CDIO理念實踐課程教學改革研究

時間:2022-01-14 08:46:09

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CDIO理念實踐課程教學改革研究

摘要:論文探索與研究在新工科背景下基于cdio理念實踐課程教學模式的改革和創(chuàng)新,提出了以“以產(chǎn)出導向為原則,以質(zhì)量持續(xù)改進為根本目的,項目為主線,雙導師(校、企)跟蹤指導,學生為主體,新工科能力培養(yǎng),科學合理考核”為基本特征的實踐課程教學新模式,該模式在實際應用中取得了較好的效果,同時也為新工科背景下實踐課程改革提供新思路。

關(guān)鍵詞:新工科;CDIO理念;實踐課程教學改革;教學新模式

新工科(EmergingEngineeringEducation,3E)是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方向[1]。新工科建設(shè)是一種新的工程教育發(fā)展模式,它不僅要解決如何培養(yǎng)具備更強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、跨界整合能力的新型工程科技人才的問題,更著眼于面向未來新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展,著力推動學科交叉融合和跨界整合,并且構(gòu)建工程教育的新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量和新體系[2]。新工科教育改革的一個重要方面就是以新的理念、新的結(jié)構(gòu)、新的模式、新的質(zhì)量和新的體系推動現(xiàn)有工科專業(yè)改革和創(chuàng)新,而人才培養(yǎng)的新模式、教育教學新質(zhì)量是改革和創(chuàng)新現(xiàn)有工科專業(yè)課程,展開內(nèi)涵式建設(shè)的發(fā)力點。實踐課程教學是新工科能力的培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),在新工科背景下,結(jié)合新工科人才培養(yǎng)的理念和目標改革和創(chuàng)新實踐課程教學模式以滿足社會發(fā)展對人才的需求具有十分重要的意義。CDIO工程教育理念由美國麻省理工學院、瑞典查爾姆斯技術(shù)學院、瑞典皇家技術(shù)學院、瑞典林克平大學四所大學于2004年首創(chuàng),它圍繞“構(gòu)思(C)、設(shè)計(D)、實施(I)、運行(O)”思路展開,以工程項目從研發(fā)到完成的全過程為載體,使學生在實踐項目中學習工程基礎(chǔ)知識,提升工程實踐能力、解決復雜工程問題能力和綜合創(chuàng)新創(chuàng)造能力,是“做中學”和“基于項目學習”的集中體現(xiàn),與新工科回歸工程之內(nèi)涵具有較強的一致性[3]。

1廣西科技大學通信工程工程專業(yè)CDIO培養(yǎng)計劃框架

廣西科技大學通信工程專業(yè)自2013年通過逐步引入、消化和吸收CDIO國際工程教育理念,對原有松散的實踐教學體系重新解構(gòu)和梳理,在小規(guī)模探索實踐的基礎(chǔ)上進行CDIO實踐教學體系的本地化設(shè)計,如圖1所示規(guī)劃的整個實踐課程培養(yǎng)體系主要包含三級項目,三個一級項目(通信工程認識實習項目、通信電子系統(tǒng)綜合設(shè)計項目(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)、畢業(yè)設(shè)計)完整的貫穿于整個本科教學階段,使學生完整地得到實踐工程項目能力的整體訓練,六個二級項目是核心課程群的綜合,循序漸進地支撐一級項目,若干三級項目,三個層次的項目設(shè)計結(jié)合學生的創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)能力,人際、團隊交流能力培養(yǎng),使得整個人才培養(yǎng)形成一個有機的整體。在這三個層次的項目中,CDIO一級項目實踐課程綜合了專業(yè)主要核心課程知識和能力,貫穿整個培養(yǎng)過程,是最為重要的環(huán)節(jié)。本文以培養(yǎng)新工科人才為目標,改革通信工程專業(yè)實踐(以CDIO一級項目實踐課程為例)課程教學模式,構(gòu)建既有本專業(yè)特色又強調(diào)創(chuàng)新性,交叉融合的實踐教學新模式。

