CDIO模式下信息工程专业课程教学改革的研究

李佩君 韩波 侯大有 赵正平 李恒

摘要：以阜阳师范大学为例，该文分析信息工程专业人才培养的情况及未来发展趋势，适用近年来越来越受重视的模式教学-CDlO模式。从专业培养模式、理论和实践教学体系建设、评价体系建设等方面入手，强调“教、学、做”的高度统一，提出了CDIO模式下信息工程专业课程教学改革。为高校提升教师的应用型人才培养水平，提升学生专业能力、工程实践能力、创新能力、综合素养提供重要参考。

关键词：信息工程;CDlO;应用型人才;教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）08-0118-03

信息工程是面向信息与通信行业，口径宽、适应面广的专业。该专业旨在培养具备信息系统、通信网方面的知识，有一定通信技术的高级工程技术人才，能够在信息领域从事产品开发运营、信息技术应用，以满足社会对信息工程人才的需求[1]。以阜阳师范大学为例，随着信息技术的快速发展，虽然信息工程专业人才培养方案在不断修改完善，但仍不能完全符合社会对信息工程专业人才的需求标准。在实际的教学中，往往重内容轻方法，重理论轻实践，重课程体系的连贯性，轻课程实验设置的灵活性。考核方面重结果轻过程，重智商轻情商。这些问题严重影响了信息工程专业人才培养的质量。如何顺应时代的潮流，适应日新月异的信息发展新形势，将前沿研究成果、技术方法、未来走向引入到教学过程中，发扬“工科、应用、前沿、开放”的办学特色，做到真正地教学相长，都是迫在眉睫必须要解决的突出问题。

1 CDIO工程教育的启示

CDIO的全称是构思（conceive）、设计（design）、实施（imple-ment）、运作（operate），是由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究机构经过四年的探索研究得到的创新研究成果[2]。其中“C”是指依据用户要求，综合技术服务、企业战略规划等因素，不断更新概念、技术和商业计划;“D”是指对设计方案进行论证、优化和创新;“I”是指任务实现，要把方案设计转化为科技成果;“0”是指成果展示、验证和评估[3]。CDIO工程教育模式是“做中学”和“项目教学”的集中概况和抽象表达。通过设计与教学内容相关的项目任务，学生处于有意义的情景之中，通过分析、收集、合作、探究完成该任务，那么学生投入于项目实施的过程也即学习的过程。

在CDIO先进的项目教学理念的指导下，高校本着培养学生的综合能力以满足地方经济发展需要的工程型人才为目标，以顺应时代需求为导向，以产学研合作为方法，按照“加强基础、注重实践、培养能力、提高素质”的设计思路，构建了CDIO模式下信息工程专业培养模式如图l所示。

该培养模式体现了“一个愿景，两项目标，三面人手，四个补充”的新型工程型人才培养模式，引入CDIO的核心思想，有利于全面提升学生的专业技能、团队合作、创新意识和社会意识。“一个愿景”是指以社会发展需求和地方经济建设为风向标，培养学生的综合素质，以做有企业家敏锐性的工程师为愿景;“两项目标”是指以应用型、工程型为培养目标，凸显地方办学特色;“三面人手”是指将理论教学、实践教学、课外实训三个环节有机结合起来，丰富教学形式;“四个补充”是指将课上实验、课程设计、实习实训和毕业设计作为补充，逐步增加工作量和难度，不断增强学生的实际应用能力。

2 CDIO启示下教学改革

2.1 理论教学体系

根据应用型、工程型人才培养方案和办学特色的要求，以学生个性化发展为核心和未来职业需求为导向，按照“通识基础课文理通用，学科基础课够用，专业基础课管用，专业选修课适用，集中实践性环节实用”的原则，构建信息工程专业课程的理论教学体系如图2所示。该体系遵循CDIO的“项目驱动，侧重能力培养”的理论，将信息工程专业的专业课程划分成电子设计与仿真、通信基础、无線通信、信号处理、软件工程、创新设计等6个模块，每个模块包括具体的专业课程。教师或者合作企业导师，甚至是学生自己设计与课程相关的项目，这时除了侧重实际应用外，还应侧重结合前沿技术，比如嵌入式技术应用与开发、EDA技术等。学生以团队合作的形式完成项目，以培养学生的解决问题能力、团队协作与沟通能力。这种探究式的教学系统不仅激发了学生的学习积极性，还有助于形成自己鲜明特色的专业定位，培养符合信息市场要求的工程师。

