龔立嬌++趙咪++蔡新紅

摘 要 根據(jù)CDIO模式的分析，通過與麻省理工學(xué)院電氣科學(xué)與工程進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)目前石河子大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)本科課程設(shè)置的問題，根據(jù)CDIO模式和具體的數(shù)據(jù)分析，重新構(gòu)建電氣工程及其自動化專業(yè)的本科課程體系。

關(guān)鍵詞 CDIO模式；電氣工程及其自動化專業(yè)；課程設(shè)置

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）24-0132-03

Study of Major Undergraduate Course System of Electrical En-gineering and Its Automation based on Concept of CDIO//LU Min，

GONG Lijiao， ZHAO Mi， CAI Xinhong

Abstract Based on CDIO model analysis， found the Shihezi Univer-

sity in electrical engineering and its automation major undergraduate curriculum problems through compared with electrical science and

engineering at the Massachusetts institute of technology， according to the CDIO mode and the specific data analysis to build the electri-cal engineering and its automation major undergraduate course system.

Key words CDIO mode； electrical engineering and its automation major； curriculum provision

1 CDIO背景介紹

電氣工程及其自動化專業(yè)隸屬于電氣類，目標(biāo)是培養(yǎng)具有電氣工程領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)技術(shù)和實(shí)踐能力，并且能在電氣工程領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、研發(fā)、運(yùn)行等工作的專業(yè)技術(shù)人員[1-2]，具有典型的工科學(xué)科特征，即理論與工程實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科[3-4]。

CDIO分別指Conceive（構(gòu)思）、Design（設(shè)計(jì)）、Im-

plement（實(shí)現(xiàn)）、Operate（運(yùn)作），是由美國麻省理工學(xué)院、瑞典查爾姆斯工業(yè)大學(xué)、皇家技術(shù)學(xué)院和林雪平大學(xué)在2000年提出的一種工程教育改革模式，經(jīng)過十幾年的發(fā)展和不斷完善，目前已經(jīng)有全球97所相關(guān)工程類高校加入，代表了新世紀(jì)國際工程教育改革的優(yōu)秀成果（IET： Engi-neering and Technology Skills & Demand in Industry Annual Survey）。CDIO這一理念的核心是強(qiáng)調(diào)工程師的工程能力必須在真實(shí)的工程實(shí)踐和解決工程問題的過程中取得，4個(gè)步驟代表了一個(gè)工業(yè)系統(tǒng)或過程的整個(gè)生命周期的所有環(huán)節(jié)[5]。

2 案例研究與比較

本文以提出CDIO理念的工程高校之一的麻省理工學(xué)院電子電氣類專業(yè)本科最新設(shè)置為例，分析該校電氣專業(yè)培養(yǎng)方案的特點(diǎn)，并與石河子大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)方案作對比，提出新的專業(yè)課程設(shè)置方案。

麻省理工學(xué)院電氣與計(jì)算機(jī)科學(xué)系核心課程設(shè)置 麻省理工學(xué)院電氣科學(xué)與工程專業(yè)最新的核心基礎(chǔ)課由2門學(xué)科入門課、3門基礎(chǔ)課（4選3）和3門專業(yè)課（4選3）組成，其中2門入門學(xué)科為實(shí)驗(yàn)課，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

從圖1可以看出，不同于傳統(tǒng)授課形式，該專業(yè)的課程設(shè)置采用實(shí)驗(yàn)→理論→實(shí)驗(yàn)的授課方式。以實(shí)驗(yàn)課程入門，可以使學(xué)生參與理論模型推導(dǎo)、歸納和驗(yàn)證環(huán)節(jié)，加強(qiáng)基礎(chǔ)概念認(rèn)知，提倡和鼓勵學(xué)生自主探索，并且通過后續(xù)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程能夠再來驗(yàn)證前期形成的理論，這樣就構(gòu)成整個(gè)學(xué)習(xí)與實(shí)踐的循環(huán)。

麻省理工學(xué)院的電氣科學(xué)與工程專業(yè)在長期的工程實(shí)踐教育中逐漸形成具有鮮明工程培養(yǎng)特色的課程體系。通過分析麻省理工學(xué)院電氣科學(xué)與工程專業(yè)課程的設(shè)置特點(diǎn)，對比目前正在實(shí)施的石河子大學(xué)電氣工程及其自動化2013級培養(yǎng)方案的專業(yè)課程設(shè)置，發(fā)現(xiàn)目前石河子大學(xué)的電氣工程及其自動化的專業(yè)設(shè)置存在“重理論、輕實(shí)踐，重專業(yè)、輕人文，重必修、輕選修”的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為：

1）培養(yǎng)計(jì)劃中工程實(shí)踐課程所占比例較小，理論與實(shí)踐課程教學(xué)相互獨(dú)立，課程銜接性較差，課程內(nèi)容較少涉及工程實(shí)際；

2）培養(yǎng)計(jì)劃中工程科學(xué)和基礎(chǔ)科學(xué)課程較少，專業(yè)技術(shù)課程比例過高，導(dǎo)致學(xué)生對于基礎(chǔ)的科學(xué)知識沒有了解；

