劉文進，杜文才，陳明銳，陳褒丹，周又玲

(海南大學信息科學技術學院，海南?？?70228)

據(jù)有關資料顯示，在我國培養(yǎng)的160萬年輕工程師中，只有16萬人適合在外企工作.我國工科大學的畢業(yè)生只有10%可以達到跨國公司的用人標準，而印度是25%.我國中小學教育基本就是理科生的教學模式，大學工科教育也缺乏工程方面的訓練.因此，為了使剛進入校門的新生從理科生向工科生轉變，盡早對這些新生進行工程訓練是非常必要的.電子通信工程導論是針對這一實際問題而開設的專業(yè)引導課程，它根據(jù)專業(yè)的教學要求，系統(tǒng)地和科學地解答了大一新生所需要了解的基本專業(yè)問題，因此，該課程可以幫助學生建立對電子通信工程領域的整體認識，這對專業(yè)及專業(yè)基礎課的學習將起到良好的導向作用.

CDIO(Conceive Design Implement Operate)是近年來提出的一種工程教育的新模式.它以實際工程項目的生命周期為載體，使學生在實際項目的實踐過程中，主動地將相關課程進行有機聯(lián)系.通過實際項目的設計，學生可直接體驗從構思、設計、實施與運作的完整過程.因此，將CDIO的教育理念有機地融入電子通信工程導論課程的教學當中，可使學生認識到產品與專業(yè)課程之間的有機聯(lián)系，可使他們明確專業(yè)與課程設置的目的，這對于他們今后更好地學習專業(yè)基礎及專業(yè)課程具有重要的現(xiàn)實意義;同時，它對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、團隊協(xié)助能力以及系統(tǒng)適應與調控能力也有著積極的作用.

1 以往電子通信工程導論教學當中存在的問題

電子通信工程導論課程在教學中面臨多方面的問題，課程教授的對象是剛剛進入大學一年級的新生，由于入學前不同地區(qū)中學的教學理念和教學環(huán)境存在差異，因而造成學生對電子信息和通信工程的了解程度參差不齊，加上傳統(tǒng)的導論課程教學往往是按照培養(yǎng)方案，由學科基礎到專業(yè)基礎再到專業(yè)課程，僅簡單地介紹課程之間的相互關系和泛泛地介紹課程的內容.由于缺少先驗知識，剛入校的新生可能很難接受和理解部分教學內容，因此課程很難達到預期的教學效果，學生對電子信息或通信工程專業(yè)也因此產生了抵觸情緒，這極大地影響了學生對隨后的專業(yè)課程的學習.

具體的表現(xiàn)有以下幾點:

1)導論學習與專業(yè)學習存在斷層.新生進校后一般都是學習通識課程及學科基礎課程(如英語、線性代數(shù)、電路理論等)，專業(yè)課程一般安排在大二下學期才開始，由于缺少必要的專業(yè)基礎知識和專業(yè)知識結構不完整，新生難以將今后需要學習的專業(yè)課程與當前的課程有機地聯(lián)系起來，形成一個完整的專業(yè)課程體系概念.由于學生對導論課程所涉及的專業(yè)知識的掌握程度有限，從而導致了學生對課程的學習失去了濃厚的興趣，更不用說提升學習主動性了.

2)學生學習專業(yè)的積極性不高.在對高年級學生專業(yè)課的教學過程中，很多教師都體會到學生對所涉及的電子通信領域的宏觀知識以及專業(yè)要求等缺乏足夠的認識，他們往往孤立地看待和學習某一具體的專業(yè)課程，缺乏對專業(yè)領域的一個整體認識，不能正確理解課程之間的內在聯(lián)系，從而導致了他們對相關專業(yè)課的學習毫無興趣，更談不上正確的學習方法了.

3)教學方法和方式落后.由于電子通信工程導論課程的特點是知識面廣，涉及多門專業(yè)課程的基本內容，并且電子通信工程導論課程采取的是課堂教學這樣的傳統(tǒng)教學方式，因此，教學過程中所表現(xiàn)出來的弊端更為明顯，這不但不能幫助學生建立一個完整的知識結構，而且對后續(xù)專業(yè)課的教學也起不到很好的促進作用.

