基于CDIO的智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程混合式教學(xué)模式探索

王松紅

摘 要：本文簡單介紹混合式教學(xué)及CDIO工程教育理念，分析當(dāng)前智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程教學(xué)模式存在的問題，并針對高職院校學(xué)生以及目前所采用的教學(xué)模式的特點(diǎn)，提出基于CDIO的智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程混合式教學(xué)模式，并對實(shí)施方案及效果進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué)? ? CDIO? ? 智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作

信息技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了混合式教學(xué)模式在高職教育中的應(yīng)用。混合式教學(xué)通過將傳統(tǒng)教學(xué)與在線教學(xué)相結(jié)合，重新設(shè)計(jì)和實(shí)施課堂教學(xué)，可顯著提高教學(xué)效率。

CDIO工程教育理念是國際工程教育改革的最新成果，CDIO的教育核心是將教學(xué)與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，使學(xué)生在學(xué)做一體化的過程中達(dá)到實(shí)操技能與理論水平共同提升的目的。

在實(shí)際教學(xué)中，將混合式教學(xué)與CDIO工程教育理念相結(jié)合，利用CDIO工程教育理念重構(gòu)課程內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)，采用混合式教學(xué)模式開展課堂教學(xué)，對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要意義。

一、智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程教學(xué)現(xiàn)狀

智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作是電子信息工程技術(shù)專業(yè)的核心課程，該課程對實(shí)操技能要求較高，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。近年來，不少教師通過在教學(xué)中引入信息化教學(xué)手段，使教學(xué)效果有了顯著改善，但仍有一些問題沒有得到徹底解決。

一是課程教學(xué)目標(biāo)不夠明確、具體，缺乏可操作性。教學(xué)目標(biāo)重知識與技能，輕過程與方法。在教學(xué)目標(biāo)中缺少評價(jià)目標(biāo)。

二是課程教學(xué)內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少。由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要進(jìn)行軟硬件的協(xié)同設(shè)計(jì)，無論是硬件電路設(shè)計(jì)，還是軟件程序設(shè)計(jì)，都需要反復(fù)實(shí)踐才能完成。運(yùn)用傳統(tǒng)的授課方式，因?yàn)檎n堂教學(xué)時(shí)間有限，師生間交流互動較少，導(dǎo)致教師對學(xué)生的個(gè)體特性考慮較少，不能真正做到因材施教。

三是課程考核方式單一。對學(xué)生的考核以理論考試為主，無法體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力水平。并且對學(xué)生的課程考核往往只有一次，體現(xiàn)不出學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中的能力提升及成長。

為解決上述問題，筆者對基于CDIO的混合式教學(xué)模式進(jìn)行了探索。

二、基于CDIO的混合式教學(xué)模式探索思路

筆者依據(jù)相關(guān)教育理論，借鑒信息化教學(xué)成果，對智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程進(jìn)行了基于CDIO的混合式教學(xué)模式探索。

（一）C（Conceive）構(gòu)思：制定課程總體教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)電子信息工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，對專業(yè)所涉及的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研，把握技術(shù)發(fā)展趨勢，明確最終培養(yǎng)目標(biāo)以及學(xué)生通過專業(yè)學(xué)習(xí)所能達(dá)到的技能水平，在此基礎(chǔ)上制定課程總體教學(xué)目標(biāo)。

（二）D（Design）設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容

重新梳理智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程各章節(jié)知識點(diǎn)，并在實(shí)際教學(xué)過程中把握好理論與實(shí)踐的關(guān)系、內(nèi)容基礎(chǔ)性與前瞻性的關(guān)系，摒棄教材原有的章節(jié)安排，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，在技能訓(xùn)練過程中融入相關(guān)概念，完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)。

（三）I（Implement）實(shí)現(xiàn)：設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑

從知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)三方面分別制定教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)路徑。依據(jù)課程總體教學(xué)目標(biāo)，以CDIO工程教育理念和實(shí)施體系為基礎(chǔ)，通過理論和實(shí)踐相結(jié)合的人才培養(yǎng)方案，使學(xué)生分析問題能力、綜合實(shí)踐能力及項(xiàng)目工程能力得到顯著提升。

