基于CDIO模式的高職傳感器技術(shù)課程改革

　　摘要：筆者借鑒CDIO工程教育模式及各種靈活實(shí)用的教學(xué)方法，對(duì)傳感器技術(shù)課程內(nèi)容進(jìn)行了有機(jī)整合。教師通過(guò)實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生工程職業(yè)素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和實(shí)際操作技能，收到了良好的效果。本文闡述了這一改革過(guò)程。
　　關(guān)鍵詞：CDIO；課程整合；傳感器
　　
　　CDIOfConceive—Design—Implement—Operate以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)工程。本文根據(jù)高職教育的實(shí)際情況，創(chuàng)新性地在高職教學(xué)中引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)的CDIO工程教育理念，在傳感器技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐中采用以企業(yè)典型工作任務(wù)為載體，以項(xiàng)目訓(xùn)練促進(jìn)能力培養(yǎng)的人才培養(yǎng)模式，效果較好。
　　
　　1　基于CDIO模式的課程改革
　　
　　(1)“傳感器應(yīng)用”教學(xué)內(nèi)容的整合。
　　傳感器技術(shù)是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的核心課程，但傳統(tǒng)教學(xué)側(cè)重各種傳感器的工作原理、相關(guān)測(cè)量電路的分析，而具體應(yīng)用的教學(xué)猶如“空中樓閣”，晦澀難懂，教學(xué)效果一直不理想。
　　整合后的教學(xué)實(shí)踐轉(zhuǎn)變教與學(xué)分離，理論與實(shí)踐授課分離的教學(xué)模式，參照CDIO教學(xué)模式“系統(tǒng)的能力培養(yǎng)、全面的實(shí)施指導(dǎo)(包括培養(yǎng)計(jì)劃、教學(xué)方法、師資、學(xué)生考核、學(xué)習(xí)環(huán)境)及實(shí)施過(guò)程和結(jié)果檢驗(yàn)的12條標(biāo)準(zhǔn)”，構(gòu)造虛擬的工程職業(yè)環(huán)境，對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行情境教學(xué)、教學(xué)做一體化和項(xiàng)目式教學(xué)的改革嘗試。以能力培養(yǎng)為主線，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，項(xiàng)目考核實(shí)行過(guò)程監(jiān)控，理論實(shí)踐一體化。通過(guò)項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作等(CDIO)完整的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)課程的做中學(xué)、做中教。根據(jù)傳感器技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，本課程重點(diǎn)傳授傳感器的分類、主要性能指標(biāo)、智能電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)等知識(shí)；按照測(cè)量非電量的難易程度，分別介紹環(huán)境量、力、液位、位移等非電量的檢測(cè)技術(shù)與方法，使學(xué)生能夠運(yùn)用傳感器及相應(yīng)的測(cè)量電路完成非電量的檢測(cè)及調(diào)試工作。
　　通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，教師教會(huì)學(xué)生怎樣合理選擇傳感器和設(shè)計(jì)測(cè)量電路，怎樣檢測(cè)電路的功能并進(jìn)行分析改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神、協(xié)作精神、成本意識(shí)和認(rèn)真仔細(xì)的工作態(tài)度，為提高職業(yè)能力打下基礎(chǔ)。學(xué)生畢業(yè)后可從事電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、裝配、調(diào)試與質(zhì)量檢驗(yàn)；電子設(shè)備安裝、調(diào)試、操作、維護(hù)、運(yùn)行管理：自動(dòng)化儀器儀表檢測(cè)；智能電子產(chǎn)品的軟硬件開(kāi)發(fā)、銷售與售后技術(shù)服務(wù)等工作。
　　