2 CDIO的教育理念與電子通信工程導論課程有機融合

雖然電子通信工程導論主要是對專業(yè)課程的研究內容、基本理論和學習方法進行介紹，不要求學生掌握高深的理論，但是，在面對對電子和通信認識水平參差不齊的大一新生時，如要將導論課程講得精彩，以引起學生對專業(yè)學習的興趣，那么教師就必須在教學方法以及教學內容上進行深入的探討和必要的革新.

為了解決以往電子通信工程導論教學當中存在的問題，經(jīng)過課程組的反復討論，筆者嘗試將CDIO工程教育的理念引入到電子通信導論課程的教學當中，通過不同等級的項目，使學生理解和掌握核心課程的主要知識點，從而達到本專業(yè)主要的能力要求，并使他們在構思、設計、實現(xiàn)、運作等方面得到系統(tǒng)訓練，［1］通過運用CDIO的理念，使學生很好地了解了本專業(yè)的基本情況，使他們明確了在本科階段內專業(yè)學習的主要任務，提高了他們學習的針對性和目的性，從而較好地完成了培養(yǎng)實踐和創(chuàng)新能力及搭建合理知識結構的教學目標，這也是電子通信工程導論課程改革必須要解決的問題.

2.1 通過對電子產品的剖析，加深了學生對整體培養(yǎng)方案的理解 解決這個問題的關鍵就在于合理地設計項目，筆者認為，應在傳統(tǒng)教學的基礎上，適當引入若干具體項目的設計分析，通過剖析具有普遍性與代表性的電子產品，向學生全面介紹電子與通信工程的學科體系和專業(yè)課程計劃;同時，應在教師的指導下，通過設計和實施項目，引導學生在實踐的過程中學習新的理論知識，從而使他們掌握電子通信工程的專業(yè)性質和基本的知識結構;此外，還應通過具體的電子系統(tǒng)的實踐過程，通過對產品的構思與設計來激發(fā)學生對專業(yè)的興趣和培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維，使他們充分理解所學的專業(yè)課程不是孤立的，而是緊密聯(lián)系的和相輔相成的一個有機整體.

由于教學的對象是大一的新生，他們缺少必要的基礎知識，所以，在項目的選擇上必須充分考慮學生的接受能力，最好項目要帶有一定的趣味性，以充分激發(fā)學生的學習興趣.比如智能小車，通過剖析智能小車的結構及其所涉及的知識，使學生充分了解相關課程設置的目的和意義，通過這樣的感性認識，可使學生了解電子系統(tǒng)的構成原理與設計思路，使他們能站在系統(tǒng)的高度去思考專業(yè)課程的學習與實踐，能從一個電子或通信工程師的角度去主動思考需要學習哪些專業(yè)知識和如何面對后續(xù)的專業(yè)課程的學習.

從圖1可以看出，要完成一輛看似玩具的智能小車的設計與實現(xiàn)，其需要學習的知識幾乎涵蓋了電子、通信專業(yè)培養(yǎng)方案的所有專業(yè)課程，如需要數(shù)學、大學物理甚至化學等基礎學科的知識;電類專業(yè)三大專業(yè)基礎課程的知識(電路原理、模擬電子技術及數(shù)字電子技術與整個系統(tǒng)的各個模塊均密不可分);高頻電子技術、通信原理、電磁場以及微波技術等知識;信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、自動控制原理及數(shù)字圖像處理的知識;微機原理、單片機技術、接口技術，甚至計算機高級語言編程和數(shù)據(jù)結構的知識.

通過對智能小車的剖析，學生可以直觀地了解小車各部分所涉及的專業(yè)課程，進一步地理解專業(yè)課程的實際應用，這對他們以后的專業(yè)課學習有著非常大的幫助，同時教師也避免了空洞的說教，而且還極大地激發(fā)了學生對專業(yè)學習的興趣.

