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基于CDIO的“电子产品设计与制作”课程改革与实践

来源:榕意旅游网
课程改革 2014年第18期勇 毛翔西疆 基于CDIO的“电子产品设计与制作” 课程改革与实践 徐丽萍 摘要:以电子信息_T-程技术专业“电子产品设计与制作”课程教学改革为例,提出了课程设计的思路,进行了 基于CDIO的课程教学设计,并给出了主要教学环节的内容及教学指导建议。课程改革创新了CDIO高职教 育教学理念,实现了“做中学”CDIO工程教育模式,取得了显著的教学成效。 关键词:高职;电子产品设计;教学设计;CDIO 作者简介:徐丽萍,女,南京工业职业技术学院能源与电气工程学院副教授、高级工程师,主要研究方向为电子 与通讯。 中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1674—7747(2014)18—0025—02 当前,我国经济结构已经开始转型,特别是在 一、课程设计思路 电子信息行业领域,正在由“中国制造”向“中国 创造”转变,需要大批的创新技术应用型人才。 因此,对于旨在培养企业所需的高素质技能型人 才的高职教育来说,如何培养创新人才是迫在眉 依据电子产品设计岗位需求并综合学生已有 的知识、能力提炼工程项目,学生根据项目任务 书,按照经济的方式,在规定的时间内完成电子产 品的设计、安装调试、检测与相关设计文件编写 工作。 睫的问题。2001年,由美国麻省理工学院联合瑞 典的查尔姆斯技术大学、林克平大学以及皇家技 术学院等3所高校,共同开发的一种全新工程教 学生能够带着问题学习和实践,主动查找书 育理念和实施体系——cDIO,不失为培养创新人 才的一种较好的高职教育模式。… CDIO是英文单词构思(Conceive)、设计 (Design)、实施(Implement)、运行(Operate)的缩 写。CDIO以工程项目设计为导向,以工程能力 和资料,并进行充分的交流和研讨,在研讨中摩擦 出思维的火花,提高自主学习能力、创新能力和创 造性地解决实际工程问题的能力,凸现“做中学” 工程教育模式。|3 课程实施中突出以学生为主, 教师主要起引导作用,采用小组学习法提高学生 的团队协作能力,并从学生参与整个项目的态度、 培养为目标,通过工程项目(产品、生产流程、系 统)的构思、设计、实施和运行全过程,培养技术 知识和推理能力、个人职业技能和职业道德、人际 热情、主动思考、团队协作等方面进行过程考核。 鼓励学生创新,对于有所创新的学生,其考核成绩 可以提升一个等级,同时,通过有效的评价不断给 学生以“成功”的体验。 此外,在教学设计中注重培养学生的规范意 识、质量意识、成本意识和环保意识。 二、基于CDIO的课程教学设计 整个教学过程按照“做项目”的模式展开,通 过采用涵盖电子产品开发四个阶段(方案设计、 交往技能(团队协作和交流)及创造性地解决工 程问题的能力o[2 J南京工业职业技术学院电子信 息工程技术专业群“电子产品设计与制作”课程 是一门重要的综合性实践课程,其在培养学生电 子产品创新设计能力所需的知识、能力和素质结 构中占有十分重要的地位。CDIO教育模式的核 心思想与学校实践教育教学改革理念是异曲同工 硬件与软件设计、样机装配与测试、样机鉴定)的 教学环节来安排整个教学过程,在每个教学环节 的,因此,在“电子产品设计与制作”课程开发过 程中创造性地引人CDIO教育模式,通过近年来 的组织实施,取得了明显的教学成效。 均运用CDIO理念(构思——阅读分析、设计、实 现、运行——评审)来设计具体教学过程,让学生 jl: 私通 2014年第18期 体验电子产品从无到有的整个设计过程。 (一)方案设计 引导学生进行项目任务书的阅读与分析;使 学生了解项目的应用要求及可能调节的范围(包 括技术和制造成本)。学生还可以利用网络、图 书馆、资料室查阅专利、期刊杂志、产品手册、芯片 数据书等相关资料,了解项目所在技术领域的国 内外相关信息,以及实现项目各项指标的主要技 术手段,整理、分析、归纳资料及相关信息,提出设 计思路与初步方案。学生根据方案评审意见进行 方案修改完善,并提出最终实现项目的设计方案。 教学指导建议:教师要引导学生正确查阅资 料,并及时检查学生学习状况,方案评审主要锻炼 学生团队协作及语言表达能力。在评审中要以鼓 励为主,指出学生不足。 (二)硬件电路设计与软件设计 首先,学生根据最终方案确定的主芯片,阅读 与分析芯片资料,设计详细电路原理图,完成相关 元器件的参数分析、计算,电路设计应根据经济 性、环保性、调试与生产、元器件采购以及EMC 等方面的要求综合考虑;然后,完成印制电路板设 计,并给出采购用的元器件清单,在印制板设计的 同时,完成软件流程图及源程序设计;最后,进行 电路设计阶段评审。 教学指导建议:电路设计过程中英文芯片资 料阅读非常重要,这也是学生学习的难点,对整个 项目的完成会有很大的影响,教师要引导学生正 确学习芯片资料,增加学生“成功”体验。 (三)样机装配与调试 首先,学生按照IPC—A一610D规范完成印 制电路板的组装;其次,编写调试方案并进行调试 方案评审;再次,运用相关仪器仪表进行电路软硬 件调试;最后,完成项目功能指标及性能指标测 试,对测试结果进行分析。 教学指导建议:在装配调试过程中,遇到实际 的工程问题,需要教师引导学生正确思考。教师 可以参与到学生的讨论当中,适当给出合理的意 见和建议,及时纠正学生错误的想法,引导学生解 决难题。 课程改革 (四)样机鉴定 首先,学生应了解完成样机鉴定需要的技术 文件与工艺文件种类;然后,完善相关技术资料, 包括:电路原理图、元器件明细表、装配图、测试说 明、调试工艺文件、调试记录、技术说明;最后,教 师与学生组成样机鉴定小组,检查样机设计与制 作过程中的相关文件是否齐全、规范,样机指标测 试是否符合要求,并提出整改意见。 教学指导建议:在样机鉴定过程中,教师对学 生做得好的方面要给予充分肯定,对不足之处应 提出改进的意见和建议,要着重引导学生编制文 件中的规范意识和标准化意识。 综上所述,“电子产品设计与制作”课程中引 入CDIO理念,学生能够体验电子产品开发的整 个过程,将学到的理论知识应用于实践中,并通过 实践加深对理论知识的理解。课程的教学模式由 传统的手把手教学逐步过渡到开放教学,学生学 习由被动变为主动,思维训练由封闭转变为开放, 综合职业能力和创新能力得到大幅提高,培养了 查阅文献资料的能力、实践操作的能力、自主学习 的能力、独立思考解决问题的能力、论文写作的能 力、语言表达的能力及团队协作精神等,开阔了视 野,完善了知识结构。学生适应岗位能力得到进 一步提升,同时,在各类全国职业技能大赛及全国 大学生电子竞赛中均取得了较好的成绩。 参考文献: [1]王伟,王殿君,申爱明,等.基于CDIO人才培养模式 的机械电子工程专业实践教学体系的改革与探索 [J].安徽师范大学学报:自然科学版,2010(33):136 —138. [2]姚庆文,丁辉.高职实施“CDIO”模式的探究[J].常州 轻工职业技术学院学报,2011(3):21—25. [3]查建中.技能大赛要在“做中学”[J].职业技术教育, 2009(21、:64—65. [4]张燕君,毕卫红,齐跃峰.基于CDIO能力培养的光纤 传感课程的改革与实践[J].光学技术,2009(5):226 227. [责任编辑盛艳] 

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