基于CDIO電子類創(chuàng)新實踐課程體系的設(shè)計與實施

許宣偉　羅凱（電子科技大學(xué)成都學(xué)院　四川成都　611713）

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基于CDIO電子類創(chuàng)新實踐課程體系的設(shè)計與實施

許宣偉羅凱
（電子科技大學(xué)成都學(xué)院四川成都611713）

摘要：創(chuàng)新實踐課程是結(jié)合我院實際情況，依托CDIO理念設(shè)置的一門工科類綜合性課程。課程包含技能和創(chuàng)新兩大核心主線內(nèi)容，通過對相關(guān)傳統(tǒng)課程的優(yōu)化及融合，通過設(shè)置初級、中級、高級三個教學(xué)層級，由簡入繁循序漸進(jìn)的展開教學(xué)，使學(xué)生在掌握必須的理論知識和實踐技能的同時具備一定的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力，并達(dá)到能以個人或以團(tuán)隊為單位獨立完成簡單項目的層次，以適應(yīng)培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新能力人才的戰(zhàn)略。

關(guān)鍵詞：CDIO創(chuàng)新教學(xué)實踐

一、目前常規(guī)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的主要問題

我國要實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置。以創(chuàng)新的新成果為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高社會生產(chǎn)力開辟新的空間，以科技改革發(fā)展的新突破實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的新躍升。

在此社會背景前提下，電子信息類科技的發(fā)展和革新，需要大量創(chuàng)新人才去推動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前電子類人才培養(yǎng)過程當(dāng)中，創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)有待加強(qiáng)，主要體現(xiàn)在如下幾個方面：實驗課程較大部分都是以驗證為主，學(xué)生做實驗都是按部就班按照老師指定的內(nèi)容和方法去完成，沒有達(dá)到“授之于漁”的效果；缺乏創(chuàng)新性實踐平臺和積木式實踐模式的設(shè)計；未實現(xiàn)實踐課程之間的深度整合和實踐課程之間的內(nèi)在聯(lián)系的研究，造成實踐課程本身的設(shè)置的目地性不明確；階段性的創(chuàng)新實踐成果任務(wù)不明確，學(xué)生無法明確在不同的階段用什么樣的技術(shù)能實現(xiàn)創(chuàng)新；缺少創(chuàng)新性實踐教學(xué)的配套教學(xué)資源，如：指導(dǎo)書、教學(xué)視頻、教學(xué)PPT等；實踐課程缺乏橫向延展性引導(dǎo)，無法使得學(xué)生利用橫向技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行整合實現(xiàn)創(chuàng)新的可能。

二、改革思路與措施

以CDIO為改革基礎(chǔ)，構(gòu)建“技能與創(chuàng)新”雙線實踐體系架構(gòu)，以電子積木創(chuàng)新實踐模式構(gòu)建階段性創(chuàng)新成果，逐級遞增核心控制電路難易程度，形成初、中、高三個創(chuàng)新實踐難易層次。通過三個層次學(xué)習(xí)以后，引導(dǎo)學(xué)生的技術(shù)橫向延展，拓展學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維。在具體實施局部實踐課程內(nèi)容時注重以項目為中心，充分體現(xiàn)學(xué)生“做中學(xué)”，實現(xiàn)理論與實踐的融合。主要內(nèi)容如下：

1．在內(nèi)容上該課程整合和擴(kuò)充了現(xiàn)有的《電路分析》、《模擬電路》、《電子技能實訓(xùn)》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》的內(nèi)容。將原來獨立出現(xiàn)的各個課程相關(guān)部分進(jìn)行融合后作為實驗創(chuàng)新課程的第一個部分《多諧振蕩器的制作與研究》和《計數(shù)器的制作與研究》。進(jìn)而引出裝配、焊接、調(diào)試等相關(guān)技能進(jìn)入本課程的第二部分《音頻功放和收音機(jī)的制作與研究》。這些內(nèi)容完全采用開放模式，充分調(diào)動學(xué)生的探索能力和動手能力，以使學(xué)生認(rèn)識到電路在物理結(jié)構(gòu)上的多樣性，逐步加強(qiáng)對學(xué)生自主探索自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2．?dāng)U展現(xiàn)有《C語言》的內(nèi)容，在原課程的基礎(chǔ)上結(jié)合硬件控制電路，進(jìn)行針對性的嵌入式C語言實訓(xùn)作為創(chuàng)新實踐的第四部分《C語言硬件體驗課程》環(huán)節(jié)。通過這一部分的學(xué)習(xí)，將會使學(xué)生了解嵌入式C語言編程同普通C語言編程的區(qū)別、嵌入式C語言編程的一些特點以及嵌入式C語言程序的調(diào)試方法。

