應用電子工程技術實驗教學中心服務CDIO教學改革初探

電子科技大學成都學院 林國偉

應用電子工程技術實驗教學中心服務CDIO教學改革初探

電子科技大學成都學院 林國偉

本文基于CDIO教學理念結合應用電子工程技術實驗教學中心的實際情況，對實驗中心如何服務CDIO教學進行探討和嘗試，以此構建新的實驗教學體系，并對實驗課程教學進行改革。

CDIO 實踐教學體系 教學改革

一、背景

CDIO是一種教育理念，它由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所國外院校創立，2005年被汕頭大學引入中國，2014年引入筆者所在學校。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）。它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，使學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。整個工程能力培養主要分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面。CDIO有12條標準，其中：標準5設計—實現經驗和標準6工程實踐場所是構成CDIO的重要環節。對理工科類的教學而言，實驗室是實施這兩條標準的重要場所之一。因此，探討實驗教學中心如何服務CDIO教學至關重要。應用電子工程技術實驗教學中心于2004年成立。2011年1月，它被四川省教育廳批準為省級實驗教學中心建設單位。2016年上半年，它通過四川省教育廳驗收。在學院進行CDIO教學改革的背景下，應用電子工程技術實驗教學中心對如何服務CDIO教學改革進行了探討和實踐。

二、改革與嘗試

1.構建新的實驗教學體系。經過各教研室多次開會討論并結合企業調研的實際情況，學校制定了各專業實驗實踐課程的能力培養體系。新體系確立了實驗實踐課程培養三大能力體系：硬件能力（基礎能力、進階能力），軟件能力（基礎能力、進階能力），綜合能力。同時，學校確立了具體工程能力的培養目標（如發現問題的能力、學習能力、溝通能力等）。

2.對實驗課程教學進行改革。教學改革初期，全方位大面積進行改革有很大的風險。為規避這種風險，學校可以選擇一門或幾門課程進行試點。對試點改革的實驗課程，學校根據新課程體系的要求及實驗課在實踐教學體系的位置，了解前導課程、相關課程和后續課程的相關性，探討實驗課程如何發揮自己的作用，如何進行課程改革，怎樣安排教學內容，如何安排課堂教學等問題。學校編寫新的教學大綱，并對上課內容和形式做了調整。除此之外，教師為學生準備課外作業。

3.調整實驗室開放形式。改革過程中，學校重點對實驗室開放政策做了調整。改革以前，實驗室定時開放。改革以后，實驗室變更為預約式開放。開放對象由原來的學生變更為教師、班集體、學生團隊、學生個人。想使用實驗室的團體和個人可以提前向實驗室管理員申請并協商使用時間。固定時間開放時，出現的結果是開放了沒有學生去，達不到預期效果。學校改為預約式開放后情況有所好轉，滿足了需求者的需求，為師生使用提供了便利，提高了實驗室開放的使用效果。自CDIO教學改革以來，很多理論課教師帶學生到實驗室參觀學習交流，提高了學生對實踐環節的學習熱情和學習興趣。

4.構建CDIO實踐工作室。傳統專業實驗室要承擔實驗教學任務，課余時間相對較少，功能單一，無法滿足CDIO全方位的教學要求。為此，實驗中心新建CDIO實踐工作室。CDIO實踐工作室完全開放，學生在CDIO實踐工作室完成自己作品的構思、設計、測試，并通過教師考核。經過一年多的運行，學生的工程能力有顯著提高。這證實了CDIO工作室的建立適應CDIO教學改革需求和CDIO人才培養對工程實踐場地的要求，提高了CDIO教學改革的進度，為以能力培養為目標的教學體系增加了基石，為廣大師生提供了便利。

三、完善措施

1.加大硬件建設和耗材的投入。實驗室從無到有，從少到多，這是實驗中心的發展過程。這個過程中，有些實驗儀器設備存在老化現象，有的在建設時比較先進，現在就比較落后。所以，學校的硬件建設需要持續投入，以適應科技發展需求。同時，學校要加大對實驗耗材經費的投入，它是實驗室運行的重要保障。

2.加強實驗室隊伍建設。一支強有力的實踐教學隊伍是完成CDIO實驗教學的重要保障。目前，實驗中心實驗教師比較年輕，進步的空間很大。學校要鼓勵實驗教師積極參與各項CDIO教學改革，使教師領會CDIO教育模式的實質，分析CDIO教學模式與傳統教學模式的差異，轉變教育觀念，通過專業培訓和工程實踐鍛煉，提升實踐教學能力，在教學活動中提高自己的專業素養。

3.探討并完善各專業的實驗實踐能力體系。這是CDIO改革中的一項重要任務。良好的實驗實踐能力體系不會一步到位，需要學校的持續探索和實踐。學校在實踐過程中不斷積累，總結已有經驗和教訓，逐步改進和完善。

4.完善實驗室管理制度。管理制度是實驗中心運行的良好保障。對一個實驗中心來講，實驗室建設、資產管理、人員管理都比較健全，不需要做大的調整。通過實驗室預約開放實施以后，實驗室使用次數顯著提高。但是實驗室只通過管理員管理是不夠的。為此，學校可以建立一些制度，讓學生參與實驗室的開放管理，減輕實驗管理員的壓力，提高實驗室使用率。

綜上所述，CDIO教學離不開工程實踐場所，實驗中心是CDIO教學的重要工程實踐場所之一。探討實驗中心如何服務CDIO教學改革，有利于促進CDIO教學改革的發展。改革需要建立新的教學體系，離不開硬件平臺的支持，學校需要調整已有的制度，培養強有力的師資隊伍。在實踐中，學校得到了一些經驗，但需要探索的東西還很多，需要教育工作者花費時間精力大膽嘗試，不斷完善。

[1]顧佩華，沈民奮，李升平.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

[2]郝智秀，季林紅，馮 涓.基于CDIO的低年級學生工程能力培養探索——機械基礎實踐教學案例[J].高等工程教育研究，2009

ISSN2095-6711/Z01-2016-12-0045