基于CDIO的《崗位技能實訓》課程教學改革與探索

王飛飛 謝麗明

摘要：該文在對《崗位技能實訓》課程現狀分析研究的基礎上，結合CDIO教育理念提出了教學改革方案，該方案從課程內容、授課方法、考核方式等多方面進行改進并在學生中實施。實踐結果證明：該方案得到了多數學生的認可，在提高學生的綜合知識運用能力、團隊協作能力方面有著較好的效果。

關鍵詞：CDIO;教學改革;實訓課程

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-3044（2018）36-0140-02

1 概述

隨著教育的發展與社會對于人才需求的變化，陳舊的教學思想觀念、教育理念與我國的產業人才結構調整不相適應，課程內容守舊、缺乏工程系統思維，課堂教學以講授為主、偏重理論講解，考核以一紙試卷為定論，實踐環節缺乏缺少等，使教育無法很好地達到預期的效果和目的。為了改變教學現狀，許多院校結合自身實際采取“翻轉課堂”“混合式實踐教學”“對分”、CDIO等教育理念對教學進行改革并取得了一定成效。

為了切實提高我院學生能力，本文根據我院物聯網工程專業教學現狀，從學生的實際情況出發，結合CDIO教育理念，對《崗位技能實訓》課程深入進行教學改革。《崗位技能實訓》課程是我校物聯網工程專業的核心課程，在學生學習大部分課程之后的第七學期開設，以提高學生綜合運用所學知識完成項目開發、培養學生之間的團隊協作能力為主要目的;同時為了使學生能夠從學校到工作有一個適應轉變的過程，該課程不適宜采用偏重理論教學、以教師為中心的方式，應該以學生為主體、盡可能地為學生創造一個項目開發訓練環境，增加實踐環節，使其能系統化地分析運用所學知識、與其她成員合作完成課程實訓內容。

2 CDIO概述

CDIO即構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運行（Operate），是由美國麻省理工學院、瑞典林克平大學等4所大學經過4年探索研究而形成的工程教育模式，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。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為四個層面：工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力[1，2]。隨著我國高等教育與國際的接軌，國內專家也開始對CDIO工程教育理念進行深入研究與實施，同時在教育部的統一指導下，電氣、機械類等專業組制訂了貫徹CDIO教育理念的培養方案和課程大綱，加強對課程體系、課程內容與教學方法的改革，完善對學生的能力與質量評估體系。自2005年起，汕頭大學開始引入CDIO教育模式并取得了顯著成效，隨后許多高校對該模式不斷進行研究探索并將其應用到實際教學實踐和教學管理中[3-5]。

隨著CDIO模式在高校教學改革中的深入發展，我院結合專業實際，在《崗位技能實訓》課程中引入CDIO工程教育理念，在課程內容、教學方式與考核方式等方面進行改革探索與研究，建立理論與實踐相結合、綜合各課程進行專業知識能力提高的內容體系，指導學生通過實訓項目開發與團隊成員間的協作配合去鍛煉自己、提高各項能力。因此研究采用CDIO教育理念的課程改革，使學生真正融入實訓中來，從而實現教學目標具有十分重要的意義。

3 教學改革探索

3.1 教學目標與課程內容

《崗位技能實訓》是物聯網工程專業的核心課程，采用CDIO教育理念，強化實踐環節，使學生在前期知識掌握的基礎上，提高學生的專業知識系統應用能力;同時要求學生能夠在教師的指導下組成團隊、選擇實訓課題并協作完成實訓任務。

課程內容不再是理論講解和與實際脫節的簡單案例，而是依托院系已有專業項目，將各知識點融入項目的開發中，采用實際項目驅動的方式，一個項目貫穿課程始終，在將前期所學知識轉化為實際應用的基礎上，對項目的功能與所用技術進行擴展，引入課本以外的知識，并指導學生如何在課堂以外去自學本專業的前沿知識與技術。同時實訓課題的選擇方式不再是傳統的由教師指定，而是要求學生在教師的指導下、根據物聯網工程專業的特點進行實訓課題的選擇，學生可以選擇硬件與軟件兩個方向，選擇硬件的同學需與學院實驗室現有的平臺條件相結合，選題時充分依托創新實驗室已有項目，如智能交通平臺、智慧蔬菜大棚、機器人、智慧養老醫療等;選擇軟件的同學則需要與本專業所學軟件知識或者與硬件相關的上位機程序實現相結合。無論哪個方向，都是以項目開發實訓的方式進行，建立在真實的開發背景下的實訓模式。

