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        基于CDIO 的微機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)研究

        2020-11-26 04:12:17易晨暉湖南信息學(xué)院
        數(shù)碼世界 2020年5期
        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核理念

        易晨暉 湖南信息學(xué)院

        一、引言

        CDIO 是指構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行,其是由美國麻省理工和瑞典皇家工學(xué)院等高校提出的工程教學(xué)模式,現(xiàn)在已被廣大高校認(rèn)可及推廣。該理念將工程項(xiàng)目理論、實(shí)踐與創(chuàng)新作為教學(xué)目標(biāo),通過完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)課程內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的工程知識、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作以及工程系統(tǒng)等能力。

        二、基于CDIO 工程教育理念的教學(xué)研究現(xiàn)狀

        新一輪科技革命升級,產(chǎn)業(yè)加速變革,各國綜合國力競爭愈顯激烈,為適應(yīng)形勢發(fā)展需求,培養(yǎng)高素質(zhì)的復(fù)合型新工科人才,各高校積極推動(dòng)教學(xué)改革與創(chuàng)新。各高校結(jié)合本校發(fā)展方向,擬定教學(xué)大綱,制定具有本校特色的人才培養(yǎng)計(jì)劃。2005 年汕頭大學(xué)首先將CDIO理論引入教學(xué),隨后國內(nèi)多所高校也以CDIO 模型為指引改革教學(xué)模式。西南石油大學(xué)《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》課程教學(xué)中,提出基于CDIO理念的教學(xué)改革,構(gòu)建"案例+項(xiàng)目"的教學(xué)模式,實(shí)施教學(xué)內(nèi)容層次化、階段性、遞進(jìn)式的教學(xué)過程,使學(xué)生掌握面向?qū)ο蟮乃季S方式,教學(xué)取得了較好效果。西南交通大學(xué)根據(jù)《綜合課程設(shè)計(jì)》的教學(xué)特點(diǎn),構(gòu)建跨專業(yè)教學(xué)模式和CDIO 項(xiàng)目制教學(xué)組織架構(gòu),形成了"專業(yè)交叉+項(xiàng)目制"的新型教學(xué)模式,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣, 提高學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。蘭州交通大學(xué)針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題, 利用CDIO 教育理念重構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,改革實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容以及考核方法等。CDIO 理論從本科工程教育改革拓展至研究生工程教育改革,由專業(yè)教學(xué)改革滲透至職業(yè)教育,取得了良好成效。

        微機(jī)原理與接口技術(shù)作為計(jì)算機(jī)、電子信息工程、通信工程、自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)課程,涉及的內(nèi)容比較廣,實(shí)踐性較強(qiáng),要求學(xué)生掌握微機(jī)基本概念、工作原理及其應(yīng)用、硬件構(gòu)成和軟件編程等知識,這樣才能夠位后續(xù)的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)教學(xué)中,微機(jī)原理與接口技術(shù)課程內(nèi)容復(fù)雜、抽象,學(xué)生理解相對困難,且教學(xué)中主要以課堂面授為主,學(xué)生缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性,實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用脫離,學(xué)生無法真正掌握知識的應(yīng)用,導(dǎo)致學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣下降。因此,結(jié)合CDIO 理念創(chuàng)新微機(jī)原理與接口技術(shù)的教學(xué)理念,改革教學(xué)方法,與我國應(yīng)用型本科大學(xué)高素質(zhì)、高技能人才培養(yǎng)的目標(biāo)相符。

        三、基于CDIO 的微機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)體系建立

        1.創(chuàng)新教學(xué)方法

        課堂教學(xué)過程中,改變傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)法,通過設(shè)問、研討的課堂教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),以CDIO 理念為基礎(chǔ),從實(shí)際出發(fā),更新教學(xué)內(nèi)容,注意應(yīng)用知識教學(xué),引入32 位和64 位微處理器等理論基礎(chǔ)知識,每節(jié)課前按照知識特點(diǎn)設(shè)問、提問,將學(xué)生分為多個(gè)討論小組,引導(dǎo)學(xué)生自主查閱資料,以小組答辯形式在課堂上闡述觀點(diǎn),利用PPT 展示相關(guān)知識,包括設(shè)計(jì)思路、方法以及實(shí)現(xiàn)應(yīng)用等環(huán)節(jié),教師通過提問對學(xué)生知識掌握情況進(jìn)行考察,并通過答辯考察學(xué)生語言表達(dá)能力和PPT 制作水平,進(jìn)而給出項(xiàng)目最終成績。同時(shí),通過這種教學(xué)方法也能夠幫助學(xué)生掌握知識點(diǎn),調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,提高教學(xué)質(zhì)量。

