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試點教學(xué)工作經(jīng)驗總結(jié)范文第1篇

關(guān)鍵詞：卓越計劃；CDIO；嵌入式系統(tǒng)

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2017）14-0028-03

一、引言

自進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著經(jīng)濟(jì)全球化，信息全球化的進(jìn)程不斷加快，市場對高素質(zhì)工程人才的需求不斷增長。目前，我國高等工程教育規(guī)模已達(dá)到高等教育總規(guī)模1 /3以上，躍居世界第一[1]。然而，我國培養(yǎng)的工程人才在質(zhì)量上與國外高校相比仍然相差甚遠(yuǎn)。據(jù)麥肯錫季刊載文[2]指出，我國僅僅只有10%的工科畢業(yè)生達(dá)到跨國公司的用人標(biāo)準(zhǔn)。

為了實現(xiàn)在2020年將我國建設(shè)成為創(chuàng)新型國家，2010 年國家教育部啟動了“卓越工程師培養(yǎng)計劃”（簡稱“卓越計劃”），旨在培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的各類型高質(zhì)量工程技術(shù)人才[3]。東華理工大學(xué)機電學(xué)院電子信息工程專業(yè)2013年開始實施“卓越計劃”試點班，通過借鑒世界先進(jìn)國家高等工程教育的成功經(jīng)驗，采用成熟CDIO工程教育理念實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)，系統(tǒng)改革了人才選拔和培養(yǎng)管理模式。本文是在東華理工大學(xué)卓越工程師試點班“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計”課程基礎(chǔ)上，通過實施CDIO教學(xué)模式的經(jīng)驗總結(jié)。

二、課程反思

嵌入式系統(tǒng)設(shè)計課程是電子信息工程專業(yè)高年級學(xué)生的必修主干課程，是一門綜合性強、知識覆蓋面廣、實踐性極強的課程。教師如何上好這門課，學(xué)生如何學(xué)好這門課一直是一個難題。盡管本學(xué)院一直在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進(jìn)行改革，教學(xué)內(nèi)容由原來的ARM7體系結(jié)構(gòu)更新到Cortex-M3體系結(jié)構(gòu)，并自主開發(fā)了STM32 實驗教學(xué)平臺。筆者根據(jù)多年從事 “嵌入式系統(tǒng)設(shè)計”課程的教學(xué)工作經(jīng)驗，認(rèn)為傳統(tǒng)的理論加實驗的教學(xué)模式普遍存在如下問題：

1） 理論課時多，實驗課時少。以我院電子信息工程專業(yè)為例，理論學(xué)時38學(xué)時，實驗學(xué)時16學(xué)時。在如此有限的實驗學(xué)時內(nèi)，學(xué)生的實踐能力難以得到鍛煉。

2） 實驗類型單一，每次實驗往往只是對單個知識點訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生常?！爸灰姌淠?，不見森林”，設(shè)計和開發(fā)完整嵌入式系統(tǒng)的能力弱。

3） 經(jīng)典教材缺乏，因為各個學(xué)校采用的實驗教學(xué)平臺不同，很多時候選用的教材難以與現(xiàn)有平臺配套。

4） 師資力量薄弱，大部分教師缺乏企業(yè)工作經(jīng)歷，雙師型人才匱乏。

5） 評價方式單一，僅僅依靠實驗報告及試卷成績作為評價學(xué)生能力的標(biāo)準(zhǔn)，缺乏實踐及應(yīng)用能力的考量。

傳統(tǒng)的教學(xué)體系和考核方式嚴(yán)重地束縛了工程人才質(zhì)量的提高，對該課程進(jìn)行教學(xué)模式改革勢在必行。

三、CDIO工程教育理念

CDIO全稱為 Conceive―Design―Implement―Operate（構(gòu)思―設(shè)計―實施―運作），該教育模式是由 MIT 等世界名校在2000年提出并推廣的工程教育理念，在中國最早由汕頭大學(xué)將CDIO工程教育理念引入工程教育領(lǐng)域[4]，經(jīng)過近十余年的發(fā)展已經(jīng)在上百所高校得到推廣應(yīng)用，并取得了良好效果。CDIO教育模式以真實世界的產(chǎn)品從構(gòu)思到運行的全生命周期為載體，將理論、實踐和創(chuàng)新融為一體，解決工程教育中理論與實踐脫節(jié)的問題[5]，以培養(yǎng)滿足行業(yè)需求的合格工程人才為最終目標(biāo)，CDIO 工程教育的基本理念與“卓越計劃”人才培養(yǎng)需求不謀而合。在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計教學(xué)中引入 CDIO 的工程教育理念，有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有利于學(xué)生實踐動手能力和系統(tǒng)性思維的培養(yǎng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作溝通能力和創(chuàng)新設(shè)計能力，從而實現(xiàn)卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。

