基于CDIO理念的電子實習實踐教學改革探究

任喜偉　張震強　閆紅超

摘 要：文章從CDIO理念出發，以陜西科技大學為例，針對其電子實習教學現狀與存在的問題，提出了基于CDIO理念的電子實習實踐教學改革策略。

關鍵詞：CDIO理念；電子實習；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2016）04-0016-02

陜西科技大學電氣與信息工程學院省級電工電子實驗教學示范中心下設有一個電子實習基地，承擔全校理工科的電子實習任務。目前，電子實習雖然能夠滿足學生的基本操作訓練和動手實踐，但是實習內容相對單一、陳舊，缺乏創新和創造；對不同層次的學生沒有做到因材施教；考察過于死板，考核體制不夠健全；實習硬件環境不足，缺乏足夠的實驗場地、儀器和設備；實習指導教師不夠穩定，人數較少，已無法滿足培養應用型人才的需求，缺乏創新能力的挖掘和培養，沒有注重團隊合作精神的培養以及應用能力的展示。因此，針對電子實習實踐教學過程中表現出來的問題，我們應該如何轉變教學方式？如何豐富教學內容？如何啟發學生由被動思考轉為主動思考？如何提高學生的工程實踐能力和綜合素質？基于CDIO理念的項目式教學模式為我們指明了方向[1-2]。

一、 CDIO教學理念概述

CDIO是國際工程教育與人才培養的創新模式，是構思（Conceive），設計（Design），實現（Implement），運作（Operate）4個英文單詞的縮寫，是“做中學”和“基于項目教育和學習”（Project based education and learning）的集中概括和抽象表達[3]。CDIO教學理念改變傳統教學方法，建立體驗式主動學習和綜合學習的教學環境；改變傳統教學內容，建立現代工程環境下的學科課程體系；重視學生工程實踐能力，探索科學的學習評價方法；加強教師隊伍建設，實施雙導師指導下的實踐教學等改革措施。引入合作企業開發項目，采用“任務驅動”、“項目實現”的方法教學，實現“做中學”，提高學生學習的主動性，使學生學會學習。在團隊協作的環境里，通過與人有效地溝通、交流，體驗合作開發產品的“構想—設計—實施—操作”的全過程[4-5]。培養學生團隊協作精神、交流溝通能力和新產品、新流程、新系統的意識和能力。

二、基于CDIO理念的電子實習實踐教學改革策略

（一）全盤統籌，做好電子實習整體規劃

根據高等理工科院校多年教改實踐，為培養適應現代科技發展和市場經濟需要的應用型人才，對全校工科和部分理科學生安排電子實習實踐教學環節。在實習對象、實習內容、指導方式、教學方法、硬件配置、軟件建設、師資隊伍培養等環節做好細節安排。堅持以CDIO理念工程實踐為理論指導，在外界軟硬件環境支持下，通過“構想—設計—實施—操作”項目式驅動教學過程訓練，提升學生內在動手實踐能力和思考能力[6]。

（二）改變教學方式，因材施教

原有的教學方式，對學生來說大多時間都是被動的，沒有發揮學生的主觀意識和動手能力。采用項目驅動的方式，根據專業不同，設計多種項目式驅動實習題目，讓學生在規定的條件下完成既定任務要求。同時，對不同專業的學生，根據掌握的難易程度采用不同的指導方式，分為理解理論知識偏重實踐過程和深入理論知識創新實踐過程兩個方向，適當調整指導力度。在全面培養所有學生綜合素質的前提下，為了達到激勵落后，獎勵優秀的目的，可先讓一部分暫時各方面表現優秀的學生進入小班教學，單獨指導，因材施教[7]。

（三）修訂實踐教材，做好理論指導

《電路、電子技術實驗與電子實訓》（第二版）一書作為電路實驗、數電實驗、模電實驗以及電子實訓及學科競賽等實踐教材，其中有些內容需要調整和修改，增加設計性、綜合性實驗比例，增加電路仿真軟件講解，增加最新工業級的電路板制作工藝，修改電子產品安裝調試維修等內容，同時，刪除一些陳舊過時的教材內容。