鼓勵學生積極將實訓課題與院系的創新科研相結合，利用現有條件在完成實訓作業的同時參加各項物聯網工程的相關專業比賽，如各級機器人大賽，藍橋杯、ACM等程序設計比賽。培養學生的創新思維、動手實踐能力與團隊協作能力。

3.2 授課方式改進

傳統的實訓授課方式，一般由教師采取灌輸式或者照本宣科的方式講解理論知識，然后布置一課題，學生被動地接受安排，機械地去完成課題內容。而引入CDIO教育理念的《崗位技能實訓》課程采用實際項目驅動的方式，即在教師講授的同時由學生主動結合專業實際與自己的興趣去選擇團隊成員和實訓內容。

課堂教學主要分為兩部分：教師講解與學生自主完成實訓相結合，教師在課程的開始綜合講解該項目所融合的知識點，然后按模塊劃分，對每一模塊的講解借鑒“對分”的模式，由于知識點為前期所學知識，對于學生而言并不是很困難，因此每節課分為三部分：首先教師對要講解的功能模塊進行簡單概述;其次學生之間進行討論，對遇到的問題進行組內解決，組內無法解決的提交給老師，由教師匯總后統一解決共性問題;最后學生對自己的實訓課題進行完成，進行硬件設計或者軟件程序的編寫。

3.3 課程考核方式的改革

科學、合理地考核方式有利于評定教學改革過程中的效果，并對存在的問題進行及時修正與完善，為了對學生的各項能力進行有效地考核，使評價結果更加客觀、多元化，該課程以學生的實訓課題完成程度、平時課堂成績、團隊協作能力與創新思維能力四方面作為考核依據。其中實訓課題完成占50%，沒有完成則直接不及格;平時課堂考勤與活躍程度占20%;團隊協作能力占20%;在實訓過程中如加入新技術、新思維則占10%。這樣既可以讓大部分同學能在實訓過程中對專業知識的綜合應用程度得到鍛煉，又能鼓勵部分思維活躍的同學充分發散自己的思維。

3.4 問卷調查結果

該教學改革方案在我院2014級物聯網工程專業學生中進行實施，共發放調查問卷143份，回收140份，其中有效問卷136份，問卷調查結果中133名學生認為自己通過該課程可以較好地對前期知識進行查漏補缺與鞏固，130名學生認為該方法在鍛煉編程能力方面有顯著效果，有120名學生認為自己能順利完成實訓任務，131名學生通過該實訓課程能夠與同學之間良好地進行協作。問卷調查數據表明，對于《崗位技能實訓》課程的改革得到了大多數學生的認可，可在條件允許的情況下應用到其他課程中去。

4 結束語

本文在對《崗位技能實訓》課程與CDIO進行研究分析的基礎上，將CDIO教育理念引入到該課程具體的教學過程中，主要在授課內容、授課方式與考核方式三方面體現出來，并借鑒項目驅動與對分的思想，通過在學生中的具體實施證明該方案可以有效地培養學生的基礎知識融合能力、個人實踐能力與團隊協作能力。

參考文獻：

[1] 吳鳴，熊光晶.以工程能力培養為導向的工程教育改革研究[J].理工高教研究，2010，（29）：54-58.

[2] 鄭薇薇.基于CDIO的創新型工程科技人才培養模式研究與實踐[D].大連：大連理工大學，2010.

[3] 龔元明，羅素云，周建鵬.基于CDIO工程教育理念的課程教學改革探索[J].教育教學論壇，2013，1（49）：30-31，32.

[4] 杜博.基于CDIO的C語言程序設計課程教學的改革與探索[J].微型電腦應用，2018，1（3）：67-68.

[5] 王向輝， 崔巍， 徐俊麗.基于CDIO的數據庫課程教學改革方案研究[J]. 計算機教育， 2011（2）：38-41.

[通聯編輯：光文玲]