四、構(gòu)建基于“卓越計劃”和CDIO 的課程教學(xué)體系

筆者依托東華理工大學(xué)教改課題嵌入式系統(tǒng)設(shè)計課程改革研究和實踐，針對傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，在“卓越計劃”系統(tǒng)框架的指導(dǎo)下，結(jié)合專業(yè)實際情況引入CDIO工程教育理念，倡導(dǎo)在培養(yǎng)優(yōu)化師資隊伍的同時，實施以實際工程項目為中心、學(xué)生自主探究式學(xué)習(xí)為主的一體化教學(xué)模式。通過“3+1”新型校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，o予學(xué)生更多參與實際工程的機會，讓學(xué)生的綜合能力更貼近市場和企業(yè)的需求。通過將嵌入式系統(tǒng)課程內(nèi)容和CDIO的工程理念緊密結(jié)合起來，以促進(jìn)學(xué)生與教師共同發(fā)展為目的，提出了如圖1所示嵌入式系統(tǒng)設(shè)計課程教學(xué)模式。

1.加強教師團(tuán)隊建設(shè)

名師出高徒，優(yōu)質(zhì)的師資隊伍是卓越工程師培養(yǎng)的人力資源基礎(chǔ)，其中CDIO 標(biāo)準(zhǔn)中第九條明確指出：必須采取行動提高教師工程實踐能力[6]，參與“卓越計劃”的高校教師的整體素質(zhì)直接關(guān)系到卓越工程師培養(yǎng)的質(zhì)量[7]。雖然擔(dān)任本專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程的教師通過科研和社會服務(wù)項目積累了一定的工程實踐經(jīng)驗，但與“卓越計劃”的需要仍然存在差距。為了保證CDIO模式在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中順利有效實施，東華理工大學(xué)機電學(xué)院主要采取如下三大措施來建設(shè)具有工程項目研發(fā)能力的“雙師型”教學(xué)團(tuán)隊。

（1）深化校企合作，引入企業(yè)兼職導(dǎo)師。為了保證課程內(nèi)與市場行業(yè)工程項目需求緊密結(jié)合，院里與電子36所、杭州三維通信有限公司、江蘇盛泰信通科技有限公司、江西聯(lián)創(chuàng)電子有限公司等共同建設(shè)嵌入式系統(tǒng)實習(xí)基地，并從這些公司聘請了近二十位兼職導(dǎo)師，主要參與課程內(nèi)容設(shè)計、課程結(jié)果評價和學(xué)生實習(xí)畢業(yè)論文指導(dǎo)。

（2）加大現(xiàn)有教師再培養(yǎng)，學(xué)院先后資助兩位教師到深圳信盈達(dá)電子有限公司完成嵌入式課程培訓(xùn)，有利于進(jìn)一步完善教師嵌入式知識結(jié)構(gòu)，引進(jìn)了市場培訓(xùn)機構(gòu)嵌入式項目培訓(xùn)經(jīng)驗。

（3）鼓勵教師進(jìn)入企業(yè)掛職鍛煉，積累實際工程經(jīng)驗，通過多渠道來提升教師工程實踐能力。

2.教學(xué)內(nèi)容體系設(shè)計

嵌入式系統(tǒng)設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容改革核心思想是以行業(yè)需求為導(dǎo)向、以真實項目為載體，圍繞理論實踐一體化CDIO教育理念，設(shè)計了以下三個模塊：嵌入式項目案例庫、課程內(nèi)容設(shè)計和課程教學(xué)方法模塊，如圖2所示，旨在培養(yǎng)具有較強的工程實踐綜合能力嵌入式領(lǐng)域?qū)I(yè)人才。

（1）嵌入式項目案例庫建設(shè)，從合作企業(yè)、教師科研項目和平時的科技創(chuàng)新競賽活動中篩選出一些有代表性的項目樣板加入嵌入式項目案例庫，這樣做有兩個優(yōu)點，一方面可以為教學(xué)提供素材，另一方面可以讓學(xué)生有一些可模仿對象，在設(shè)計嵌入式產(chǎn)品的時候可以借鑒這些樣板。到目前為止我們積累了無線點菜機、MP3播放器、數(shù)據(jù)相框、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等數(shù)十個案例。

