CIO-CDID理念通信專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新
時(shí)間:2022-04-06 11:53:00
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通信與電子信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用日新月異,使得社會(huì)對(duì)通信工程電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高的要求,不僅需要擁有扎實(shí)的通信理論基礎(chǔ)和多學(xué)科綜合知識(shí),更要具備較強(qiáng)的實(shí)踐技能和創(chuàng)新意識(shí),而實(shí)踐教學(xué)是實(shí)施創(chuàng)新教育的最重要環(huán)節(jié)[1]。目前,我國(guó)在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面存在諸多問(wèn)題,例如培養(yǎng)模式陳舊(教育學(xué)術(shù)化、重理論輕實(shí)踐)、課程體系僵化(專(zhuān)業(yè)設(shè)置口徑窄)、教學(xué)手段單一、評(píng)價(jià)和激勵(lì)機(jī)制不合理、缺乏創(chuàng)新環(huán)境等[2]。因而,就通信專(zhuān)業(yè)而言,必須在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行大膽改革和探索。CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果,分別指構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[3,4]。其基于“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的理念對(duì)高職教育具有很好的啟示與借鑒意義。然而CDIO是工程教學(xué)的普適模式,對(duì)于不同類(lèi)型和不同層次的高校,不能照搬照抄,要結(jié)合各自的辦學(xué)特點(diǎn),對(duì)應(yīng)不同的工程教學(xué)附加針對(duì)性的模塊[5]。依據(jù)我校通信專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)(培養(yǎng)具有實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合型通信工程技術(shù)人才),不僅要求學(xué)生能構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行復(fù)雜且具有附加值的工程產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng),而且要求具備復(fù)合型(compound)、創(chuàng)新型(innovative)和開(kāi)放型(open)特色,因而本文在CDIO基礎(chǔ)上,提出了CIO-CDIO培養(yǎng)模式,并將其引入到通信專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)中,從課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建、創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)模式的建立以及實(shí)踐教學(xué)水平評(píng)價(jià)體系的確立三個(gè)方面進(jìn)行探討。
1CIO-CDIO的課程體系與金字塔結(jié)構(gòu)的實(shí)踐教學(xué)體系
1.1CIO-CDIO課程體系的建立
在CIO-CDIO模型框架下,以實(shí)踐性和探索性的項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向,通信專(zhuān)業(yè)的CIO-CDIO課程體系包含兩個(gè)一級(jí)項(xiàng)目、六個(gè)二級(jí)項(xiàng)目和若干個(gè)三級(jí)項(xiàng)目。一級(jí)項(xiàng)目要求完整地貫穿于整個(gè)高職教學(xué)階段,使學(xué)生得到從構(gòu)思、設(shè)計(jì)到運(yùn)作的系統(tǒng)訓(xùn)練。主要由初級(jí)和高級(jí)兩部分組成:(1)初級(jí)階段在一至二年級(jí)分步驟完成。主要任務(wù)是:在了解CIO-CDIO理念的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)實(shí)例產(chǎn)品的解剖,了解其構(gòu)成與設(shè)計(jì)原理,使學(xué)生在增加感性認(rèn)識(shí)的同時(shí)了解本專(zhuān)業(yè)核心課程與產(chǎn)品的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而以未來(lái)工程師的角色定位去面對(duì)即將開(kāi)始的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí);讓學(xué)生接受初步的創(chuàng)新思維與產(chǎn)品構(gòu)思訓(xùn)練,從而體會(huì)出專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的有機(jī)整體性。(2)高級(jí)階段在畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)中分步驟完成。主要任務(wù)是:學(xué)生在完成專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)與相關(guān)項(xiàng)目訓(xùn)練后,利用所學(xué)知識(shí),就一個(gè)產(chǎn)品項(xiàng)目進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行,系統(tǒng)地經(jīng)歷一次工程實(shí)踐過(guò)程,讓學(xué)生從解決工程問(wèn)題的角度學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí),掌握工程思維方法,形成興趣。二級(jí)項(xiàng)目以相關(guān)核心課程群和能力要求為基礎(chǔ)。