張玉波 畢洪波 王秀芳 葛延良

（東北石油大學(xué) 電氣信息工程系，黑龍江 大慶163318）

1 CDIO理念存在的問題

本質(zhì)上，CDIO理念是一種能力本位的培養(yǎng)模式，可是多樣性才是世界的本質(zhì)，雖然經(jīng)過多年的發(fā)展，CDIO工程教育模式已有成熟的大綱與標(biāo)準(zhǔn)，但苛求一個通用的具體的基于CDIO工程教育模式的操作方法是不現(xiàn)實的，即任何教育理論都不可能從理論覆蓋到具體的教學(xué)實踐而演繹出普適的方法。在基于CDIO工程教育模式的教學(xué)改革背景下，通信工程基礎(chǔ)課程側(cè)重在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，而傳統(tǒng)的以教師講授為主的課程教學(xué)方式可能不再適用，同時由于學(xué)生自身的基礎(chǔ)，對通信的掌握程度不盡相同，如何快速、高效地培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力似乎成為一個難題。所以，要將CDIO工程教育模式滲透融入到當(dāng)下具體的工程技術(shù)教育改革的背景下，形成一套清晰、一體化的操作方法和實施途徑，迫切要求要有創(chuàng)新思維的方法指導(dǎo)。

2 TRIZ-CDIO創(chuàng)新改革方法

TRIZ是俄文單詞“解決創(chuàng)新性問題的理論”首字母的縮寫，是阿奇舒勒歷經(jīng)50多年，對250萬件高水平的發(fā)明專利文獻(xiàn)加以整理、歸納、提煉和重組，建立起的一整套實用的理論方法體系。其目的是研究人類進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學(xué)原理和法則。TRIZ理論指出對于問題中存在的矛盾和沖突的解決是技術(shù)系統(tǒng)化的根本推動力，在大學(xué)生培養(yǎng)過程中，所謂的“矛盾”就是如何改變傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式，同時靈活地因材施教，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手操作能力。因此，利用TRIZ創(chuàng)新理論，對當(dāng)前卓越工程師培養(yǎng)計劃的實施進(jìn)行指導(dǎo)，結(jié)合自身實際緊緊圍繞CDID工程教育理念，倡導(dǎo)了在優(yōu)化教師隊伍的同時，實施以項目為中心、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)，通過校企合作，給予學(xué)生更多解決實際工程問題的機(jī)會，讓學(xué)生的實際工程能力更貼近市場和企業(yè)的需求。

3 TRIZ-CDIO方法在信息工程類課程教學(xué)改革中的應(yīng)用

3.1 基于TRIZ-CDIO方法的工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式

通過調(diào)研各利益相關(guān)者（用人單位代表、校友、在校學(xué)生、教師），在綜合各利益相關(guān)者對通信工程專業(yè)要求與希望的基礎(chǔ)上，設(shè)計工程人才模型。采用校企聯(lián)合的培養(yǎng)模式，分校內(nèi)學(xué)習(xí)和企業(yè)學(xué)習(xí)兩個階段，實行本科工程型工程師培養(yǎng)體系。本科工程型工程師培養(yǎng)模式為四年制本科模式，即在校學(xué)習(xí)3年、在企業(yè)學(xué)習(xí)實踐和畢業(yè)設(shè)計累計1年。

在教學(xué)過程中引入研究性教學(xué)，突出“工程”特點，改革傳統(tǒng)的封閉式人才培養(yǎng)模式為創(chuàng)新型開放式的培養(yǎng)模式，變知識教育為能力培養(yǎng)，使CDIO課堂組織更為有效、教學(xué)效果得到提升。鼓勵和支持教師們把在從事相關(guān)課題研究中取得的成果和經(jīng)驗體會引進(jìn)課堂，通過項目組織課程，工程項目與課程直接銜接，最大限度的保證學(xué)生學(xué)習(xí)后能馬上應(yīng)用，提高學(xué)生對知識的掌握程度，開拓學(xué)生的視野。

將TRIZ理論自身課程化，用TRIZ理論解決CDIO工程教育中各種沖突，強(qiáng)化教師和學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。組織學(xué)生直接參與為實際工程項目的課題研究。以實際問題研究作為手段，以運用所學(xué)知識解決實際問題為目的，培養(yǎng)學(xué)生核心知識的工程應(yīng)用能力和協(xié)作學(xué)習(xí)的能力。新型的人才培養(yǎng)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性和參與性，對于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和技術(shù)手段、分析并解決工程實際問題的能力起到了很好的促進(jìn)作用。

3.2 基于TRIZ-CDIO方法的信息類專業(yè)課程體系

根據(jù)卓越工程師人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，借鑒TRIZ理論及CDIO成功理念來改革課程體系和教學(xué)方式，以學(xué)生個性化發(fā)展為核心，以未來職業(yè)需求為導(dǎo)向，以“應(yīng)用系統(tǒng)、功能模塊、基本單元”為主線，形成基于CDIO的內(nèi)容模塊化的一、二、三級課程群和易實施的個性化的課程體系。一級項目為包含本專業(yè)主要基礎(chǔ)課程及工程設(shè)計能力要求的項目；二級項目為專業(yè)學(xué)習(xí)過程中工程實踐、創(chuàng)新、綜合能力培養(yǎng)要求的項目；三級項目為加強(qiáng)核心課程、二級項目而設(shè)立的相應(yīng)工程類課程群。

