基于CDIO模式“項目+小組競賽”課堂教學模式研究

盛國

摘 要：基于CDIO工程教育理念，以“通信技術”專業“通信線路工程設計”課程教學實踐改革為例，培養學生的知識、能力、素質全面協調發展，將理論教學與實踐教學進行一體化設計，以項目案例為載體，以小組競賽為驅動在“做中學、學中做”，激發學生的學習興趣，提高學習主動性、創新能力及團隊溝通和合作精神。

關鍵詞：CDIO；項目教學；小組競賽；課堂教學

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A

通信線路工程設計是通信技術專業的一門專業核心課程，具有較強的實踐性和應用性，在整個課程結構中占重要地位。課程旨在使學生在掌握通信線路工程設計的基本理論、現行設計規范、概預算編制辦法的基礎上，具備運用設計規范、定額進行線路工程設計的能力，尤其是解決各種復雜環境條件下的工程設計難題的能力。

CDIO是構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）、運作（Operate）4個英文單詞的縮寫，它是“做中學”原則和“基于項目的教育和學習”（Project based education and learning）的集中體現。它以工程項目（包括產品、生產流程和系統）從研發到運行的生命周期為載體，讓學生以主動實踐、課程之間有機聯系的方式學習工程。

基于CDIO模式“項目+小組競賽”通信線路工程設計課堂教學模式，在組織方式上采用“小班教學模式”、采用“項目為載體，競賽驅動”的課堂教學模式，充分利用實踐教學資源，將理論教學的場所由傳統的教室轉移到實訓場地或真實的場景，讓每一位學生均有充足的實踐訓練時間，提高學生的實踐動手能力，達到培養應用性高技能專門人才的目標。

一、CDIO模式下課程教學的組織

CDIO是“做中學”和“基于項目教與學”的集中體現。CDIO以完整的項目發展周期為依托進行教學，學生參與到項目的構思、設計、實現與運行的整個過程。這個過程就實現了知識的教、學、做于一體，學生得到的是從具體實踐項目中抽象出來的方法和實踐能力，并獲得了自學、應用和創新能力。傳統的項目教學法是指用實踐項目進行新知識的傳授，讓學生從事某一實踐項目的練習，從而掌握理論知識和實踐技能的一種教學活動典型范式。而基于CIDO模式“項目+小組競賽”教學模式則是基于CDIO理念，在傳統的的項目教學法“項目導入、任務驅動”的基礎上補充“分組教學、組間競賽”的創新模式，提升傳統項目教學法的深度和廣度，在一定程度上提升了項目教學的能動性和趣味性。

在“項目+小組競賽”課堂教學模式下，教師設計任務時應首先強調項該項目工程實際意義。這樣，一是通過組間的競爭，在教師給定的規范標準和時間標準基礎上會讓學生通過相互比較更為高效地完成項目設定的任務；二是當學生通過組間配合完成任務以后，能夠做出自我評價，一項完整的成果擺在面前，直接的感官刺激，可以使學生體會到目標達成的喜悅；三是教師通過最后的小組驗收給出評價和贊賞，使學生的成果得到充分認可。根據CDIO工程教育設計思想，我們在構建項目時，主要可以分為以下幾個環節，如圖1所示。

一是“構思”。本環節是學生在充分進行用戶需求分析的基礎上，進行項目的整體構思和任務分解，一般設計項目可分成勘查、制圖、預算、文本編制四個步驟。

二是“設計”。本環節主要是該項目涉及的知識，讓學生在任務完成前應該掌握和儲備具備的知識內容，學生按每組4-6人（一個競賽小組）進行項目整體方案初步設計。

三是“實施”。本環節主要是講師講解指導項目分解到各個任務點時各“工序”的實施步驟和具體要求，學生根據操作規程和任務指導書，一步一步完成任務的同時，達到對任務涵蓋的熟練掌握和能力提高。