2CDIO一級項目實踐課程教學新模式

以新工科理念為指引重構(gòu)通信工程專業(yè)CDIO一級項目實踐課程教學模式,形成以“以產(chǎn)出導向為原則、以質(zhì)量持續(xù)改進為根本目的、項目為主線、雙導師(校、企)跟蹤指導、學生為主體、新工科能力培養(yǎng)、科學合理考核”為基本特征的實踐課程教學新模式。⑴以項目為主線,雙導師(校、企)跟蹤指導,多樣化創(chuàng)新CDIO一級項目實踐課程教學方法(如圖2所示)。CDIO一級項目實踐課程教學,以實踐項目為載體,學生為主體,團隊合作形式進行,采用基于問題的學習、運用案例教學、研討式學習和體驗式學習等多種教學方法,將理論知識與實際運用有效結(jié)合起來,引導學生在項目實施過程中進行自主探索和創(chuàng)新,每個CDIO一級實踐項目均實行校企雙師制指導,項目實施過程中,模擬企業(yè)環(huán)境、貼近工程實際加強指導,CDIO一級實踐項目項目的選擇將面向行業(yè)最新需求,注重專業(yè)課程與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、學科競賽的交叉、滲透與融合,實現(xiàn)實踐教學的多元主體協(xié)同育人。⑵以產(chǎn)出導向為原則、以質(zhì)量持續(xù)改進為根本目,構(gòu)建CDIO一級項目實踐課程的閉環(huán)教學模式。秉持“學生為中心、成果為導向、改進為目標”的理念,每個階段的CDIO一級項目實踐課程教學按計劃、實施、評價、改進四個步驟循環(huán)運行,形成一個漸次提高的閉環(huán)系統(tǒng)(圖3所示),項目以行業(yè)需求為導向,根據(jù)行業(yè)對人才知識、素質(zhì)、能力的需求,制定教學目標,再根據(jù)工程教育認證通用標準要求構(gòu)造出的專業(yè)課程計劃與畢業(yè)要求對于矩陣確定本門課程所對應的畢業(yè)要求指標點,結(jié)合教學目標及課程必須達到的畢業(yè)要求指標點,制定本課程的教學大綱,教學大綱需要明確課程信息、課程目標、課程支撐畢業(yè)指標點及課程內(nèi)容與畢業(yè)指標點對應關(guān)系、教學內(nèi)容及要求、教學方法、課程考核方式及成績評定標準、達成度評價等內(nèi)容;最后,通過課程達成度評價對學生學習產(chǎn)出進行評估反饋,以便持續(xù)改進。⑶建立科學合理的CDIO一級項目實踐課程考核體系。課程考核是檢查和評價教學效果的重要手段[4]。CDIO一級項目實踐課程考核由四個部分組成(如表1所示),分別是項目完成質(zhì)量(50%),項目實施過程評價(30%),指導教師對小組成員個人表現(xiàn)評價(10%)和項目小組成員互評分(10%),四個部分的考核內(nèi)容及分值構(gòu)成,以項目完成質(zhì)量為主、兼顧過程考核與平時成績,注重學生專業(yè)知識、創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)的全面考核。

3實施與成效

以新工科人才能力培養(yǎng)為改革目標,構(gòu)建了基于CDIO理念的實踐課程教學的新模式,著重培養(yǎng)學生解決實際工程問題、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、團隊協(xié)作能力。該教學新模式已在我院通信工程專業(yè)15級、16級和17級開展實踐,該教學模式受到了學生廣泛歡迎,極大的提高了學生綜合應用能力,同時為學生參加各類學科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目奠定了良好的基礎(chǔ)。近1年來,通信工程專業(yè)學生積極參加國家、省級學科競賽并取得較好的成績,獲2018年第八屆“賽百特杯”全國大學生智能互聯(lián)創(chuàng)新應用設(shè)計大賽特等獎等多項國家級獎項,2018年獲批國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目4項,省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目12項,比2017年增加4項。

4結(jié)論

新工科背景下,加強實踐課程教學模式的創(chuàng)新和改革以滿足當今社會對人才的新需求具有十分重要意義。以新工科理念為指引重構(gòu)通信工程專業(yè)實踐課程的教學模式,形成以“以產(chǎn)出導向為原則、以質(zhì)量持續(xù)改進為根本目的、項目為主線、雙導師(校、企)跟蹤指導、學生為主體、新工科能力培養(yǎng)、科學合理考核”為基本特征的實踐課程教學新模式,該模式較好地提升了學生工程實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和綜合素質(zhì)。

參考文獻:

[1]鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動[J].高等工程教育研究,2017.3:1-6

[2]陳建義.基于“新工科”的“過程流體機械”教學方法研究[J].教育教學論壇,2017.48:154-156

[3]葉民,孔寒冰,張煒.新工科:從理念到行動[J].高等工程教育研究,2018.1:24-31

[4]馮梅琳,何學文,羅小燕,周賢娟.基于CDIO理念的測控專業(yè)實踐教學創(chuàng)新體系[J].實驗室研究與探索,2014.4:180-184

作者:賓志燕 李 煒 周堅和 單位:廣西科技大學計算機科學與通信工程學院