圖1 智能小車與課程關系

2.2 開展項目實踐，培養(yǎng)創(chuàng)新與合作能力 在課程的后期，增加實踐環(huán)節(jié)，將學生組成5人左右的團隊，指導學生嘗試構思并設計一個電子綜合系統(tǒng).考慮到學生還未開始專業(yè)課程的學習，尚無法完成真正意義的項目設計，所以，在實踐環(huán)節(jié)選擇了一些積木式和模塊化的實驗項目.以智能小車為例，實驗室提供了小車平臺、驅動模塊、控制模塊、通信模塊、電源模塊以及語音控制、超聲檢測等模塊，由學生根據(jù)團隊的構思，設計具有不同功能的智能小車，在此過程中，學生不需要進行具體的模塊設計，只需要利用已有的模塊進行組合，同時導師會指導各個小組不斷地完善構思和設計，最終完成系統(tǒng)的實現(xiàn).

通過實踐項目的訓練，進一步鞏固了學生對培養(yǎng)方案課程體系的理解，加強了學生對實踐環(huán)節(jié)的認識，初步培養(yǎng)了學生的工程素質;在提高學生個人能力的同時，也培養(yǎng)了學生的團隊交流和創(chuàng)新思維的能力;同時也促使學生圍繞項目，主動地獲取知識，并應用知識解決問題.

2.3 評價方法 教學評價是指以教學目標為依據(jù)，運用科學的評價標準和有效的技術手段，對教學活動的過程及其結果進行測定和衡量，并給予價值判斷［2］.各個專業(yè)的導論課程比較普遍的考核方式是在完成課程之后，由學生根據(jù)對專業(yè)的了解，選擇自己感興趣的方向，完成一篇小論文.但是，由于認識的原因，他們完成的論文往往比較空泛，甚至于論文是由通過網(wǎng)絡尋找到的若干綜述文章拼湊而成的，效果并不理想.

為此，筆者對電子通信工程導論課程的考核方法進行了相應的改革，加大了實踐環(huán)節(jié)占總成績的比例，同時在實踐環(huán)節(jié)中，對個別模塊做了一定的保留，讓學生自己進行改進，并在各組之間引入適當?shù)母傎悪C制，比如哪組的速度更快、跑動的距離更長、靈活性更好等，最后再結合各自的體會去完成最終的課程論文.這種評價方式向教師提出了更高的要求，它不但要求教師在教學過程當中必須仔細觀察學生的學習情況和及時記錄學生在實踐過程中的表現(xiàn)，而且它要求教師擔任課程教學的講授者、實踐過程的指導者以及團隊交流的協(xié)調者等多種角色.

2.4 教學效果 2010級和2011級電子信息工程與通信工程專業(yè)的改革實踐表明，電子通信工程導論的課程教學改革取得了比較良好的效果，學生通過具體項目的實踐，感性地認識了電子通信領域的基本概況，充分了解了培養(yǎng)方案的整體性以及專業(yè)基礎與專業(yè)課程之間的內在聯(lián)系，這極大地調動了他們學習專業(yè)課程的主動性和積極性，并使他們對全國大學生電子設計大賽等學科競賽產生了濃厚的興趣和期待，有部分學生甚至主動和相關教師聯(lián)系，提前進入實驗室，并開始學科競賽的前期學習和準備.

3 結束語

“CDIO”工程教學模式是目前國內進行工程類本科教育改革的一個重要方向，為此，筆者借鑒CDIO的教育理念，對電子通信工程導論的課程改革進行了有益的嘗試，實踐表明，這樣的課程改革有助于培養(yǎng)學生的設計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operation)能力，教學取得了較好的效果.今后，將進一步深化電子通信工程導論課程的教學改革，完善理論教學和實踐教學的方式與方法，以培養(yǎng)適應現(xiàn)代工程技術發(fā)展需要的電子通信人才，實現(xiàn)教學改革的最終目標.

［1］莊哲民，沈民奮.基于CDIO理念的1級項目設計與實踐［J］.高等工程教育研究，2008(6):19－22.

［2］龍躍進.基于創(chuàng)新思維教育的計算機導論教學模式的探討［J］.中國科教創(chuàng)新導刊，2010(19):167.

［3］劉振丙，黨選舉.智能科學技術導論課程的教學策略探討［J］.計算機教育，2011(15):80－82.

［4］李善壽.“CDIO”工程教學模式在實踐教學中的實施方法研究［J］.重慶科技學院學報:社會科學版，2010(20):164－166.