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CDIO教学模式在测试技术课程的应用探讨
2019-08-05 浏览量:805

张卫民  岳明明  高玄怡

(北京理工大学机械与车辆学院  北京10081)

 

摘要CDIO教学模式是近年来受到广泛关注的新颖教学模式,在测试技术教学中应用该教学模式应该是可行的。探讨了CDIO教学模式在工程测试技术中的应用,指出该教学模式对于提高学习积极性,增强动手能力,增强自学能力等方面均具有积极的意义。讨论了CDIO教学模式在工程测试技术中的实现方式。对于课程中的评分问题进行了设计,对课程环节可能遇到的其他问题也进行了阐述。

关键词CODI教学模式;测试技术;工程教育;大众文艺

近年来,随着国家“双一流”建设的深入推进,教育主管部门和各高校越发重视提高课程的教学质量。各级部门和高校教务部门均出台了一系列保障教学质量的有力措施和制度。但具体到如何提高具体课程的教学质量,还需要任课教师结合课程特点,充分借鉴吸收一些先进的教学方法、教学手段和教学模式。

工程测试技术是一门创新性很强的课程,虽然近年来该课程的教学效果取得了长足的进步,但教学效果与教学期望相比,还有很大差距。存在着理论学时过长,实验学时过短的弊端。如何激发学生的学习积极性,改善学习效果,是摆在人们面前值得思考的问题。CDIO教学模式近年来在教育界受到了重视,可否将该教学模式运用到工程测试技术课程的教学中去,是一个值得深入探讨的问题。为此,我们进行了CDIO教学模式在测试技术课程的应用探索。现将主要探索内容总结如下。

1.CDIO模式引入

CDIO教学模式的引入,对测试技术课程建设是一个不小的启发。CDIO是一种全新的教学模式,是美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等自2000年起,经多年探索而成,它强调个人的学习能力,团体协作能力等,更强调发挥学生的学习主动性。它分为构思(Conceive),设计(Design),实施(Implement)和运作(Operate)几个阶段,是工程教育的流行趋势。它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。目前,我国已有105所高校加入了“CDIO工程教育联盟”。

和传统教学模式相比,CDIO教学模式更强调学生的主动性,实践性较强。而测试技术课程也是一门实践性很强的课程,并且比较适合学生进行探索,应该是比较适合开展CDIO教学模式改革的课程。为此,我们决定开展此项研究。

在测试技术课程中可以把一些典型知识点和典型环节抽出来作为CDIO典型环节,精心具体设计几个典型题目,然后由学生自由选择。学生以小组为单位,自主讨论和设计。这样一来,教学模式再也不是以教师讲授为主,而是变成了以学生主动学习和完成任务为主。这就是所谓构思阶段Conceive。学生为完成该环节的任务可进行自主设计电路,选择传感器等。方案一旦确定,学生就可以通过查阅资料,自主学习知识。在此基础上,进一步细化,得到具体化的技术方案,这就是设计阶段Design。学生制作,实现技术方案的过程,就是具体的实施过程Implement。学生还可以进行反思和修改,总结和撰写报告等,对前期的实施情况和结果进行更新运作(Operate)。

总之,希望通过CDIO教学模式的引入,提高学生的学习积极性,提高学生的实验动手能力,提高学生参与实践教学环节的兴趣。

2.CDIO教学模式在工程测试技术中的应用

教学模式的转变是十分不容易的。在相当长时期内,工程测试技术都是一门以教师讲授为主体的课程。现在要将这样一门传统讲授性为主的课程转变为学生自主学习的课程,需要教师首先转变教学观念,甘愿由传统教学中的主角主动转变为教学中的引导者和配角。经过一段时间的磨合,至今还有一些教师不太适应这种转变。

