李海金，劉 義

(安徽工業(yè)大學(xué) 數(shù)理學(xué)院，安徽 馬鞍山 243002)

工程技術(shù)人才對國家經(jīng)濟和科技進(jìn)步一直起著巨大的推動作用，是否擁有大量高素質(zhì)的工程人才已成為影響一個國家核心競爭力的重要因素。工程人才短缺和工程教育質(zhì)量不能適應(yīng)工業(yè)界需求的問題日益顯著，眾多國家掀起了教育改革的浪潮，提出了新的教育教學(xué)模式，其中美國麻省理工學(xué)院和瑞典皇家理工學(xué)院等4所大學(xué)倡導(dǎo)了CDIO工程教育理念。CDIO是構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)、運作(Operate)四個英文單詞的縮寫，它是“做中學(xué)”和“基于項目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括。CDIO培養(yǎng)大綱將大學(xué)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，強調(diào)綜合的創(chuàng)新能力，與社會大環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，同時更關(guān)注工程實踐，加強培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力［1］。

隨著我國社會和經(jīng)濟越來越廣泛地融入到國際社會，急需高素質(zhì)的人才。目前我國整體的工程教育創(chuàng)新、人才培養(yǎng)質(zhì)量等指標(biāo)與世界水平相距甚遠(yuǎn)，存在著不少問題和挑戰(zhàn)，相當(dāng)一部分工程畢業(yè)生存在動手能力弱、解決實際問題能力弱、專業(yè)面偏窄，難以滿足社會要求的問題。因此，改革傳統(tǒng)的教學(xué)思路和方法，已成為高校教學(xué)改革的迫切任務(wù)。國內(nèi)以清華大學(xué)、汕頭大學(xué)為代表，最先開始推行CDIO教育模式，進(jìn)行了大量的探索與實踐。2008年我國教育部在部分高校啟動CDIO試點，目前已有39所高等院校在機械、電氣、化工、土木等領(lǐng)域成為教育部CDIO工程教育模式研究與實踐課題組高校成員［2－11］。

作為光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課，《光電技術(shù)》是一門理論緊密聯(lián)系實際的課程。如何既能傳授給學(xué)生扎實的基礎(chǔ)理論知識，又能增強學(xué)生的實際動手能力結(jié)合自身的教學(xué)實踐，我們就CDIO工程教育模式下《光電技術(shù)》的課程教學(xué)談?wù)勛约旱膸c思考和體會。

1 《光電子學(xué)》課程教學(xué)中存在的主要問題:

1.1 教材滯后

光電技術(shù)是迅速發(fā)展的新興高新技術(shù)，新概念、新方法、新材料、新技術(shù)、新器件和新工藝不斷涌現(xiàn)。這就出現(xiàn)了傳統(tǒng)的知識內(nèi)容與新的理論、新的技術(shù)所共存的問題。如何在有限的時間內(nèi)進(jìn)行有重點的學(xué)習(xí)，做到有的放矢，從而適應(yīng)多元化應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，對光電子學(xué)的教學(xué)內(nèi)容則提出了更高的要求。

1.2 課堂偏于理論教學(xué)

《光電子學(xué)》理論教學(xué)過程中偏重于知識的講解與傳授，理論與實際沒有緊密聯(lián)系，沒有很好地結(jié)合光電技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)案例進(jìn)行教學(xué)。這種傳統(tǒng)的填鴨式的教學(xué)方法不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提高與創(chuàng)造性的發(fā)揮。如何將“教”與“學(xué)”這兩個相輔相成的環(huán)節(jié)處理好，對教學(xué)方式提出了新的更高的要求。

1.3 課程設(shè)計中缺乏學(xué)生的自主學(xué)習(xí)

光電子課程設(shè)計教學(xué)一般是教師給出題目，學(xué)生選擇相應(yīng)題目進(jìn)行設(shè)計。課程設(shè)計這樣的教學(xué)模式?jīng)]有調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生對課程設(shè)計的興趣不高，重視不足，不能積極主動地投入課程設(shè)計，無法達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。由于初次接觸設(shè)計任務(wù)，很多學(xué)生不知如何著手設(shè)計，造成抄襲或照搬文獻(xiàn)、書本中的一些現(xiàn)有設(shè)計，缺乏自己的創(chuàng)新性設(shè)計，綜合設(shè)計能力、實踐能力和創(chuàng)新能力沒有得到鍛煉和提高。

1.4 光電子技術(shù)實驗的實踐意義沒有突出

光電技術(shù)實驗是光電子學(xué)課程體系的一個重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際的重要手段。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法基本是“注入式”或“填鴨式”，教材對實驗?zāi)康?、原理、實驗步驟描述得非常詳細(xì)，實驗過程中學(xué)生往往是照著實驗指導(dǎo)書簡單的操作，沒有實際去認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象，分析總結(jié)實驗結(jié)果。此外，基礎(chǔ)性實驗項目多，綜合性、創(chuàng)新性實驗項目少，不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

因此，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法已不適應(yīng)優(yōu)秀工程人才培養(yǎng)的目標(biāo)。以CDIO工程教育理念為指導(dǎo)，深化《光電子學(xué)》課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，構(gòu)建 CDIO教學(xué)模式，開展以CDIO教育理念的教育模式的研究與實踐，促進(jìn)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，具有重要的現(xiàn)實意義。

2 基于CDIO教育理念的教學(xué)改革

2.1 強化基于案例的驅(qū)動啟發(fā)式教學(xué)

