基于CDIO模式下模拟电子技术课程教学改革初探

陆柳延

(江苏商贸职业学院，江苏 南通 226011)

1 课程现状分析

模拟电子技术课程是电子信息类的一门必修科目，课程是一门理论性、工程性与实践性都很强的学科，学生通过对常用电子器件、模拟电子电路及其系统的分析和设计的学习，来获得相应的理论和技能。现阶段，本课程的教学组织仍然存在很多弊端：①传统的讲授教学，老师将知识点逐一讲解，学生被动接受知识。由于知识点枯燥抽象，导致学生缺乏学习积极性，课堂参与度大打折扣。②理论课与实践课独立开设，理论知识和实践操作不成体系，学生无法真正理解理论知识的应用，也不利于培养学生的实践操作能力。③课程考核形式单一，注重抽象的理论知识考核，而淡化了实践设计的培养。学生往往只会记公式、常规电路图，学生缺乏创新精神、工程素养、分析问题、解决问题的能力。传统教学下，学生接受“填鸭式”的教学，学习兴趣日渐下降，没有学习成就感，降低课程的学习效果。所以，进行《模拟电子技术》课程改革，提升学生的学习积极性，提升课程的理论与实践的契合度，是课程改革急需解决的问题。

CDIO工程教育模式是工程教育改革的最新成果，以产品项目研发到产品项目运行的生命周期为载体，建立一体化的课程体系，培养学生综合运用知识和技能，具备解决实际问题的能力、创新能力、团队合作精神和可持续发展能力。

2 改革措施

为了提高学生的学习兴趣，构建CDIO理念下的理论与实践一体化的体系。本课程改革出发点有以下2个方面。

1)以工程项目开发设计为方向，项目选取符合多层面工程训练模式，即工程基础——个人设计能力——团队创新能力——工程系统能力，逐步递进。每个层次的目的和作用不同，但又相互联系，层层推进。采用自上而下的教学内容组织形式，如稳压电源电路系统的教学内容，首先提出系统的电路功能及作用，再引出各个部分的功能及应用的理论知识点。

2)理实一体化教学，以任务实施带动课程教学，覆盖知识点，真正做到教、学、用一体化。同时，合理选用仿真软件，如Multisim、Protues等，利用软件提供的各种分析方法增强学生对教学内容的理解，打破传统实验教学中时间和空间对学生的限制，培养学生创新能力和创新意识。

2.1 基于CDIO理念的多层面工程训练模式

结合学生的学情特点，建立“突出能力培养，强化工程导向”的多层面工程训练模式，旨在建立从易到难，循序渐进的课程体系，建立学生的自信心，培养学生学习兴趣。底层的工程基础主要通过教师完成对知识点的讲授；个人设计能力指学生在具有相关工程知识的基础上，完成电路的设计与制作，培养学生分析能力、实践操作能力及解决实际问题的能力。团队创新能力旨在开发第二课堂，学生组成团队，以工程项目为导向，充分发挥自身优势，不断提升团队协作能力、沟通表达能力。最高层的工程系统能力，则是通过团队形式，参与创新、创业类大赛，运用工程基础知识、个人设计能力、团队合作能力，进行全面系统的训练。

2.2 基于CDIO理念的项目制定

为了提高学生的学习兴趣，根据课程教学目标和要求，对课程进行项目化教学改革与实践。为了涵盖各个知识点，并确保教学项目和工程项目的高度契合，如表1所示，将模拟电子技术课程构划分为5个代表性项目。并且基于CDIO教学模式的要求，每个项目都集合了理论教学和实验、实践操作。

表1 模拟电子技术课程项目表

2.3 基于CDIO理念的项目实施

信息化的教学改革模式已成熟，利用超星平台构建在线开放课程，拓展了学习时间和空间。通过网络平台，可以在课前将理论知识点、项目实施要求等送至平台供学生预习，教师也能实时掌握学生的预习情况，有效地激发学生的学习主动性。教师事先录制好仿真演示视频，实践操作演练视频等，学生在课堂学习过程中，也可以根据自身情况，有选择性地观看，有效提高了课堂效率。课后，学生可以登录平台完成作业报告，项目作品的展示，便于其余学生和教师查看评价，达到了寓教于乐的目标，同时也培养了学生的岗位职业能力和诚信评价意识。

为了构建CDIO理念下的理论与实践一体化体系，在项目实施之前，给学生引入工程应用范例，随后剖析出相关知识点进行讲解。理论教学之后，进入实验操作环节，通过分析实验电路的相关设计、性能参数，再次反馈知识点，使得“做中学”和“学中做”的 CDIO 理念贯穿在整个教学环节。突出了职业能力训练和职业素质培养，在学生自己“动手”的实践中，掌握了课程知识点，培养了分析问题、解决问题和综合应用专业技术的能力。

此外，由于模拟电子课程实验设备和场地的有限性，使课程的教学存在一定的局限性，进一步造成了理论和实践的脱节。合理利用仿真软件Multisim、Protues等，有效改善这一缺点。在理论教学阶段，可以一边讲解一边仿真，将抽象枯燥的知识点形象化；在实践阶段，通过进行虚拟电路的设计的仿真实验，代替了电子实验室的传统仪器，达到电路设计的灵活性。在确定电路仿真无误后，可以利用开放实验室进行焊接调试，完成成品制作，提升课程理论与实践的结合度。

2.4 基于CDIO理念的项目考核

基于CDIO理念下的项目考核，弱化理论考试成绩，重点以综合应用设计能力为目的对学生进行考核，因此增加了学习中过程考核的比重。如表1所述的5个项目为基本单元，通过对项目工程应用中理论知识水平、电路分析能力、电路设计能力、实践操作能力、综合应用能力、团队参与合作能力进行全方位的考核记录平时成绩。期末考试内容不再局限于理论计算等客观题，而是尽可能选取贴合实际的工程应用项目，让学生通过具体的工程应用设计、实物制作以及书面分析计算等方面构成一份完整的“成绩单”。

3 改革创新点

CDIO教学理念完整的再现了工程应用的全过程，结合《模拟电子技术》理论及实践课程存在的问题，以学生为中心，强化课程的实用性与工程特性。在教学过程中，将工程开发实例融入到理论及实践教学内容中，让学生在实际应用中能够灵活应用所学知识，能够自己设计并制作电子电路模块，活学活用，促进了学生综合能力发展。

在本课程的教学过程中，充分利用信息化技术和资源，引导学生完成项目，对激发学生兴趣、促进自主学习、培养学生能力、提高教学效果都有促进作用，学生的知识技能和职业素养也会稳步提升。其中在线开放课程贯穿整个教学过程，Multisim、Protues虚拟仿真软件有利于学生进行电路设计的全程监控，实时修改，因此通过本课程让学生学会使用仿真软件，有助于拓宽学生学习面，提高学习效果，培养兴趣。