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信息技术产业是国民经济的核心,是支撑经济社会发展和保障国家信息安全的战略性、基础性和先导性产业,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一。在新工科建设和中国工程教育迈向国际化的背景下,CDIO工程教育在中国经过十余年的发展与推广,在教育部理工处的指导和支持下,在国内外各高校的共同努力下,各高校在建立专业培养标准、构建一体化课程体系、实施基于项目/问题、探究式等主动教与学方法等方面取得了显著的进步,传播了CDIO的工程教育理念,推进了CDIO的本土化与再创新,积累了一系列改革经验与成果,促进了中国的工程教育改革。
目前各高校都大力发展并深入研究信息技术类的人才培养,尤其是实践能力的培养和提高成为当前研究的重点和目标,这对电子专业实践类课程的提出了新的要求和挑战。针对电子信息类应用型人才极为缺乏的产业需求,深入分析产业链对应用型人才知识、能力、素质的要求,基于此,本项目将CDIO教学理念引入到电子专业的实践类课程中,探索融入CDIO教学理念的实践类课程对培养产业所需的专业人才能力的培养,特别是实践能力方面培养的方法与效果。
本项目以东南大学成贤学院电子系为研究学科方向,选取了多门课程作为独立学院实践类课程的代表进行教改研究。将CDIO教学理念引入到相应课程的实践环节中,变更考核方式引入实践环节、引入工程性实践考核、变更实践内容和考核指标等方式和手段,对高等教育中的实践类课程引入CDIO教学理念后的实施效果和成果进行分析和研究。
(1)变更部分理论课程的考核方式:将理论考核改为实践考核,并在实践考核中以CDIO工程教学理念作为指标和引导。为了与产业需求的人才进行无缝衔接,将实践性强的理论课程的考核方式变更为实践考核,要求学生运用课上所学的知识,利用课外时间完成考核的作品。考虑到现状因素,同时也为了培养学生的协同合作能力,让学生自由分组合作,要求每组人数不超过3人,自由发挥创意,结合课程的内容,创作并完成一个或多个功能性电子系统的设计和制作。并按每人的实际工作量和难度进行打分。这种考核方式的变更,能有效提高学生对理论课程学习的积极性,激发学生的求知欲,也能更好地提升学生的实践动手能力。
(2)引入工程性实践考核:在工程设计类的实践课程中,引入CDIO教学理念,由原先实践环节中的“教师为主”变为“学生为主”。原先的实践环节老师都是手把手教,并且设计环节和采购环节以及部分测试环节都由教师完成,学生只需完成焊接环节和验证环节,将CDIO引入到工程设计类的实践课程中后,学生根据实践考核项目的要求,自己独立调研,设计电路及PCB版,电路焊接,最后完成电子系统的功能测试和封装。整个过程都以学生为主体,教师从旁辅助,有效锻炼学生的项目操作和实现能力。
(3)变更实践内容和考核指标:对专业基础类的实践课程引入CDIO教育模式,制定新的教学大纲,摈弃原先的炎症性实验和实践内容,引入设计性实验和实践内容,同时以CDIO工程教学理念的标准考核和衡量学生的实验和实践成果,突出教改目的,体现教改思想。
通过变更考核方式引入实践环节、引入工程性实践考核、变更实践内容和考核指标等方式和手段,将CDIO教学理念引入到高等教育的实践课程中,能有效提高学生的实践动手能力,并且按CDIO工程教育模式引导学生的实践环节,可以培养并提升学生的工程实践认知及协作能力、专业应用的实践能力和创新创业能力,同时也有助于学生成果的不断积累和深化,更利于个性化应用型人才培养的实现。
本文研究将CDIO教学理念融入到独立学院实践类课程中,探索后结果表明,这种方式能有效提升学生的工程实践能力和创新能力,培养出符合时代要求的“应用型本科人才”,为高等教育人才培养提供了借鉴,具有较好地的推广和应用价值。