3．?dāng)U充了現(xiàn)有的《PCB版圖設(shè)計》的內(nèi)容，讓學(xué)生了解設(shè)計PCB的全套流程并掌握能夠用于實際工業(yè)生產(chǎn)的PCB板的繪制規(guī)則，并將學(xué)生的設(shè)計中選擇品質(zhì)較高的進(jìn)行加工制造，讓學(xué)生體會到PCB版圖設(shè)計的真實感并增強(qiáng)學(xué)生的成就感，激發(fā)學(xué)生對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)熱情。

三、特色與創(chuàng)新

1．教學(xué)理念的特色與創(chuàng)新

以CDIO為改革基礎(chǔ)，構(gòu)建“技能與創(chuàng)新”雙線架構(gòu)，打破傳統(tǒng)理論課和實驗課之間的界限將兩者深度融合，實現(xiàn)理論和實驗相互交融共同學(xué)習(xí)的局面，以電子積木創(chuàng)新實踐模式構(gòu)建階段性創(chuàng)新成果，逐級遞增核心控制電路難易程度，形成初、中、高三個創(chuàng)新實踐難易層次。通過三個層次學(xué)習(xí)以后，引導(dǎo)學(xué)生的技術(shù)橫向延展，拓展學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維。在具體實施局部實踐課程內(nèi)容時注重以項目為中心，充分體現(xiàn)學(xué)生“做中學(xué)”，實現(xiàn)理論與實踐的融合。最終本項目的改革達(dá)到學(xué)練思三者的相結(jié)合。

2．教學(xué)內(nèi)容的特色與創(chuàng)新

結(jié)合CDIO工程教學(xué)體系和我系學(xué)生的實際情況，對目前電路分析、模擬電路、數(shù)字邏輯電路、電子技能實訓(xùn)、電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗、集成電路應(yīng)用實驗、現(xiàn)代電子綜合實驗、電子裝配實訓(xùn)等課程進(jìn)行有機(jī)的整合形成一門實踐和理論融合，既包含傳統(tǒng)技能又注重培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力、探索能力和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型課程。

3．考核辦法的特色與創(chuàng)新

創(chuàng)新實踐課程教學(xué)實現(xiàn)模塊化教學(xué)方式，考核方法以分段形式考核，并且每個階段學(xué)生自己都有屬于自己的作品，并且每個階段以“實物作品+相關(guān)報告或論文+現(xiàn)場答辯”相結(jié)合的方式進(jìn)行考核。

4．解決學(xué)生硬件實驗條件的特色與創(chuàng)新

學(xué)生經(jīng)過創(chuàng)新實踐課程學(xué)習(xí)以后，都有一套電子積木平臺，這個硬件平臺在今后的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，每個學(xué)生都可以用來完成軟件和硬件的實驗，這樣可以解決目前硬件條件不足的現(xiàn)狀。

5．教學(xué)手段的特色與創(chuàng)新

采用“先實驗再分析，興趣引導(dǎo)，勤思考親探索”的引探教學(xué)法，以實例為引導(dǎo)，注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、表達(dá)能力、協(xié)作能力、自學(xué)探索能力及創(chuàng)新能力。教學(xué)過程中可以采用實際案例驅(qū)動、實際項目驅(qū)動、團(tuán)隊教學(xué)、分組教學(xué)、互動式、討究式、分階段、分層次教學(xué)等多種教學(xué)手段。

6．教學(xué)團(tuán)隊組織形式特色與創(chuàng)新

創(chuàng)新實踐課程教學(xué)本身是有多個模塊化的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)成的，包括：設(shè)計、制作與調(diào)試、程序編寫等教學(xué)內(nèi)容。因此，教學(xué)不是由一名實驗教師完成，而是由實驗教師團(tuán)隊共同完成，實驗教師可根據(jù)自己的特長，完成相對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。

四、結(jié)論

通過已經(jīng)展開的教學(xué)實踐所取得的實際教學(xué)效果、對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查等反饋回的信息可得出結(jié)論：創(chuàng)新實踐課程所引入的各項改革在教學(xué)實踐中能夠讓學(xué)生較好較快的掌握各個知識點及各個操作技能，并且能夠較靈活的將所掌握的知識和技能運用到解決其他類似的問題中去，基本實現(xiàn)了知識技能線（掌握知識技能）和創(chuàng)新線（能靈活運用學(xué)到的知識技能解決其他類似的問題）的同步發(fā)展。