（2）嵌入式課程是一門多學(xué)科交叉的綜合性課程，涉及到數(shù)/模電、微機原理、程序設(shè)計和操作系統(tǒng)等多學(xué)科知識，采用CDIO項目化教學(xué)可以將零散知識以項目實現(xiàn)為主線連貫起來。如選用點菜機項目作為教學(xué)案例，可將該系統(tǒng)分為若干子模塊：最小系統(tǒng)模塊、輸入模塊、無線通信模塊、輸出顯示模塊等，將硬件設(shè)計、軟件設(shè)計和項目管理等相關(guān)教學(xué)知識點融入到各模塊實現(xiàn)的過程中。

（3）本課程采用課前自主式、課中鞏固式和課后提升式教學(xué)策略。教師根據(jù)所選教學(xué)項目案例分解教學(xué)知識點，為單個知識點錄制微課視頻和準(zhǔn)備實驗樣例及參考資料，并布置學(xué)習(xí)任務(wù)，由學(xué)生課前自主式完成課前任務(wù)并給出反饋信息；課中教師主要對重點及難點知識進(jìn)行梳理并根據(jù)學(xué)生課前學(xué)習(xí)的問題組織討論，對知識點進(jìn)行鞏固；課后由學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識點實現(xiàn)并擴展課程項目相關(guān)模塊功能。

3.教學(xué)項目實施過程設(shè)計

基于CDIO進(jìn)行教學(xué)改革的最大特點是教學(xué)內(nèi)容以實際工程項目為藍(lán)本，以市場行業(yè)需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)為目標(biāo)。在整個教學(xué)項目實施過程中，學(xué)生以團(tuán)隊內(nèi)協(xié)作、團(tuán)隊間協(xié)作加競爭的方式進(jìn)行自主探究式學(xué)習(xí)，教師主要起指導(dǎo)作用，由學(xué)生完成一次構(gòu)思―設(shè)計―實施―運行的全過程[8]，教師在每個階段給予反饋和評價來促使學(xué)生在整個過程中持續(xù)改進(jìn)。要求學(xué)生以文檔形式來對各階段工作進(jìn)行總結(jié)，以提高學(xué)生文檔撰寫和知識歸納總結(jié)能力。

4.多元化評價體系

針對傳統(tǒng)單一評價模式的弊端，我們采用“過程”和“結(jié)果”兩方面相結(jié)合的多元化學(xué)習(xí)評價機制。在教學(xué)項目實施的整個過程中，采用持續(xù)性評價體系來對學(xué)生進(jìn)行考核，在項目實施的每個階段教師根據(jù)學(xué)生對團(tuán)隊及項目的貢獻(xiàn)、課前子任務(wù)的完成情況、文檔撰寫質(zhì)量、項目創(chuàng)新性、面對面答辯和課堂表現(xiàn)等做出綜合評價得分。教師對學(xué)習(xí)過程的評價，需要考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)成效等多方面的因素，激勵和引導(dǎo)學(xué)習(xí)者提高學(xué)習(xí)興趣[9]。學(xué)生在本課程結(jié)束后將在企業(yè)進(jìn)行為期一年的實習(xí)，根據(jù)用人單位的反饋信息和學(xué)生問卷調(diào)查來完成對本門課程效果評價，最后根據(jù)評價情況不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，使整個教學(xué)過程形成一個良性的閉環(huán)系統(tǒng)。

五、結(jié)語

在“卓越計劃”的框架指導(dǎo)下，借鑒成熟的CDIO工程教育理念，通過引入校企深度聯(lián)合培養(yǎng)機制，采用多元化考核機制，構(gòu)建一種基于“卓越計劃”和CDIO 的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計課程教學(xué)模式。彌補了原課程體系中工程實踐能力培養(yǎng)的不足，讓學(xué)生充分參與到項目構(gòu)思、設(shè)計、實施、運作全過程，大大激發(fā)學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)工程設(shè)計的興趣，加強了團(tuán)隊協(xié)作能力、人際溝通能力以及系統(tǒng)構(gòu)建等綜合能力的培養(yǎng)。本課程經(jīng)過近2年的實施也產(chǎn)生了一些優(yōu)秀的成果，其中包括在全國電子設(shè)計賽及江西省電子類相關(guān)競賽中獲獎20余次，提交專利申請兩項，學(xué)生發(fā)表期刊論文兩篇，這些成果有力的證實了我專業(yè)基于CDIO 的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)改革是卓有成效的。

今后，我們將進(jìn)一步加強信息化教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建，教學(xué)視頻及課件的設(shè)計與制作，教學(xué)項目案例的選取及教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，按照行業(yè)需求和企業(yè)要求制定切實可行的與其他專業(yè)課有機聯(lián)系和相互滲透的嵌入式教學(xué)體系，通過改革和探索，以期進(jìn)一步提高嵌入式系統(tǒng)設(shè)計課程的教學(xué)水平，培養(yǎng)出社會真正需要的合格工程類人才。

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