基于CDIO的电子工艺实践教学的探索与改革


  [摘要]针对电子工艺实践教学现状,结合CDIO工程理念,阐述在课程教学中构建“以学生为主体、以项目为内容”的实践教学方法,以及重视过程和综合各项能力的考核评价手段,即通过更新实践内容、改进实践方法,贯彻“做中学”的教学理念,以初步培养学生的工程实践能力。
  [关键词]CDIO;实践教学;电子工艺
  [中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]10054634(2015)060101050引言
  电子工艺是电子信息工程本科专业的必修课,是专业入门级的课程,也是重要的电工电子技术基础实践课,学生不但要掌握相关的课程知识,更应该通过实践初步建立工程理念,为后续课程的学习打好基础。
  近年来,社会与企业越来越认识到,高校工程专业所培养的毕业生难以适应现实工业生产需要。为解决高校教育与工业生产需要的矛盾,调整高校人才培养方式,美国工程技术认证委员会在充分调研的基础上,对工程专业毕业生人才培养目标做出了大规模调整。高校工程教育必须主动调整人才培养模式。以满足工业生产领域的需求。CDIO工程教育模式就是在这种情况下应运而生的。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)[12],该模式以培养新一代高水平工程师为目标,强调工程教育应关注实践,将教育过程置身于产品系统生命周期的具体环境中。它以产品研发至产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、关注课程之问有机联系的方式学习工程,是一种倡导“做中学”的新型教学模式,以增强学生的动手能力,培养学生的创新意识、项目设计的能力和团队协作的精神[3]。笔者将该理念运用于电子工艺课程的实践教学中,实现了学生主动学习、勤于思考、团队合作、沟通交流的良好学习氛围,提高了学生动手能力和分析解决问题能力,真正做到了“素质知识能力”的有机结合[4]。
  1电子工艺实践教学的现状及存在问题分析1.1课程设置
  为培养学生成为应用型高技术人才,在现有的教学计划、课程设置安排上大大加强了实践性环节,如实施了实验课独立设课、大型实验、课程设计、课外电子制作、电子设计竞赛培训、校企合作培训、校外认证等,提高了学生的实践能力,但还不够充分。存在的问题是理论知识体系与实践环节的衔接不够紧密,各知识不够互为融贯;有的实践环节是针对全体学生的,有的只针对部分学生,这样造成学生能力的参差不齐。
  1.2课堂教学方法
  目前课堂教学方式是教师授课和学生操作,是典型的传授接受模式,在教学过程中也应用了多种教学手段,如提问、视频观摩、演示、讨论等,能保证每个学生完成教学任务,存在的问题为教师处于主体地位,学生处于被引导地位。因此,在调动学生的主动学习、积极探索知识方面做得还欠缺[5]。
  1.3学习态度
  现在有很大部分学生学习的目标不够明确,学习积极性不够。上完课后,课外时间用在学习上的很少,课外时间都被网络、各种电子通讯装备占用,只要修完课程能拿到学分就行。虽然学生工作部门在学风建设上下了不少努力,但由于学生的主观能动性不足,学习较被动,学风面貌难有大的改观。因此,学生对知识不能有很好的积累和应用,创新就更难了。
  1.4考核方式
  目前,教师对学生从出勤纪律、学习内容的掌握情况、实习报告三方面来评价,较客观的反映了学生的总体情况。然而,培养的人才不是孤立于团队与集体,一个人的成功与否技术固然重要,但决定因素还是非智力因素。因此,学校在培养中也应该明确培养、考核学生的非技术能力,即团队协作能力、沟通交流能力等,这样的考核内容就显得比较单一,不够明确细化。
  综上所述,在电子工艺实习课程在教学过程中,教师为适应以培养应用型高技术人才为目标的教学要求,以及社会对工程技术人员的素质要求,培养了实践动手能力,学生掌握了电子工艺的一般知识和基本技能,同时也存在较多的不足之处,学校要不断改革以提高学生的工程设计、实践能力[6]。
  2电子工艺实践教学的改革
  分析本院已培养出的优秀学生,原因是具有兴趣引导的实践项目的经历以及项目引导的工程能力的学习。教师开始思考这种成功能否复制?如何将行业要求的能力落实到教学体系中?学校的教学团队在不断的教学研讨期间,接触了大量的国内外教学模式的探讨,结合学院实际,团队成员普遍认为CDIO模式对培养学生工程能力有很好的借鉴意义。在历年的教学改革中,我们的教师针对提高学生实践动手能力做了大量的有益的尝试,大家欣喜地发现自己做的许多工作与CDIO的指导思想不谋而合。CDIO大纲站在一个比较高的视角,对整个4年教育过程进行通盘规划,并形成了指导意见,从而构成了一个一体化的实践教学体系。若能够按照CDIO的指导思想统领整个教学、实践过程,所形成的合力和乘数效应将是个别教师教改探索所不能达到的[7]。
  基于CDIO对培养计划、课程结构、教学方法、教学评估和学习构架的指引,电子工艺从以下几方面作了如下改革。
  2.1修改本课程的教学大纲和教学计划
  根据CDIO工程教育理念,教师的课程目标除了达到相应的技术能力外,还应达到一定的团队协作能力、沟通表达能力,制定了利益相关者认定的CDIO教学大纲及教学计划,指明了CDIO相关能力在本课程中的培养目标,作为教学的执行指南;明确了各教学内容在“记忆理解应用综合分析”各要求上要达到的目标,如表1所示[3]。
  2.2教学组织形式的转变
  时间安排上由原来的暑期短学期集中周授课改为春季学期授课,为弥补课程的课内学习时间不足提供了有利条件,使学生学习一个知识点后有足够的课外时间去消化、探索与扩展。以四、五人组成的学习小组进行团队协作学习,引用项目的形式将课程知识与应用技能紧密相结合,还给学生自主学习的机会与能力。