2.2 实践教学体系

在CDIO理论的指导下，改革和完善原有信息工程专业实践教学体系如图3所示。主要由课内实践和课外实践构成，课内实践教学包括了实验、认知实习和课程设计部分，其余属于课外实践教学。课内课外实践都与理论教学紧密结合，相互补充又逐步提升难度和工作量。每一项实践的内容都遵循CDIO的理念，以课程设计为例，其流程如图4所示。在校企合作模式下，初步列出基于企业、科研院所的移动通信工程项目;然后由学生自主分组与选题，每组人数控制在3-5人，后续的问题调查研究、分析与设计与实现都是在学校教师和企业导致的共同指导下完成;最后师生共同进行项目测评，并撰写项目总结报告。这种面向工程的实践教学模式，不仅培养了学生自主学习能力、解决问题能力，并且在产学研结合的氛围中，为学生们建立稳定的毕业生实习与就业渠道。

2.3 评价体系

与以往的教学模式下评价体系不同，CDIO模式下理论教学项目和实践教学项目的评价体系更加注重过程和多样性。该体系把整个考核分成三个阶段：前期、中期和验收阶段。每个阶段的评价侧重点、评价方式，权重分配都不同，如表1所示。总之，基于CDIO的评价系统应综合各个方面，真实反映出每一位学生在项目中的贡献和获取知识的能力，对于理解沟通能力、团队合作能力、承受挫折能力、创新能力等也应有一定的体现。

3 结束语

在分析本校信息工程专业课程教学现状及特定的基础上，引入CDIO工程教学理念，探讨了CDIO模式下信息工程专业培养方案、理论教学体系、实践教学体系以及评价体系的改革和完善。体系围绕“项目教学”这个中心，以学生为主体，学校教师和企业导师为辅助的方式，充分发挥学生的自主能动性，提升传统教学对应的低阶能力外，还获得了宝贵的项目经验，为学生未来的职业发展打下坚实基础，也提升了我校工程型人才的培养水平。

参考文献：

[1]张粤.基于CDIO的通信工程专业教学改革和实践[J].中国电力教育，2013（20）：42-43.

[2]王晨光，赵冬娥，桂志国，李海真.CDlO工程教育在通信工程专业中的应用探索[J].中国电力教育，2013（28）.

[3]徐东辉，周辉，杨百龙，康凯.CDIO工程教育模式在通信工程专业教学中的应用研究[J].教育教学论坛，2016，9（38）：169-171.

[4]任喜伟，张震强，闫红超，基于CDlO理念的电子实习实践教学改革探究[Jl.黑龙江教育：高教研究与评估，2016（4）：16-17.

[5]曹其新，李翠超，张培艳.工程特色的工程顺联教学模式与内容思考[J].实验室研究与探索，2016，35（1）：129-131，160.

[6]张志伟，赵峰，刘志侃.电子信息工程专业人才培养模式研究与实践[Jl.黑龙江教育：高教研究与评估，2016（4）：72-74.

[7]刘玉芝，胡立强，赵南.基于CDIO的创新人才培养的研究与探索[J].电器电子教学学报，2016，38（1）：11-13.

[8]于延，周国辉，李红宇.CDIO模式下C语言程序设计实践教学改革[J].计算机教育，2016（2）：122-126.

[9]刘红霞.基于计算思维的C语言程序设计教学模式改革[Jl.大学教育，2015（8）：116-117.

【通联编辑：王力】

基金项目：阜阳师范学院教学研究项目（2019JYXM11、2017PPJY03、2017PPJY04、2017PPJY08）;阜阳师范学院一阜阳市政府合作横向课题重大项目（XDHX201702）;阜阳师范学院科学研究项目（2019FSKJ09）;安徽省大学生创新训练项目（201710371102）;安徽省教学研究项目（2017JYXM0293）;安徽省精品资源共享课程“计算机组成原理”（2017KFK057）

作者简介：李佩君（1988-），女，硕士，助教，研究方向为无线通信，智能计算。