徐善永　黃友銳　凌六一　唐超禮　韓濤

【摘 要】針對傳統(tǒng)的高校實驗教學(xué)模式存在的單一性、教條式和缺乏創(chuàng)新性等諸多問題，引入CDIO教育理念，提出一種基于CDIO理念的實驗教學(xué)改革及創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，采用分類別、分層次、分階段的進行的實驗、實踐教學(xué)項目，對學(xué)生進行系統(tǒng)地、全方位的知識體系覆蓋，建立全面的實驗教學(xué)體系和人才培養(yǎng)模式，深化實驗教學(xué)培養(yǎng)模式，加強學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

【關(guān)鍵詞】CDIO教育理念；實驗教學(xué)；改革

隨著我們國家和世界經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)在我國高等教育人才培養(yǎng)模式已經(jīng)嚴重滯后市場經(jīng)濟發(fā)展需求。隨著國家中長期教育改革和發(fā)展國家綱要的《關(guān)于實施高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計劃的意見》等文件出臺，國家已認識到深化改革現(xiàn)代高等教育人才培養(yǎng)模式的重要性和緊迫性，我校也展開了以“工程實踐創(chuàng)新能力”為導(dǎo)向[1]，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、提高學(xué)生創(chuàng)新能力為主的實驗實踐教育教學(xué)改革，針對傳統(tǒng)實驗教學(xué)存在的實驗內(nèi)容單一、教條式和缺乏創(chuàng)新性等諸多缺點，我們引入了CDIO實驗教育理念[2]，并根據(jù)CDIO的實踐教學(xué)方法進行實驗教學(xué)改革，建立一種全新的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

1 CDIO教育理念

CDIO是麻省理工學(xué)院創(chuàng)立的工程教育模式，CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）和運作（Operation），它改變了傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式，是現(xiàn)代工程教育教學(xué)的最新研究成果，它是為學(xué)生將想法變成現(xiàn)實的一種工程性的教育方法，即讓學(xué)生從產(chǎn)品構(gòu)思-設(shè)計-實施-運作，來完成產(chǎn)品從無到有的一系列的實現(xiàn)過程。通過實施項目來達到教學(xué)目的，將理論與實際緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的同時提升學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力。

2 原有實驗教學(xué)中存在的問題

隨著中國高等教育越來越普及，現(xiàn)在的大學(xué)生的綜合能力越來越落后于社會的發(fā)展需要，對于如何提高大學(xué)生的綜合創(chuàng)新實踐能力，如何正確認識創(chuàng)新實踐教育在高校教育中的地位，尋找出適應(yīng)社會發(fā)展要求的人才教育培養(yǎng)模式是當(dāng)前教育改革亟待解決的問題[3]。高等學(xué)校的實驗實踐教學(xué)是提升學(xué)生創(chuàng)新實踐能力最為直接有效的方法，但傳統(tǒng)的實驗實踐教學(xué)模式存在著許多不足之處。

2.1 傳統(tǒng)實驗教學(xué)不成體系

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)觀念認為實驗教學(xué)從屬于理論教學(xué)，是理論教學(xué)的輔助手段，沒有獨立的實驗教學(xué)教學(xué)體系，各門實驗課程相互獨立，不成體系，缺乏連貫性。實驗教學(xué)的考核影響力不夠，大多實驗課程的考核結(jié)果只當(dāng)成理論課程的平時分其中的參考標(biāo)準(zhǔn)之一，引起不了學(xué)生的重視，同時也打擊實驗課程老師的積極性。

2.2 實驗教學(xué)模式和內(nèi)容單一

由于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)課程大都從屬于理論課程，實驗教學(xué)學(xué)時很少，實驗項目多為理論驗證性的，缺乏綜和性、設(shè)計性的實驗教學(xué)項目。實驗教學(xué)模式大都采用“灌輸式”的教學(xué)模式，學(xué)生只是遵照老師要求，機械性使用儀器、接線和測量數(shù)據(jù)，對于實驗?zāi)康娜绾?，有沒有更優(yōu)的方法就無從談起。

2.3 為學(xué)而學(xué)，缺乏主動性

學(xué)生只是被動的按照老師要求完成實驗教學(xué)任務(wù)，學(xué)生缺乏主動性、限制了學(xué)生思維，直接導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣的缺失，從而抑制了對學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。

3 基于CDIO理念的實驗教學(xué)改革與實踐

針對上述中原有實驗教學(xué)中存在各種問題，根據(jù)我校的實際情況，結(jié)合CDIO教育思維，以實驗教學(xué)改革為導(dǎo)向，以服務(wù)學(xué)生課程實踐、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，提高學(xué)生實踐動手能力為主，探索開放式實驗教學(xué)改革及CDIO創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

