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摘要：在新工科背景下，针对传统实践课程教学存在问题，在微观层面结合新工科人才培养目标及CDIO教育理念，改革和创新实践课程教学模式。论文从课程学生能力培养目标、实践教学内容、项目驱动、多样化的教学方法、立体化、多层面的课程评价方式、课程教学效果反馈等方面对改革后的模式进行了详尽的介绍，实践证明，该实践课程教学能切实有效地提高学生的创新和工程实践能力。
关键词：新工科；CDIO教育理念；实践课程；教学设计与实践
本文引用格式：宾志燕,等.新工科背景下基于CDIO理念的实践课程教学设计与实践[J].教育现代化,2019,6(16):174-176.
新工科（Emerging Engineering Education,3E)是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向[1]。新工科人才培养目标是使学生在个人能力方面具备知识学习与应用能力、思维判断与分析能力、工程设计与实践能力、创造创新能力等[2,3]，在团队能力方面具备表达与交流能力、团队合作能力、情绪控制和管理能力[4,5]，在全局意识方面具备跨学科思维能力、全球视野、领导力、系统思考能力[6]。实践课程教学是培养学生工程实践能力、创新创业能力、团队协作精神的重要环节，传统实践课程教学单一、扁平化，其教学模式、教学内容、教学方法已无法满足未来技术和产业发展对人才的需求。CDIO是近年人才培养模式改革的最新成果，强调以产业需求为导向，学生通过项目驱动的方式实现工程实践能力和综合创新能力的培养，是“做中学”和“基于项目教学和学习”的集中概括和表达[7]，因此，在新工科背景下，结合新工科人才培养目标及CDIO教育理念，创新和改革实践课程教学模式，以满足当今社会对工程创新人才的需求具有十分重要的意义。
一目前实践课程教学存在问题
1.传统实践课程教学多以单个课程验证性实验为主，综合性、设计性、创新性实践教学偏少，各课程知识点孤立，课程之间呈碎片化，缺乏连贯性和统一性。
2.实践课程评价方式不够合理、科学。现行实践课程评价主要由实践报告、操作演示、出勤情况做出总体评价，易流于形式，无法全面、科学的对学生综合能力进行评价。
3.教学方法单一，多以理论讲授和示范演示为主，多样化的实践教学手段应用较少。
4.实践教学面向新业态程度不够。新工科的提出是新业态发展的需要，紧密联系产业发展，把新产业、新技术融入到实践课程教学中，面向产业化和工程化改革实践课程教学。
5.学生工程实践、创新等综合能力培养不足。“新工科”背景下对人才能力提出了多维度和更全面的要求，当前实践课程教学的工程实践和创新性、团队协作等综合能力培养不足，导致学生解决实际工程问题能力较弱，难以真正培养出适应社会发展的创新人才。
6.教学缺乏效果反馈。教学效果反馈是教师和学生互动的一种教学活动，它把教师的教与学生的学统一，教师与学生在彼此互动中学习和共同提高，而缺乏有效教学效果的反馈，则不利于教学水平的改进、提高。
针对目前实践课程教学存在的问题，把CDIO理念和实践课程教学过程在微观层面结合，重新设计实践课程教学，切实提高学生的工程实践和创新能力。
二 基于CDIO理念的《通信电子系统综合设计项目Ⅰ》教学设计与实践
（一）明确课程教学能力培养目标
本课程属于通信工程专业集中实践课程体系中最为核心的实践课程之一，参照专业制定的人才培养规格和毕业要求，结合新工科、CDIO人才培养标准，明确课程学生能力培养目标，制定课程能力培养矩阵（表1）。课程要求学生掌握的知识、技能和素养如下：知识运用能力、熟练使用现代工具、职业规范、个人和团队沟通能力、项目管理能力。课程能力培养贯穿于CDIO项目设计到实现的完整生命周期，在项目的不同阶段有重点有针对性的强化学生能力的培养。
（二）明确课程教学内容
课程教学以学生为中心，项目为驱动。项目内容涵盖《电路分析基础》、《模拟电子技术》和《信号与系统》三门核心课程的主要知识点应用，以专项实训课程《电子制作工艺实训》、《电子线路CAD实训》为基础，并且能够与第四学期后续的《通信电子系统项目项目综合设计Ⅱ》设计内容有机衔接，起到承上启下的作用。项目以近1-2年全国大学生电子竞赛模拟电子类组别的实际比赛项目为设计蓝本，共规划出6个实训项目供学生选择，各个项目的具体任务、实现要求、必要说明及项目完成质量部分的评分标准均形成规范的教学档案。学科竞赛是在紧密结合课堂教学或新技术应用的基础上以竞赛的方式培养学生综合能力[8],将学科竞赛的内容融入到实践教学中，一方面竞赛内容能较好的联动化课程群，另一方面竞赛内容能锻炼学生综合知识的运用能力。
