cdio模式下课程教学改革探索和实践

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1、CDIO模式下课程教学改革探索和实践　　摘要：以“数字电子技术”课程为例，介绍了基于CDIO教育模式下课程教学改革的基本思想，探讨了课程授课体系、教学方法、考核方法等方面所开展的一系列改革措施，最后在总结CDIO模式下课程教学改革之特点的基础上，给出了在空军工程大学航空电子工程专业推行CDIO工程教育模式改革的行动框架。关键词：CDIO；工程教育；教学改革作者简介：吴军（1972-），男，湖南长沙人，空军工程大学航空航天工程学院，副教授；彭芳（1973-），女，湖南长沙人，空军工程大学航空航天工程学院，讲师。（陕西西安710038）中图分类号：G642.0文献

2、标识码：A文章编号：1007-0079（2013）35-0117-028CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运行（Operate），[1，2]是由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学，历经四年的研究、探索和实践创立的一种先进的工程教育理念。它以项目或产品的研发到运行的整个生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习和获取工程能力，包括个人的科学和技术知识、终身学习能力、交流和团队工作能力，以及在社会和企业环境下构建产品或系统的能力。其目的是造就适应21世纪需要的有工程专业能力、有社会意

3、识和创业创新精神的工程师，此模式符合工程人才培养的规律，代表先进的教育方法。空军工程大学（以下简称“我校”）是空军唯一的综合性大学和专业技术院校的最高学府，素有空军“工程师的摇篮”之美誉。如何依据高等教育新的形式、我校培养高层次工程技术人才的培养定位、CDIO等新的教学理念来构建新的培养方案和课程体系，探索新的教学方法和手段，以培养出满足军队信息化建设需求的、综合素质优良的创新型人才，是履行“理论先导、人才支持、科技支撑”的重大责任和神圣使命所必须认真思考的问题。笔者在“数字电子技术”课程教学过程中，以CDIO能力大纲和12条标准为导向，对CDIO模式下的课程

4、教学改革进行了初步的探索与实践，[3]以期获取进一步推广CDIO工程教育模式的依据和经验。一、优化和整合课程内容8“数字电子技术”课程是面向我院军械、火控、自动控制、雷达、对抗、通信、计算机等专业的一门专业基础主干课程，是“电路与电子技术基础”课程群的重要组成部分。课程于第五学期实施，计划为56学时，同期还开设有20学时的实验课；在第六学期另外开设了为期一周（按30学时计）的“电子实习与装调”课程，三门子课程分别进行考核。从课程的设置情况来看，涵盖了理论、实验和实践三个重要环节，但也存在以下问题：第一，理论课与实验课单独开设并由不同教员分别授课，不利于教员对学

5、员学习效果的掌握，也不利于学员对学习内容的理解；理论与实验内容之间、教员与学员之间的直接沟通渠道不够通畅。第二，实验课与理论课的进度往往不能同步，不利于学员及时地对教学内容进行深入探讨、理解和掌握；实验内容还停留在特定器件、简单电路的手工搭建与验证阶段，不能达到通过实验贯穿并系统掌握理论知识的目的。第三，实践环节课程内容的实施，由于受限于课时、实验室条件等多方面因素，现阶段仍可看成是多次实验课内容的合并与简单综合，没有触及EDA等当前数字系统设计的主流思想与流程，无法体验工程设计与实现的基本环节。基于以上存在的问题，将三门子课程合并为一门课程，总课时量为80学

6、时，由一名理论课教员主讲，一名实验课教员辅助。教学内容上加强EDA相关知识及软件使用的比重，并结合授课内容进行讲解。按照工程设计的思路重新规划实验内容，与理论授课保持同步，要求使用EDA软件进行设计与仿真，强调“构思-设计-实现-运行”各环节的重点与相互关联性；最后以各次实验课的成果为模块，构成完整的数字系统。8课程内容的优化与整合为CDIO教学模式的开展奠定了基础，不仅压缩了学时，更重要的是将理论与实践较好地结合成为统一的、完整的处理方式，让学生在“做中学、练中思、践中创”。通过课程的学习，建立起“工程（师）”的概念，并体验到工程或系统的构思、设计、实现与运

7、行的各个环节。二、建立CDIO模式下的新型授课体系根据CDIO能力培养大纲，把课程授课体系设计为课堂教学、实验教学和课外兴趣小组的层次结构，如图1所示。1.课堂教学CDIO相比于传统的教学模式，主要体现在教学与学习的过程以及学习的经验获取方式和技能的训练方法上。因此首先是教师要更新教学观念，从过去的“以教师为中心、传授知识为目的”的传统教育观念，转变成“以学生为中心，提高学生对知识的运用能力为目的”的新观念，学生由被动的接受者转变为获取信息的主体，教师由知识的传授者转变为引导者、促进者。要将数字电子技术工程应用贯穿于课程的教学活动中，让学生从解决工程问题的角度

8、学习专业知识，掌握工程思维方法，进而形