楊龍成，孫連海，石 磊，張敏輝

(成都師范學(xué)院，四川成都611130)

0 引言

CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和動作(Operate)[1]。以培養(yǎng)應(yīng)用型[2-3]高級工程人才為目的的高校，必須主動調(diào)整人才培養(yǎng)模式,對現(xiàn)有教學(xué)模式進(jìn)行改革[4-6],按企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的要求重新設(shè)計實(shí)驗內(nèi)容，按CDIO的模式進(jìn)行教學(xué)改革。目前《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)》課程存在以下問題：①課程認(rèn)識不清晰，學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，知識體系不統(tǒng)一；②基礎(chǔ)理論不緊密聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，學(xué)習(xí)興趣不濃厚；③教學(xué)方法陳舊單一，學(xué)生獨(dú)立思考問題能力缺乏，解決實(shí)際應(yīng)用問題能力不足；④考核方式簡單，評價指標(biāo)缺乏合理性。本文以CDIO教學(xué)模式為突破口進(jìn)行課程改革，以培養(yǎng)符合企業(yè)需求、實(shí)踐能力強(qiáng)、具有交流溝通能力和團(tuán)隊合作能力、全面發(fā)展的創(chuàng)新人才為目標(biāo)。

1 基于CDIO的課程改革思路

采用CDIO模式，在已有的知識基礎(chǔ)上，結(jié)合新的知識與實(shí)際應(yīng)用，開展“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)”課程改革，建立CDIO課程教學(xué)模式，探索一種新的課程教學(xué)模式，如圖1所示。

圖1 課程改革整體框架

2 CDIO教學(xué)模式具體實(shí)施

2.1 主線性內(nèi)容指導(dǎo)

根據(jù)CDIO模式的理念，要實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”，首先將《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容進(jìn)行重新編排，突出重難點(diǎn)及知識點(diǎn)與知識點(diǎn)之間的銜接，注重環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系。①構(gòu)思部分：用戶需求的模擬化設(shè)置，開展系統(tǒng)性的整體分析與具體分析，即方案可行性設(shè)計與技術(shù)路線的確定，最終確定解決問題或?qū)崿F(xiàn)功能或完成項目的所需條件。②設(shè)計部分：依據(jù)方案與技術(shù)路線，開始系統(tǒng)或項目的基本框架設(shè)計與各個功能模塊的設(shè)計。③實(shí)現(xiàn)部分：依據(jù)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容的重難點(diǎn)與培養(yǎng)目標(biāo)，把知識點(diǎn)與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，設(shè)計多元化、多層次性的案例與子項目，既有各章節(jié)的案例，又有多個章節(jié)融合的子項目，還有多個章節(jié)的設(shè)計性項目。④運(yùn)作部分：對照系統(tǒng)的需求，結(jié)合項目的實(shí)際情況，完成對各章節(jié)案例、子項目、設(shè)計性項目的測試與評價，并測試學(xué)生的思考問題能力與創(chuàng)新解決問題的能力。

2.2 層次化實(shí)踐體系編排

為達(dá)到更好的教學(xué)效果，采用層次化的實(shí)踐模式。首先是基礎(chǔ)實(shí)驗，主要針對基礎(chǔ)知識點(diǎn)，每個章節(jié)的實(shí)驗都緊密結(jié)合章節(jié)知識點(diǎn)，加深理解與思考；其次是綜合性實(shí)驗，主要針對幾個章節(jié)的知識點(diǎn)，使學(xué)生能更熟練地運(yùn)用多個知識點(diǎn)去解決問題、思考問題；最后是設(shè)計性實(shí)驗，主要考察學(xué)生對多章節(jié)知識點(diǎn)的融會貫通能力與知識遷移能力，使學(xué)生能夠進(jìn)行拓展創(chuàng)新。

2.3 合理化考核方式

改革的模式是基于CDIO，體現(xiàn)在以項目為核心驅(qū)動的“做中學(xué)”方法上，對此種模式的考核有別于傳統(tǒng)的單一化的考核方式，必須體現(xiàn)出學(xué)生的“做中學(xué)”體驗，結(jié)合應(yīng)用課程的培養(yǎng)目標(biāo)，具體考核方式如表1。

