基于CDIO理念的電氣信息類專業(yè)控制理論教學(xué)平臺(tái)

白晶　張建民　薛健

一、教學(xué)平臺(tái)的重要意義

構(gòu)思（conceive）、設(shè)計(jì)（design）、實(shí)施（implement）、運(yùn)作（operate）（簡稱“CDIO”）是具有國際性和系統(tǒng)性的工程教育改革模式。2011年，美國工程院院士Edward Crawley教授因創(chuàng)立CDIO工程教育模式而獲得美國工程院最高教育獎(jiǎng)項(xiàng)“戈登獎(jiǎng)”。

二、教學(xué)平臺(tái)的主要內(nèi)容

面向工程教育的電氣信息類控制理論教學(xué)平臺(tái)開設(shè)了自動(dòng)控制原理、現(xiàn)代控制理論、智能控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)仿真五門課程，該平臺(tái) 研究教學(xué)理念、知識(shí)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實(shí)踐教學(xué)五方面內(nèi)容。

（1）面向工程教育的教學(xué)理念改革。教學(xué)理念是人們對(duì)教學(xué)和學(xué)習(xí)活動(dòng)內(nèi)在規(guī)律的認(rèn)識(shí)的集中體現(xiàn)，是人們從事教學(xué)活動(dòng)的信念。工程教育的目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的工程師，隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)工程師的素質(zhì)要求會(huì)更高，該平臺(tái)結(jié)合電氣信息類人才培養(yǎng)目標(biāo)與要求，深入挖掘理論、能力和素質(zhì)間的關(guān)系，進(jìn)行面向工程教育的教學(xué)理念改革。

（2）面向工程教育的知識(shí)體系改革。隨著電氣和電子信息科學(xué)的快速發(fā)展，知識(shí)和信息急劇增加，新舊技術(shù)更替的周期日趨縮短，傳統(tǒng)學(xué)科在不斷除舊革新的同時(shí)，又與不斷涌現(xiàn)的新興學(xué)科相結(jié)合，出現(xiàn)了多學(xué)科相互滲透。該平臺(tái)從系統(tǒng)的角度對(duì)控制理論教學(xué)平臺(tái)所含課程的知識(shí)進(jìn)行整合，進(jìn)行面向工程教育的知識(shí)體系改革。

（3）面向工程教育的教學(xué)內(nèi)容改革。教學(xué)內(nèi)容是學(xué)與教相互作用過程中有意傳遞的主要信息，是教學(xué)過程中同師生發(fā)生交互作用、服務(wù)于教學(xué)目的達(dá)成的動(dòng)態(tài)生成的素材及信息。該平臺(tái)從工程教育的需求出發(fā)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的難度、知識(shí)整合調(diào)整、專業(yè)背景等方面進(jìn)行面向工程教育的教學(xué)內(nèi)容改革。

（4）面向工程教育的教學(xué)方法與手段改革。教學(xué)方法與手段是教師和學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)共同的教學(xué)目標(biāo)，完成共同的教學(xué)任務(wù)，在教學(xué)過程中運(yùn)用的方式的總稱。該平臺(tái)根據(jù)電氣信息類專業(yè)控制理論教學(xué)要求，改革傳統(tǒng)灌輸式的傳授式教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，進(jìn)行面向工程教育的教學(xué)方法和手段改革。

（5）面向工程教育的實(shí)踐教學(xué)改革。實(shí)踐教學(xué)是鞏固理論知識(shí)和加深理論認(rèn)識(shí)的有效途徑，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動(dòng)手能力的重要過程。該平臺(tái)改變傳統(tǒng)控制理論課程的理論驗(yàn)證性實(shí)踐教學(xué)方法，采取多種實(shí)踐形式，進(jìn)行面向工程教育的實(shí)踐教學(xué)改革。

三、教學(xué)平臺(tái)的搭建方法

分析控制理論課程教學(xué)中存在的問題和不足，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)體系進(jìn)行改革、優(yōu)化，構(gòu)建面向工程教育的電氣信息類控制理論教學(xué)平臺(tái)。制定了以下八條落實(shí)措施。

第一，創(chuàng)建“控制理論知識(shí)+工程能力+科學(xué)素養(yǎng)”的控制理論教學(xué)平臺(tái)的工程教育理念。

第二，建立以系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)、仿真、實(shí)現(xiàn)為主線的五個(gè)遞進(jìn)層次構(gòu)架的知識(shí)體系。

第三，以工程教育為指導(dǎo)思想，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行全面改革。

第四，創(chuàng)新平臺(tái)教學(xué)方法——采用想定式教學(xué)方法；改革平臺(tái)教學(xué)手段——利用網(wǎng)絡(luò)、CAI教學(xué)。

第五，創(chuàng)立項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、虛擬仿真和案例學(xué)習(xí)三條途徑、四個(gè)層次、五種形式的平臺(tái)實(shí)踐訓(xùn)練。

第六，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化立體化輔助教學(xué)的多種類型教材。

第七，建設(shè)多維立體化反饋體系。

第八，建立全面的平臺(tái)考核體系。

四、教學(xué)平臺(tái)的效果分析

通過教學(xué)平臺(tái)的開展，電氣信息類專業(yè)學(xué)生平臺(tái)課程的及格率提高了5%。提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，可增強(qiáng)其他相關(guān)課程的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生的學(xué)科競賽能力得到提高，在電子競賽、挑戰(zhàn)杯等競賽中會(huì)取得優(yōu)異成績。

參考文獻(xiàn)：

[1]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.

[2]顧佩華，包能勝，康全禮，等.CDIO在中國（下）[J].高等工程教育研究， 2012（5）：34.