        2.改革考核方式

        課程考核能夠檢驗(yàn)教學(xué)成果,同時(shí)對后續(xù)教學(xué)工作開展也起到了指導(dǎo)作用。因此,改革課程考核方式十分重要,將其由傳統(tǒng)的期末成績+平時(shí)成績考核方式轉(zhuǎn)變?yōu)槠谀┏煽?平時(shí)成績+項(xiàng)目成績考核方式。其中,平時(shí)成績包括出勤率、作用完成率、課上問題回答情況、學(xué)習(xí)態(tài)度等,成績占比為15%,主要考核學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn);項(xiàng)目成績包括項(xiàng)目資料查找情況、小組協(xié)作完成情況、項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、完成和演示情況以及答辯總結(jié)情況等,成績占比為45%,主要考核學(xué)生的基礎(chǔ)知識和技能掌握情況、職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力;期末考核通過筆試閉卷形式對學(xué)期內(nèi)的理論知識和實(shí)操知識進(jìn)行考核,成績占比為40%。

        總之,微機(jī)原理與接口技術(shù)課程考核方式為:期末筆試*40%+項(xiàng)目成績*45%+平時(shí)成績*15%。

        3.開發(fā)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        CDIO 教學(xué)理念下,開展微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué),建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,首先,要明確培養(yǎng)目標(biāo),從教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐能力兩方面創(chuàng)新教學(xué),教學(xué)內(nèi)容上,從理論實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、存儲器設(shè)計(jì)、匯編程序到接口應(yīng)用,由淺入深學(xué)習(xí),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo);實(shí)踐能力上,從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)到創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)驗(yàn),從理論到實(shí)踐,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。

        課程實(shí)驗(yàn)中,層次式與階段式作為其主要結(jié)構(gòu),層次式目的在于培養(yǎng)學(xué)生探索精神和實(shí)踐能力,引導(dǎo)學(xué)生自主探索學(xué)習(xí),教師主要負(fù)責(zé)答疑解惑,為學(xué)生提供問題解決思路和方法,引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題自主探索,利用QQ、微信等平臺開展在線交流,同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)文獻(xiàn),了解程序設(shè)計(jì)。而在階段式學(xué)習(xí)中,可以在其中引入具體項(xiàng)目案例,例如“交通信號燈控制系統(tǒng)”項(xiàng)目,在微機(jī)原理與接口技術(shù)課程知識基礎(chǔ)上,將項(xiàng)目分為基礎(chǔ)階段、技能階段和提升階段三個(gè)階段,在此基礎(chǔ)上將項(xiàng)目劃分為若干子項(xiàng)目,其中融入教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行課程教學(xué)模塊設(shè)計(jì),利用案例教學(xué)法講解理論知識,對其工作原理及其應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)介紹。在實(shí)驗(yàn)中,引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)知識點(diǎn),圍繞該項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā),并理順課程內(nèi)容。

        四、結(jié)束語

        綜上所述,CDIO 教學(xué)理念下,微機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)形成了以項(xiàng)目實(shí)踐為核心的教學(xué)體系,本文就該教育理念提出了創(chuàng)新教學(xué)方法、改革考核方式、開發(fā)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)教學(xué)等措施,為培養(yǎng)新工科人才提供了參考。同時(shí),在該課程中融入CDIO 教學(xué)理念,其通過引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,同時(shí)利用實(shí)際項(xiàng)目提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力,使學(xué)生的構(gòu)思、設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作等能力得以提高,對學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力培養(yǎng)有著積極作用。

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