3）輕視人文社科類課程教學(xué)，忽視學(xué)生個(gè)性的培養(yǎng)，課程計(jì)劃中人文社科類課程所占比例較小，工科學(xué)生的人文素養(yǎng)較差；

4）必修課程和選修課程比例分配不平衡，選修課程數(shù)量不足，必修課比例過高，學(xué)生自主選擇的范圍有限。

表1中列出具體的數(shù)據(jù)，并且給出調(diào)整的方向和大小。

3 我國電氣工程及其自動化專業(yè)本科課程體系模型重構(gòu)

數(shù)據(jù)分析與結(jié)論 通過表1可以看出，與CDIO模式下的培養(yǎng)計(jì)劃中各類課程在總學(xué)分中的比重相比，石河子大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)本科課程計(jì)劃的課程結(jié)構(gòu)模塊存在偏高或偏低的比例差距。這不僅反映了課程比例設(shè)置不合理，更重要的是反映了電氣工程專業(yè)在教育理念、培養(yǎng)模式等根本性問題上的差距。因此，想要實(shí)現(xiàn)電氣工程及其自動化專業(yè)本科課程體系模型的重構(gòu)，不僅僅是對課程結(jié)構(gòu)比例的調(diào)整，更重要的是對工科教育的指導(dǎo)思想和教育理念的改革。

在課程體系設(shè)計(jì)方面，目前石河子大學(xué)電氣工程專業(yè)本科課程體系還是采用傳統(tǒng)的公共基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的模式，這種模式下課程雖然是循序漸進(jìn)的，但是各個(gè)課程之間關(guān)聯(lián)性較差，理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)的聯(lián)系不夠緊密，導(dǎo)致學(xué)生理論和實(shí)踐脫節(jié)，實(shí)際工程能力較差。所以，基于CDIO理念重新設(shè)計(jì)電氣工程及其自動化專業(yè)本科課程體系，就要改變目前的課程設(shè)置模式和授課方式，將整個(gè)學(xué)科看作一個(gè)整體，按照知識接受程度規(guī)劃課程進(jìn)度，并將能力訓(xùn)練或項(xiàng)目設(shè)計(jì)交叉其中，達(dá)到理論與實(shí)踐相互結(jié)合，知識、能力和創(chuàng)新培養(yǎng)一體化。

基于CDIO理念的電氣工程及其自動化專業(yè)本科課程體系模型 分析目前培養(yǎng)計(jì)劃不足，借鑒CDIO理念，提出電氣工程及其自動化專業(yè)本科課程體系，如圖2所示。

從圖2可以看出，該課程體系模型中，從左到右是按課程或項(xiàng)目的時(shí)間進(jìn)度安排，從下到上表示可以同時(shí)開展的課程。整個(gè)課程體系模型清楚地顯示了電氣工程及其自動化專業(yè)課程結(jié)構(gòu)和課程組織形式，理論與實(shí)踐知識相互支撐的一體化課程體系。具體來說，體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

1）項(xiàng)目培養(yǎng)為主線。課程體系模型中按照系統(tǒng)化理念分為三級項(xiàng)目，其中，—級項(xiàng)目用以提供基礎(chǔ)工程的經(jīng)驗(yàn)和能力；二級項(xiàng)目為學(xué)期項(xiàng)目，主要圍繞主題內(nèi)容進(jìn)行課程群學(xué)習(xí)，并以課程群為基礎(chǔ)，推動課程計(jì)劃中—級項(xiàng)目的開展；三級項(xiàng)目屬于課程群內(nèi)課程間或課程內(nèi)的小規(guī)模設(shè)計(jì)實(shí)踐活動，可以根據(jù)課程自身的內(nèi)容和特點(diǎn)靈活安排，其目的是強(qiáng)化學(xué)生對理論知識的認(rèn)知和理解，提高學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力，促進(jìn)二級項(xiàng)目的開展。

2）圍繞核心課程的課程群。在課程組織方面，為了推動和促進(jìn)二級項(xiàng)目的實(shí)施，將電氣工程及其自動化專業(yè)的課程按照不同的主題內(nèi)容進(jìn)行組織，形成相關(guān)核心學(xué)科課程群。

4 總結(jié)

本文首先探討CDIO理念下課程結(jié)構(gòu)組織原則，并具體分析石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)本科課程計(jì)劃與CDIO標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)課程計(jì)劃相比存在的差距。通過差距分析，認(rèn)為石河子大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系應(yīng)該在課程設(shè)計(jì)、課程計(jì)劃的頂層設(shè)計(jì)和課程體系結(jié)構(gòu)要素設(shè)計(jì)三個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革。在CDIO理念的指導(dǎo)下，本文重新構(gòu)建電氣專業(yè)的課程體系模型，以系統(tǒng)化的三級項(xiàng)目為主線，與理論教學(xué)緊密結(jié)合，并按照核心課程構(gòu)建課程群，實(shí)現(xiàn)知識、能力和創(chuàng)新培養(yǎng)的一體化，理論與實(shí)踐的融合。

參考文獻(xiàn)

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