中職教學中CDIO工程教學模式的嘗試與思考

唐紹勇

摘 要 當前，知識經濟成為經濟社會新的增長點，發展從依賴自然資源轉向依托人力資源，從“硬實力”競爭轉向兼顧“軟實力”的競爭。新的模式下，項目教學如何發展？能否將CDIO工程教學模式引入中職教育？提升“軟實力”是一個應引起思考的問題。

關鍵詞 中職；實訓；CDIO工程教學模式

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）11-0076-03

現今在中職教育中，專業教師，尤其是理工類專業教師，言必“項目教學法”，行必“項目教學”，歸根結底，知識、技能是主流。筆者在近幾年的實訓教學中發現，有的學生習慣于在完成裸板焊接后問：“老師，我們下一步該做什么了？”對自己的作品充滿期待而又畏于前行；有的學生習慣于在做的過程中先問再操作，“老師，我該怎么樣把裸板卡進外殼里呀？”不敢先嘗試；亦有習慣于在操作之前先詢問老師：“老師，我要把發光二極管彎下來卡進槽里，對嗎？”在做的過程中一定要取得教師的確認，之后才付諸行動；亦不乏項目進行中興味索然而照葫蘆畫瓢的學生，協作學習徒留熱鬧場面，而代勞者居多。

實然，項目教學法之“項目”的引入，能有效地建立課堂與社會生活的聯系、建立教師與學生的互動關系，可以調動學生的學習興趣，然而，筆者以為，教學不僅要讓學生獲取知識與技能，更為關鍵的是，要讓智慧覺醒，讓學習成為一種習慣，好學樂學。

那么，如何能喚醒學生的智慧，持續保持學習興趣。愛因斯坦說：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要。因為解決一個問題，也許僅僅是一個技能而已。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創造性，有想象力，而且標志著科學的真正進步。”現在國內理工類大學盛行的以工程項目設計為導向、工程能力培養為目標的CDIO工程教學模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，是由美國麻省理工學院、瑞典皇家工學院等2004年共同創立的工程教育改革模式。CDIO即Conceive—Design—Implement—Operate（構思—設計—實施—運行），它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。筆者以為，其理念貴在“在做中學”的過程中，通過“構思—設計—實施—運行”這一復雜的工程系統，除實際操作應用能力之外，還能經由“構思—設計”過程，彼此多一些探討，多一些思想的碰撞，多一些提出新的問題、新的可能性，鍛煉和培養創新思維和創新素質，這對于成長中的個體的終身學習和持久性發展而言是尤其重要的[1]。

那么，如何在中職理工類專業實訓中施行CDIO工程教學模式呢？在近兩年的實訓教學中，筆者嘗試運用CDIO工程教學模式，相對于往屆項目教學模式，筆者相繼進行了調查、分析和對比，統計主要結果如表1所列。

上述分析從教學模式和學生所掌握的技能、思維與學習方式、學習狀態及效果等方面囊括了項目教學與CDIO工程教學模式的部分特點。顯然，這樣的教學模式讓學生在做的過程中，更關注思考，更容易生成問題，而對于主動生成的問題，學生更樂于去解決，讓“做的過程”真正成為“探究的過程”，從而使師生互動、生生合作更具靈動性。以下是筆者部分CDIO工程教學模式下的實訓教學片段，期待拋磚引玉[2]。

寫意“800 mA 5 V開關電源（手機直充）”電子小制作

樣本：本校電子技術應用專業班學生，35人。

預設：寫意“800 mA 5 V開關電源（手機直充）”電子小制作，即改裝已經完成的開關電源，讓它更加生活化。

實施：構思學生宿舍用直接輸出5 V的開關電源墻壁插座，設計線路圖和裝配圖，改裝自己的作品并試驗。

效果：學生在改接線路過程中，融合了電子電工理論知識；在切割、打孔、焊接、裝接過程中，實現了機械與電子技能的銜接。

寫意“單片機控制電路板”電子小制作

樣本：本校電子技術應用專業班學生，32人。

預設：寫意“單片機控制電路板”電子小制作，即改裝已經完成的作品，讓它更加實用。

實施：構思增加復位鍵和5 V直流電源插座，設計線路圖和裝配圖，改裝自己的作品并試驗。

效果：學生在改接線路過程中，融合了單片機技術與本實訓課程間的理論知識；在選擇元器件、焊接過程中，學生探究設計而非模仿制作電路，真正實現了單片機控制電路板的硬件開發。

由此可見，CDIO工程教學模式引領下的實訓，讓學生在試驗成品的過程中，體驗到自我效能感的同時，切身體會到創新的意義和價值。這種模式在電子專業實訓教學中的應用研究，對構建行動導向的項目教學的新思維、新模式具有理論實踐意義，而以改裝電子作品形式切入，優化中職專業實訓課項目載體的設計，是行之有效的途徑[3]。

1 寫意電子小制作，變“要我做”為“我要做”

