基于CDIO電子類創(chuàng)新實(shí)踐課程體系的設(shè)計(jì)與實(shí)施

許宣偉　羅凱（電子科技大學(xué)成都學(xué)院　四川成都　611713）

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基于CDIO電子類創(chuàng)新實(shí)踐課程體系的設(shè)計(jì)與實(shí)施

許宣偉羅凱
（電子科技大學(xué)成都學(xué)院四川成都611713）

摘要：創(chuàng)新實(shí)踐課程是結(jié)合我院實(shí)際情況，依托CDIO理念設(shè)置的一門工科類綜合性課程。課程包含技能和創(chuàng)新兩大核心主線內(nèi)容，通過對相關(guān)傳統(tǒng)課程的優(yōu)化及融合，通過設(shè)置初級、中級、高級三個(gè)教學(xué)層級，由簡入繁循序漸進(jìn)的展開教學(xué)，使學(xué)生在掌握必須的理論知識和實(shí)踐技能的同時(shí)具備一定的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力，并達(dá)到能以個(gè)人或以團(tuán)隊(duì)為單位獨(dú)立完成簡單項(xiàng)目的層次，以適應(yīng)培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力人才的戰(zhàn)略。

關(guān)鍵詞：CDIO創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐

一、目前常規(guī)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的主要問題

我國要實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置。以創(chuàng)新的新成果為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高社會生產(chǎn)力開辟新的空間，以科技改革發(fā)展的新突破實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的新躍升。

在此社會背景前提下，電子信息類科技的發(fā)展和革新，需要大量創(chuàng)新人才去推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前電子類人才培養(yǎng)過程當(dāng)中，創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)有待加強(qiáng)，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：實(shí)驗(yàn)課程較大部分都是以驗(yàn)證為主，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)都是按部就班按照老師指定的內(nèi)容和方法去完成，沒有達(dá)到“授之于漁”的效果；缺乏創(chuàng)新性實(shí)踐平臺和積木式實(shí)踐模式的設(shè)計(jì)；未實(shí)現(xiàn)實(shí)踐課程之間的深度整合和實(shí)踐課程之間的內(nèi)在聯(lián)系的研究，造成實(shí)踐課程本身的設(shè)置的目地性不明確；階段性的創(chuàng)新實(shí)踐成果任務(wù)不明確，學(xué)生無法明確在不同的階段用什么樣的技術(shù)能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新；缺少創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)的配套教學(xué)資源，如：指導(dǎo)書、教學(xué)視頻、教學(xué)PPT等；實(shí)踐課程缺乏橫向延展性引導(dǎo)，無法使得學(xué)生利用橫向技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行整合實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的可能。

二、改革思路與措施

以CDIO為改革基礎(chǔ)，構(gòu)建“技能與創(chuàng)新”雙線實(shí)踐體系架構(gòu)，以電子積木創(chuàng)新實(shí)踐模式構(gòu)建階段性創(chuàng)新成果，逐級遞增核心控制電路難易程度，形成初、中、高三個(gè)創(chuàng)新實(shí)踐難易層次。通過三個(gè)層次學(xué)習(xí)以后，引導(dǎo)學(xué)生的技術(shù)橫向延展，拓展學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維。在具體實(shí)施局部實(shí)踐課程內(nèi)容時(shí)注重以項(xiàng)目為中心，充分體現(xiàn)學(xué)生“做中學(xué)”，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的融合。主要內(nèi)容如下：

1．在內(nèi)容上該課程整合和擴(kuò)充了現(xiàn)有的《電路分析》、《模擬電路》、《電子技能實(shí)訓(xùn)》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》的內(nèi)容。將原來獨(dú)立出現(xiàn)的各個(gè)課程相關(guān)部分進(jìn)行融合后作為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新課程的第一個(gè)部分《多諧振蕩器的制作與研究》和《計(jì)數(shù)器的制作與研究》。進(jìn)而引出裝配、焊接、調(diào)試等相關(guān)技能進(jìn)入本課程的第二部分《音頻功放和收音機(jī)的制作與研究》。這些內(nèi)容完全采用開放模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的探索能力和動(dòng)手能力，以使學(xué)生認(rèn)識到電路在物理結(jié)構(gòu)上的多樣性，逐步加強(qiáng)對學(xué)生自主探索自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2．?dāng)U展現(xiàn)有《C語言》的內(nèi)容，在原課程的基礎(chǔ)上結(jié)合硬件控制電路，進(jìn)行針對性的嵌入式C語言實(shí)訓(xùn)作為創(chuàng)新實(shí)踐的第四部分《C語言硬件體驗(yàn)課程》環(huán)節(jié)。通過這一部分的學(xué)習(xí)，將會使學(xué)生了解嵌入式C語言編程同普通C語言編程的區(qū)別、嵌入式C語言編程的一些特點(diǎn)以及嵌入式C語言程序的調(diào)試方法。