同時，根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)的差異和學(xué)生個人的意愿，制定多層次教學(xué)要求，實現(xiàn)多元化培養(yǎng)。著重設(shè)置創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)，增加實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐型教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，將學(xué)生參加科學(xué)研究、科技創(chuàng)新和社會實踐以及各種相關(guān)競賽所取得的成果納入教學(xué)管理，并視學(xué)生的具體情況替代公共選修課、學(xué)科選修課或?qū)I(yè)選修課學(xué)分。

通過運用TRIZ創(chuàng)新理論提供的科學(xué)的分析問題的方法，形成緊密的、環(huán)環(huán)相扣的、有邏輯性的知識體系。新的課程體系拋開以往重理論知識而輕實踐的觀念，以理論聯(lián)系實際的方式開展，把工程實踐問題和學(xué)科問題相結(jié)合，重點關(guān)注每門課程在實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)中的作用、課程模塊間的相互關(guān)系和整體作用。同時，工程設(shè)計項目都是以團(tuán)體合作的方式展開，學(xué)生可以通過做各類項目從而培養(yǎng)自己的團(tuán)隊合作精神、團(tuán)隊交流能力及系統(tǒng)調(diào)控能力。

3.3 基于TRIZ-CDIO方法的實踐教學(xué)體系

在實踐教學(xué)改革背景下，實踐環(huán)節(jié)側(cè)重在培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、協(xié)同工作的能力及工程設(shè)計能力，而應(yīng)用TRIZ創(chuàng)新理論體系的方法，可以創(chuàng)造性地、科學(xué)地、系統(tǒng)地去解決培養(yǎng)過程中遇到的問題，為基于卓越計劃的實踐教學(xué)改革提供有力的支撐。將建立一個開放的、彈性的集基礎(chǔ)性、層次性、系統(tǒng)性于一體實踐教學(xué)體系，打破過去的封閉性，增加其參與的廣泛性和選擇的自主性。

在實踐內(nèi)容的設(shè)計上，提出按“基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計型、創(chuàng)新型”三個層次改革實踐教學(xué)內(nèi)容，在培養(yǎng)基本技能層次的基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)外，增設(shè)綜合性和創(chuàng)新性實驗，將多個知識點或多門課程結(jié)合到一起，培養(yǎng)學(xué)生的綜合運用知識及工程觀念分析問題、解決問題的能力；設(shè)計型實驗要求學(xué)生獨立完成從查找資料、擬定實驗方案、直至實現(xiàn)所設(shè)計內(nèi)容的全過程，培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計、制作和組織管理等方面的創(chuàng)新能力。通過TRIZ理論指導(dǎo)大學(xué)生實踐教學(xué)，總結(jié)TRIZ理論應(yīng)用于指導(dǎo)大學(xué)生實踐的模式和思路，建立相應(yīng)指導(dǎo)體系。按照工程項目組織教學(xué)，使學(xué)生直接參與項目的設(shè)計、分析和研究。在已有課程的課內(nèi)設(shè)計項目基礎(chǔ)上增加兩個或兩個以上工程綜合設(shè)計項目，重點訓(xùn)練學(xué)生的工程推理能力，加強(qiáng)工程思維邏輯性，幫助學(xué)生形成科學(xué)的創(chuàng)新方法和研究習(xí)慣，提高學(xué)生的構(gòu)思—設(shè)計—實現(xiàn)能力。

在實驗教學(xué)方法和手段的改革方面，建立以學(xué)生為主體、以能力培養(yǎng)為主線，推行啟發(fā)式、自主探究式的實踐教學(xué)模式，如基于DSP和EDA的創(chuàng)新組合實驗，學(xué)生根據(jù)工程設(shè)計要求，采用自己設(shè)計開發(fā)的模塊在實驗臺上搭接自己構(gòu)思的方案，注重引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識轉(zhuǎn)化為獲取知識的能力、工程應(yīng)用的能力和創(chuàng)新能力。

4 結(jié)束語

本文通過挖掘分析我校教育教學(xué)模式的弊端，以信息類學(xué)科為突破點，探索基于TRIZ-CDIO理論的信息類專業(yè)教學(xué)改革方案，構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研”合作平臺，推動高等教育人才培養(yǎng)模式的全面優(yōu)化，全面培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。注重培養(yǎng)學(xué)生的有系統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)能力，尤其是項目組織、設(shè)計、開發(fā)和實施能力，以及較強(qiáng)的溝通能力和協(xié)調(diào)能力，從而促進(jìn)學(xué)生培養(yǎng)從知識型向能力型、從專業(yè)型向素質(zhì)型、從適應(yīng)型向創(chuàng)造型以及從被動就業(yè)向主動創(chuàng)業(yè)的轉(zhuǎn)變，使學(xué)生能適應(yīng)信息技術(shù)迅速發(fā)展的要求，全面提高信息類人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

［1］江敏，琉璃軍.基于“TRIZ-CDIO”的計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革研究[J].電腦知識與技術(shù)，2012，35（8）：8435-8437.

［2］陳剛，張增良，崔瑞雪，等.基于CDIO的電子信息類專業(yè)教學(xué)改革[J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2012，22（2）：28-30.

［3］張志剛，項莉萍，張壽安.基于CDIO的卓越技能型人才培養(yǎng)新模式[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2012，29（5）：104-105.

［4］王桂麗.TRIZ理論及在項目教學(xué)中的應(yīng)用[J].科教導(dǎo)刊，2013：167-171.

［5］蔡莉，朱炳宇，李海.基于CDIO理念的實訓(xùn)類課程管理平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國教育信息化，2013：56-58.

［6］張玉波，王秀芳，畢洪波.基于CDIO的通信專業(yè)教育改革和實踐[J].實驗室研究與探索，2011(03)：134-136.