CDIO教育模式下電子系統設計課程教學改革

唐雪 劉偉

1 CDIO模式概述

CDIO 教育模式中的 C 為 Conceive，意為構思;D 為 Detign，意為設計;I 為 Implement，意為實現;O 為 Operate，意為運作。總的來說，CDIO教育模式的理念為，在教學的過程中，教師要積極利用 CDIO 的全過程，并以其為載體來培養創新型的人才。而在應用型本科教育中，教育內容不僅包括學生個人所具備的專業技術知識、終身學習能力、創新意識與團隊協作交往的能力，同時也包括學生在社會、企業等環境下所具備的實踐能力。對此，在應用型本科創新人才的培養中，教師要深入學習和研究 CDIO 教育模式，并將其與對學生的教育相結合，從而達到預期的教育目標和提高學生綜合能力的作用。

2 CDIO模式下創新教育民辦高校電子系統設計課程教學改革實施

2.1突出 CDIO 實踐能力的教學

教師通常會根據項目需求提出一個任務要求，學生們 3 人一組，自行組成團隊，根據任務要求，自主設計電路，并制作實物，。通過學生編寫設計說明書、自主設計線路、線路仿真、選擇電子元器件、焊接調試裝配，優化設計方案，當完成這一系列電子系統的設計過程之后，才能達到工程訓練的目的。經過反復的強化訓練，學生們才會慢慢形成電子系統工程設計的意識。

當然，在項目的研發過程中，教師并非完全放任學生自主處理項目的目標任務，至少需要從以下 2 個方面加以約束： 首先對學生的電子系統設計要有時間及經費上的控制，從時間成本和經濟成本上讓學生明白項目管理的重要性;其次對學生的電子系統設計方案實現難易程度，需要教師進行客觀的分析，若學生的設計方案較難，已超越了當前學生的實際水平，教師需要加以簡化引導; 若學生的設計方案太簡單，達不到訓練的初衷，教師需要從電子系統的可靠性及穩定性等角度加以設計引導，保證產品設計取得最終成功。另一方面，教師與學生之間要經常互動交流，以正面激勵的方式增強學生們的學習興趣與自信心，提高他們電子系統的設計質量。

2.2培養創新思維的教學

在電子系統設計課程中的創新思維培養，就是要求在 CDIO 工程教育模式下，培養學生具有發現新問題、提出新概念、思考新方法、形成新技術、設計新型電子系統的一連串能力，把創新教育理念貫穿于工程科技人才培養的全過程中，在學生獨立自主學習的思維基礎下，逐漸引導學生往創新方向努力，同時針對電子系統設計課程的特點，依據學生不同的興趣，老師要積極發現學生各自的閃光點，鼓勵學生往多個方面發展。例如，在電子系統設計課程中，需要學生具備硬件與軟件設計的能力，硬件能力注重于對電路設計的理解與創新，需要對電路節點中的電壓及電流進行細致的測算，還要對各類電子元器件的參數指標非常了解; 軟件能力則注重對編程語言的熟練與反復調試，增強在算法設計方面的能力，還要對各類常見電子功能模塊的驅動及調用非常熟悉。

學校要積極推進大學生的創新創業項目以及各類大學生電子設計競賽、學生科研項目，這些項目及競賽一定程度上可以轉化為學生的課外學分，鼓勵學生利用業余時間參加，可以極大豐富學生的課外生活，營造出一種濃厚的全員創新氛圍。

3優化應用型本科電子系統設計創新型人才的措施

3.1教師要積極學習 CDIO 教育理念，轉變教學觀念

教師在開展教育教學工作的過程中，要認識到應用型本科創新型教育模式與其他專業教學之間的差別，并積極學習一些先進的教育理念。而在現階段的創新型人才培養中，CDIO教育理念能夠很好地滿足創新型人才的發展需求，對此，教師應該對現有的比較落后的教學觀念進行轉變，改變原有的以知識講解為重點的教學方法，使教學以理論知識講解為主干，逐漸向學生創新能力和綜合素質等全面輻射的教學方式轉變。也就是說，在教學的過程中，不僅要讓學生掌握理論知識，還應該了解與本門課程相關學科中一些新的知識和相關的交叉學科中如何應用，同時還要將所學到的理論知識運用到具體的實踐中去，重點培養學生對知識的獲取能力以及創新能力。此外，在教學的過程中，還應該認識到素質教育的重要性，并實施培養創新人才的教學計劃。對此，教師在設計教學時，從系列課程出發來構建理論與實踐相結合的教學，為學生建立一個系統化、實用化的教材體系和營造一個開放式的教學環境，讓學生在學習的過程中，不僅能夠掌握相關的技能，還能夠激發起創新意識。

3.2為學生營造一個輕松愉快的學習和創新氛圍

應用型本科教育要想培養創新型的人才，還應該在創新教學觀念的基礎上，為學生營造一個輕松愉快的學習和創新氛圍，讓學生能夠在這樣氛圍中，積極投入到學習和創新中去，從而為培養創新型人才奠定堅實的基礎。首先學校應該為學生營造一個良好的校園文化，如組織學生開展校園文化活動，讓學生通過比賽、表演、展覽等方式來展示自己的創造力;其次高校還應該發揮校園社團的優勢。現階段，有許多高校與企業之間形成了合力，對此，在校企合作的這樣一個大背景下，學生社團也在實踐項目的實施過程中發揮了非常大的作用。所以，教師在開展教學活動的過程中，要充分發揮學生社團的作用來開展實訓教學。這樣不僅有利于學生實踐能力的提高，還能夠很好地實現應用型本科教育培養創新人才的人才培養目標。

2017年黑龍江省教育科學十三五規劃課題研究成果，課題名：CDIO模式下創新教育在增進民辦高校電子系統設計類課程課堂實踐應用效益的研究，課題編號：GBC1317064。

（作者單位：1.哈爾濱石油學院;2.哈爾濱廣廈學院）