萬 冬
(北京信息職業技術學院 北京市 100015)
工程教育的CDIO教育模式是以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習的人才培養模式,要求在學生培養過程中要有系統的能力培養、全面的實施指導、完整的實施過程和嚴格的考核結果,其大綱的能力目標與創新型人才的素質能力要求存在相當高的契合性。筆者采用簡單項目、中等復雜項目、復雜項目三級結構,構建了高職電子信息工程技術專業人才培養項目體系,并在項目中融入創新能力培養要求,從而實現專創融合的培養目標。
簡單項目設計主要面向專業基礎課程。一般針對低年級高職生,在第1~3學期開設,其內容相對集中,規模也較小。簡單項目的作用是培養學生的創新意識并熟悉該基礎課程的內容,通過對創新方法的接觸和了解,借助通識課程等教學環節,利用一些小的工程實際問題,引導學生體驗認識問題的角度、分析問題的方法、解決問題的工具。在實施中,簡單項目一般結合實驗,通過階段性討論和小論文的方式,培養學生分析問題的能力,提高學生針對給定問題進行文獻搜索、資料篩選和信息歸納的能力,培養學生創新思維能力和創新基本方法。
高職高專電子信息工程技術專業的簡單項目擬設置于《電路基礎》《程序設計基礎》《計算機應用基礎》《模擬電子技術》《數字電子技術》《高頻電子技術》等專業基礎課程中。具體項目如《電子生日蠟燭控制電路》《助聽器的制作與調試》《低頻信號發生器的制作與調試》《直流穩壓電源的制作與調試》《遙控電路的設計》《數字鐘的安裝與調試》等。
中等復雜項目設計一般為某個技術方向上的綜合應用,主要面向專業核心課程和實訓課程。針對中高年級高職生,在第3-5學期開設,通過該技術方向上核心課程的學習,學生需要能夠應用本方向上的知識技能進行中等復雜程度的綜合實踐。中等復雜項目的作用是培養學生的創新方法和能力,并掌握該核心課程的知識與技能。其重點是創新方法的掌握和應用,以在專業課程中的課程設計環節,加入創新課程項目為主要模式,突出專業知識結合創新方法的應用,教會學生在面對一個具體工程設計問題的時候,能夠開展系統問題分析、創新方法應用、實施效果評價等過程。在實施中,中等復雜項目一般結合課業項目,通過課業報告和項目設計的形式,培養學生解決問題的能力,知識和能力的運用能力,以及創新方法應用能力。
高職高專電子信息工程技術專業的中等復雜項目擬設置于《印制電路板的設計與制造》《單片機原理及應用》《EDA設計與應用》《傳感與智能控制》《電子產品制造技術》等專業核心課程和《電子裝接與整機維修》《電子產品設計與制作》實訓課程中。具體項目如《流水燈控制》《秒表的設計》《交通燈控制器設計》《信號發生器設計》《數字頻率計設計》等。
復雜項目是具有較強綜合性的項目,其實現需要用到學生在專業中所學到的各技術方向的知識技能。復雜項目一般為專業的綜合實踐項目,或者是學生的畢業設計。針對高年級高職學生,在第5-6學期實施。復雜項目的作用是培養學生的創新應用能力并能完成該專業相關崗位的典型工作任務。其重點在于應用創新方法解決實際課題,可在畢業設計、競賽項目等環節,使用創新方法實際解決問題并完成申報專利或撰寫論文。在實施中,復雜項目一般結合綜合實踐項目、畢業設計、技能競賽或創新競賽項目,通過實踐報告、畢業論文、競賽設計報告等形式,培養學生解決綜合性問題的能力,崗位任職能力以及創新實踐能力。
高職高專電子信息工程技術專業的復雜項目擬設置于《項目管理》《電子產品檢測與檢驗》《智能電子系統設計與實現》《畢業設計與頂崗實習》以及《大學生電子設計競賽》《職業院校技能競賽》《大學生創新競賽》中。具體項目如《智能調光系統》《溫濕度采集系統》《數控音頻功放》《無葉風扇控制系統》《多功能液體測量系統》《智能小車控制系統》等。
以上各個級別的創新方法應用,采用CDIO的教學模式,更加凸顯出專業知識學習和創新方法應用的實際效果。采用“簡單-中等-復雜”三級遞進式的課程設計模式,將創新方法理論學習納入到操作性的學習過程中,讓學生對創新方法在專業中的運用有一個循序漸進的掌握過程,讓創新理論的應用在專業中實現具體化。學生通過創新方法與專業課相結合的學習方式,學會使用TRIZ創新方法去分析和解決工程中遇到的實際問題,這種創新方法與專業課程深度融合,三級教學項目層層遞進的課程體系架構,在學生創新意識和創新能力培養上具有顯著的優越性。