探究以CDIO模式為基礎的電子科學與技術專業的實踐教學體系

文博

摘? 要：現如今，各行各業均對畢業生的實踐能力提出了較高要求。但是在各高校的教學過程中，卻普遍存在著教學內容單一、授課模式老套等問題，十分不利于鍛煉學生的實踐能力。為適應此要求，可采用CDIO模式對電子科學與技術專業的實踐教學體系進行改革，意在結合課程的自身特點，最終達到提升學生綜合實踐能力的目的。該文主要針對CDIO模式為基礎的電子科學與技術專業的實踐教學體系進行了深入分析。

關鍵詞：CDIO模式? 電子科學與技術專業? 實踐教學體系

中圖分類號：G64 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（b）-0143-02

伴隨著我國經濟水平的不斷發展，社會對于高校畢業生也提出了更高的要求，需要其具有良好的實踐能力。以此為背景也可以看出，實踐教學在高校教學體系中的地位愈發突出。基于CDIO工程教育理念，各高校的電子科學與技術專業也在不斷提高實踐教學水平，積極探索適應本專業的實踐教學體系。對于學生而言，在此過程中，培養了分析與解決問題的能力，增強了團隊協作意識，激發了創新能力。

1? CDIO工程教育理念概述

自21世紀初，美國著名高校麻省理工學院聯合了瑞典皇家工學院等4所知名大學，歷經4年的辛勤探索，研究出了CDIO工程教育理念，并以此為名，成立了相應的國際合作組織。CDIO代表著構思、設計、實現與運作，該理念意在以產品的研發為起始，直到產品的最終運行為整體生命周期，并將這個周期視為一個載體，以期可以使學生主動參與實踐過程，借助與課程建立有機聯系的方式學習與工程相關的理論技術與經驗。

2005年，汕頭大學率先實施了和CDIO的工程教育改革，以此為起點，在相關機構的指導與支持下，國內相繼涌現出數十所高校進行了CDIO改革，而且，均取得了較為顯著的成效。以CDIO工程教育理念對電子科學與技術專業進行改革的目的在于，使學生可以加深對理論知識的記憶與理解，并以此為基礎，培養相應的工程實踐能力。

2? 基于CDIO模式下的實踐課程體系創設

傳統專業中的驗證性實驗在進行相關實踐教學改革之前，主要存在如下問題：（1）教學內容老舊。現今行業內的主流技術與產品同授課內容出現脫節現象，學生很難通過對實踐課程的學習，了解當前專業現狀與未來的發展趨勢。（2）教學方式單一。老師在授課時習慣采用“填鴨式”的教學方法，對各個實驗步驟均給予細致講解，而學生則較難被激發起學習興趣與積極主動性。（3）考核機制不完善。實踐教學的考核過于重視實踐結果與報告，對于學生參與實驗的過程則鮮少評價。綜上，上述內容已經對學生提升綜合能力水平以及專業實踐教學的效果，造成了不良影響。

在CDIO工程教育理念的指導下，教師應當依據授課內容中的知識點選擇相匹配的難度適當的實驗項目，針對實踐教學課程的具體改革思路如下：（1）設置不同層次的實踐教學體系，并且參照相關要求，對基礎、專業以及創新實踐教學平臺進行三方整合。（2）在改革實踐教學體系的過程中，大幅提升本專業實踐中的設計性與綜合性實踐占比。授課教師應教授學生對于問題的分析與解決思路，并引導其進行自主學習和參與實踐，以期培養學生的綜合實踐能力與提高學生的綜合知識水平。（3）采用靈活性更強的教學安排，給學生提供自主選擇權。除此之外，還可以引入相關教輔設備與資源，從而提升教學效果。（4）構建一套師生共評的實踐教學評價體系，一同探討需要完善之處以及提出相關改進措施。（5）進行專業實踐教學之前，教師需對學生開展安全教育。同時，校方還應及時對實踐教學所需的儀器設備進行更新換代。

