CDIO模式高校創(chuàng)新實驗平臺建設研究
時間:2022-05-16 14:45:51
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摘要:cdio模式是工程教育改革中的一種新型教育模式。針對咸陽師范學院電學專業(yè)學生創(chuàng)新能力弱、實踐能力差的問題,構建了基于CDIO模式的創(chuàng)新實踐平臺,平臺的建立將課程內容與學生工程實踐能力很好地結合起來,通過基于問題、項目和案例的學習和實踐,培養(yǎng)學生的工程實踐能力。平臺的建設思路可為地方本科高校創(chuàng)新實踐提供參考。
關鍵詞:創(chuàng)新教育;實驗平臺;CDIO模式;電學專業(yè)
CDIO(ConceiveDesignImplementOperate)模式即構思、設計、實施和行動,是近年來國際工程教育改革的最新成果[1-3],以項目開發(fā)到項目運行后生命周期為載體,讓學生以主動的,實踐的,課程之間有機聯(lián)系的方式學習[4-6]。CDIO是麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所大學在2004年創(chuàng)立的一種基于工程教育改革的新型教育模式[7]。梁海安[8]等認為許多地方本科高校資源有限,實驗學時有限,專職實驗人員短缺,因此急需CDIO模式教育與本科創(chuàng)新實踐項目相結合。劉峻峰等[9]研究表明CDIO教學模式能夠將學生學習的主動性調動起來,在實訓教學中,該教育模式能夠激發(fā)學生的學習熱情,并且通過在“做中學”和“學中做”兩種主要方式,培養(yǎng)學生的自主學習能力和批判性思維能力。葉石勇[10]認為將CDIO教學模式引入到教學中,以項目設計為導向,以學生的實踐和合作能力培養(yǎng)為核心理念,提高了教學質量,強化了學生的個人能力和職業(yè)能力。本文以咸陽師范學院電學類專業(yè)為例,將學生課程學習內容和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、企業(yè)需求等相結合,構建了基于CDIO模式創(chuàng)新實踐平臺。
1基于CDIO模式“一二三四”人才培養(yǎng)模式
在CDIO模式創(chuàng)新教育下,針對學生學習動力缺乏、核心技術與能力不足以及較難適應企業(yè)工作這三個問題,通過創(chuàng)新教學體系與資源配置模式兩種途徑,采用優(yōu)化教學資源,加強教學管理,興趣驅動和項目引領等方法,實現(xiàn)培養(yǎng)電學工程應用人才的目標,即“一個目標,兩種途徑,三個問題,四種方法”的人才培養(yǎng)模式(圖1)。
2CDIO模式的創(chuàng)新實驗平臺建設
按照“理念先進、目標明確、特色鮮明、師資優(yōu)化、設備精良、教學優(yōu)秀”的高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學改革要求,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識的優(yōu)秀人才為目標,以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力培養(yǎng)為核心,通過以下四個平臺建設,形成了有成效的實踐教學基地。創(chuàng)新基礎實訓平臺。根據(jù)學生創(chuàng)新實踐必備的知識、能力和素質結構,構建人才培養(yǎng)的基礎實訓實驗平臺。面向大一學生,開設創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論和團隊協(xié)作課程,介紹大學生職業(yè)生涯規(guī)劃與發(fā)展等教育通識選修課;面向大二、大三學生,開設實踐指導系列講座、實踐教育通識選修課等,培養(yǎng)學生人際交往與溝通技巧能力等素養(yǎng);面向大三、大四學生,開設創(chuàng)業(yè)實踐、就業(yè)指導等實踐教育必修課和系列實訓課,培養(yǎng)學生實踐能力。實驗實訓創(chuàng)新平臺。學校搭建校內電學類創(chuàng)新技能培訓平臺,包括基礎實驗實訓模塊、課程項目提高模塊和創(chuàng)新模塊,通過該平臺的訓練,將創(chuàng)新知識與專業(yè)電學知識有效結合,使學生將創(chuàng)新知識內化為創(chuàng)新能力。校企聯(lián)合實訓平臺。在已有校內創(chuàng)新實踐教育的基礎上,依托社會企業(yè)和電學行業(yè)協(xié)會,根據(jù)社會和企業(yè)對工程科技人才的需求,建設校外企業(yè)實訓平臺,構建結構調整、多樣合作、交叉培養(yǎng)新機制和多層次一體化互助共贏的院企聯(lián)合培養(yǎng)模式。通過校外企業(yè)實訓平臺,提高了創(chuàng)新實踐課程與社會和企業(yè)的接軌程度,創(chuàng)新實踐更加具體化。在校外實訓平臺中,學校形成“教師+企業(yè)導師+學生”的雙指導教學模式,學生通過頂崗實訓、師徒傳授等途徑,了解社會和企業(yè)的產(chǎn)品譜系,以及對創(chuàng)新的具體需求,加深了對各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的認知。通過院企聯(lián)合創(chuàng)新實訓實踐教育,形成了一套行之有效的培養(yǎng)創(chuàng)新實踐型人才的模式。