基于CDIO理念改革电子信息类专业实践教学环节

谭跃　邓曙光　李稳国　肖卫初

[摘 要]随着电子信息技术的不断发展，社会对电子信息类应用型人才的培养质量提出了更高的要求。CDIO是当今高校培养学生工程实践能力的一种好的教育模式。为了实现高校培养的人才与社会无缝对接，对于应用性很强的电子信息类专业来说，学生工程实践能力和创新能力的培养显得尤为重要，然而，当今许多高校的实践教学环节中存在一些弊端。可以基于CDIO的理念来改革这些环节，力求电子信息类专业人才培养的所有实践性环节都发挥各自最大的功能，从而为学生能力的培养形成一个有机的统一体。

[关键词]CDIO理念 电子信息类专业 实践教学环节

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）03-0104-02

随着电子信息技术的不断发展，社会对电子信息类应用型人才的培养质量提出了更高的要求。为了提高学生的培养质量，很多高校采取了一些措施来进行教学改革。目前，基于CDIO工程教育理念的教学改革深受国内外许多高校的青睐，这种理念下培养的学生具有很好的工程实践能力和就业竞争力。[1]

一、CDIO工程教育模式的研究现状

CDIO工程教育模式代表构思（conceive）、设计（design）、实施（implement）、运行（operate），它体现了现代工程师对工业产品从构思、设计、实现到运行的全过程所必须具备的基本能力。[2]CDIO是通过更新教育教学观念，改革人才培养模式和体制，强化实践教学改革，着眼于培养学生工程能力和创新能力的一种教育模式。

自2000年CDIO模式在麻省理工学院为首的多所大学实施以来，已有法国、丹麦、芬兰、南非、新加坡等在内的许多国家的大学采用了CDIO的教学模式。目前，在中国已有10多所高校在CDIO模式的基础上，结合学校自身的特点提出了不同类型的CDIO培养模式，例如：汕头大学工学院将职业道德（Ethics）、诚信（Integrity）和职业素质（Professionalism）的培养要求融入CDIO中，提出了EIP-CDIO工程教育培养模式。[3]浙江工业大学在人才培养的过程中，注重行业和企业的参与，通过认证（certification）和实训（practicing）这两个平台并结合CDIO提出了C&P-CDIO模式。[4]

二、电子信息类专业实践教学环节存在的问题

电子信息类专业以培养应用型高级工程技术人才为目标，因此实践教学在整个教学中的地位是不言而喻的，然而，当前许多高校实践教学环节还存在如下诸多问题：第一，课程体系设置不合理，存在重理论轻实践以及有些课程之间联系不紧密的现象，导致学生工程实践能力和创新能力的培养力度不够。第二，实验教学多以单门课程的知识掌握为出发点，学生综合设计、动手制作的能力得不到锻炼。同时，传统的实验管理方式使学生对仪器设备的认识和使用有限，难以激发其学习兴趣。第三，教学执行不力，导致有些实践教学环节如认识实习（见习）、课程设计和毕业实习流于形式。第四，教师自身没有工程实践的经历，不能对学生工程实践能力的培养进行有效的指导。第五，校内外实践基地的条件不能满足学生进行工程实践和创新活动的条件。总之，实践教学并没有达到有效培养学生工程能力和创新能力的目的，实践教学环节的改革势在必行。

三、基于CDIO理念改革电子信息类专业实践教学环节的措施

（一）构建基于培养学生工程实践能力和创新能力的课程体系

CDIO工程教育模式的标准之一就是集成化的课程设置，即要求课程之间相互关联，使多门课共同支持专业目标。同时，CDIO工程教育模式要求按照工程项目全生命周期来组织教、学、做，只有将相关的课程联系起来，才能避免不必要的重复，有利于学生掌握相互联系的课程知识并用于解决综合性的问题，从而有效地培养学生的工程应用能力、创新能力和职业竞争力。

（二）改革课程实验内容和实验管理方式

目前，电子信息类专业绝大多数课程实验中，验证性实验内容多，设计性、综合性或创新性的实验内容少；单科性实验内容多，多门课程相结合的实验内容少。因此，需要进行实验教学内容的改革，提高设计性和综合性实验的比例，这样才能促进学生个性的发展和综合能力的提高。此外，传统的实验管理方式，学生只能在规定的时间内完成自己的实验，其余时间就没有机会进入实验室进行实验。这种管理模式的弊端一方面是造成学校实验资源的闲置，另一方面是主动学习的学生无法获得可用的资源。如果实验室实行开放性管理，并且能实施实验时间、实验内容、实验设备的全开放模式，那么不仅可大大提高实验设备的利用率，而且主动学习的学生可以在课余时间投入自己喜欢的实验之中，从而使学生自觉地从而传统的以“教”为中心的实验教学方式转变到以“做中学”为中心的CDIO工程教育模式。

