王波　吳茜瓊

摘 要：該文分析了傳統(tǒng)模擬電子技術(shù)課程教學(xué)模式與應(yīng)用技術(shù)大學(xué)理念的不協(xié)調(diào)性，提出建立CDIO（Conceive構(gòu)思、Design設(shè)計(jì)、Implement實(shí)施、Operate運(yùn)作）的工程教育理念，以DIG和LIG為中心的合作學(xué)習(xí)理念和以SC（studio classroom）工作室教學(xué)為主的課程教學(xué)模式，構(gòu)建了包括采取師生談話、做研討報(bào)告及完成實(shí)踐項(xiàng)目等多種形式的全程考核模式，這些措施對(duì)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)各類工科課程教學(xué)改革提供了一個(gè)爭(zhēng)論與借鑒的思想及實(shí)踐資源。

關(guān)鍵詞：CDIO SC 教學(xué)模式 應(yīng)用技術(shù)大學(xué)

中圖分類號(hào)：TNO-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）03（b）-0095-03

Abstract：Basing on the analysis of incoordination between the teaching mode of traditional analog electronic technology and the concept of university of applied technology， the CDIO （Conceive， Design， Implement， Operate） engineering education idea， the DIG （do it in groups） and LIG （learning it in groups）cooperation learning concept， and the SC（Studio Classroom） teaching mode in practice are established. Furthermore， multiple forms of the whole assessment model including taking the conversation between teachers and students performing research report， and the accomplishment of practial project are built， which provide a concept of controversy and referenceand a practical resource for various engineering course teachings reform in the University of Applied Technology.

Key Words：CDIO；SC；Teaching mode；University of Applied Technology

近幾年，在應(yīng)用技術(shù)大學(xué)理念下，課程就是一門(mén)可應(yīng)用的技術(shù)，而學(xué)生要能學(xué)以致用，必須擁有應(yīng)用的能力，包括對(duì)課程有一定的理論分析能力、熟練的專業(yè)技術(shù)實(shí)踐能力、相關(guān)的綜合素質(zhì)等，因此，對(duì)于模擬電子技術(shù)課程，筆者借鑒國(guó)外工科教育思想，提出了以CDIO（Conceive構(gòu)思、Design設(shè)計(jì)、Implement實(shí)施、Operate運(yùn)作）的工程教育理念，以DIG（do it in groups）和LIG（learningit in groups）學(xué)生中心的合作學(xué)習(xí)理念，以SC（studio classroom）工作室教學(xué)為主的課程教學(xué)模式[1]，采取包括師生談話、學(xué)生做研討報(bào)告及學(xué)生完成實(shí)踐項(xiàng)目情況等多種形式進(jìn)行全程考核模式，為應(yīng)用技術(shù)大學(xué)理念下課程教學(xué)改革做些思考和探索。

1 傳統(tǒng)的模擬電子課程教學(xué)模式現(xiàn)狀、優(yōu)缺點(diǎn)

模擬電子技術(shù)是電類專業(yè)及計(jì)算科學(xué)、通信工程等相關(guān)專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，主要研究處理模擬信號(hào)的電子電路，包括基本的分立元件電路或基本的集成電路。該課程總學(xué)時(shí)一般為65～80不等，其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)一般占總學(xué)時(shí)的20%左右，對(duì)工科學(xué)校，還配套開(kāi)設(shè)有模擬電子課程設(shè)計(jì)來(lái)加強(qiáng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，一般在模擬電子技術(shù)課程授課接近尾聲時(shí)進(jìn)行。以河南省為例，理論課是老師講授為主，實(shí)驗(yàn)課一般在學(xué)期中期開(kāi)始安排，分批進(jìn)行，每批大約10個(gè)小組，每個(gè)小組兩個(gè)或3個(gè)學(xué)生，由一個(gè)老師負(fù)責(zé)。

