引入cdio工程教育理念的电子实习教学改革与实践

　　1 引言
　　2000年由美国麻省理工学院以美国工程院院士ed. crawley教授为首的团队和瑞典皇家工学院等3所大学发起，经过4年的跨国研究而创立了一种新型工程教育模式，称为cdio（conceive—design—implement—operate）模式，即“构思—设计—实施—运作”[1—3]。这种模式不仅强调学生基础知识的学习和基本技能的训练，而且注重团队协作和创新精神的培养。它通过项目的构思设计和实施运作，将学生的整个课程体系有机地结合起来，从而达到知识的系统学习和工程实践能力的全面提升。
　　电子实习是上海工程技术大学非电类专业的学生在完成电工技术、电子技术两门专业基础课程学习之后的一门实践课程。该课程的设置不仅可以巩固学生课堂所学的基础知识，而且有利于培养学生工程实践能力和创新能力。几年前，学校开设的电子实习课程，虽能够达到基本操作训练和动手实践的教学要求，但整体而言，是基本而简单的，缺乏综合性、设计性的教学环节和教学内容，已无法满足学校对人才培养的要求，更无法达到卓越工程师教育培养计划的要求，因此对之进行必要的教学改革和建设。
　　2 电子实习教学改革前存在的问题
　　2.1 教学理念落后，主体模糊
　　教师在实训室里，根据预先安排的电子实习教学内容，进行讲解、示范、辅导，而学生基本上被动听课，然后模仿和完成规定的实习任务。WWW.11665.cOm整个实习过程，学生被教师牵着完成任务，缺乏主动性和积极性。
　　2.2 教学内容陈旧，枯燥乏味
　　电子实习的内容包括电子元器件的认识与辨别、电烙铁的使用与焊接练习、万用表和示波器等仪器的使用以及直流稳压电路焊接和调试。实习的内容简单陈旧，枯燥乏味，很难激发学生的学习兴趣。
　　2.3 教学方法传统，手段单一[4]本文由论文联盟http://收集整理
　　教师在黑板前讲解实习内容，教授电子元器件的基础知识和演示实习设备仪器的基本使用方法和操作技能。缺少多媒体手段，无法将课件展示给学生，教学效果不理想。
　　2.4 综合评定的考核内容不全面
　　学生实习成绩的综合评定主要以考勤、平时表现、考查和实习报告为考核内容，不能全面反映一个学生的综合表现和潜力。
　　3 引入cdio工程教育理念的教学改革与实践
　　立足学校工程实训中心的具体实际条件，在电子实习的教学改革与实践中注重借鉴和引入cdio工程教育理念，强调在基础知识、个人能力、团队协作和设计创新4个层面对学生加强培养和锻炼。
　　3.1 树立以学生为主体，以自主创新为目标的教学理念，激发学生独立思考和自主学习的能力
　　首先，要求在实习教师头脑中确立以学生为实践主体的教学理念，改变以往填鸭灌输式的教学模式，转而强调“做中学”[5]“边做边学”的原则，注重对学生引导和启发。遇到问题和困难，教师不直接告知结论，而是启发学生如何去思考和分析。比如，学生焊接好直流稳压电源后，却无法测得电压。学生急切想知道故障出在什么地方，此时教师只能进行必要的提示和引导，电路焊接是否完整，元器件管脚插接是否正确，万用表是否正常，等等。其次，建立学生的优秀作品展示橱窗，激励和启发学生不断创新和超越的意识。橱窗里展示往届学生的优秀实习作品，不仅给学生树立努力的方向和信心，也可以激发学生的好胜心和创造力。只要学生的实习作品优秀有特色，就可以被选入展示橱窗，甚至取代以往作品，作为典范，激励后学。
　　3.2 采用学、练、试、创四步实践教学法，培养学生获取知识、运用知识、发现知识和创新知识的能力
　　将实习教学的具体实施过程分为学、练、试、创4个由初级逐步过渡到高级的阶段。学，主要是知识的获取与积累，比如实习概述和注意事项、基本元器件知识和基本操作技能等。在这个阶段教师的作用在于激发学生的兴趣和爱好，比如给学生讲述电子技术的发展趋势，实习的目的和要求，以及介绍历届学生优秀电子作品和将要完成的项目等。练，主要是知识的消化和吸收，要求学生掌握电路模块工作原理、焊接、调试以及故障诊断排查等技能，培养学生观察、分析和解决问题的能力。这个阶段教师主要引导学生逐步掌握电路模块的调试和诊断。试，主要是知识的运用和发现，通过案例模仿和自主尝试完成教学案例：基于数字编译码芯片的遥控测试电路的焊接、调试和故障诊断。在这个阶段教师要引导学生了解遥控的基本原理、理解发射和接收测试电路的工作原理。创，主要是创新知识能力的培养，通过项目驱动，自由组队，团结协作，完成项目的原理设计、电路焊接和性能调试，达到或超过设计要求。这个阶段，注重学生在团队中的表现，积极发挥学生的创造性，学生根据项目的任务要求，自拟方案，自主设计，独立调试，教师只是启发和点拨学生，提供必要支持和帮助。
　　3.3 “团队+项目”的运作方式和“作品+答辩”的考核方式，锻炼学生团队协作和综合创新的能力
　　在电子实习的后期，给学生布置6个基于遥控的电子产品项目，要求学生自由组队，自主选择其中一个项目。通常，每5个或6个学生一组，构成一个项目团队。每个学生根据自己的特长，承担一部分项目任务，这些任务大致包括资料查阅、统筹协调、原理设计、电路焊接、电路调试、编写报告和陈述答辩等。每项任务都需要团队里每个成员团结协作和共同努力，并最终顺利通过答辩考核。而最后的考核要求在规定的时间内，提交实物电子作品和团队项目设计报告，并推选一名成员进行项目完成情况的陈述答辩。学生电子实习成绩的综合评定包括两部分：个人表现（占60%）和团队表现（占40%）。其中个人表现主要包括考勤、平时表现、实习报告等。而团队表现是团队在项目实施过程中的表现，团队得分越高，个人得分越高。考虑到有些学生在项目中表现积极，发挥了较大作用，教师可对这些学生酌情加分。这种综合考核方式，不仅可以较好地培养学生的团队意识，而且能够激发他们的潜力和创造力，较为全面地衡量学生的综合表现。