3.1 實驗教學(xué)模式的改革

如圖1所示，根據(jù)CDIO教育思維[4]，建立多元化分層次的實驗教學(xué)模式。其內(nèi)容有建立多元化的開放時間、多元化的開放教學(xué)內(nèi)容、多元化的開放教育模式，改變單一的實驗教學(xué)方式，探究適應(yīng)創(chuàng)新教育要求的創(chuàng)新實驗教學(xué)方法。采用分類別、分層次、分階段的進行的實驗、實踐教學(xué)項目，對學(xué)生進行系統(tǒng)地、全方位的知識體系覆蓋，建設(shè)出先進的、全面的實驗工程教育教學(xué)體系和創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，以此來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐動手能力。

圖1 多元化分層次實驗教學(xué)模式

3.2 實驗課程內(nèi)容的改革

CDIO教學(xué)思維最大特點是讓學(xué)生在“做中學(xué)”，主要體現(xiàn)在工程實踐應(yīng)用，理論與實戰(zhàn)相結(jié)合，讓學(xué)生所學(xué)習(xí)到的理論知識應(yīng)用到具體的工程實踐中，并通過工程項目驗證所學(xué)的理論知識，加強理論知識的學(xué)習(xí)。基于CDIO教學(xué)思維法的實驗課程內(nèi)容要完全融合到具體的工程實踐應(yīng)用中[5-6]，通過設(shè)計具體的工程項目，來取代原來單一的、驗證性的實驗教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在具體的工程項目中，把學(xué)科知識與具體的工程實踐項目結(jié)合起來，通過項目的設(shè)計、實施、應(yīng)用等環(huán)節(jié)，提升學(xué)生的項目開發(fā)能力和理論分析能力。以實驗教學(xué)為基礎(chǔ)，以工程項目為依托，實現(xiàn)實驗課程內(nèi)容的多元化；以研究設(shè)計型實驗為核心，建立基于CDIO理念的實驗教學(xué)模式。因此，設(shè)置實驗課程內(nèi)容時，在實驗課程與理論課保持有機聯(lián)系的基礎(chǔ)上，建立基于工程項目應(yīng)用的實驗教學(xué)課程，實現(xiàn)跨學(xué)科、多門類實驗內(nèi)容的交匯融合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.3 創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)

創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型人才為培養(yǎng)目標(biāo)，正好與CDIO教育模式的培養(yǎng)目標(biāo)相契合[7]?；贑DIO理念培養(yǎng)創(chuàng)新型工程應(yīng)用人才滿足當(dāng)前社會發(fā)展需求，也是高等教育改革的一個趨勢。關(guān)鍵在于發(fā)揮和提高學(xué)生的主觀能動性，這樣學(xué)生才會有興趣和動力，才會有創(chuàng)造力，思路才能打開，才會有創(chuàng)新。采用“以工程項目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，要求學(xué)生根據(jù)項目要求，在教師的指導(dǎo)下，自主完成實驗的各個環(huán)節(jié)，在開始實驗前，學(xué)生必須根據(jù)項目要求，先行考慮很多實際因素，如資料查找、實驗方案設(shè)計、實驗平臺搭建、儀器調(diào)試、實驗結(jié)果記錄與處理等；教師僅負責(zé)提供咨詢、監(jiān)督、管理和考核等方面的工作。這樣才能充分發(fā)揮學(xué)生主動性，提升學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探索（下轉(zhuǎn)第57頁）（上接第29頁）精神、科研意識以及獨立思考能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新實踐能力。

4 結(jié)論

通過應(yīng)用實踐，基于CDIO理念實驗教學(xué)模式，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到極大的提高，學(xué)生的動手能力、電路分析能力和表達能力和團隊協(xié)作能力得到提升，增強了學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

【參考文獻】

[1]顧佩華.從CDIO到EIP-CDIO汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探討[J].高等工程教育研究，2008，12（1）：12-19.

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[3]王天寶，程衛(wèi)東.基于CDIO的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式研究與實踐—成都信息工程學(xué)院的工程教育改革實踐[J].高等工程教育研究，2010（1）：25-31.

[4]陳春林.基于 CDIO 教育理念的工程學(xué)科教育改革與實踐[J].教育與現(xiàn)代化，2010（1）：30-34.

[5]郝寧眉.基于創(chuàng)新性教學(xué)模式之電工電子學(xué)實習(xí)改革與實踐[J].價值工程，2011（10）：9-10.

[6]代峰燕.基于CDIO理念的測控專業(yè)綜合訓(xùn)練改革探索[J].實驗室研究與探索，2011（5）：88-90.

[7]顧佩華.重新認識工程教育：國際 CDIO 培養(yǎng)模式與方法[M].北京：高等教育出版社，2009.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]