（四）O（Operate）運(yùn)作：探索教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)方法

CDIO強(qiáng)調(diào)主動、實(shí)踐學(xué)習(xí)，所以必須創(chuàng)新教學(xué)方法。采用線上+線下混合式教學(xué)取代傳統(tǒng)的以教師講授為主的單一線下教學(xué)模式，將單元導(dǎo)學(xué)、話題討論、虛擬仿真等多種教學(xué)方法融入課堂教學(xué)過程，與技能大賽相結(jié)合，強(qiáng)化課堂內(nèi)外共同訓(xùn)練，提高學(xué)生綜合能力。

三、基于CDIO的混合式教學(xué)模式實(shí)施方案

（一）重構(gòu)教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)CDIO工程教育理念，結(jié)合崗位需求，從知識與技能、方法與能力、情感與態(tài)度方面重構(gòu)教學(xué)目標(biāo)。通過重構(gòu)教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，在學(xué)生扎實(shí)掌握基本理論知識的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)操設(shè)計(jì)能力，使學(xué)生具備項(xiàng)目分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。

在制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)要體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，如通過編寫與調(diào)試智能電子產(chǎn)品的程序，使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度;通過選取智能電子產(chǎn)品元器件，培養(yǎng)學(xué)生成本、安全、環(huán)保、質(zhì)量意識;通過制作與調(diào)試智能電子產(chǎn)品，使學(xué)生養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)和規(guī)范的操作習(xí)慣。

（二）改革教學(xué)內(nèi)容

通過對智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程知識點(diǎn)的重新整合，以工作任務(wù)為主線，將理論知識和實(shí)踐知識有機(jī)結(jié)合。以課程項(xiàng)目二為例，依據(jù)CDIO工程教育理念，將鍵盤、定時(shí)器、數(shù)碼管等知識融入智能電子鐘的設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目中，將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成多個(gè)具體任務(wù)，學(xué)生通過完成一個(gè)個(gè)具體任務(wù)，最終完成整體產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與調(diào)試。

（三）拓展學(xué)習(xí)空間，創(chuàng)新教學(xué)方法

CDIO工程教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生的全面發(fā)展，因此在智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程教學(xué)模式改革過程中，要以培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展為目標(biāo)，不斷豐富教學(xué)模式。

教師可根據(jù)課前學(xué)習(xí)測試結(jié)果整理、記錄學(xué)生自主學(xué)習(xí)出現(xiàn)的問題，進(jìn)一步調(diào)整授課內(nèi)容。課上，教師遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，利用虛擬仿真軟件、Flash動畫、AR技術(shù)等信息化教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生主動探究學(xué)習(xí)，將知識加以內(nèi)化。課后，教師依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提出拓展任務(wù)，學(xué)生組成小組，以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的形式完成任務(wù)。

通過“課前引導(dǎo)學(xué)習(xí)、課中重難點(diǎn)攻克、課后引導(dǎo)拓展”的教學(xué)活動，使學(xué)生在完成各項(xiàng)目任務(wù)中理解理論知識、掌握技能、提升素質(zhì)。

（四）健全評價(jià)方式，考核多元化

教師應(yīng)對教與學(xué)的全過程進(jìn)行信息采集，針對明確的教學(xué)目標(biāo)開展考核與評價(jià)，采取線上+線下結(jié)合的考核方式。通過多元化的考核方式，全方位考查學(xué)生對專業(yè)知識以及實(shí)踐技能的掌握程度。

線下考核成績主要包括期末考試成績、項(xiàng)目考核成績、線下作業(yè)成績。線上考核內(nèi)容包括線上學(xué)習(xí)時(shí)長、教學(xué)平臺登錄次數(shù)、討論話題區(qū)參與情況、在線測試成績及線上作業(yè)完成情況等。

四、小結(jié)

通過基于CDIO工程教育理念的混合式教學(xué)模式在智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程教學(xué)中的實(shí)施，項(xiàng)目任務(wù)以團(tuán)隊(duì)成員分工合作的方式共同完成，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。以實(shí)際產(chǎn)品從研發(fā)到運(yùn)行的整個(gè)過程為載體，使學(xué)生對知識體系有更系統(tǒng)的把握。基于CDIO工程教育理念的混合式教學(xué)模式能夠有效提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，為學(xué)生未來工作和研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，讓學(xué)生在未來的工作中能夠快速適應(yīng)工作環(huán)境，勝任新工作。

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（作者單位：萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院）