傳統(tǒng)模式的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)的講解可以使學(xué)生接受知識(shí)的思路比較清晰、完整；嚴(yán)格的課堂教學(xué)規(guī)范，便于衡量教師上課質(zhì)量；以教師作為整個(gè)課堂教學(xué)的驅(qū)動(dòng)力，可以保證課堂教學(xué)嚴(yán)格按計(jì)劃進(jìn)行[2]。但是此種模式還存在如下弊端：一是課堂教學(xué)的低績(jī)效。這種模式老師雖精心地準(zhǔn)備卻收效甚微，學(xué)生主要以觀眾、聽(tīng)眾的角色出現(xiàn)，主要積極表現(xiàn)是聽(tīng)、筆記、思考、想象，參與的感官相對(duì)單一，從學(xué)生的知識(shí)吸收績(jī)效角度分析，課堂上大量的時(shí)間耗費(fèi)在對(duì)學(xué)生不產(chǎn)生績(jī)效的活動(dòng)中[3]；二是教材的作用被過(guò)分強(qiáng)化，較少引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注與課程相關(guān)前沿知識(shí)動(dòng)態(tài)及應(yīng)用動(dòng)態(tài)的討論，也較少引導(dǎo)學(xué)生如何利用網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放資源來(lái)解決學(xué)習(xí)中碰到的問(wèn)題；三是忽略學(xué)生個(gè)體的責(zé)任，教師努力去準(zhǔn)備、引導(dǎo)、調(diào)動(dòng)、啟發(fā)、講解，整個(gè)課堂教師很忙，學(xué)生相對(duì)較閑，這種模式完全忽略學(xué)生作為一個(gè)學(xué)習(xí)主體應(yīng)擔(dān)負(fù)的責(zé)任；四是忽略其他綜合能力的培養(yǎng)，只強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)專業(yè)技能的培養(yǎng)，忽略學(xué)生專業(yè)以外的綜合能力的培養(yǎng)，比如文獻(xiàn)的查閱、相關(guān)專業(yè)報(bào)告寫(xiě)作、語(yǔ)言表達(dá)、合作意識(shí)、問(wèn)題辯論等，這種非專業(yè)的能力往往在工科類專業(yè)畢業(yè)生中非常缺失，嚴(yán)重影響學(xué)生個(gè)人未來(lái)的整體發(fā)展。

2 CDIO工程教育理念及SC教學(xué)模式的建立

CDIO是麻省理工學(xué)院（MIT）通過(guò)對(duì)企業(yè)的調(diào)查和實(shí)踐逐步研究完善的一種基于培養(yǎng)解決問(wèn)題能力的工程教育理念，它非常符合應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。模擬電子技術(shù)作為一門(mén)具有很強(qiáng)工程性、實(shí)踐性課程，采用CDIO工程教育理念，可以使之成為一個(gè)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)的載體，實(shí)現(xiàn)各種工程能力不同程度的培養(yǎng)。

事實(shí)上，國(guó)內(nèi)很多教育工作者對(duì)CDIO的人才培養(yǎng)的規(guī)格及思想非常認(rèn)同，只是苦于沒(méi)有找到適合現(xiàn)有教學(xué)機(jī)制下的教學(xué)方式方法及有較的教學(xué)模式。在此，筆者以洛陽(yáng)理工學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的模擬電子課程為例，提出了以學(xué)生為中心的DIG和LIG合作學(xué)習(xí)理念，并借鑒美國(guó)高校的工作室模式[4]，建立針對(duì)洛陽(yáng)理工學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)目前現(xiàn)狀的SC教學(xué)模式。

2.1 工作室配套設(shè)施

據(jù)往年情況，筆者學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)分組數(shù)在10組以內(nèi)，因此工作室配套主要以10套為標(biāo)準(zhǔn)，大概需要配備有：模擬電子實(shí)驗(yàn)箱及配套模塊、信號(hào)發(fā)生器、示波器、交流毫伏表等測(cè)試儀器（以上儀器傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室已配備），二極管、三極管及各種集成芯片等器件耗品、10臺(tái)機(jī)算機(jī)配以相關(guān)的仿真軟件及開(kāi)放無(wú)線WIFI、10個(gè)六邊形桌子。

2.2 學(xué)習(xí)模式

團(tuán)隊(duì)：全班學(xué)生分10組，每組3～5人不等，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)，通過(guò)討論、爭(zhēng)論、辯論、規(guī)劃等方式培養(yǎng)妥協(xié)、據(jù)理力爭(zhēng)、謙虛、邏輯表達(dá)、合作互動(dòng)、合作態(tài)度等團(tuán)隊(duì)精神，把學(xué)生推向?qū)W習(xí)活動(dòng)的主體，不斷提升自己的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

主題：老師給定或團(tuán)隊(duì)自己確定主題，學(xué)習(xí)主題要清晰，需解決的問(wèn)題要明確，為完成主題任務(wù)進(jìn)行團(tuán)隊(duì)方案討論及規(guī)劃。