例如在电感测试这一环节,以往都是教师从原理到技术、到应用进行系统的讲授,教师心里很有底。在改革后的CDIO教学模式中,则是教师提供产品,学生对产品进行拆装并分析其工作原理。学生要通过自学和讨论弄清楚以下内容:电感测试的基本原理,基本类型,典型产品,典型应用。任课教师总是感觉缺少对教学过程的掌控,对学生不那么放心。但教学实践表明,这种担心是多余的。要大胆相信大学生的能力。

在一些典型环节,如电阻应变测试环节,可设置“理论学时”“实验学时”两部分,CDIO实施过程中,教师可把目标预先打印成材料发给同学,首先由教师讲解基本工作原理和提示基本工作点,并预先安排几个不同的小组。学生可以凭借兴趣和愿望,参加教师预定的几个小组。小组学生通过内部讨论,进而确定方案,确定为完成任务所需要的元件材料等。最后由学生小组组长对设计方案进行总体发言,并分配给每个小组成员具体的任务。由于是新知识学习,遇到难点和搞不懂的地方,需要教师耐心讲解,引导学生进一步查找技术文献,进而通过群策群力解决问题。

任务完成后,每个同学可以对自己的工作进行总结、反思,这些内容可以反映在组长的总结报告中。

学习环节结束后,就进入考核阶段。经过任课教师的充分讨论、综合考虑和几易其稿,最终拟定的考核标准为:平时理论考核成绩占15%,平时实验考核成绩占15%,平时学生互评成绩占15%,平时教师考核成绩占15%,期末考试成绩占40%。从这里可以看出,在考核方面,我们也进行了大胆的改革,注重CDIO思想的贯彻和运用。

改变教学模式,对于一门课程而言并非轻而易举,但工程测试技术是一门实践性较强的课程,为了收到好的学习效果,必须相应做出改变。

在课程之外,还有一些开放性实验环节,供学有余力的同学进一步地深入学习。另外有的专业还有一些兴趣竞赛,如全国赛车大赛等。另外,绝大多数学生在毕业设计环节中都有涉及到测试和传感器,这都涉及到测试技术。

3.结束语

经过近年的教学实践表明,通过在测试技术课程中引入CDIO教学模式,学生的学习积极性显著提高,学生的动手能力得到了锻炼,一些学生学会了主动学习,学生的集体协作能力得到了提高。这些对于工科学生的未来发展和就业来说,都是很重要的素质。可见在工程测试技术课程中引入CDIO教学模式,是可行的,也是十分有益的。

但在看到取得的成绩的同时,也有一些基于教学实践总结出的教训。由于在CDIO教学模式中,需要以学生为主体完成学习任务;另外,学习任务又多是开放性、外延型、需要充分探索的内容。因此,在该教学模式中,必须保证学生拥有充裕的学习时间,才能保证较好的学习效果。这就要求教师要在有限的学时中,合理策划和安排CDIO的节奏,让学生在承受一定的学业压力的前提下,还能学得开心、学得愉快。

今后,我们将进一步完善现有的CDIO教学模式,不断优化教学节奏和教学环节,力争让学生学有所获。我们相信,经过师生的共同努力,工程测试技术的教学质量肯定能进一步提高。

参考文献

1. 汕头大学.“CDIO工程教育联盟”在汕头成立. https://www.stu.edu.cn/index.php?option=com_content&view=article&id=6821:cdio-&catid=37:2010-03-12-11-43-55&Itemid=88&lang=zh

2.尹向东,王娜. CDIO理念下高校实验实训教学模式改革初探. 湖南科技学院学报. 2017,Vol(38),106~107.

3.马永力,侯伶英. CDIO模式下电子技术教学研究. 湖南理工学院学报,2017,Vol(33), 106~10.

4.文辉,蒋艳英. 基于CDIO的电子电路实践教学方法初探. 教育现代化,2017,2月6期:165~167.

5.叶晓明,舒水明,陈钢等. 面向现代教学的能源动力类本科实践教学体系的改革和创新. 科教文汇,2018年第1期:76~78.

文稿来源:教育教学论坛编辑部 网址:www.jyjxlt.com 

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