作為一級(jí)項(xiàng)目的支撐,二級(jí)項(xiàng)目既是對(duì)相關(guān)課程的綜合,也是對(duì)整個(gè)教學(xué)體系的補(bǔ)充,主要培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用相關(guān)知識(shí)的能力,尤其是創(chuàng)新思維與終身學(xué)習(xí)的能力。通信專(zhuān)業(yè)的二級(jí)項(xiàng)目主要包含綜合電子仿真與設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、通信綜合設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)字圖像處理設(shè)計(jì)和科技創(chuàng)新設(shè)計(jì)等內(nèi)容。三級(jí)項(xiàng)目是單門(mén)課程項(xiàng)目,即根據(jù)課程教學(xué)自身設(shè)立小規(guī)模的實(shí)踐科目,旨在加深和強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解與應(yīng)用。整個(gè)課程體系以一級(jí)項(xiàng)目為主線(xiàn),二級(jí)項(xiàng)目為支撐,三級(jí)項(xiàng)目與核心課程為基礎(chǔ),將核心課程教育與對(duì)專(zhuān)業(yè)的整體認(rèn)識(shí)統(tǒng)一起來(lái),并結(jié)合項(xiàng)目訓(xùn)練對(duì)學(xué)生的自學(xué)能力、人際和團(tuán)隊(duì)交往能力以及系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)控能力進(jìn)行整體培養(yǎng)。
1.2“基礎(chǔ)→綜合→系統(tǒng)→創(chuàng)新”分層次實(shí)踐教
學(xué)體系的構(gòu)建“基礎(chǔ)→綜合→系統(tǒng)→創(chuàng)新”的實(shí)踐教學(xué)體系,分模塊、分階段、分層次,為三層金字塔結(jié)構(gòu),旨在培養(yǎng)學(xué)生的基本、綜合和創(chuàng)新實(shí)踐能力。第一層次為基礎(chǔ)技能培養(yǎng)層。此階段主要是基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué),目的是幫助學(xué)生加深對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的理解,訓(xùn)練各種參數(shù)的測(cè)量方法和實(shí)驗(yàn)儀器的操作,掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本處理方法。第二層次是系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)層,主要為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的課程設(shè)計(jì),包括模電、數(shù)電、電路、信號(hào)與系統(tǒng)、高頻、通信原理、移動(dòng)通信等課程,目的是強(qiáng)化學(xué)生系統(tǒng)思維方法和綜合集成能力。第三層次是科技創(chuàng)新訓(xùn)練層,包括大學(xué)生訓(xùn)練計(jì)劃SRT、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、挑戰(zhàn)杯科技競(jìng)賽等,面向廣大學(xué)生,尤其是部分優(yōu)秀學(xué)生。學(xué)生可自主選題、自行完成或參加導(dǎo)師的科研課題,目的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及系統(tǒng)構(gòu)建、調(diào)控能力。
2CIO-CDIO的創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)模式
創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)是以啟發(fā)式教學(xué)和研究性學(xué)習(xí)為核心,以CIO-CDIO理念為指導(dǎo),在教學(xué)理念、培養(yǎng)模式和管理機(jī)制等方面對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行全方位的改革與創(chuàng)新。通信專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)模式可從以下幾方面著手:
2.1開(kāi)展多形式、綜合性課程教學(xué)
樹(shù)立“以學(xué)生為中心”的新觀念,引導(dǎo)學(xué)生“自主研學(xué)”,課程教學(xué)講究多形式、綜合性,例如研討式教學(xué)、探究式學(xué)習(xí)及主動(dòng)實(shí)踐學(xué)習(xí)、以項(xiàng)目為基礎(chǔ)的教學(xué)以及案例教學(xué)等[6,7],注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)過(guò)程,通過(guò)查閱文獻(xiàn)、小組討論、答辯等一系列互動(dòng)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生重視思維方式和探尋解答思路,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、綜合分析能力和思維表達(dá)能力。
2.2改革實(shí)踐教學(xué)
(1)整合實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。研究通信專(zhuān)業(yè)各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的共性,提煉其個(gè)性,整合部分課程的實(shí)驗(yàn)并單獨(dú)設(shè)課。如將模電、數(shù)電和高頻電子線(xiàn)路課程的實(shí)驗(yàn)整合成一門(mén),將信號(hào)與系統(tǒng)課程和數(shù)字信號(hào)處理課程實(shí)驗(yàn)整合成一門(mén),將通信原理課程和計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)整合成一門(mén);減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例,提高設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)比例,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐和系統(tǒng)構(gòu)思設(shè)計(jì)能力。