方式：學(xué)習(xí)方式靈活開(kāi)放，可以組內(nèi)討論，可以跟老師討論，可以上網(wǎng)尋求幫助，也可以進(jìn)行仿真測(cè)試。

工作室內(nèi)學(xué)生組成小團(tuán)隊(duì)共同討論、協(xié)作完成課題，在解決課題的過(guò)程中有更多的學(xué)生提出很多新鮮的問(wèn)題，并動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐，使得學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性明顯提高，學(xué)生愿意將更多的時(shí)間花在實(shí)驗(yàn)室，專業(yè)基礎(chǔ)水平和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)比以往有了明顯提高，教師與學(xué)生間的交流與合作明顯加強(qiáng)。這種模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式的區(qū)別主要體現(xiàn)在教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程中學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)獲取方式及技能的訓(xùn)練方法上。

2.3 課堂模式

以4學(xué)時(shí)為一次課的學(xué)習(xí)單元，每個(gè)學(xué)習(xí)單元中均以完成任務(wù)解決問(wèn)題為主線，理論與實(shí)踐沒(méi)有界線，完全融合。至于怎么完成任務(wù)，采取怎么樣的方法解決問(wèn)題則由各組進(jìn)行CDIO，整個(gè)過(guò)程小組的表現(xiàn)是課程全程考核的一個(gè)方面。比如，以模擬電子第一章常用電子器件的第一個(gè)主題二極管為例，為了掌握二極管如何應(yīng)用，初學(xué)者必須解決何為二極管結(jié)構(gòu)？此種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致什么樣的特性？有多少種類的二極管及區(qū)別？二極管有什么用？如何用？通常結(jié)合什么來(lái)用？用的時(shí)候注意什么？目前與二極管相關(guān)的前沿動(dòng)態(tài)等一系列的問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題，小組必須討論實(shí)驗(yàn)方案，利用工作室內(nèi)的設(shè)施來(lái)解決這些疑問(wèn)，而且過(guò)程會(huì)有沖突爭(zhēng)論，因而調(diào)動(dòng)每一位組員參與其中，整個(gè)過(guò)程是一個(gè)科學(xué)自然的認(rèn)識(shí)過(guò)程，沒(méi)有老師填鴨式的灌輸，而是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的一個(gè)過(guò)程。為了避免學(xué)生完成進(jìn)程與課程規(guī)定學(xué)時(shí)誤差太大，老師每?jī)芍芑?學(xué)時(shí)組織全班進(jìn)行一次研討會(huì)，讓各個(gè)組報(bào)告自己組的進(jìn)程、收獲及碰到的問(wèn)題，然后在全班進(jìn)行大討論，以適當(dāng)調(diào)整各個(gè)組的進(jìn)程。

2.4 師生角色

在這種模式下，教室不再是一個(gè)演講大廳，老師不再是演講者，僅僅為了完成演講內(nèi)容而往前趕路從而局限了與學(xué)生互動(dòng)深度，教師由一個(gè)“教練”變成一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、促進(jìn)者，或者是一個(gè)“顧問(wèn)”，學(xué)生也不再是聽(tīng)眾，他們必須親自動(dòng)手，積極思索，合作探討并采取有效行動(dòng)[5]。

2.5 學(xué)習(xí)內(nèi)容變化

學(xué)生在工作室解決的問(wèn)題并不局限于教材內(nèi)容，教材只是提供一個(gè)引發(fā)問(wèn)題的源泉，由這個(gè)源泉輻射出的實(shí)際應(yīng)用都是需要學(xué)生去思考解決的問(wèn)題，因此與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)內(nèi)容有非常大的差別。歸結(jié)起來(lái)，學(xué)習(xí)內(nèi)容涉及的問(wèn)題可分3個(gè)層次：初級(jí)應(yīng)用問(wèn)題，理論解釋問(wèn)題，綜合應(yīng)用問(wèn)題。初級(jí)應(yīng)用主要根據(jù)課程教學(xué)自身需要設(shè)立小規(guī)模實(shí)踐項(xiàng)目，旨在加深和強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解與應(yīng)用；理論解釋問(wèn)題則是學(xué)生通過(guò)小項(xiàng)目的學(xué)習(xí)實(shí)踐后的一種能力的升華；綜合應(yīng)用是整個(gè)教學(xué)體系的補(bǔ)充，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用相關(guān)知識(shí)的能力，尤其是創(chuàng)新思維能力與終生學(xué)習(xí)能力。一般以2～3個(gè)項(xiàng)目為載體，這些都是構(gòu)成過(guò)程考核的主要因素。三層次內(nèi)容，貫穿于整個(gè)教學(xué)范疇中，使學(xué)生邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐，明確了為什么要學(xué)，學(xué)了有何用，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了非專業(yè)能力的培養(yǎng)。

