吳靜+安嘉黛+徐艷

摘 要 文章介紹了基于CDIO教育理念的“電磁場微波技術與天線”課程改革。闡述了培養(yǎng)目標和課程設置等。對課程教學進行合理設計并指導實踐教學。該課程教學改革目的在于提高學生的專業(yè)知識，培養(yǎng)綜合能力，實現(xiàn)培養(yǎng)目標。

關鍵詞 CDIO教育理念 課程改革 實踐教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.09.035

Abstract Curriculum Reform in Electromagnetic field microwave technology and antenna based on CDIO educational idea is proposed. Training target and curriculum set are introduced. Curriculum teaching is set reasonably and is used to guide practical teaching. Realizing talent cultivation target are the purposes of curriculum reform which can improve students professional knowledge and train students abilities.

Key words CDIO educational idea； curriculum reform； practical teaching.

0 引言

CDIO是2004年由瑞典皇家工學院、瑞典查爾摩斯工業(yè)大學、瑞典雪平大學和美國麻省理工學院共同創(chuàng)立的工程教育改革模式。CDIO分別代表Conceive 、Design、Implement和Operate，即學生以所學的專業(yè)知識為基礎，自主在產(chǎn)品構思、設計、實施和運行中“做中學，學中做”，讓學生主動的在實踐中將理論知識與實踐相結合，提高學生的能力。CDIO理念從四個方面培養(yǎng)學生的能力，即基礎知識、個人能力（自主學習能力、獨立思考、分析和解決實際問題能力等）、團隊能力（表達、溝通能力和團隊協(xié)作能力等）和工程系統(tǒng)能力。

“電磁場微波技術與天線”課程改革以CDIO教育理念為向導，結合地方院校學生自身特點和課程結構積極探索人才培養(yǎng)新思路新方法，首先，給出培養(yǎng)目標。其次，依據(jù)培養(yǎng)目標合理設置課程。最后，指導實踐教學。學生在開放的學習環(huán)境中以理論教學和實驗設計與實現(xiàn)為載體， 學生根據(jù)實驗目的以小組的形式積極主動進行產(chǎn)品構思、設計、實驗和驗證，用理論基礎知識解決實際問題以培養(yǎng)學生動手能力，學生在實踐中積累、總結知識，小組的共同協(xié)作完成學習任務培養(yǎng)學生團隊能力等。培養(yǎng)學生綜合能力實現(xiàn)培養(yǎng)目標。

1 基于CDIO教育理念的“電磁場微波技術與天線”課程改革

1.1 課程改革培養(yǎng)目標

基于CDIO教育理念的“電磁場微波技術與天線”課程改革根據(jù)目前國家和社會對電子信息工程專業(yè)和通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)需求，并結合地方院校學生自身特點和“電磁場微波技術與天線”課程結構明確該課程培養(yǎng)目標，對課程教學進行合理設計并指導實踐教學。

基于CDIO教育理念的“電磁場微波技術與天線”課程本科人才培養(yǎng)目標為：要求學生掌握電磁場微波技術與天線相關專業(yè)知識，即要求學生掌握宏觀電磁場分布及電磁波輻射和傳播的基本規(guī)律，要求學生掌握用微波網(wǎng)絡理論來研究簡單微波系統(tǒng)，要求學生掌握線天線的方向圖特性和線天線的基本測量方法；培養(yǎng)學生個人能力（自主學習能力、獨立思考、分析和解決實際問題能力等）；培養(yǎng)學生團隊能力（表達、溝通能力和團隊協(xié)作能力等）；培養(yǎng)學生工程系統(tǒng)能力。

1.2 課程設置

以CDIO為理念，根據(jù)人才培養(yǎng)目標，編寫教學大綱，科學設置課程。課程設置包括教學內容、教學方法、教學手段和課程評價體系，目的是實現(xiàn)學生對該課程所學的專業(yè)知識的融會貫通，實現(xiàn)培養(yǎng)目標。

