踐性教學環節。目前，由于諸多原因，大學本科生在畢業實習階段多數只是停留在熟悉專業生產設備或工作流程的過程，并沒有動手實踐的機會，導致畢業實習和畢業設計完全脫節。因此，需要在高校和企業之間開展深層次的合作，讓學生在實習階段結合自身的特點和企業的需求確定一個實際的課題，在畢業設計階段根據確定的課題真題真做，形成一種實習-設計相關聯的模式，這種模式也反映了CDIO工程教育模式密切聯系產業的特點。

（七）依托競賽、立項平臺，課外培養學生的創新能力

學生創新能力的培養應該堅持課內和課外的有機統一，除了教學計劃中規定的實踐教學環節外，應充分利用學校現有資源為學生提供創新實踐的條件和機會。目前，電子信息類專業有省級和國家級電子設計大賽、大學生“挑戰杯”賽等競賽活動，同時學生可申請校級、省級以及國家級的研究性與創新性項目，通過這些平臺為學生的課外實踐活動提供了一個自主學習、動手設計和制作的舞臺，為更多學有余力、興趣深厚的學生提供了更多自主創新的機會。

四、結束語

為了實現高校培養的人才與社會無縫對接，對于應用性很強的電子信息類專業來說，學生工程實踐能力和創新能力的培養顯得尤為重要。本文提出了基于CDIO的理念來改革這些環節，力求電子信息類專業人才培養的所有實踐性環節都發揮各自最大的功能，從而為學生能力的培養形成一個有機的統一體。

[ 注 釋 ]

[1] 李美蓮.基于CDIO工程教育理念的電子信息工程專業人才培養[J].高等教育，2014（5）：135-136.

[2] 顧佩華，包能勝，康全禮，等.CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究，2012（3）：24-40.

[3] 顧佩華，沈民奮，李升平，等.從CDIO到EIP-CDIO——汕頭大學工程教育與人才培養模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）：12-20.

[4] 朝陽，曹祁，杜樹旺，等.基于C&P-CDIO模式的電子信息工程專業人才培養[J].高等工程教育研究，2013（2）：60-63.

[5] 查建中.工程教育改革戰略“CDIO”與產學合作和國際化[J].中國大學教學，2008（5）：16-19.

[責任編輯：覃侶冰]