王淑欽 王正斌

【摘 要】針對自動化專業(yè)，打破在傳統(tǒng)單門專業(yè)課程中設(shè)置綜合設(shè)計性實驗的教學模式，以CDIO工程教育培養(yǎng)的教學模式探索和實踐獨立開設(shè)綜合設(shè)計型實驗課程。實踐表明，這種方式為學生提供了一個很好的綜合性實踐平臺，進一步激發(fā)了學生的學習興趣和創(chuàng)新意識，提升了學生的工程能力。

【關(guān)鍵詞】綜合設(shè)計 ? ? CDIO ? ?教學模式 ? ? 實踐

探索創(chuàng)新型工程人才的培養(yǎng)模式優(yōu)化教學方法，提高高校學生的綜合能力，已經(jīng)成為全球工程教育的發(fā)展趨勢。教學過程圍繞著產(chǎn)品的制作、調(diào)試和運行作為學習的內(nèi)容，以完成產(chǎn)品設(shè)計、安裝、調(diào)試和運行作為一個學習周期，是近年來國際工程教育改革的最新成果。

我國工科的教育實踐還存在不少問題，如重理論輕實踐，強調(diào)個人學術(shù)能力而忽視團隊協(xié)作精神，重視知識學習而輕視開拓創(chuàng)新的培養(yǎng)等。根據(jù)教育部“全面推進素質(zhì)教育，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力為重點”的教育精神和“加強基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、拓寬知識面、注重工程實踐”的教學指導(dǎo)思想[1]，我校在自動化專業(yè)《綜合設(shè)計型實驗》課程中引入CDIO工程教育培養(yǎng)模式，經(jīng)過近幾年的探索和實踐，在培養(yǎng)創(chuàng)新人才和提高教學質(zhì)量方面取得了一定的效果和經(jīng)驗。

1 基于CDIO課程體系構(gòu)建

《綜合設(shè)計型實驗》課程是面向我校自動化專業(yè)學生開設(shè)的一門專業(yè)課程，為期兩周時間，集中于三年級下學期末進行[2]?；贑DIO教學理念，將課程的目標定位為“構(gòu)建綜合設(shè)計性強，具有能培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的自動化專業(yè)綜合設(shè)計實驗課程體系”，編制的課程大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學生在工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面達到預(yù)定目標。

2 基于CDIO教學模式的實施

2.1教學組織

多形式開展教研活動，組織專業(yè)指導(dǎo)教師對CDIO教學模式和方法進行學習和討論，不斷樹立CDIO工程教學理念，改變以往傳統(tǒng)的實驗教學模式。在教學上倡導(dǎo)由學生和指導(dǎo)教師共同組成以學生為主導(dǎo)、教師參與的團隊，教學過程臨摹科研工作的程序?qū)嵤?。考慮到按教學計劃在學期末兩周集中教學時間的有限性，并借鑒以往開展該課程教學的經(jīng)驗[3]，開學期初由教研室主任根據(jù)指導(dǎo)教師確定的項目方向，以學生自愿報名等形式分配學生，然后再由指導(dǎo)教師組織學生進行立項選題、確定方案、明確任務(wù)，分組后由學生自主利用課余進入資料查閱、搜集和實驗過程。

2.2 教學實施

2.2.1提出要求

由于設(shè)計型實驗是一種研究性、探索性實驗，指導(dǎo)教師在學生進入工作前可參照科研立項工作基本要求，即按照立（選）題→確定實驗內(nèi)容、路線方案→實驗設(shè)計→進行實驗→實驗結(jié)果分析及討論→設(shè)計調(diào)整并實驗→實驗報告或論文撰寫等基本步驟，讓學生了解設(shè)計型實驗與科研工作的相關(guān)性，使學生早期樹立科學研究的意識。同時要求學生根據(jù)實驗需求和實驗室操作規(guī)程，正確選擇實驗方法及實驗儀器，合理設(shè)計實驗步驟，獨立操作完成實驗全過程，并且自行解決實驗中遇到的各類問題，獨立完成實驗報告。

2.2.2 選題構(gòu)思與實驗設(shè)計

學生以2～3人組成一個實驗小組，利用大約一周的時間進行文獻查閱和行業(yè)需求調(diào)研，然后與指導(dǎo)教師討論共同確定實驗題目。

2.2.3 設(shè)計實現(xiàn)與實驗運行

兩周集中教學環(huán)節(jié)及之前這段時間是CDIO教學模式設(shè)計方案的實現(xiàn)和運行環(huán)節(jié)階段，也是整個教學過程的主要工作階段。學生的主要工作是根據(jù)設(shè)計方案完成電氣原理設(shè)計和硬件系統(tǒng)制作、安裝、調(diào)試、相關(guān)軟件編程和總結(jié)分析及撰寫實驗報告;教師的主要工作是觀察、指導(dǎo)和督促學生進行實驗，并檢查、記錄各組項目實施運行情況，此外這期間指導(dǎo)教師還要定期組織各組學生對階段性實驗進行分析和總結(jié)。

3 實踐效果

基于CDIO教學模式的教學實施，為學生提供了一個發(fā)揮潛能、培養(yǎng)自主能力的平臺，有效地鍛煉了學生的工程和創(chuàng)新技能，主要體現(xiàn)出以下幾方面的效果：

（1）由于工程理念的引入，學生工程意識和學習興趣明顯增強，學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力得到提高，創(chuàng)新能力和團隊合作能力得到鍛煉。

（2）由于實驗過程幾乎涵蓋一個學期，學生的專業(yè)技能得到了很大程度地提高，主要體現(xiàn)在學生熟練掌握了大部分實驗設(shè)備的使用和操作、專業(yè)認知度不斷提升、實際動手能力得到了充分訓(xùn)練。

（3）由于經(jīng)過該教學環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，促進學生自主接觸和掌握了更多與專業(yè)相關(guān)的新知識和技術(shù)，一定程度上增加了學生畢業(yè)后的擇業(yè)機會和競爭力。

（4）師生關(guān)系更為融洽。每個小組的學生與教師組成的共同體實際就是一個團隊，近一個學期在一起的課余學習和工作，沖淡了學生和教師之間的陌生感，拉近了學生和教師的距離，讓學生感覺到教師不僅是教給自己知識的導(dǎo)師，更是引領(lǐng)自己人生的益友。

（5）教師在參與教學改革的過程中，理論與工程實際結(jié)合的意識得到提高，教學觀念有了進一步轉(zhuǎn)變，不再拘泥于傳統(tǒng)的書本傳授方式，增強了教師提高實踐教學能力的緊迫感;同時學生工程實踐能力的提高，也對教師提出了更高的要求，促使教師不斷提高自身的實踐教學能力和水平。

【參考文獻】

[1]教育部高教司.普通高等學校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹[M].北京：高等教育出版社，2012.

[2]青海大學教務(wù)處.青海大學本科培養(yǎng)方案，2010.

[3]師玉寶，張志福，王淑欽，等.自動化專業(yè)綜合設(shè)計型實驗課程教學模式探索與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2011，28（4）：120-121.