在CDIO模式下搭建与实践相结合的教学服务平台*①

尹向宝 任常愚 丁红伟

(黑龙江科技学院理学院 黑龙江 哈尔滨 150027 )

工科大学物理是一门重要的课程,理论性和实验性都很强.它的内容非常广泛，是理工科学生学习的基础课程.物理学也是从事科学技术研究必备的基本知识.随着现代科学技术的进步，要求高等学校培养出的人才不仅要具有较强的专业基础，而且还要具备丰富的科学知识和较强的适应性.特别是在新的世纪，随着科学技术、社会和经济的迅猛发展，对高素质人才、综合性人才的需求日益增长等，对大学物理基础课教学提出了更进一步的要求.关于“搭建大学物理教学支持服务平台”的提法，虽然在一些教学改革研究中或多或少地有所涉及，但目前在国内外并没有被正式提出来.由于我们率先将“在CDIO模式下搭建与生产实践相结合的大学物理教学支持服务平台”作为主题，因此有必要对这个课题的内涵加以探索.

1 CDIO教学模式的内涵

在面向高等理工科院校的教育教学改革中，CDIO工程教育模式是近年来国际理工科教育改革的最新成果.CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)4个英文单词的缩写.它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，为学生提供实践与理论课程之间知识关联的教学情境，鼓励学生以主动的方式学习工程[1].它是“做中学”和“基于项目教育和学习”(Project based education and learning)的集中概括和抽象表达.

作为“做中学”战略下的一种模式，CDIO是基于工程项目全过程的学习，是对以课堂讲课为主的教学模式的革命.从2000年起，CDIO模式在国际上以麻省理工学院为首的几十所大学操作实施,迄今已取得显著成效，深受学生欢迎，得到产业界高度评价.迄今为止,已有丹麦、芬兰、法国、南非、新加坡等地几十所大学加入了CDIO 国际组织,我国有汕头大学、清华大学两所.近年来，为全面落实教育部关于实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的精神，国内有些高等工程技术大学已经开始着手尝试进行CDIO的工程教育改革.CDIO专业和教学方式是为了满足工业界的需要而建立的；CDIO教育模式是工程教育改革的成果.大多教学改革都是在实践性很强的工科专业进行.

2 大学物理教学支持服务平台的内涵

我校是以培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才为主，重点服务于黑龙江地方经济建设与社会发展的多学科性大学,在长期的教育实践过程中，逐渐地形成了“大德育，大工程，大实践”的教学总体思路，即以培养学生成人成才、全面发展为宗旨，以社会需求为导向，科学设计人才培养体系，深化教学改革，创新人才培养模式，着力提升学生人文素质、思想道德素质、职业素质、实践能力和创新精神，努力增强学生职业能力、就业能力、创业能力，使大学生工程实践能力与创新意识进一步增强.生产实践活动不但使课堂教学和实践得到良好结合，而且对培养大学生的创业技能起到重要的作用.利用物理演示实验基地能有效提高学生的实践能力和创新能力;有利于协作学习方式的形成;有利于培养学生独立思考、自主学习能力，有利于改善自身知识结构.

2.1 与生产实践相结合的内涵

生产实践本身不仅是物理学发展的源泉和动力,为大学物理的传授提出了许多新问题,还提供了运用物理理论解决这些问题的广阔空间[2];使学生初步了解企业生产的运转过程，了解现代企业对人才的要求，培养学生参与生产的实施过程,体验产品开发和生产的整个实践过程;使学生有机会把所有的知识有机地联系起来，学会以探究方式获取知识和运用知识的能力;使学生能够掌握深厚的大学物理基础知识，为我省东部煤电化建设规划的实施提供强有力的人才支撑，紧跟东部煤电化建设重点产业，将煤化工企业采用的先进技术、先进工艺引进教材、引进课堂；使学生及时掌握先进的与生产接轨的新知识，知识内容与生产零距离，适应岗位需求.

紧跟世界煤化工发展前沿，将物理原理及其在生产实践中应用的典型实例讲授给学生，营造物理情境，促进学生对所学知识的深入理解;增强学生的工程阅历.将世界先进技术和工艺引进课堂，让学生掌握煤化工领域的前沿科技，让学生有发展潜力；物理教师组织学生参观科技馆、天文台等；利用假期到工厂、企业实习，了解工厂和企业在发展中遇到的技术困难，同时把自己在课堂上所学到的知识运用到解决这些问题的实践中去.由于与工程实际联系紧密,使学生充分认识到有关物理理论的重要性,增强了学生对物理的兴趣与学习的积极性.在教学中,我们特别注意“从理论到实践是一个质的飞跃,有许多技术(或理论)问题需要解决,这个过程实际上就是一个创新的过程”,以培养学生联系工程实际及创新意识.

2.2 物理演示实验基地的内涵

21世纪的竞争是人才的竞争,是人才的能力与素质的竞争.能力与素质的培养，是教育工作者的头等大事[3].在充分发挥演示室作用的同时，结合大学物理教学，我们以物理演示室为基地，进行了素质教育、能力培养实践的探索.在实践中培养创新能力，开展物理演示仪器科技制作活动.进一步开放演示实验基地，提高学生科研创新能力，对培养学生的动手能力、创新意识和创新能力发挥了较好的作用.让他们自主立项，申请课题，自主进实验室进行研究，培养其科学探索精神和创新能力.依托物理演示实验基地，开展教学改革、教学研究.为教师课堂理论教学服务是物理演示实验基地最基本的职能;为实施素质教育服务是其拓展职能;为社会科普服务是其辐射职能.

演示实验进入课堂,受到学生热烈欢迎.根据演示仪器可难、可易、可简、可繁的特点，教师可以指导学生动手制作.作为实践基地，我们首先为学生提供场地、工具及材料，在指导中启发创新.这首先表现在课堂上演示的那些典型实验，这些实验所演示的物理现象不但使学生感到新奇，更加强了其对基本规律的理解，同时也最容易看到设计者的创新思维，从中受到启迪.另外，物理演示实验基地还对学生开放，其中有一些实验由学生操作，这不但从设计思想上，而且在原理、结构等方面都为学生提供了借鉴.教学实践表明，加强教师的指导，是成功的关键.这项活动的开展，要求教师必须进行大量的初期准备，查阅大量资料，以便对学生进行有效的指导.首先，我们把住了设计审查这一关.学生交出设计方案后，经教师审查认为可行者，方可投入制作.在制作过程中，由任课教师跟踪指导，并在演示室设专人负责指

导.在制作过程中，教师的工作重点在调试阶段，特别是预期现象不出现时，帮助学生分析原因并给予及时指导.

CDIO模式下，与生产实践相结合的大学物理教学支持服务平台以在工程问题和实际应用中展现物理知识，讲述知识的应用为前提，通过专题工程问题解析，引导学生进行工程思维，培养学生的工程能力.学生自主学习能力得到了明显的提高；并且利用物理演示实验基地有效提高了学生的实践能力和创新能力，把创新意识和实践能力的培养渗透到大学物理教学的各个环节，教学效果显著提升.

参考文献

1 王硕旺,洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式——基于对CDIO课程大纲的解读.理工高教研究，2009(4) : 39～44

2 包秋燕.基于CDIO理念探讨大学生现代工程意识培养.福建工程学院学报，2008(10) : 29～31

3 江松琦. EIP-CDIO:一种高等工程教育培养模式改革.中国电力教育, 2008 (10): 32～33