課程教學(xué)內(nèi)容既要保持原有課程基本內(nèi)容和學(xué)科特點，又要突出對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。CDIO理念的一個核心內(nèi)容是自主研究式學(xué)習(xí)，打破以課堂知識傳授為主要特征的傳統(tǒng)教學(xué)模式，將教學(xué)工作從以“教“為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)”為中心，樹立以學(xué)生為本的思想。在《光電子學(xué)》課程知識的講解過程中采用“引出問題，分析問題，解決問題”的工程項目問題驅(qū)動啟發(fā)式教學(xué)模式。從來源于實際生產(chǎn)生活中的工程項目尤其是光電技術(shù)的最新應(yīng)用為案例，引入《光電子學(xué)》課程中相應(yīng)的知識，運用啟發(fā)、對比、舉例和實例等多種方法深入淺出地講解知識點及相應(yīng)的工程應(yīng)用。采取課堂討論、綜合作業(yè)、讀書交流、文獻(xiàn)調(diào)研等活動調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生自主式、研究型學(xué)習(xí)能力。

2.2 基于工程項目的團(tuán)隊式課程設(shè)計教學(xué)

實踐教學(xué)是CDIO模式下教學(xué)環(huán)節(jié)非常重要的組成部分，是“做中學(xué)”的集中體現(xiàn)，其根本任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神，提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力。培養(yǎng)高層次的技術(shù)人才，就必須完善學(xué)生的實踐教學(xué)體系。

課程設(shè)計是對《光電子學(xué)》知識的總結(jié)和綜合運用。傳統(tǒng)的課程設(shè)計題目過于單一，學(xué)生各做各的，答案雷同、應(yīng)付交作業(yè)的現(xiàn)象比比皆是。為提高課程設(shè)計的教學(xué)效果，將工程項目實踐引入到課程教學(xué)，并采取項目形式對學(xué)生進(jìn)行分組，每組解決不同的題目，各組分別進(jìn)行項目設(shè)計、構(gòu)思和分工實施等操作。啟發(fā)學(xué)生自主應(yīng)用課本知識尋找課題，用系統(tǒng)分析的方法分析問題，用學(xué)過的知識與技能解決問題。通過加強問題的實踐性、選題的多樣性、方法的選擇性和任務(wù)的完整性來引導(dǎo)學(xué)生自覺地將理論知識進(jìn)行轉(zhuǎn)化。而項目形式讓學(xué)生在完成各不相同任務(wù)的同時，提高項目實施專業(yè)能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。

2.3 多層次光電技術(shù)實驗教學(xué)體系

構(gòu)建與理論教學(xué)有機聯(lián)系，以能力培養(yǎng)為核心，分層次、多模塊、相互銜接、相對獨立的光電技術(shù)實驗教學(xué)體系。堅持基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和研究創(chuàng)新性實驗相結(jié)合?；A(chǔ)性實驗(驗證性實驗)主要使學(xué)生對光電技術(shù)有全面的認(rèn)識，對相關(guān)課堂理論知識進(jìn)行驗證，要將實驗與某些實際工程結(jié)合起來，實驗中陳述其功能，啟發(fā)引導(dǎo)在其他方面的應(yīng)用。要求學(xué)生獨立完成實驗，運用理論知識對實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果分析，著重培養(yǎng)學(xué)生的個人能力，為進(jìn)入綜合性實驗打下良好的基礎(chǔ)。綜合性實驗是以學(xué)生在理論課程學(xué)習(xí)過程中提出的問題為基礎(chǔ)，讓學(xué)生運用所學(xué)知識，自己設(shè)計實驗方案，完成實驗數(shù)據(jù)的觀測和處理，最后得出結(jié)論。此類實驗需要幾個人一起完成，能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神和解決實際工程問題的一般思維能力。

研究創(chuàng)新性實驗中學(xué)生具有完全的自主性，學(xué)生自己組成團(tuán)隊，針對感興趣的領(lǐng)域，選定某一具體問題進(jìn)行具有研究、探索性質(zhì)的實驗，是各學(xué)科知識的綜合應(yīng)用，著重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

2.4 多元化過程考核評價體系

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是由任課教師考評學(xué)生，重在考評知識的獲得;CDIO的評價方法則重能力的培養(yǎng)，將能力本位的教學(xué)觀貫穿教學(xué)實踐的全過程。(1)以學(xué)生的發(fā)展為取向轉(zhuǎn)變考核觀念;(2)改革考核內(nèi)容，既體現(xiàn)全面性、基礎(chǔ)性，又加強對學(xué)生能力的考核，實現(xiàn)對智力因素和非智力因素的綜合測評;(3)改革考核方式，由單一的筆試向多樣化的考核方式轉(zhuǎn)變。這樣，不僅考核學(xué)生的課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、課程設(shè)計、實驗情況及考試卷面等書面內(nèi)容，更注重考核學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)情況，特別是在工程項目實踐環(huán)節(jié)所表現(xiàn)出來的能力，如查閱能力、實驗方案設(shè)計能力、合作交流能力、創(chuàng)新意識等方面進(jìn)行考核給予肯定，有利于促進(jìn)學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。系統(tǒng)的考核評價體系有利于提高學(xué)生綜合素質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生自覺加強實踐能力訓(xùn)練，有利于教學(xué)質(zhì)量的提高。

3 結(jié)束語

如何培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的高級應(yīng)用型人才是高等院校師生共同面對的一項重要課題。我們基于CDIO理念的《光電子學(xué)》課程教學(xué)改革是對傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行改革的一種有益的嘗試，激發(fā)起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，轉(zhuǎn)變了學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)起了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識，使得以往理論實踐相脫離的問題得以改善，更加強調(diào)了學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。提高了教學(xué)質(zhì)量，取得了良好的效果。

［1］Edward F.C.The CDIO Syllabus:A statement of goals for undergraduate engineering education［EB/OL］(2008－07－01).http://cdio.org/cdio2syllabus2rept/index.html.

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