中職生的優良品質之一，是能夠理解實訓項目所蘊涵的意義，無藍領階層的一線操作工的情結，具有融入自己的理念進行積極探究的心理品質。改裝電子小制作不是被動的吸收，而是主動地探索。如在對“800 mA 5 V開關電源（手機直充）”電子小制作改裝的構思設計中，學生通過對整流濾波電路相關理論的梳理，繪制出線路圖和實物接線圖，把電源指示燈彎制整形，使燈帽定位到電源插座的孔內，裸板也卡到電源插座的槽里，而電源插座上的小孔和卡槽都要經過手動制作。這樣實現讓學生通過自己揣摩，去發現、吸納，通過相關活動逐步內化為自己的素養，讓學生在體驗中獲得對知識與技能的真實感受，形成正確的認識，并逐漸轉化為能力；在操作中領悟電子專業的精髓，鞏固、應用、深化知識，并發展職業能力。

實踐證明，恰切的電子小制作改裝，不僅改變了學生的學習觀，而且，在實操中應用自己親手設計的線路圖和裝配圖讓學生充滿自信，更難能可貴的是，學生對實踐內容經歷想象與聯想、預測與判斷、印證與評價、回顧與拓展，使得自己的“背景知識”得以深化，“概念能力”得以提升，而由此生發的遞推力又會作用于學生進一步的探索實踐中。endprint

當然，CDIO工程教學模式下的電子小制作的選取宜與企業需求相聯系，充分利用現有資源為學生嘗試運用所學知識對改裝電子小制作的構思、設計留白，同時，宜尊重和喚醒學生的個性設計意識，倡導和發揮學生的個體性、創造性[4]。

2 寫意電子小制作，變“要我想”為“我要想”

當今世界復雜多變，一個決策往往要涉及許多方面，所遇的問題也經常是跨學科、跨領域的，這就要求我們要多維度思考和分析問題。曾經的項目教學，強調的是思維整合，然而為師者因顧及課時、學生層次等諸多因素強加給學生個體的知識成分多一些，這對學生而言，因為思維歷程是被動的，所以思維被整合，無異于堆砌“惰性知識”而在動手操作中被牽著鼻子走。

實踐表明，寫意電子小制作，如對“單片機控制電路板”電子小制作的改裝，就像對一張開放性的畫面寫意，通過構思與設計，繪制線路圖及裝配圖，使學生思維在內在本質和動機上得到激勵，學生在選取元器件的過程中，在概念、意義、思想和自己的觀點之間建立聯系，在動手裝配的過程中，進一步認知單片機最小系統，從內部塑造精神，達到思維融合，在自我獲取知識的同時能夠篩選有效的信息，通過自己的思考能夠解決一些實際問題，進而提升“概念能力”，深化“背景知識”，完善“加工策略”[5]。

3 寫意電子小制作，變“要我學”為“我要學”

教育家烏申斯基說：“沒有絲毫興趣的強制性學習，將會扼殺學生探求真理的愿望。”興趣是最好的老師，是主動學習、自我發展的不竭動力，學生只有對實訓項目本身感興趣，才會積極主動去完成。曾經的項目教學，動手操作以正強化技能為主要目的，一味的機械模仿，長此以往，讓更多的學生慣于等待、觀望，形成依賴心理。

實踐表明，CDIO工程教學模式下，以寫意電子小制作為項目載體的構思與設計內容，學生真實地參加項目構思、設計、實施和運行的全過程，使學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動，注重的不是最終的結果，而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題和解決問題的思想和方法。是由思維的線性向發散性的轉變，尤可幫助學生在專業各學科間建構彼此的聯系，把學生融入有意義的任務完成的過程中，讓學生積極地學習、自主地進行知識的建構，特別是對所學知識進行梳理、歸納并付諸實踐，能夠調動學生的學習積極性，促進其認知水平和思維水平的多維度發展，使學生在做的過程中亦收獲著重構自己的知識技能體系及其系統性的認知策略。

概言之，在理工類專業實訓教學中，作為中職教育工作者，我們完全可以CDIO工程教育理念，淡化機械式模仿，由“構思—設計”環節強化心智技能，引導學生在“實施—運行”環節弱化工匠情結，從而引領學生獲取終身學習、持久性發展能力。這需要從為師者做起，給學生一個展示才華的舞臺；把自己的理念、思想、創意通過一個過程具體物化為一件“作品”。

參考文獻

[1]陳晟閩.基于CDIO模式的高職院校汽車營銷項目體系的構建[J].科技創新導報，2012（34）.

[2]方玉燕.基于完整工作過程教學項目體系的研究與構建：以計算機軟件技術專業為例[J].教育教學論壇，

2012（25）.

[3]顧佩華.沈民奮.陸小華.重新認識工程教育：國際CDIO培養模式與方法[M].北京：高等教育出版社，2009.

[4]劉保軍.CDIO模式下的傳感檢測技術教改實踐[J].中國教育技術裝備，2010（6）.

[5]查建中.論“做中學”戰略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，16（3）：1-6.endprint