CDIO模式下的应用型电子技术实践教学改革研究

郑欢欢 白鱼秀

摘 要： 针对电子技术实践教学的不足，运用先进的CDIO工程教育理念，结合应用型人才培养方式，本文构建了以实验、课程设计、开放实验室和电子设计大赛为主体的实践教学体系，实现了“教师为主导，学生为主体”的教育理念，培养了学生“自主、合作、探究”的学习意识。

关键词： CDIO模式；电子技术实践教学；教学改革

CDIO工程教育模式是国际工程教育改革的最新成果，与我国的应用型教育理念不谋而合。电子技术课程作为一门工程实践型专业基础课程，应用CDIO模式进行实践教学能让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，从而实现培养学生系统工程技术能力，以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力的目的。

一、 电子技术教学中存在的问题

近年来，高校教育意识到了实践教育的重要性，因此在电子技术课程体系建设上已经有所改变，课程的教学方式上也有了一定的改革。比如，大多数学校独立开设了“电子技术实验”和“电子技术课程设计”，有固定学分、固定学时、专门的教学大纲及进度列表，提高了对实践教学的重视度。但由于教学过程中有些改革细节不到位，仍然存在很多问题：

1. “电子技术实验”题目设置基本都是验证性实验，仅仅能够帮助学生掌握单一的知识点，不能达到培养系统分析的能力。

2. “电子技术实验”考核方式采用传统的平时成绩+实验报告的考查方式，这种模式弱化了学生的实践动手能力，不利于提高学生实验学习的积极性和主动性，不利于改变学生重理论轻实践的传统观念。

3. 以往“电子技术课程设计”大都以教师拟定的设计任务为依据，2周时间内完成。由于题目集少，题目重复性高，导致最后的结果也是千篇一律，以至于大部分同学达不到课程设计实践锻炼的目的。

4. 实践课程都是各自独立教学，没有建立课程之间的衔接关系，导致教学目标完成度不高。

二、 在CDIO模式下的电子技术实践教改措施

本文秉承CDIO教育理念——构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operate），结合我国现阶段的应用型本科人才建设要求，建立“以工程项目为主体，以培养学生工程实践能力为主线”的多元化、多层次的电子技术课程实践教学体系——实验、课程设计、开放实验室、电子设计大赛，该体系是一个“循序渐进、不断提高、分层培养、注重创新”的课程体系。图1为基于CDIO的电子技术实践教学体系。

图1 基于CDIO的电子技术实践教学体系

（一） 实验环节培养构思能力

“电子技术实验”课程是一门重要的专业基础实践课，与相关的理论课程有着紧密的联系与知识的互补性。课程需要贯穿于整个学期，可以帮助学生形成理论联系实际的工程观点、培养科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力、应用设计能力。

实验题目设置以验证性实验为主，综合性实验为辅；前者主要验证理论课程中的某一元器件的性能、某一原理、理论或结论，从而加深对知识的理解，后者主要是在熟練掌握一定的基础知识水平上，运用本课程中的多个知识点进行综合训练的一种复合型实验。

实验课中扩展内容增加设计性实验，从而为“电子技术课程设计”课程打下一定的基础。

实验考核由平时成绩、实验报告和实验考试三部分组成。实验考试一人一组，学生从题库中随机抽题，在规定时间内完成实验操作和实验试卷，根据完成情况打分，延时酌情扣分。

（二） 课程设计环节培养设计能力

“电子技术课程设计”是电子技术课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实践的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试。

课程设计安排如下：

1. 查阅相关文献和资料，完成选题工作。学生每人一题，可以自拟题目，也可以从教师提供的题目集中选择，班级题目重复次数不超过2次。这就要求老师课前建立好一个优质的题目集，设计题目要尽可能的综合理论知识；要体现课程设计的实践性和应用型；要紧随当前电子技术的发展，体现课程设计的创新性。

2. 方案提出和拟定基本思路。学生在熟练掌握知识的基础上，从工程实践角度出发，提出具体的设计方案和基本思路。

3. 进行系统设计和仿真。根据上一阶段制定的方案，对单元模块展开详细设计并实现软件仿真。

4. 撰写课程设计报告，设计结果验收和课程设计答辩。

（三） 开放实验室环节培养实施能力

开放实验室的受众群体不是所有学生，面向的是在课程设计中表现出对电子技术感兴趣、具备一定的自学能力和工程技术能力的学生。在这个环节中指导教师将课程设计中优秀作品的功能难度升级，学生不仅要完成新的设计，而且要合理利用学校对开放实验室的投入，安装、调试电路完成设计的实现。

（四） 竞赛环节培养运作能力

校内将电子设计大赛竞赛项目常规化，形成“以赛促教、以赛促学”的学习氛围。

通过前期的学习，部分学生已经具备了一定的系统工程技术能力，可以3～5人组队参加各种等级的电子设计大赛。

三、 结束语

随着电子技术发展的突飞猛进，传统教学的过程中出现枯燥与不实用的弊端，而基于CDIO教育理念的教学改革，提高了学生的积极性，增强了学生的工程实践能力，为培养高水平的应用型人才打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]袁明新，申燚，王琪.单片机能力培养的实践教学体系构建及实施[J].实验科学与技术，2014，12（03）：72-75.

[2]梁启文，许棠，龙世瑜，莫长江，贾红芳.基于CDIO教育理念的模拟电子技术实验教学改革研究[N].长春师范大学学报，2015，34（06）：123-127.

[3]李合军.关于CDIO模式下的数字电子技术教改分析[J].电子世界，2016（14）：10.

作者简介：

郑欢欢，白鱼秀，陕西省榆林市，榆林学院信息工程学院。