在教師的工作方面，教師對(duì)課程涉及三層次的內(nèi)容要有全面的掌握，并對(duì)課程涉及的前沿動(dòng)態(tài)有所了解，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程可能碰到的問(wèn)題有所預(yù)知，對(duì)學(xué)習(xí)合作過(guò)程可能出現(xiàn)的沖突要有能力協(xié)調(diào)及化解，教師在學(xué)生困頓不前時(shí)適當(dāng)給予點(diǎn)撥，同時(shí)教師對(duì)每個(gè)組的學(xué)生狀態(tài)進(jìn)行全程監(jiān)控和考核。

3 全程考核模式的構(gòu)建

對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，考核就是一個(gè)指揮棒，考核強(qiáng)調(diào)什么，學(xué)生就會(huì)注重什么。因此，考核由原先的期末一次考試定結(jié)論改變成整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程全程考核，主要分5個(gè)部分。

一是通過(guò)老師與學(xué)生的談話，了解學(xué)生對(duì)課程系統(tǒng)理論知識(shí)的掌握及對(duì)知識(shí)的解釋和表達(dá)能力，成績(jī)占10%。

二是通過(guò)每?jī)芍芤淮蔚难杏憰?huì)聽(tīng)取學(xué)生做報(bào)告，了解學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的規(guī)劃、所學(xué)知識(shí)的呈現(xiàn)、分析問(wèn)題及對(duì)問(wèn)題預(yù)見(jiàn)性的能力，成績(jī)占10%。

三是考查課堂中小組構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施及運(yùn)作等解決初級(jí)應(yīng)用問(wèn)題的能力，即小實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成情況，成績(jī)占25%。

四是通過(guò)分配給小組或小組自行設(shè)計(jì)的綜合項(xiàng)目考查學(xué)生解決綜合應(yīng)用問(wèn)題的能力，即與課程內(nèi)容相關(guān)的大工程項(xiàng)目的完成情況，成績(jī)占25%。

五是期末一個(gè)綜合的筆試，目的是督促學(xué)生對(duì)整個(gè)課程做一次系統(tǒng)的相關(guān)性分析，考查學(xué)生對(duì)整個(gè)課程知識(shí)體系的了解，成績(jī)占30%。

由于各部分考查的能力不可或缺，分?jǐn)?shù)比例分配不是一錘定音，因此學(xué)生想要過(guò)關(guān)就不能忽略任何部分，并且很多是在學(xué)習(xí)過(guò)程中考核，學(xué)生必須認(rèn)真對(duì)待每一次學(xué)習(xí)過(guò)程。此種全程的考核充分讓學(xué)生明白：學(xué)生期末拿多少分不是老師決定的，是根據(jù)他們?nèi)绾螀⑴c整個(gè)課程所決定的，想拿高分的同學(xué)就應(yīng)該積極站出來(lái)帶動(dòng)和參與到每一堂課。

4 結(jié)語(yǔ)

以CDIO工程教育理念為指導(dǎo)，以SC工作室形式為課程教學(xué)模式，以學(xué)生為中心（DIG和LIG）的合作學(xué)習(xí)方式，通過(guò)這種與傳統(tǒng)課堂截然不同在教學(xué)模式使得課堂教學(xué)的驅(qū)動(dòng)因素由教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生。通過(guò)互動(dòng)，真正解決那些學(xué)生不明白的知識(shí)，讓學(xué)生的思維始終處于思考和興奮狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的意識(shí)和創(chuàng)造的思想。這種模式，無(wú)論是在小班課還是大班課都同樣適用，希望能引起廣大教育工作者的深入探討。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙朝暉.CDIO工程教育模式下化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].化工高等教育，2011（6）：45-47.

[2] 別敦榮，李曉婷.麻省理工學(xué)院的發(fā)展歷程、教育理念及啟示[J].高等理科教育，2011（2）：52-60.

[3] 龔志起，陳柏昆，劉連新，等.國(guó)內(nèi)外土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式比較[J].高等建筑教育，2009，18（1）：12-15.

[4] JACK M. Wilson，William C. Jennings.Studio Courses： How Information Technology Is Changing the way we teach On Campus and Off [J].Proceedings of the ieee，2000，88（1）：72-80.

[5] Dai Hounsell，Noel Entwistle.Enhancing teaching-learning environments in undergraduate courses[EB/OL]. http：//www.ed.ac.uk/etl/.