3．?dāng)U充了現(xiàn)有的《PCB版圖設(shè)計(jì)》的內(nèi)容，讓學(xué)生了解設(shè)計(jì)PCB的全套流程并掌握能夠用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)的PCB板的繪制規(guī)則，并將學(xué)生的設(shè)計(jì)中選擇品質(zhì)較高的進(jìn)行加工制造，讓學(xué)生體會到PCB版圖設(shè)計(jì)的真實(shí)感并增強(qiáng)學(xué)生的成就感，激發(fā)學(xué)生對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)熱情。

三、特色與創(chuàng)新

1．教學(xué)理念的特色與創(chuàng)新

以CDIO為改革基礎(chǔ)，構(gòu)建“技能與創(chuàng)新”雙線架構(gòu)，打破傳統(tǒng)理論課和實(shí)驗(yàn)課之間的界限將兩者深度融合，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)驗(yàn)相互交融共同學(xué)習(xí)的局面，以電子積木創(chuàng)新實(shí)踐模式構(gòu)建階段性創(chuàng)新成果，逐級遞增核心控制電路難易程度，形成初、中、高三個(gè)創(chuàng)新實(shí)踐難易層次。通過三個(gè)層次學(xué)習(xí)以后，引導(dǎo)學(xué)生的技術(shù)橫向延展，拓展學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維。在具體實(shí)施局部實(shí)踐課程內(nèi)容時(shí)注重以項(xiàng)目為中心，充分體現(xiàn)學(xué)生“做中學(xué)”，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的融合。最終本項(xiàng)目的改革達(dá)到學(xué)練思三者的相結(jié)合。

2．教學(xué)內(nèi)容的特色與創(chuàng)新

結(jié)合CDIO工程教學(xué)體系和我系學(xué)生的實(shí)際情況，對目前電路分析、模擬電路、數(shù)字邏輯電路、電子技能實(shí)訓(xùn)、電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、集成電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代電子綜合實(shí)驗(yàn)、電子裝配實(shí)訓(xùn)等課程進(jìn)行有機(jī)的整合形成一門實(shí)踐和理論融合，既包含傳統(tǒng)技能又注重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、探索能力和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型課程。

3．考核辦法的特色與創(chuàng)新

創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)實(shí)現(xiàn)模塊化教學(xué)方式，考核方法以分段形式考核，并且每個(gè)階段學(xué)生自己都有屬于自己的作品，并且每個(gè)階段以“實(shí)物作品+相關(guān)報(bào)告或論文+現(xiàn)場答辯”相結(jié)合的方式進(jìn)行考核。

4．解決學(xué)生硬件實(shí)驗(yàn)條件的特色與創(chuàng)新

學(xué)生經(jīng)過創(chuàng)新實(shí)踐課程學(xué)習(xí)以后，都有一套電子積木平臺，這個(gè)硬件平臺在今后的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，每個(gè)學(xué)生都可以用來完成軟件和硬件的實(shí)驗(yàn)，這樣可以解決目前硬件條件不足的現(xiàn)狀。

5．教學(xué)手段的特色與創(chuàng)新

采用“先實(shí)驗(yàn)再分析，興趣引導(dǎo)，勤思考親探索”的引探教學(xué)法，以實(shí)例為引導(dǎo)，注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、表達(dá)能力、協(xié)作能力、自學(xué)探索能力及創(chuàng)新能力。教學(xué)過程中可以采用實(shí)際案例驅(qū)動(dòng)、實(shí)際項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、團(tuán)隊(duì)教學(xué)、分組教學(xué)、互動(dòng)式、討究式、分階段、分層次教學(xué)等多種教學(xué)手段。

6．教學(xué)團(tuán)隊(duì)組織形式特色與創(chuàng)新

創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)本身是有多個(gè)模塊化的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)成的，包括：設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試、程序編寫等教學(xué)內(nèi)容。因此，教學(xué)不是由一名實(shí)驗(yàn)教師完成，而是由實(shí)驗(yàn)教師團(tuán)隊(duì)共同完成，實(shí)驗(yàn)教師可根據(jù)自己的特長，完成相對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。

四、結(jié)論

通過已經(jīng)展開的教學(xué)實(shí)踐所取得的實(shí)際教學(xué)效果、對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查等反饋回的信息可得出結(jié)論：創(chuàng)新實(shí)踐課程所引入的各項(xiàng)改革在教學(xué)實(shí)踐中能夠讓學(xué)生較好較快的掌握各個(gè)知識點(diǎn)及各個(gè)操作技能，并且能夠較靈活的將所掌握的知識和技能運(yùn)用到解決其他類似的問題中去，基本實(shí)現(xiàn)了知識技能線（掌握知識技能）和創(chuàng)新線（能靈活運(yùn)用學(xué)到的知識技能解決其他類似的問題）的同步發(fā)展。