CDIO模式下《区间信号自动控制》项目化教学改革

赵健 宋莉 李月 周勇

摘要： 区间信号自动控制是轨道交通信号与控制专业的一门专业核心课程，同时又是一门实践性很强的课程。为了适应应用型人才的培养目标，将 CDIO 教学理念应用到理论教学过程中，并采用项目驱动的考核方式实现学生“做”中“学”，从而提高学生的工程实践能力和创新能力。

关键词： 区间信号自动控制;CDIO理念;项目驱动

一、引言

CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operate）的缩写，是美国MIT及瑞典的3所大学提出的一种新型工程教育模式。该模式以工程项目的整个生命周期为载体，让学生主动地参与到理论到实践的转化过程中来，是一种倡导“做中学”和“基于项目的教育和学习”的教学模式。实施CDIO需要组织新型的课程教学模式，根据培养目标要求，结合轨道交通信号与控制专业自身的特色，借鉴CDIO理念来设计教学体系，以设计与课程内容密切相关的项目为核心，以未来职业需求为导向，形成基于CDIO的内容项目化的、可实施的课程体系，让学生主动地参与到课程的各个教学环节中[1，2]。

二、《区间信号自动控制》课程工程教育改革的目标

《区间信号自动控制》是一门多学科交叉的专业课程，也是高等院校轨道交通信号与控制专业的核心课程之一。该课程的内容主要是介绍区间闭塞的基础、继电半自动闭塞、区间自动闭塞和机车信号与站内电码化。课程内容紧跟科技的发展不断推陈出新，如何让同学们渐进式地掌握闭塞的基本知识、如何将闭塞的理论知识融入到具体项目中、如何设计能够调动学生兴趣和主观能动性的项目，这些都是教学改革需要解决的问题。

三、基于CDIO的项目化教学改革探索

在培养目标明确的前提下，分析如何从教学观念、教学内容、质量监控、考核方式这四个方面更加有效地支撑培养目标的达成，进行改革探索，制定区间信号自动控制课程的整体教学体系，培养学生的专业技能和工程实践能力

1.CDIO模式下教学观念的转变

在《区间信号自动控制》课程的授课活动中釆用CDIO模式，教师首先要转变原有授课中的一些习惯性思想和观念，要将CDIO精神灵活地贯穿到教学活动中，树立以学生为中心的实践教学理念，教师更多的是学生学习的指导者、帮助者，引导学生主动学习。在教学过程中教师应引入基本的概念和方法，提出问题引导学生思考研讨，加强课程实验与实践环节的教学，将项目教学法贯穿于整个教学中，使学生更好地掌握课程知识之间的联系，利用好现有的实验室和实习基地，增加学生主动学习和动手实践，强调分析问题和解决问题的能力[3]。

2.CDIO模式下课程内容项目化

“做中学”和“基于项目教育和学习”是CDIO教育模式的特色。因此，为了培养学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，在教学中采用以项目为导向的教学方法，首次课以课程概述为主，其余学时以项目为主线实施教学。如为了使学生熟悉请求发车继电器工作流程，首先引入“请求发车时发车站黄灯不亮故障查找”的项目设计;为了使学生更明确ZPW-2000A的基本组成结构、应用及维护，引入“ZPW-2000A移频发送器、接收器和衰耗盘的应用与维护”的项目。在项目练习过程中，由教师引导，学生边学边做，边做边学，在做中讨论总结。这样既大大激发了学生的兴趣和积极性，又增加了学生主动学习和实践的机会。通过项目教学和“做中学”，提高了学生独立分析和解决实际问题的能力。

3.CDIO模式下的质量监控措施

建立多级指导与监控体系，从宏观和微观等多角度，全方位保障整个课程质量和培养目标。除了在学校、二级学院的教学督导的宏观监控下，针对区间信号自动控制课程由于基于项目学习，大部分从实践教学出发进行讲解，指导教师无法做到全盘监控的情况，设立“学生导师”岗位，以及项目小组负责人制度。在每个班级中择优招聘学生实验导师，由教师事先对学生导师进行培训，然后由学生实验导师在项目实施过程中对小组进行指导。学生导师无法解决的问题，由教 师解决。通过这种“传帮带”指导模式，不仅可以加深同学之间的专业沟通，同时也可以促使学生自己积极发现问题，寻找解决问题的途径，增强学习的主动性。

4.CDIO模式下考核方式的改革

CDIO模式下的教学考核以项目为单位，每一个项目中都有明确的考核内容。考核方式由笔试和实践考核两部分组成，分别占40%和60%。其中，笔试内容为基本概念和理论，实践考核贯穿于项目设计的整个过程中，教师对学生自主学习的能力、分析解决问题的能力、创新能力、小组间协作的能力以及项目的完成质量等方面进行综合考核。合理科学的考核方式，能给学生营造良好的学习环境，使《区间信号自动控制》课程的教学收到良好的教学效果。

四、结束语

最后，采用 CDIO 导向的项目驱动教学法，有利于课程教学的普及性，让教师作为主体的课堂转化为学生为主体的课堂，有利于培养学生个体思考问题、解决问题的能力。

参考文献：

[1]康全礼，丁飞己.中国CDIO工程教育模式研究的回顾与反思[J].高等工程教育研究，2016（4）：40—46.

[2] 王莉.《移动通信技术》基于CDIO的项目制教学改革[J].科技资讯，2016（15）：111—112.

作者簡介：赵健（1984-），男，深圳市赛为智能股份有限公司技术中心技术总监，兼任马鞍山学院轨道交通信号与控制专业负责人，安徽省教育厅轨道交通自动化重点实验室副主任，硕士学历，工程师职称，研究方向为城市轨道交通。

课题来源：马鞍山学院安徽省教育厅轨道交通自动化重点实验室2020年度新工科研究与实践项目《面向区域经济发展的民办本科高校新工科建设路径探究》;马鞍山学院安徽省教育厅轨道交通自动化重点实验室2019年度重点科研项目《基于Win CC OA的综合监控系统设备维护管理（DMS）开发研究》（项目编号KJ2019A0918）