四是“運作”。評價是總結、反思和鞏固的前提。在各組學生完成任務后，要對其成果進行對比評價，使學生能夠通過討論和交流引發自我反思，把所學的知識內在化。

基于CDIO模式下教學組織形式，本課程具體教學內容的組織方式如圖2所示：

CDIO是"做中學”和“基于項目教與學”的集中體現。CDIO以完整的項目發展周期為依托進行教學，學生參與到項目的構思、設計、實現與運行的整個過程。這個過程就實現了知識的教、學、做于一體，學生得到的是從具體實踐項目中抽 象出來的方法和實踐能力，并獲得了自學、應用和創新能力。基于此，進行課程教學活動組織模式的架構。2011年我院與中國移動臺州分公司、浙通服臺州分公司聯合成立了浙江郵電職業技術學院校企合作“光網工程設計”生產性實訓基地。同時，校內學生學生依托臺州基地自創“通信工程設計工作室”創新創業實訓平臺，為項目來源提供保障，其運作示意圖如圖3。

（一）教學過程設計—CDIO 理念主導

課程設計引入 CDIO 理念主導教學課堂過程，將項目分成一級項目、二級項目，教學過程是一種參與式、體驗式、互動式的學習模式，通過“做中學” 的方式共同探討項目的構思-設計-執行-運作的過程。教學過程擬設計如圖4。

第一階段，二級項目（小組項目）。分享項目資訊，進行學習資料的準備， 通過共同分享項目現有資料，參與者在一個平等條件下溝通、討論、交換意見， 透過對主題進行反復或創造性地探討，達到凝聚意識的過程，逐漸建立新的價值標準。

第二階段，一級項目（全體參與）。小組間就不同價值觀、立場闡述探討成果，和其他小組互相交流，利用客觀角度來分析事情，鞏固學習成果，尋求今后努力方向。形成真實項目最終方案，下一步進行項目的實施，參與項目全過程的執行和運作。

（二）課時分配架構

擬設置項目教學過程時間安排的通用過程框架如表1所示。

這種教學過程模式和課時分配，是依據以學生為中心的理念設計，縮短了教師講授的時間，整個過程更多的關注學生的參與，模塊內容開始就要求學生對課外學習的情況進行匯報，教師根據學生的匯報情況有選擇的講授內容和答疑，每輪都要求學生匯報或展示項目情況，可以督促所有學生，對學生的要求有所提高，具體項目設計參考方案如下。

三、課程教學改革成效

（一）以“仿真+全真”項目為驅動，實現了教學“六個合一”

課堂改革一方面依托校內“通信工程設計工作室”，另一方面依托臺州工程設計生產性實訓基地的“活任務”，把課堂放在教室外的住宅小區、農村等真實環境，以通信工程勘察設計“活任務”為載體，以本課程七個項目為驅動來組織課堂教學，充分體現高職教學“工學結合、能力本位”的特點。教學過程與生產過程的直接對接，真正實現了“教學場所與工作場所合一”“教學內容與工作任務合一”“學生與學徒合一”“教師與師傅合一”“作業與產品合一”“教學與服務合一”的六個合一。

（二）增強了學生工程實踐能力，激發了學生學習興趣

通過“項目+小組競賽”課堂教學模式，學生動手能力、競爭意識得到加強，課程學習興趣日益濃厚；分析及解決問題的工程實踐能力得到了加強；團結協作、實事求是、勇于探索的精神品質得到培養；課堂上學生唱主角，教師演配角，真正體現以學生為主體的課堂教學模式。

（三）深化了教師工程教育理念，提高了教師實踐教學水平

教師課堂教學觀念得到轉變，即教師由傳統“課堂教學+實訓過目”的教學模式，轉變為運用CDIO理念，通過設計教學項目，指導學生完設計、構思、實施、運作，最后到項目評價的全過程。教師課堂教學設計水平和能力逐步提升；教師通過組織學生實踐，駕馭課堂、有效組織課堂教學能力和實踐教學水平得到了提高。

四、結語

CDIO工程教育模式是一種面向高等工程教育，以“做中學”和“基于項目教育與學習”為精髓，已工程能力培養為目標。將CDIO引入到通信線路工程設計課程教學改革中來，既適應現在教學模式的要求，也符合學生對該課程的需求。成功實施教學改革，不僅能達到課程教學的目的，同時滿足學生對知識的獲取，培養學生團隊合作精神，還能提高學生實踐動手能力和工程素養，為以后的工作打下了良好的基礎。

參考文獻

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