1.2.1 教學內容

教學內容包括理論教學和實驗設計與實現(xiàn)兩部分。理論教學從電磁場、微波技術和天線三個方面來介紹課程相關內容。理論教學內容如表1所示。

實驗設計與實現(xiàn)由教師依據(jù)理論教學內容合理給定若干實驗題目及實驗目的。要求學生依據(jù)實驗題目及實驗目的自己設計實驗框圖并選定實驗器材，寫出相關實驗原理、實驗內容，并最終以實驗報告呈現(xiàn)自己的學習成果。實驗設計與實現(xiàn)內容如表2所示。實驗設計與實現(xiàn)包括“學中做”和“做中學”兩個階段。例如： /4阻抗匹配器的設計實驗?！皩W中做”指學生以小組的學習形式根據(jù)教師給定的實驗題目及實驗目的明確認識自己的學習任務，對問題進行思考、分析實驗原理，根據(jù)實驗中出現(xiàn)的問題自行查閱資料、分辨信息、獲取有價值的信息，畫出自己的實驗框圖，選擇器材并測量相關參數(shù)?！白鲋袑W”指學生根據(jù)實驗中出現(xiàn)的問題表達、討論、溝通、查閱資料、修正、調整直至完全達到實驗目的，并得出自己的學習小結?！皩W中做”和“做中學”在要求學生掌握“電磁場微波技術與天線”課程基礎知識，培養(yǎng)學生個人能力（自主學習能力、獨立思考、分析和解決實際問題能力等）；培養(yǎng)學生團隊能力（表達、溝通能力和團隊協(xié)作能力等）；培養(yǎng)學生工程系統(tǒng)能力。

1.2.2 開放式教學環(huán)境

理論教學每個2/3學時先由教師講解“電磁場微波技術與天線”課程相關專業(yè)知識，剩余1/3學時由學生自主學習、思考、討論和老師解惑答疑。

實驗設計與實現(xiàn)包括三個階段。首先，學生在開放式教學環(huán)境根據(jù)教師給定的實驗題目，以小組的形式，依據(jù)理論教學中學習的相關理論知識表達自己的想法，共同交流、溝通和探討，完成對實驗原理構思、設計，學生通過“學中做”將理論聯(lián)系實際，能夠深刻理解所學的專業(yè)知識，學有所用。其次，小組在實驗中根據(jù)實驗中出現(xiàn)的問題查找資料、交流、討論和反復修正直到完成實驗的驗證。最后，每一位學生根據(jù)本次實驗遞交學習小結書面報告，完成“做中學” 。

2 課程評價

“電磁場微波技術與天線”課程改革實行考試制度改革，強化過程性考核評價。過程性考核評價涉及考查內容包括實驗內容、實驗能力（實驗紀律、實驗態(tài)度和實驗能力等）和實習報告鑒定。過程性考核評價合理測評教學效果，反饋課程改革成果，提高教學效率和教學質量。

3 結束語

基于CDIO教育理念的“電磁場微波技術與天線”課程在開放式教學環(huán)境中學生自主學習、溝通協(xié)作，教師解惑答疑、因材施教，將傳統(tǒng)的教師教轉變?yōu)閷W生主動學習，實現(xiàn)學生對該課程所學的專業(yè)知識的融會貫通，培養(yǎng)學生能力，實現(xiàn)培養(yǎng)目標。

參考文獻

[1] Crawley ， E. F. ， Malmqvist ， J . ， Ostlund ， S. ，& Brodeur，D. R. ， Rethinking Engineering Education ：The CDIO Approach（New York： Springer ，2007， 15.

[2] 顧佩華，沈民奮，李升平，等.汕頭大學工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）：12-20.

[3] 鐘金明，李苑鈴.基于CDIO理念的工程教育實踐教學改革初探[J].實驗科學與技術，2009（6）：67-69.

[4] 蘇黎. 高?！皟烧n”課程“教學做”一體化教學模式探索[J].高教論壇，2012 （12）：84-87.

[5] 雷環(huán)，愛德華·克勞利.培養(yǎng)工程領導力引領世界發(fā)展——麻省理工學院Gordon 工程領導力計劃概述[J].清華大學教育研究，2010.31（1）：77-83.