基于CDIO模式下模擬電子技術課程教學改革初探

陸柳延

(江蘇商貿職業學院，江蘇 南通 226011)

1 課程現狀分析

模擬電子技術課程是電子信息類的一門必修科目，課程是一門理論性、工程性與實踐性都很強的學科，學生通過對常用電子器件、模擬電子電路及其系統的分析和設計的學習，來獲得相應的理論和技能。現階段，本課程的教學組織仍然存在很多弊端：①傳統的講授教學，老師將知識點逐一講解，學生被動接受知識。由于知識點枯燥抽象，導致學生缺乏學習積極性，課堂參與度大打折扣。②理論課與實踐課獨立開設，理論知識和實踐操作不成體系，學生無法真正理解理論知識的應用，也不利于培養學生的實踐操作能力。③課程考核形式單一，注重抽象的理論知識考核，而淡化了實踐設計的培養。學生往往只會記公式、常規電路圖，學生缺乏創新精神、工程素養、分析問題、解決問題的能力。傳統教學下，學生接受“填鴨式”的教學，學習興趣日漸下降，沒有學習成就感，降低課程的學習效果。所以，進行《模擬電子技術》課程改革，提升學生的學習積極性，提升課程的理論與實踐的契合度，是課程改革急需解決的問題。

CDIO工程教育模式是工程教育改革的最新成果，以產品項目研發到產品項目運行的生命周期為載體，建立一體化的課程體系，培養學生綜合運用知識和技能，具備解決實際問題的能力、創新能力、團隊合作精神和可持續發展能力。

2 改革措施

為了提高學生的學習興趣，構建CDIO理念下的理論與實踐一體化的體系。本課程改革出發點有以下2個方面。

1)以工程項目開發設計為方向，項目選取符合多層面工程訓練模式，即工程基礎——個人設計能力——團隊創新能力——工程系統能力，逐步遞進。每個層次的目的和作用不同，但又相互聯系，層層推進。采用自上而下的教學內容組織形式，如穩壓電源電路系統的教學內容，首先提出系統的電路功能及作用，再引出各個部分的功能及應用的理論知識點。

2)理實一體化教學，以任務實施帶動課程教學，覆蓋知識點，真正做到教、學、用一體化。同時，合理選用仿真軟件，如Multisim、Protues等，利用軟件提供的各種分析方法增強學生對教學內容的理解，打破傳統實驗教學中時間和空間對學生的限制，培養學生創新能力和創新意識。

2.1 基于CDIO理念的多層面工程訓練模式

結合學生的學情特點，建立“突出能力培養，強化工程導向”的多層面工程訓練模式，旨在建立從易到難，循序漸進的課程體系，建立學生的自信心，培養學生學習興趣。底層的工程基礎主要通過教師完成對知識點的講授；個人設計能力指學生在具有相關工程知識的基礎上，完成電路的設計與制作，培養學生分析能力、實踐操作能力及解決實際問題的能力。團隊創新能力旨在開發第二課堂，學生組成團隊，以工程項目為導向，充分發揮自身優勢，不斷提升團隊協作能力、溝通表達能力。最高層的工程系統能力，則是通過團隊形式，參與創新、創業類大賽，運用工程基礎知識、個人設計能力、團隊合作能力，進行全面系統的訓練。

2.2 基于CDIO理念的項目制定

為了提高學生的學習興趣，根據課程教學目標和要求，對課程進行項目化教學改革與實踐。為了涵蓋各個知識點，并確保教學項目和工程項目的高度契合，如表1所示，將模擬電子技術課程構劃分為5個代表性項目。并且基于CDIO教學模式的要求，每個項目都集合了理論教學和實驗、實踐操作。

表1 模擬電子技術課程項目表

2.3 基于CDIO理念的項目實施

信息化的教學改革模式已成熟，利用超星平臺構建在線開放課程，拓展了學習時間和空間。通過網絡平臺，可以在課前將理論知識點、項目實施要求等送至平臺供學生預習，教師也能實時掌握學生的預習情況，有效地激發學生的學習主動性。教師事先錄制好仿真演示視頻，實踐操作演練視頻等，學生在課堂學習過程中，也可以根據自身情況，有選擇性地觀看，有效提高了課堂效率。課后，學生可以登錄平臺完成作業報告，項目作品的展示，便于其余學生和教師查看評價，達到了寓教于樂的目標，同時也培養了學生的崗位職業能力和誠信評價意識。

為了構建CDIO理念下的理論與實踐一體化體系，在項目實施之前，給學生引入工程應用范例，隨后剖析出相關知識點進行講解。理論教學之后，進入實驗操作環節，通過分析實驗電路的相關設計、性能參數，再次反饋知識點，使得“做中學”和“學中做”的 CDIO 理念貫穿在整個教學環節。突出了職業能力訓練和職業素質培養，在學生自己“動手”的實踐中，掌握了課程知識點，培養了分析問題、解決問題和綜合應用專業技術的能力。

此外，由于模擬電子課程實驗設備和場地的有限性，使課程的教學存在一定的局限性，進一步造成了理論和實踐的脫節。合理利用仿真軟件Multisim、Protues等，有效改善這一缺點。在理論教學階段，可以一邊講解一邊仿真，將抽象枯燥的知識點形象化；在實踐階段，通過進行虛擬電路的設計的仿真實驗，代替了電子實驗室的傳統儀器，達到電路設計的靈活性。在確定電路仿真無誤后，可以利用開放實驗室進行焊接調試，完成成品制作，提升課程理論與實踐的結合度。

2.4 基于CDIO理念的項目考核

基于CDIO理念下的項目考核，弱化理論考試成績，重點以綜合應用設計能力為目的對學生進行考核，因此增加了學習中過程考核的比重。如表1所述的5個項目為基本單元，通過對項目工程應用中理論知識水平、電路分析能力、電路設計能力、實踐操作能力、綜合應用能力、團隊參與合作能力進行全方位的考核記錄平時成績。期末考試內容不再局限于理論計算等客觀題，而是盡可能選取貼合實際的工程應用項目，讓學生通過具體的工程應用設計、實物制作以及書面分析計算等方面構成一份完整的“成績單”。

3 改革創新點

CDIO教學理念完整的再現了工程應用的全過程，結合《模擬電子技術》理論及實踐課程存在的問題，以學生為中心，強化課程的實用性與工程特性。在教學過程中，將工程開發實例融入到理論及實踐教學內容中，讓學生在實際應用中能夠靈活應用所學知識，能夠自己設計并制作電子電路模塊，活學活用，促進了學生綜合能力發展。

在本課程的教學過程中，充分利用信息化技術和資源，引導學生完成項目，對激發學生興趣、促進自主學習、培養學生能力、提高教學效果都有促進作用，學生的知識技能和職業素養也會穩步提升。其中在線開放課程貫穿整個教學過程，Multisim、Protues虛擬仿真軟件有利于學生進行電路設計的全程監控，實時修改，因此通過本課程讓學生學會使用仿真軟件，有助于拓寬學生學習面，提高學習效果，培養興趣。