（三）教学实施过程
如表2所示，项目以团队合作形式进行，3-4名学生组成一个团队，团队内部需分工明确、各司其职。项目实施由以下5个阶段组成，每阶段实现相应的能力培养目标，在项目管理方面，所有团队各阶段均集中一次汇报、讨论交流，团队内建立周例会制度，并以小组、个人周日记形式不间断的向指导老师汇报项目进展及后续安排。
（1）项目布置阶段，项目开展前指导老师集中讲授项目所涉及的理论基础知识，并采用“问题式”教学方法，引导学生准确的进行项目选题。（能力培养目标点：8.2，9.2,11.2）
（2）项目方案设计阶段，在学生查阅文献资料、小组内讨论的基础上,采用“案例式、探究式”教学方法，指导学生构思与设计项目实现方案，并形成相应的项目文档，如项目可行性分析、成本分析等。（能力培养目标点：3.1,3.2,3.4,5.1,5.2,5.3）
（3）项目作品制作及调试阶段，采用“案例式”教学方法，通过多个案例分析激发学生的创新意识，提高学生运用知识分析、解决项目存在问题的能力。（能力培养目标点：3.2,3.3,5.2）
（4）项目文档整理报告撰写阶段，采用“体验式”教学方法，各团队内部组织预答辩，一方面查找问题、分析不足，另一方面在锻炼学生口头表达交流能力的同时使学生掌握一些常用辅助工具的使用，如PPT,Visio,MindManager等软件。（能力培养目标点：9.2,10.2,11.2）
（5）项目答辩验收阶段，采用“场景模拟”教学方法，真实模拟企业项目验收场景，达到提升学生工程实践能力和综合素质的目标，同时通过模拟真实的场景实现人才培养与企业需求的无缝对接。（能力培养目标点：9.2,10.2,11.2）
（四）课程评价
在课程评价形式和内容上，改变传统的单一的、扁平化的评价方式，采用立体化、多层面的课程评价方式，学生课程的最终成绩由项目完成质量（50分）、项目过程性评价（30分）、指导老师评价（10分）、团队成员互评（10分）四部分构成（如表3所示），在评价形式上，以项目完成质量成绩为主，强调过程性评价，在评价内容上，严格对照课程能力培养目标矩阵，从客观层面如项目完成质量、使用现代工具，主观层面如表达、交流能力、职业素养、项目管理能力等进行多层面的评价，实现全覆盖课程培养目标的评价学生课程学习效果。
（五）教学效果反馈
教学效果反馈是教与学的交流、互动活动，是教学中非常重要的一个环节，亦是极其容易忽视的环节。课程结束后以座谈会、调查问卷的形式获取学生对课程教学效果的反馈，对学生而言，教学反馈是对课程学习过程的反思，通过分析学习过程中存在的问题，改进学习方法，对指导教师而言，教学反馈能使教师在教学过程不断改进，从而切实有效地提高教学质量。
三 结论
针对传统实践课程教学存在的问题，根据我国高等教育发展的新形势，将新工科人才培养目标、CDIO工程教育理念与实践课程教学相结合，对实践课程教学进行重设计，以期最大化的提升教学效果，从近年的教学实践反馈来看，课程改革效果明显，学生工程实践能力、创新意识、综合素质都获得较大的提升。
参考文献
[1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.
[2]周开发，曾玉珍.新工科核心能力与教学模式探索[J].重庆高教研究，2017（3）：22-35.
[3]徐俊，王自强，施毅.引领未来产业变革的新兴工科建设和人才培养—微电子人才培养的探索与实践[J].2017(2):13-18.
[4]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017,38（2）：26-35.
[5]吴爱华，侯永峰，杨秋波，等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.
[6]钟登华.新工科：从理念到行到[J].高等工程教育研究，2018（1）：24-31.
[7]周坚和，唐培和.地方高校电子信息类专业人才CDIO多层次立体化培养模式探析.[J].高教论坛，2013（4）：35-40.
[8]张瑞成,陈至坤,王福斌.学科竞赛内容向大学生实践教学转化的探讨[J].实验技术与管理，2010.07:130-132.
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