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電子密碼鎖畢業設計總結范文1
關鍵詞：CDIO；電子技術；教學改革
作者簡介：牛小玲（1976-），女，江蘇徐州人，中國礦業大學信息與電氣工程學院，講師；王軍（1981-），男，山東曲阜人，中國礦業大學信息與電氣工程學院，講師。（江蘇 徐州 221116）
基金項目：本文系2013年中國礦業大學教育教學改革與建設基金項目（項目編號：2013G15）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0074-02
CDIO理念是美國工程院院士、麻省理工學院教授Edward Crawley提出的，CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），它讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。[1]
目前國內許多高校都根據各自的實際情況在探索基于CDIO模式的教學改革之路。[2，4]“電子技術”課程是電類專業重要的技術基礎課，其特點是課程內容知識面廣，信息量大，實踐性、應用性非常強。近幾年來，針對傳統教學模式中存在的不足，筆者采用CDIO的工程教育理念，提出了一套包括教學內容、教學方式、實驗項目和考核方式的“電子技術”教學改革方案，并已經付諸實施，達到了良好的教學效果。
一、傳統理念下“電子技術”教學存在的不足
“電子技術”課程包括模擬電子技術和數字電子技術兩大部分內容，中國礦業大學（以下簡稱“我?！保┑哪M電子技術教學學時為56學時，數字電子技術教學學時為48學時。在教學中發現，隨著電子技術的迅速發展，新技術層出不窮，而教學課時卻非常有限，傳統理念下的教學模式存在著很大的不足，主要表現在：
1.系統性問題
傳統教學模式中，兩門課程相互獨立，教學內容缺少系統關聯，學生掌握的只是一些孤立的知識點，而不是對電子技術系統應用的掌握，學生不容易真正形成綜合系統的概念。
2.目標性問題
教師按照課程大綱進行教學，只重視到了知識的傳授，忽略了工程技術能力的培養。
3.興趣性問題
每門課程內容多、課時少，如果課堂上處理不好就會使學生缺乏學習熱情，失去學習信心，很難達到預期的教學效果。
4.應用性問題
我校的實驗課和理論課配套安排，先理論，后實驗，模擬電子技術實驗和數字電子技術實驗分設24學時。由于實驗設備和實驗學時的局限，學生的實踐時間有限，甚至有的知識點沒有開設相關實驗，學生的實踐能力較差，很難將理論知識應用于工程實際。
二、“電子技術”課程改革實踐
1.以項目為主導，重組教學內容
傳統的“電子技術”授課內容都是按照教學大綱的要求，一個章節一個章節地進行詳細講解，學生只是被動接受這些孤立分散的知識點，在學過之后往往都不清楚自己所學的知識在實際中如何運用，即應用知識動手能力很差，這體現在做畢業設計拿到一個設計選題時，都不知道如何著手去做。為培養學生應用知識、分析解決問題及動手的能力，在“電子技術”教學中，筆者以一個具體的項目為主導，對“電子技術”的教學內容進行了重組。
在CDIO工程教育的實施過程中，選擇一個好的項目是整個工程教學的關鍵，所選項目要能涵蓋“電子技術”的基本教學內容，緊扣課程的重點、難點和關鍵點。模擬電子技術所涉及的主要內容有二極管及其基本電路、三極管及其電路、場效應管及其電路、運算放大器及其應用、反饋放大電路、功率放大電路、信號處理與信號產生電路、直流穩壓電源等；數字電子技術所涉及的主要內容有組合電路、時序電路、脈沖產生電路、模數轉換等。針對上述主要教學內容，筆者以“太陽能水溫水位控制系統”為應用背景，按項目所涉及的知識，將課程內容劃分成若干模塊，每個模塊又設計了若干個探索性實踐課題。開展的實踐課題及對應的知識點如下表1所示。表中模塊1是構思（conceive）過程；模塊2是設計（design）過程；實施（implement）過程均安排在各模塊實踐活動及實訓周中完成；模塊3和4是運作（operate）過程，這樣，整個CDIO的工程項目教學模式構造完成。對本項目課題中沒有涉及到的教學內容和知識點，筆者選擇了相應的案例進行教學，比如時序電路這部分內容，筆者選擇“數字鐘設計”這個案例來進行相關知識點講解。
