CDIO理念下數字電子技術翻轉課堂構建探索

顏閩秀　樊立萍　薛必梅

摘 要：文章在CDIO工程教育模式背景下，結合翻轉課堂的內涵、特點，對數字電子技術課程教學改革進行研究。首先分析了數字電子技術教學現狀，進而將CDIO教育理念和翻轉課堂融會貫通，將工程項目設計貫穿整個教學過程，按翻轉課堂方式進行教學活動，從理論教學、實驗教學和考核方式等方面對教學改革進行分析與嘗試，為學生后續專業課的學習奠定基礎。

關鍵詞：翻轉課堂；CDIO；工程教育；數字電子技術

一、 數字電子技術教學現狀

數字電子技術是我們信息學院的一門重要的專業基礎課。隨著社會的發展和高等教育不斷改革，多年來數字電子技術在課程建設、教學改革等方面取得了許多成果，但仍存在以下問題：

在教學過程中教師沒有注重構建課程的體系結構，導致學生學習目標不明確，只是孤立地記憶各章節所涉及的概念、單個元件的使用，很難引起學生的興趣，因而無法調動學生的主觀能動性，畢業生就業后缺少電子系統工程知識及認知能力。另外，配套的實驗也以驗證性實驗為主，缺少工業中電子產品的調試及測試能力。對學生的評價機制單一，無法激發學生的創造性。數字電子技術仍以期末卷面考試為主要評價依據，無法體現“知識+技能+態度”的考核方式。

二、 CDIO理念下數字電子技術翻轉課堂教學模式研究

近年來CDIO教育模式是國際工程教育改革的新成果。CDIO教育注重培養學生掌握扎實的工程基礎理論與專業知識，在此基礎上將教育過程放到工程領域的具體情境中，培養學生的綜合素質能力。其培養目標不僅強調工程師從事產品系統開發的能力，同時強調工程師的社會責任。

翻轉課堂是讓學生課前利用網絡教學平臺學習，在教師指導下，嘗試對知識進行理解，課堂中，師生開展分析與討論活動，加深學生對知識的理解，在教師的引導下，幫助學生學習復雜而系統的科學知識，評價方式更加多元化。美國富蘭克林學院的Robert Tallbert教授在許多課程中應用翻轉課堂教學模式并取得良好的教學效果。

由翻轉課堂教學模式支撐實踐CDIO視野下的課堂教學設計是一種新的教學模式探索。該模式是在CDIO實施過程中開展以學為中心，基于項目的主動學習的翻轉課堂教學模式，師生共同努力利用豐富的教學資源完成教學任務，確保理想目標的實現。借鑒CDIO從產品研發到產品運行的工程項目周期和評價系統標準，確保整個翻轉課堂的可控性。

通過分析數字電子技術這門課的特點，將CDIO理念與翻轉課堂融合在課程教學改革中。

（一） 以提高學生自主學習和創新能力為目標的理論教學方法的改進

翻轉課堂的教學模式是通過計算機輔助教學完成知識傳遞這一個階段的任務，教師的重心則是放在幫助學生內化吸收，幫助學生解決自己無法解決的問題，做到有針對性的教學設計。因此，在理論教學中，將CDIO理念引入翻轉課堂。課前，學生通過課前觀看視頻、網絡資料，完成對基本概念、基本數字電路的理解，遇到無法解決的問題可以通過QQ群向同學或老師求助，課中教師按照提出問題、分析問題和解決問題的講授層次，精心組織教學內容，強調把工程師職場環境作為教學環境，通過分組討論或訓練題激發學生對數字電路更深層次的思考，不但開闊學生視野，更鍛煉了學生的團隊合作精神。課后學生通過網絡平臺測試提交作業、研究報告等，教師可以更全面地掌握學生學習情況，有助于實現個性化指導。

（二） 基于項目式的實驗教學方法改進

針對實驗課堂時間緊、任務重的缺點，可以在網絡上搭建虛擬實驗平臺，實現以虛補實、以實驗虛的模式。學生借助虛擬實驗平臺，可以進行器件的選擇、電路連接等，使學生有更多接觸實踐的機會。在實驗難度上增加項目式實驗內容，讓學生成為學習的主角，有效提高學生實踐能力和創新精神。

（三） 多元化的考核方式

改革考核方式，傳統的課程考核方式是期末理論考試、出勤、作業和測驗加權得出學生的成績，CDIO模式下翻轉課堂教學模式已不適用這種傳統的評價方式。與之相配合的是建立全方位、全過程的多元考核方式，該方式包括階段性評價與總結性評價兩個維度，每個維度又詳細設置多個考核指標，詳見下表1所示。這種模式能及早發現教學過程中的問題，同時全方位引導和培養學生勤于思考、會研究、敢于質疑、決定和呈現的能力。

三、 結語

本文詳細介紹了基于CDIO理念的數字電子技術翻轉課堂教學改革方案，通過新的課程教學方式的實施，激發學生的學習興趣，提升學生的工程實踐能力，為社會培養出更多高質量的工程技術人才。

參考文獻：

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作者簡介：

顏閩秀，樊立萍，遼寧省沈陽市，沈陽化工大學信息工程學院；

薛必梅，安徽省滁州市，滁州市實驗小學。