基于CDIO理念的电子技术实训教学改革与实践

2017-11-27刘静

课程教育研究·上 2017年41期

【摘要】传统的电子技术实训存在教学内容缺乏创新性，教学模式落后等问题，针对这些问题，引入CDIO教育理念，并将CDIO项目教学法运用于该课程的教学改革中。基于CDIO理念的电子技术实训教学改革与实践较好地融合了“构想—设计—实施—运行”的指导思想，提高了学生通过自己分析、解决问题的能力。要顺利完成基于CDIO的实验项目，不仅要有厚实的基础知识，而且要有良好的沟通能力并具有开拓创新的精神。

【关键词】CDIO 实训项目教学改革工程教育

【中图分类号】G712；TM1-4；TN0-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）41-0227-01

1.引言

CDIO是 2001年由美国麻省理工学院联合瑞典查尔姆斯技术大学、林克平大学以及皇家技术学院 3所高校，共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系。CDIO是英文单词“构思”（Conceive）、“设计”（Design）、“实施”（Implement）、“运行”（Operate）的缩写，其中，“构思”包括顾客需求分析，技术、企业战略和规章制度设计，发展理念、技术程序和商业计划制订；“设计”主要包括工程计划、图纸设计以及实施方案设计等；“实施”是将设计方案转化为产品的过程，包括制造、解码、测试以及设计方案的确认；“运行”则主要是通过投入实施的产品对前期程序进行评估的过程，包括对系统的修订、改进和淘汰等。现将基于CDIO 理念的项目式教学方法引入电子技术实训教学中，培养学生学习的主动性，缩短课程与实际工程的距离，提高学生的工程能力。

2.基于 CDIO 理念的教学改革与实践

2.1传统实验教学存在的问题

开设实训课的目的是为了让学生对已学的理论知识加以巩固并提高学生的实践的能力。目前，传统的电子技术实训教学内容及教学方式存在以下问题：

（1）实训内容一成不变缺乏创新性

目前很多学校的电子技术实训就是组装收音机，学生只需按照电路图在已印刷好的电路板上面安装和焊接元件。这种实训项目很难提高学生的创新能力。

（2）实训教学模式落后

现在的实训教学方式就是教师讲解收音机的工作原理及每个元件的测量和安装方法，学生根据教师所讲的内容完成实训项目，最后，教师根据学生提交的收音机成品和实验报告来打分。这样的话就忽略了实训的具体过程。

（3）缺乏团队合作精神的培养

组装收音机实训内容操作简单，对学生的要求就是独立完成。这样，不利于培养学生的团队合作精神。

电子技术课程具有很强的应用，实训部分在整个课程中占有重要的地位。在本课程的实训中开设符合CDIO 工程教育理念的设计项目，具有可行性和必要性。

2.2基于 CDIO 理念的教学改革与实践

电子技术课程具有很强的应用，实训部分在整个课程中占有重要的地位。但传统的实训教学模式不能全面培养学生的工程能力、创新能力和团队合作精神，所以要加以改革，制定科学的教学方案。首先应开发基于CDIO的实训项目。与传统的实训项目相比基于CDIO的实训项目具有完全的开放性。其主要内容包括项目构思、设计、实施、运行阶段。现以“四路声光报警器”为例来说明。

（1）构思（Conceive）

根据任务目标，构思四路声光报警器的组成和功能。学生每4人组成一个团队，各团队成员充分表达自己是想法，经过大家的讨论，提出初步设计方案。

（2）设计（Design）

对已进行初步设计的声光报警器进行仿真设计，一般采用PROTEL软件仿真，通过仿真使学生进一步理解实训项目电路的工作原理；了解元件选用原则及自选电路的设计；提高设计过程中分析问题、解决问题的能力。

（3）实施（Implement）

对已进行详细设计的电路在面包板上进行实际的搭接与调试，再根据已绘制正确的印刷电路图按工艺要求制作印刷电路板。最后，学生在制成的PCB板上组装、焊接与调测电路，完成项目。

（4）运行（Operate）

在项目完成后，项目负责人要对项目进行报告，汇报内容包括组内分工，项目的设计思路、工作原理、工作过程、存在的问题等。通过项目汇报会可以巩固学生对相关知识的理解和运用，而且培养学生的表达能力。

2.3实施效果

新方案实施期间受到了学生的大力欢迎，取得了很好的教学效果。

（1）提高了学生学习的主动性

在实训期间每位团队成员都积极主动的查阅资料和仿真试验，为项目的顺利完成做出贡献。