在教學中，先給學生介紹項目要完成的功能及硬件結構構思，即模塊1的內容，然后再進行模塊2，對每個課題及相關知識點進行講解，講解完后，學生可以對各個課題進行仿真研究，同時在“開放式電子技術實訓平臺”上進行與理論教學相互配合的、逐步提升的應用性實驗和探索性實驗。
2.教學方式的改革
傳統的“電子技術”授課過程，采用的教學方法都是老師在講臺上從頭到尾講解，對重要的知識點反復強調，這樣很容易造成學生強烈的依賴心理，使學生失去好奇心和學習主動性。為激發學生的主觀能動性，筆者根據 CDIO理念研究了案例教學法和任務驅動教學法，以案例的介紹和分析為主線，將知識的重點和難點融入到案例中來講解。這種教學方法將課堂教學、查閱資料與分組討論、完成任務相結合，使學生在完成項目任務過程中自發地尋求知識和資源支持，這既鍛煉了學生自主學習的能力，又能使學生掌握開發工程系統的理論知識和技術。具體實施細則如下：
（1）案例和任務教學法。在教學過程中，筆者根據案例所涉及到的知識點提出問題，引導學生參與討論和思考，激發學生的好奇心和挑戰欲。比如，在講解時序電路這個內容時，筆者以“數字鐘設計”這個案例來進行講解，數字鐘的分和秒都是60進制，小時采用12歸1，如何設計一個60進制計數器和12歸1計數器呢？在激發起學生的興趣后開始介紹N進制計數器設計方法，講解完后，讓學生自己去設計。在此過程中，引導、指導、監督學生進行設計實踐，并進行成果展示和總結。
（2）將EWB仿真軟件引入課堂教學。在“電子技術”教學中，筆者增加了學習過程的開放性，將EWB仿真軟件引入課堂，學生可自行選擇對其設計的電路進行仿真，來了解設計正確與否。另外，在介紹一些集成器件的功能及應用時，也可采用EWB進行仿真演示，讓學生更直觀地了解其功能及使用方法。
3.優化實驗項目，突出實際應用
傳統的電子技術實驗項目多是一些驗證性實驗，如單管放大電路、反饋放大電路、運放構成的線性電路等，都是理論知識的簡單驗證。即使是設計性實驗，也是一些孤立的實驗項目，如數字密碼鎖設計、全加器設計等，這些實驗都有固定的步驟和設計方法，學生做完實驗后覺得索然無味。為此，筆者對實驗內容進行優化，實驗項目直接面向工程設計，培養學生的硬件電路系統設計能力。以“太陽能水溫水位控制系統”為背景，將模塊2中的每個課題的設計電路都融合在電子技術實驗項目中，學生設計完電路后可以在實驗時間去實驗室搭建電路，利用實驗室提供的儀器儀表調試電路，有問題可以和實驗指導老師交流解決。在課程和實驗結束后，提交“太陽能水溫水位控制系統”完整的硬件電路和仿真圖。
4.考核方式的改革
傳統的理論課考試往往主要以期末一張試卷決定課程的成績，學生只要對照課程大綱完成相應知識點的復習，就能夠獲得好的成績，無從考核學生的動手能力、解決實際問題的能力，導致知識與能力極不協調。[5]而CDIO工程教育模式強調的是學生在工作進程中的能力和素質培養，它關注的是“工作進程”而不是“課程”，因此，以筆試成績為主的評價標準已不合時宜。為此，筆者嘗試了分階段按項目任務、進度的評價方式進行，在每一個階段都按照小組完成的任務給出一個合理評價，并指出其不足之處，幫助制訂改進方案，課程結束時進行小組答辯，最終成績按“階段評價+理論筆試+小組答辯”等來進行評定。
三、結語
CDIO是一種系統的先進的教育理念和人才培養模式，使知識、能力、素質的培養緊密結合，理論、實踐、創新合為一體。[6]課程改革實踐顯示，基于CDIO模式的教學從過去的“以教師為中心，課堂為中心，傳授知識為目的”傳統教育觀念，轉變成“以學生為中心，學生學了要會用”的新觀念，使學生基于一個真實的項目背景產生學習需要，在循序漸進的認識和提高中使學生的設計性探究性活動具有可操作性，親身體驗到了“做中學”的快樂，激發了學生的學習熱情，而整個工程項目學習過程以小組方式進行鍛煉了他們的團隊合作精神，教學質量顯著提高。
參考文獻：
[1]查建中.論“做中學”戰略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）：1-6.
[2]徐吉峰.基于 CDIO 理念的 EDA課程教學模式改革與實踐[J].中國電力教育，2010，（34）：125-126.
[3]徐存東，余麗紅.基于 CDIO 理念的嵌入式系統課程教學改革的研究[J].長春理工大學學報，2011，（7）：178-180.
[4]陸繼慶，徐慶.基于 CDIO 模式的“電子技術綜合設計”課程改革[J].電氣電子教學學報，2011，33（5）：22-23.