項目型創(chuàng)新實踐平臺。在完成了創(chuàng)新基礎知識傳授、電學專業(yè)知識和創(chuàng)新實驗、校企聯(lián)合實訓后,學校設立以項目為中心的創(chuàng)新實踐平臺。在項目型創(chuàng)新實踐平臺下,形成以“理論教學體系+模擬實訓體系+實戰(zhàn)綜合體系”為支撐的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系,師生以項目為依托,以解決電學和社會中實際問題的目的,進行創(chuàng)新實戰(zhàn)訓練。此外,學校還組織學生參加大學生電子設計競賽等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”全國大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等各級各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體驗活動,通過合作交流和相互競爭來強化學生創(chuàng)新實踐能力。通過以上四個平臺建設,依據(jù)學校實際,分析電學企業(yè)和社會的需求,歸納整理出知識點、知識單元和知識領域,制定創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)計劃。
3基于CDIO模式的課程建設和教學體系
建立與電學專業(yè)教育、通識教育緊密結合的多層次、立體化的CDIO創(chuàng)新實踐課程體系。挖掘和充實電學專業(yè)課程的創(chuàng)新實踐教育資源,在傳授專業(yè)知識過程中加強創(chuàng)新實踐教育;通過學分獎勵或者置換等政策,鼓勵有意愿的學生參加學校開設學科前沿、就業(yè)實踐指導等方面的公共課程,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐的意識;向學生開設有創(chuàng)新實踐教育的課程群,提升學生的創(chuàng)新實踐能力;對于進行創(chuàng)新實踐的學生開設提升學生綜合實踐能力的各類實踐活動課程,著重培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐實際運用能力;加強創(chuàng)新實踐課程建設,制定學分認定管理辦法,鼓勵學生選修校外優(yōu)質創(chuàng)新實踐課程;同時在教材建設以及選用過程中優(yōu)先選用具有科學性、先進性、適用性的創(chuàng)新實踐教育重點教材。經(jīng)過多年的探索和實踐,在教學理念、教學方法和教學內容上不斷改革與創(chuàng)新,通過校企結合、課內外結合、工程教育與人文精神相結合的方式實現(xiàn)電工電子基礎入門、電工電子系統(tǒng)工程設計、軟硬件綜合應用和工程創(chuàng)新,構建了“四層次三結合”(圖2)的實踐教學體系。同時,以工程實踐訓練、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生競賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目、電子競賽等方式為載體,開展專業(yè)基礎知識與實踐(構思、設計、實現(xiàn)、運作)的有效結合,引導學生深入專業(yè)興趣,激發(fā)學生在階段性過程中深化創(chuàng)新實踐的熱情和動機。
4加強師資隊伍建設
基于CDIO模式的創(chuàng)新與工程實踐人才培養(yǎng),需加強指導教師的培訓力度。首先,開展雙師型教師培養(yǎng)。學??蛇x派教師到企業(yè)掛職、培訓,采取專題培訓、交流研討等形式,增強廣大教師投入創(chuàng)新與工程實踐教育的意識和能力。其次,建立優(yōu)秀的創(chuàng)新與工程實踐導師人才庫,同時聘請各行各業(yè)優(yōu)秀人才擔任專業(yè)課、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課指導教師。第三,強調校企、師生合作。在教師培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力的同時,學校鼓勵教師采用科研項目、競賽、課程設計等形式帶動學生創(chuàng)新。學校在明確創(chuàng)新教育中校企職責、兼職教師責任的同時,加大對教師創(chuàng)新教育的支持力度。地方本科高校實驗室承擔著大學生教學實驗、課程設計實驗、畢業(yè)設計實驗、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃訓練實驗等任務,但是傳統(tǒng)的實驗內容、實驗模式與社會需求嚴重脫節(jié)。本文構建CDIO模式的創(chuàng)新實驗平臺,結合人才培養(yǎng)模式和學生特點,合理利用現(xiàn)有的實驗教學條件,將學生課程學習內容和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、企業(yè)需求等結合起來,為學生提供較好的實驗實踐平臺,強化學生的創(chuàng)新能力和實踐能力,讓畢業(yè)生都能創(chuàng)造性地構思、設計、實施、運行工程產(chǎn)品,更好地服務于社會。
作者:任神河 張輝 張小娣 劉俁彤 單位:咸陽師范學院 物理與電子工程學院