3? 實踐教學的改革

3.1 構建層次化的實踐教學體系

以專業的人才培養目標以及工程師所具備的相應能力為基礎，可以針對不同階段的教學目標對學生的實踐能力提出不同要求，以此將電子科學與技術專業的實踐教學層級劃分為：基礎層、專業層與創新層。

（1）基礎層。

該層實驗平臺的主要服務對象是大一與大二的學生，主要引導其進行一些較為基礎的驗證性實驗。借助該平臺，不僅可以使學生掌握相關的基礎理論，還可以使其對儀器的基本操作有所了解，以此為后續實踐打下堅實基礎。

（2）專業層。

該層實驗平臺的主要服務對象是大三與大四的學生，主要引導其進行一些設計性與綜合性較強的專業實驗。教師可以在融合多個知識點后，借助該平臺，構思實驗項目。其后，引導學生進行自主學習，用以完成實驗。此舉可以培養學生的多項能力，例如對知識的運用、實驗以及創新能力。

（3）創新層。

該層實驗平臺的主要服務對象分為兩類：（1）積極參與各種競賽和創新創業計劃的學生，可以為他們提供相關的訓練與實驗場地。（2）大四畢業生，可以為他們后期的畢業設計提供實驗條件。該層平臺是以專業層為基礎所進行的拓展，因此，所設項目的挑戰性也更強，可以激發學生的學習興趣。教師在該層平臺的實踐中，所發揮的作用主要是引導學生以及為學生答疑解惑，學生則成為了實驗過程中的主體。

3.2 改變實驗教學方式與手段

針對教學方式方面，專業實踐已經由以往的“教師為主體”轉變為“學生為主體”，極大地提高了學生的自主選擇權。學生在實踐教學過程中，需要先獨立查找相關資料，進行自主學習，在此過程中，也可以激發學生對于學習與參與實踐的積極性。后續進行實踐時，教師允許學生出現失誤，并且鼓勵他們采用不同的技術方法以及數據參數進行嘗試，從而及時發現問題并予以調整，這樣一來，利于培養學生的多項實踐能力。在實踐教學的整體過程中，教師借助討論的形式，引導學生對實踐內容進行主動分析，將主動權交還給學生，使學習過程變成主動式學習，這將有助于培養學生的綜合能力。

針對教學手段而言，教師可以采用現代化的實驗教學手段，例如：在選題階段，教師借助互聯網資源，使學生可以更為了解題目內容;在實踐階段，教師可以通過多媒體設備向學生播放相關的實踐過程或是國內外的優秀實踐方法，學生可在觀摩后再開始實驗;在討論階段，可使用下述方式：（1）向學生們展示行業內的技術人員對于產品缺陷所進行的各種分析，以此幫助學生認知結果出現偏差的原因。（2）學生將小組在實驗過程中所遇到的難題，通過視頻的形式上傳至班級QQ群，教師可予以指導。此舉避免了教師的重復性教學，提高了學生的學習效率。

3.3 實踐教學中理論教學相結合

依照CDIO的教學模式，理論教學應以工程實踐為背景，并為實踐教學提供保障。在以往情況下，理論與實踐之間往往不能有效地銜接。造成這個現象的原因在于，實驗室設備較少，不能將理論內容全部應用于實踐之中，局限了實踐范圍。為了規避這種現象，可以使用仿真軟件。

在微電子行業中，進行產品設計時往往離不開仿真軟件的幫助，通常需要在仿真軟件中進行驗證，如果達到了相應要求，才可進行生產實踐，這樣一來，不僅可以節約設計時間，還可以大大減少因為設計失誤所帶來的成本。所以，該專業的實踐教學中也可以采用理論教學同仿真軟件相結合的教學方法。

4? 結語

綜上所述，借助實踐教學改革的方式，該專業畢業生的綜合能力將會得到較大提升。

參考文獻

[1] 李培根.我國本科工程教育實踐教學問題與原因探析[J].中國高教研究，2012（10）：1-6.

[2] 蔡長安，楊浩.基于CDIO的物聯網工程專業實踐教學體系[J].實驗室科學，2015，18（6）：223-225.

[3] 盧艷軍.項目式專業實踐教學模式改革初探[J].計算機教育，2016（1）：67-70.