　　教學(xué)內(nèi)容分為自主實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、演示項(xiàng)目、訓(xùn)練項(xiàng)目和創(chuàng)新項(xiàng)目四類。自主實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目由教師給出具體實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)，學(xué)生完成實(shí)訓(xùn)后認(rèn)真填寫(xiě)；演示項(xiàng)目由教師在教學(xué)過(guò)程中演示講解；訓(xùn)練項(xiàng)目和創(chuàng)新項(xiàng)目由教師給出項(xiàng)目要求，學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)施。其中，自主實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目包括傳感器認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)、可燃?xì)怏w傳感器原理及應(yīng)用、濕敏電阻傳感器電路及其應(yīng)用、壓力傳感器實(shí)驗(yàn)、超聲波傳感器實(shí)驗(yàn)、人體紅外傳感器實(shí)驗(yàn)、硅光電池實(shí)驗(yàn)、霍爾開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)等；演示項(xiàng)目包括金屬的熱特性、檢測(cè)氣敏元件MQ、電容式傳感器檢測(cè)液位、霍爾計(jì)數(shù)、差動(dòng)變壓器測(cè)量鋼板厚度；訓(xùn)練項(xiàng)目有制作半導(dǎo)體熱敏電阻溫度計(jì)、制作天然氣報(bào)警器、制作簡(jiǎn)易育嬰房報(bào)警器、制作簡(jiǎn)易電子秤、制作超聲波測(cè)距測(cè)溫控制器；創(chuàng)新項(xiàng)目包括數(shù)字溫度計(jì)、自動(dòng)循跡小車等。項(xiàng)目教學(xué)使學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中，將學(xué)和做結(jié)合在一起。
　　教師在課堂上用具有實(shí)際工程應(yīng)用背景的案例和項(xiàng)目激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課后則鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證和領(lǐng)會(huì)所學(xué)知識(shí)，將培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力融合到課堂教學(xué)中，而不僅僅是教給學(xué)生書(shū)本上的知識(shí)。
　　(2)課程教學(xué)的具體實(shí)施。
　　本課程基于CDIO設(shè)計(jì)理念，邀請(qǐng)行業(yè)專家對(duì)應(yīng)用電子專業(yè)所涵蓋的崗位群進(jìn)行工作任務(wù)和職業(yè)能力分析，并以此為依據(jù)確定課程的工作任務(wù)、課程內(nèi)容和教學(xué)實(shí)施。
　　根據(jù)應(yīng)用電子專業(yè)涉及的傳感器應(yīng)用知識(shí)和檢測(cè)非電量的難易程度，我們?cè)O(shè)計(jì)了四個(gè)學(xué)習(xí)情境，詳見(jiàn)表1。情境化教學(xué)使學(xué)生掌握各類傳感器選用、測(cè)量電路調(diào)試等相關(guān)專業(yè)知識(shí)和技能，同時(shí)提高學(xué)生職業(yè)素質(zhì)和能力。
　　教學(xué)活動(dòng)從以“教”為中心轉(zhuǎn)向以“學(xué)”為中心，學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主體。采用的教學(xué)方法有助于學(xué)生主動(dòng)、積極地參與，有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、社會(huì)能力，有助于發(fā)揮學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)的作用，形成學(xué)習(xí)型組織。
　　(3)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地“生產(chǎn)性”與校外實(shí)訓(xùn)基地“教學(xué)化”建設(shè)。
　　生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)是指實(shí)訓(xùn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)化，即通過(guò)產(chǎn)品生產(chǎn)、社會(huì)服務(wù)、技術(shù)研發(fā)等生產(chǎn)性過(guò)程實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，補(bǔ)充實(shí)訓(xùn)基地正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能。“做學(xué)一體、訓(xùn)賽相通”的實(shí)訓(xùn)模式是學(xué)校開(kāi)展生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)的典型案例，其內(nèi)涵如下：
