基于CDIO理念的電氣信息類專業控制理論教學平臺

白晶　張建民　薛健

一、教學平臺的重要意義

構思（conceive）、設計（design）、實施（implement）、運作（operate）（簡稱“CDIO”）是具有國際性和系統性的工程教育改革模式。2011年，美國工程院院士Edward Crawley教授因創立CDIO工程教育模式而獲得美國工程院最高教育獎項“戈登獎”。

二、教學平臺的主要內容

面向工程教育的電氣信息類控制理論教學平臺開設了自動控制原理、現代控制理論、智能控制技術、計算機控制系統和計算機仿真五門課程，該平臺 研究教學理念、知識體系、教學內容、教學方法與手段、實踐教學五方面內容。

（1）面向工程教育的教學理念改革。教學理念是人們對教學和學習活動內在規律的認識的集中體現，是人們從事教學活動的信念。工程教育的目標是培養適應社會發展需要的工程師，隨著社會和科學技術的不斷發展，現代社會對工程師的素質要求會更高，該平臺結合電氣信息類人才培養目標與要求，深入挖掘理論、能力和素質間的關系，進行面向工程教育的教學理念改革。

（2）面向工程教育的知識體系改革。隨著電氣和電子信息科學的快速發展，知識和信息急劇增加，新舊技術更替的周期日趨縮短，傳統學科在不斷除舊革新的同時，又與不斷涌現的新興學科相結合，出現了多學科相互滲透。該平臺從系統的角度對控制理論教學平臺所含課程的知識進行整合，進行面向工程教育的知識體系改革。

（3）面向工程教育的教學內容改革。教學內容是學與教相互作用過程中有意傳遞的主要信息，是教學過程中同師生發生交互作用、服務于教學目的達成的動態生成的素材及信息。該平臺從工程教育的需求出發，對教學內容的難度、知識整合調整、專業背景等方面進行面向工程教育的教學內容改革。

（4）面向工程教育的教學方法與手段改革。教學方法與手段是教師和學生為了實現共同的教學目標，完成共同的教學任務，在教學過程中運用的方式的總稱。該平臺根據電氣信息類專業控制理論教學要求，改革傳統灌輸式的傳授式教學方法，強調學生的個性發展，進行面向工程教育的教學方法和手段改革。

（5）面向工程教育的實踐教學改革。實踐教學是鞏固理論知識和加深理論認識的有效途徑，是培養具有創新意識的高素質工程技術人員的重要環節，是理論聯系實際、培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要過程。該平臺改變傳統控制理論課程的理論驗證性實踐教學方法，采取多種實踐形式，進行面向工程教育的實踐教學改革。

三、教學平臺的搭建方法

分析控制理論課程教學中存在的問題和不足，對傳統的教學體系進行改革、優化，構建面向工程教育的電氣信息類控制理論教學平臺。制定了以下八條落實措施。

第一，創建“控制理論知識+工程能力+科學素養”的控制理論教學平臺的工程教育理念。

第二，建立以系統建模、分析、設計、仿真、實現為主線的五個遞進層次構架的知識體系。

第三，以工程教育為指導思想，對教學內容進行全面改革。

第四，創新平臺教學方法——采用想定式教學方法；改革平臺教學手段——利用網絡、CAI教學。

第五，創立項目驅動、虛擬仿真和案例學習三條途徑、四個層次、五種形式的平臺實踐訓練。

第六，建設網絡化立體化輔助教學的多種類型教材。

第七，建設多維立體化反饋體系。

第八，建立全面的平臺考核體系。

四、教學平臺的效果分析

通過教學平臺的開展，電氣信息類專業學生平臺課程的及格率提高了5%。提高學生學習興趣，可增強其他相關課程的學習效果，學生的學科競賽能力得到提高，在電子競賽、挑戰杯等競賽中會取得優異成績。

參考文獻：

[1]顧佩華，包能勝，康全禮，等. CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究，2012（3）：24.

[2]顧佩華，包能勝，康全禮，等.CDIO在中國（下）[J].高等工程教育研究， 2012（5）：34.