(2)強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放。改變傳統(tǒng)的模擬、驗(yàn)證為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,以學(xué)生為中心,全面開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,使學(xué)生可在課余時(shí)間自行開(kāi)展實(shí)驗(yàn),從而調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維和探索精神。
(3)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次的遞進(jìn)以及實(shí)驗(yàn)的不同環(huán)節(jié),分層指導(dǎo)、分類(lèi)指導(dǎo),因材施教,調(diào)動(dòng)和啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考,以培養(yǎng)學(xué)生的工程推理能力和創(chuàng)新意識(shí)。
2.3完善畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)
畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力以及專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的重要途徑和手段。目前,許多高職院校存在畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)手段不足及畢業(yè)論文選題脫離實(shí)際等問(wèn)題,對(duì)此,完全可以借鑒CDIO理念,建立CIO-CDIO能力培養(yǎng)模式,即以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向,按照構(gòu)思———系統(tǒng)的教學(xué)策劃、設(shè)計(jì)———研究方案優(yōu)化、實(shí)施———任務(wù)實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行———成果展示4個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)予以改革和完善。
2.4創(chuàng)建
CIO-CDIO實(shí)踐教學(xué)基地實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)是高職教育教學(xué)的核心項(xiàng)目。創(chuàng)建CIO-CDIO創(chuàng)新實(shí)踐中心,可為工程類(lèi)學(xué)生的科技創(chuàng)新與實(shí)踐活動(dòng)提供優(yōu)質(zhì)的公共服務(wù)平臺(tái),也是學(xué)生開(kāi)展“課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽”和“科技節(jié)”的最佳場(chǎng)所,有利于形成支持、鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展科技學(xué)術(shù)活動(dòng)的良好機(jī)制。與此同時(shí),學(xué)校要注重產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合,拓寬實(shí)習(xí)渠道,建立結(jié)合緊密的校外實(shí)習(xí)基地,進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)習(xí)教學(xué),以培養(yǎng)更多高職復(fù)合型人才。
3CIO-CDIO的實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系
在CIO-CDIO模式中,教學(xué)計(jì)劃的實(shí)施,需要教師采用合理的學(xué)生評(píng)價(jià)體系。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的評(píng)估,除了關(guān)注學(xué)科知識(shí)外,更要重視個(gè)人的基本技能、人際交往能力以及產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)的構(gòu)建能力,因而宜采用盡可能多的方式,如筆試和口試、項(xiàng)目報(bào)告、等級(jí)評(píng)定、產(chǎn)品評(píng)價(jià)、公文檔案以及自評(píng)、互評(píng)等。這些評(píng)價(jià)方法應(yīng)根據(jù)不同的情況加以應(yīng)用,如要評(píng)估學(xué)生對(duì)概念的理解,可采用筆試或口試;對(duì)學(xué)生知識(shí)創(chuàng)新和綜合能力的評(píng)估,則可以采用等級(jí)評(píng)定、產(chǎn)品評(píng)價(jià)等方法。
4結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)建立CIO-CDIO培養(yǎng)模式,通信專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)實(shí)現(xiàn)了調(diào)整和優(yōu)化,初步形成了一個(gè)具有自身特色的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),使得所培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生既具備個(gè)人技能、人際交往技能,同時(shí)又是復(fù)合型、創(chuàng)新型、開(kāi)放型通信工程技術(shù)人才,完全適應(yīng)未來(lái)國(guó)際化發(fā)展的需要。