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基于CDIO的电工电子实验教学信息化建设研究与实践

时间:2016-05-16  作者:佚名

【摘要】对电工电子实验教学进行了深入探讨和改革,利用CDIO工程教育模式,开展实验教学信息化建设,注重实验教学案例,优化项目教学流程,着力培养学生的工程素养,增强解决实际工程问题的能力。
论文关键词:CDIO工程教育,电工电子实验教学,教学改革

1 如何把CDIO工程教学理念引入到电工电子实验教学中

由于电工电子实验课程的特殊性,实验教学与操作的场地被局限于实验室。如何能够让学生让随时地学习和复习电子实验中的知识?在本校的电工电子实验教学信息化建设中,引入CDIO工程教育的理念,提出了一个更高效的解决方案。

电子实验教学体系是由若干个知识点构成的。教师在教学设计过程中,按照CDIO工程教育的理念,把课程体系的知识点分解到不同的子项目教学案例中,每个子项目案例目标明确,易于学生接受。每个子项目的知识点在信息化建设过程中被制作成微视频,短小精悍,重点突出。学生在分析实验项目过程中,把应用到的内容映射到课程体系中的各个知识点。这是一个互逆的过程。通过预学习和实践等环节,让学生以主动的、实践的方式学习工程。

基于CDIO电工电子实验教学信息化建设,教师设计实验教学案例,把课程体系中的知识点分解到每个子项目,每个子项目在实施过程中,按照四个阶段实施,分别是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)四个阶段。在构思阶段,分为教师课题布置、学生课前预习;在设计阶段学生分解实验项目,分为子项目设计、子项目仿真等;在实现阶段,教师审核设计方案,学生开始电路搭建;在运作阶段,学生系统调试及系统完善,教师验收成果,器件回收利用。学生以工程项目流程、控制时间成本以及材料成本的观点来进行电工电子实验实践。

在整个教学过程中,运用CDIO工程教育理念,具有很强的的可操作性实践性,明确教学信息,重新构建了学习流程。让学生在“带着问题去学习”,亲自动手实践去解决问题。在整个教学过程中,学生成为主体,成为演员,教师成为导演。

2 实验教学方法改善:研究教学方法,实现教学手段的信息化和现代化

2.1 运用CDIO工程教育理念,重新构建学习流程

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的成果之一。在实验课程教学中,教师注重案例设计,明确教学目标,建立项目的概念,让学生以主动的、实践的方式学习工程。学生利用课外时间完成基础知识的学习,工程项目的构思。课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑设计中的问题、知识的实现和运用等,达到更好的教育效果。在教学过程中,“以学生为中心,突出自主学习能力”,采用不同的设计策略,在尽可能简约、精练的前提下,在工程实践项目设计上进行突破与创新。

2.2 开展实验教学信息化建设,开展翻转课堂,微课教学等

利用信息化技术(如教学视频、移动技术、云技术),构成网络课堂,让学生利用碎片时间来学习。在教学过程中,加强理论性讲解,克服课堂教学的随意性;突出操作性,克服课堂教学的单一化;物流论文发表增强灵活性,克服课堂教学模式化。在实验方案设计上,鼓励学生参与设计,鼓励多样化设计,强调预习与仿真验证,鼓励学生在教师讲解后重新归纳和整理知识点,强调独立的动手,通过学生仿真和动手实验,课程内容进行巩固和提高。这些教学形式的变化,激发学生的学习热情,培养创新思维能力。

2.3 尊重学生的差异,开展不同层次的实验教学

尊重学生的差异,小班化一对一教学,完成不同层次的实验内容。建立多样化的学习目标,满足学生的不同需求,实现多层次目标化实验教学[4]。遵从“教为主导,学为主体,训练为主线”的教学原则。教学过程是师生共同参与的过程,并且时时把学生放在主体地位。运用CDIO工程教育理念,控制学习过程。信息化建设使学生能够利用“碎片时间”来学习和复习基础知识,在实验教学课堂上重点解决问题,不同实验方案的讨论。调动学生主动学习的兴趣、旺盛的求知欲、积极的探索精神;自顶向下,明确带有挑战性的目标,激发学生的兴趣,促进学生对整个课程的融会贯通。

3 电工电子实验教学信息化建设创新与效果

在实验教学方法上,引进团队教学和研究性教学方法。探索全新的教学改革策略,开展团队教学和研究性教学,精心设计教学案例,信息化建设实验项目,培养学生的创新能力和操作能力,重视学生综合能力提升。

在实验教学效果上,加强学生电子设计的应用知识,解决问题的能力、工程实践能力和创新能力。指导学生开展课内外立体化训练,适合不同层次不同专业学生,使学生的知识、能力、素质综合协调发展的发展,探索采用课内外一体,教学与科研、教学与创新工程相结合的方法。

强化校企合作,共同培养人才。高校和企业相结合、相辅相成、优势互补、协同培养工程技术人才,是今后工科院校办学的趋势。本校先后与美国ALTERA公司、美国TI公司、XILINX公司等中外知名企业合作,利用企业提供的技术支持,包括硬件支持和软件支持,培养学生参与全国电大学生电子竞赛等实践项目。提高学生电子设计的应用知识的能力,解决问题的能力工程实践能力和创新。

长期以来,本校十分重视学生多层次创新实践能力的培养,一直把提高人才培养质量、提高学生的就业竞争力作为办学的主要目标之一。在教学过程中,紧扣学校的办学目标,在电工电子实验信息化建设中,引入CDIO工程教育理念,提高学生对新知识、新技术的学习能力、创造能力,全面提高学生的创新实践能力。采用目标化教学,实践从课本理论到实际应用的过程,能够迅速提高学生的兴趣,使学生在设计算法的同时,享受到自己学习成功的喜悦感和成就感,从而极大的激发学生学习的自主性和创造性。


【参考文献】
[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育究,2008,03:1-6.
[2]顾佩华,沈民奋,李升平,庄哲民,陆小华,熊光晶.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,2008,01:12-20.
[3]马知远,朱旭芳.以实践教学为主线的电子技术系列课程教学模式[J].实验室研究与探索,2015,11:213-216.

 

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