（三）改革单一依托校内实习基地，构建共同依托校内、校外实习基地开展认识实习和技能训练的教学模式

认识实习是高等工科院校各专业教学计划中一个重要的实践性教学环节。通过认识实习，电子信息类专业的学生可深入企业了解当今电子产品的一些基本知识，建立起对专业整体上的初步认识，树立起“工程”的基本概念。然而，有些高校直接在校内开展这一教学环节，学生认识到的只是电阻、电容、二极管等元件，难以建立对专业的整体认识，因此只有在校内实习基地开展元器件的认识，在校外实习基地开展专业相关的产品认识，才不会使学生对本专业产生“只见树木，不见森林”的认识观。此外，有些高校还开展了产品组装和调试等技能训练环节，但是所组装和调试的是学校统一安排的、单一的电子产品，学生不能根据自己的兴趣和爱好来组装和调试相关的产品，只能被动接受，不能主动选择。如果能根据学生的选择情况，将校内不能开展的一些组装和调试实验，到校外的实习基地进行，这样能大大提高学生的学习积极性。

（四）打破单一课程设计的格局，建立多门课程相融合的课程设计模式

课程设计是综合运用专业知识的一个实践环节。通过课程设计，学生可以将理论知识有效应用于实践，促进理论与实践的相互融合和相互提高。然而，由于课程设计一般安排在期末考试之前的一两个星期内进行，此时学生忙于准备考试，往往从网上下载一些资料应付了事。同时，目前电子信息类专业的课程设计几乎都是单一课程的设计，学生很难将所学的知识连成一个有机的整体。只有将多门课程的课程设计融合在一起要求学生完成某个实际课题的设计，给予学生足够的时间，由多位专业教师共同指导，才能使学生真正获得综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题等方面的能力。

（五）加强师资队伍建设，打造“双师型”的教学团队

CDIO工程教育模式要求教师加强个人自身能力、团队合作能力、建造产品和系统的能力。[5]目前，许多教师从高校毕业之后直接走上教学岗位，没有主持或参与工程项目的实践经验，不懂得如何建造产品和系统，因而很难在学生工程实践能力的培养过程中起到有效的指导作用。因此，为了加强这些教师自身的工程实践能力，需要有工程实践经历的教师对他们进行指导或将他们送入企业参与一些实际的工程项目开发工作，使部分教师特别是年轻教师成为“双师型”教师。

（六）实现深层次校企合作，构建毕业实习和毕业设计关联的实习-设计模式

毕业实习是学生深入企业进一步掌握专业技术的实践性教学环节。毕业设计是高校提高学生综合素质和创新能力的一个重要的实践性教学环节。目前，由于诸多原因，大学本科生在毕业实习阶段多数只是停留在熟悉专业生产设备或工作流程的过程，并没有动手实践的机会，导致毕业实习和毕业设计完全脱节。因此，需要在高校和企业之间开展深层次的合作，让学生在实习阶段结合自身的特点和企业的需求确定一个实际的课题，在毕业设计阶段根据确定的课题真题真做，形成一种实习-设计相关联的模式，这种模式也反映了CDIO工程教育模式密切联系产业的特点。

（七）依托竞赛、立项平台，课外培养学生的创新能力

学生创新能力的培养应该坚持课内和课外的有机统一，除了教学计划中规定的实践教学环节外，应充分利用学校现有资源为学生提供创新实践的条件和机会。目前，电子信息类专业有省级和国家级电子设计大赛、大学生“挑战杯”赛等竞赛活动，同时学生可申请校级、省级以及国家级的研究性与创新性项目，通过这些平台为学生的课外实践活动提供了一个自主学习、动手设计和制作的舞台，为更多学有余力、兴趣深厚的学生提供了更多自主创新的机会。

四、结束语

为了实现高校培养的人才与社会无缝对接，对于应用性很强的电子信息类专业来说，学生工程实践能力和创新能力的培养显得尤为重要。本文提出了基于CDIO的理念来改革这些环节，力求电子信息类专业人才培养的所有实践性环节都发挥各自最大的功能，从而为学生能力的培养形成一个有机的统一体。

[ 注 释 ]

[1] 李美莲.基于CDIO工程教育理念的电子信息工程专业人才培养[J].高等教育，2014（5）：135-136.

[2] 顾佩华，包能胜，康全礼，等.CDIO在中国（上）[J].高等工程教育研究，2012（3）：24-40.

[3] 顾佩华，沈民奋，李升平，等.从CDIO到EIP-CDIO——汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）：12-20.

[4] 朝阳，曹祁，杜树旺，等.基于C&P-CDIO模式的电子信息工程专业人才培养[J].高等工程教育研究，2013（2）：60-63.

[5] 查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学，2008（5）：16-19.

[责任编辑：覃侣冰]