（四）豐富電子實習內容，讓學生有更多選擇

在原有的電子實習內容基礎上增加若干創新性實習項目，學生不僅完成一個單一調幅收音機的裝配、調試和維修，還可以裝配其他電子產品。新增加項目有調頻收音機，簡易萬用表，穩壓電源，電話，計算器等；還可以安排一些設計性實習環節，比如設計并制作電機控制電路，設計并制作運算放大電路，設計并制作音響功率放大器，設計并制作水位監測與控制電路，設計并制作搶答器等。學生在完成基礎訓練的同時，利用課余時間可自愿參加課外創新競賽。也可與企業合作，組織學生到企業進行生產觀摩，通過親身體驗感受產品設計、加工、制作、調試、維護等全部過程，條件允許可參與企業生產過程的某一環節[8]。

（五）增加考核項目，注重過程考核

實習考核項目可以多安排一些，通過考核觀察學生是否有獨立思考的能力，是否有主動學習的意識，是否有團隊協作的精神。注重觀察學生考核過程中的表現，而不是最后的結果。因此，加入實習態度考核，占總成績的10%；實習考核應根據焊接過程、產品裝配、調試、維修以及PCB板設計和制作過程，加重過程考核比重，占總成績的60%；同時，實習過程中體現出來的創新創造性思維和協作精神也是考核的要點，占總成績的10%；學會總結，學會書寫科技報告，為實踐查漏補缺，積累經驗，占總成績的20%。

（六）加大硬件環境建設，兼顧信息化平臺建設

現有的實習環境已經無法滿足實習硬件環境需求，要擴大實習場地，增加實習工藝室、多媒體教室和PCB制板室。同時，還要配套儀器和設備，保證每兩名學生能夠有一套儀器設備。另外，建設電子實習教學資源信息化平臺，開發相應的實驗設備及元器件管理系統、實驗預約軟件、開放實驗軟件，提高學生實踐效率，豐富實踐教學內容。

（七）注重指導教師培訓，提高指導教師能力

人才培養離不開指導教師的付出，培養的學生質量的高低在一定程度上反映指導教師的指導水平。因此，注重指導教師的培養非常重要。專門組織青年教師參加學校組織的教師電子設計競賽，鍛煉教師動手實踐能力；同時，多選派指導教師外出參觀、培訓學習，開闊視野，拓展能力。為實習指導老師提供晉升空間，并給予政策支持；也可以讓更多有豐富實踐教學經驗的指導教師指導新進教師，通過傳幫帶豐富實踐教學指導教師隊伍[9]。

三、教學改革效果

在基于CDIO理念的指引下，電子實習實踐教學改革效果顯著，參加過電子實習訓練的學生，個人綜合能力明顯有所提升。2014年學生參加全國大學生飛思卡爾杯智能汽車競賽獲二等獎1項、三等獎5項；2015年學生參加首屆物聯網設計競賽獲得全國二等獎1項、西北賽區特等獎1項；學生參加2014年第四屆陜西省大學生TI杯模擬及模數混合應用電路設計競賽獲得一等獎5項、二等獎1項、三等獎3項，名列陜西賽區第二；2015年學生參加第十屆全國研究生電子設計競賽西北賽區取得團體一等獎2項、二等獎3項、三等獎3項，個人一等獎1名、二等獎1名，三等獎3名；2015年學院組織的青年教師電子設計競賽有五組老師分獲一、二、三等獎。這些成果都充分體現了在基于CDIO的電子實習實踐教學改革中，更多的學生在不斷進步，更多的青年教師在不斷提高。

CDIO教學理念改變傳統教學方法、教學內容、課題體系、培養體系、評價體系，采用“任務驅動”、“項目實現”、“做中學”，提高學生學習的主動性，使學生學會學習。陜西科技大學電子實習實踐教學改革按照CDIO理念的指引，從整體設計規劃、轉變教學方式，到教材修訂、教學內容更新、提高評價質量、更新實習環境，再到注重培養和提高教師的實踐教學能力。從實踐教學改革的效果來看，成績喜人，充分說明基于CDIO理念的電子實習實踐教學改革對于提高陜西科技大學學生的整體水平是有所幫助的。

參考文獻：

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