表1 《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)》課程考核方式

2.4 案例化知識點(diǎn)貫穿

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，老師講為主，教學(xué)互動很少，學(xué)生的參與度很低，大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。基于CDIO模式采取案例化的教學(xué)模式，貫穿知識點(diǎn)于整個案例中，以問題驅(qū)動為導(dǎo)向，學(xué)生自主參與其中，自發(fā)解決問題，學(xué)生主動參與并把控整個環(huán)節(jié)。

2.5 協(xié)作化課內(nèi)課外演練

知識的學(xué)習(xí)與能力的掌握是一個連續(xù)性的過程，為了學(xué)生能夠連續(xù)性參與，不僅需要在課堂上積累知識，還要在課下或課外進(jìn)行知識的鞏固、能力的訓(xùn)練、疑問的突破。為了達(dá)到這樣的效果，采取了協(xié)作化課內(nèi)課外演練模式。在課內(nèi)，依據(jù)教學(xué)內(nèi)容開展基礎(chǔ)性的實(shí)驗教學(xué)和綜合性的實(shí)驗教學(xué)，教師引導(dǎo)開展教學(xué)實(shí)驗，學(xué)生自主參與其中，并以小組協(xié)同的方式來培養(yǎng)思考、協(xié)作、組織等能力，不僅解決了問題，還促進(jìn)了相互之間的感情交流，更能激發(fā)學(xué)生解決問題的動力與創(chuàng)新的意識。課外是一種輔助性教學(xué)，體現(xiàn)學(xué)生的自主性與創(chuàng)新性，采用課外項目方式，不斷驅(qū)動學(xué)生的學(xué)習(xí)意識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，鍛煉團(tuán)隊的協(xié)作能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識等。

2.6 一體化項目實(shí)戰(zhàn)

能力的提升是一個階段性的過程，要有階段性能力的提升，就要有階段性的項目訓(xùn)練。采取設(shè)計性項目的方式，學(xué)生自由選題，教師進(jìn)行項目指導(dǎo)，學(xué)生主動完成方案設(shè)計、功能分析、模塊設(shè)計與實(shí)現(xiàn)等環(huán)節(jié)，并在課堂上公開進(jìn)行測試、展示與答辯，在此過程中，系統(tǒng)鍛煉學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，開發(fā)學(xué)生的潛能，真正把CDIO理念貫穿于《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)》課程改革中，產(chǎn)生良好的成效。

3 教學(xué)改革成效

3.1 提升了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣

在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣提高，更加積極主動的投入到課堂學(xué)習(xí)、實(shí)驗與解決問題中去，學(xué)習(xí)能力與思考能力得到了較大的提高。

3.2 提升了學(xué)生的項目工程能力

以項目為核心驅(qū)動的“做中學(xué)”模式得到了學(xué)生的高度認(rèn)可，學(xué)生的參與度大大提高，學(xué)生解決問題的能力與思考能力得到有效提高。

3.3 提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

學(xué)生面臨問題，更多采用查閱資料、討論交流等方式來解決，自主完成項目要求，更加有效地去學(xué)習(xí)與解決問題，自主學(xué)習(xí)能力得到提高，并在其他課程上提升了問題解決與知識點(diǎn)掌握的能力。

3.4 提升了學(xué)生的創(chuàng)新意識

注重實(shí)踐的改革模式，更容易檢驗真理與事實(shí)，加強(qiáng)了學(xué)生做項目的自信，提升了學(xué)生的創(chuàng)新意識。很多學(xué)生通過《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)》課程項目去參加校級、省級的學(xué)科競賽，取得較好的成績，同時組建團(tuán)隊，開展物聯(lián)網(wǎng)方向的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的設(shè)計、研發(fā)，并立項多個省級、國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。

4 結(jié)語

本改革融合了先進(jìn)的教學(xué)理論，以案例、實(shí)驗、競賽、項目等為主載體，從工程運(yùn)用出發(fā)，對課程的主要教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐體系編排、課程設(shè)計、演練方式、考核方式等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行了“做中學(xué)”模式的改革。實(shí)踐表明，教學(xué)內(nèi)容激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，實(shí)驗方式使學(xué)生積累了工程實(shí)踐經(jīng)驗，提升了工程開發(fā)與應(yīng)用能力，營造了創(chuàng)新文化氛圍，有利于塑造學(xué)生主體創(chuàng)造品格，有利于個性發(fā)展。