　　一是課證融通。該專業(yè)課程體系以整體提升學(xué)生職業(yè)技術(shù)能力為目標(biāo)，推進(jìn)以傳感器技術(shù)應(yīng)用、家電維修工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)的雙證、多證教育，實(shí)現(xiàn)課證融合。學(xué)生理論知識(shí)水平參照國(guó)家職業(yè)技師標(biāo)準(zhǔn)，技能水平參照國(guó)家職業(yè)高級(jí)工標(biāo)準(zhǔn)。畢業(yè)生中級(jí)達(dá)標(biāo)率100％，高級(jí)達(dá)標(biāo)率超過(guò)50％，多證率達(dá)80％以上。二是訓(xùn)賽一體。該專業(yè)教學(xué)組織與技能大賽結(jié)合起來(lái)，以賽促學(xué)，以選促練。競(jìng)賽培訓(xùn)采用“四訓(xùn)三選”(培訓(xùn)→初選→培訓(xùn)→復(fù)選→培訓(xùn)→三選→培訓(xùn)→參賽)的方式，強(qiáng)化技能訓(xùn)練，培養(yǎng)技術(shù)高手。本課程以每年高職機(jī)器人大賽為契機(jī)，將技能大賽培訓(xùn)納入核心課程教學(xué)，借助大賽考評(píng)活動(dòng)擴(kuò)展訓(xùn)練內(nèi)容，按步驟組織訓(xùn)練活動(dòng)。
　　教學(xué)化校外實(shí)訓(xùn)主要體現(xiàn)在學(xué)生的頂崗實(shí)習(xí)上，要求學(xué)生能頂崗，企業(yè)實(shí)行準(zhǔn)員工管理，學(xué)生在技能訓(xùn)練中得到一定的報(bào)酬，校企共同評(píng)價(jià)學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)的效果等。我們主動(dòng)了解企業(yè)技術(shù)及培訓(xùn)需求，拓寬實(shí)習(xí)崗位渠道，把頂崗實(shí)習(xí)與學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)密切結(jié)合，校企雙方共同參與頂崗實(shí)習(xí)的考核評(píng)價(jià)。
　　我們同時(shí)創(chuàng)辦了傳感器測(cè)控應(yīng)用技術(shù)中心，對(duì)內(nèi)開(kāi)展教學(xué)、培訓(xùn)，對(duì)外提供傳感器應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)和傳感器標(biāo)定軟硬件支持，培訓(xùn)企業(yè)技術(shù)人員，研發(fā)非電量檢測(cè)專用電子儀器設(shè)備，促進(jìn)天津地區(qū)電子產(chǎn)品制造業(yè)的騰飛，形成自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，承攬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及對(duì)外技術(shù)服務(wù)，讓學(xué)生承擔(dān)力所能及的任務(wù)。
　　
　　2　課程改革的實(shí)踐效果
　　
　　通過(guò)實(shí)施基于CDIO模式的傳感器應(yīng)用課程改革，我們?nèi)〉靡韵鲁晒?br/>　　(1)在教學(xué)模式上有大的創(chuàng)新，使教學(xué)手段、方法都更加規(guī)范化、現(xiàn)代化、多元化。進(jìn)一步提高了教學(xué)質(zhì)量，加速實(shí)現(xiàn)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，使教學(xué)模式更適合創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。我們?cè)趥魇谥R(shí)、培養(yǎng)技能的基礎(chǔ)上有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力及社會(huì)能力，使教學(xué)更適合當(dāng)代高等職業(yè)教育的發(fā)展。
　　(2)形成以學(xué)生為主體、理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)模式。教學(xué)中多次組織學(xué)生去企業(yè)參觀、學(xué)習(xí)、座談，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)的操作訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已取得了較好成績(jī)。高職院校學(xué)生求職時(shí)，很多用人單位直接將實(shí)際的單據(jù)給學(xué)生，要求講解或操作，而我們的畢業(yè)生幾乎都能順利通過(guò)，獲得稱心的工作，并馬上上手。
　　(3)形成富有特色的高職教材。教材編寫(xiě)打破常規(guī)教材的寫(xiě)法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生技能水平的訓(xùn)練及解決實(shí)際問(wèn)題的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，書(shū)中有大量工程案例、項(xiàng)目訓(xùn)練，真正體現(xiàn)了高職教材“以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)、以案例為中心、以問(wèn)題為中心、以技能訓(xùn)練為中心”的教學(xué)思路，獲得師生好評(píng)。
　　
　　3　結(jié)語(yǔ)
　　
　　基于CDIO模式的課程體系優(yōu)點(diǎn)明顯，建立起以往職業(yè)教育中缺乏的工程價(jià)值觀，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，提高了學(xué)生的綜合能力。該模式對(duì)工科學(xué)生的人才培養(yǎng)具有普適性，在高職傳感器技術(shù)課程中的成功經(jīng)驗(yàn)可以給其他課程的改革一點(diǎn)啟