cdio工程教育论文范例6篇

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【关键词】CDIO 开放式实践教学模式 创新

一、引言

当今世界，工程人才紧缺和工程教育质量问题已成为世界瞩目的共同话题。工程教育是为国家经济建设提供工程技术人才的重要渠道。为了培养大量高素质的工程技术人才，提高国家工程教育质量，增强国际竞争力，世界各国相继进行了工程教育改革，以满足国家对人才的需要，CDIO正是在这样的背景下诞生的。在CDIO工程教育理念基础上，进行开放式实践教学模式研究，将是一种使高校工程教育培养更加成功的有效途径，亦是教育创新的一种体现。

CDIO教育，即构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）工程教育。本研究中所提到的“CDIO开放式实践教学模式研究”，是指在构建CDIO理念模式基础上，分析国内外CDIO实践教学课程对教师实践课上、课下的教学活动的影响，进而探讨CDIO理念的“1+1”开放式实践教学模式，适用范围包括各类高等院校本科、专科层次的各专业实践教育、教学工作。

二、目前研究状况水平

在CDIO实际应用方面，我国工程教育和研究起步尚晚，初时仅有少部分高校成为CDIO试点高校，省外如汕头大学机械类、土木类，浙江工业大学机械类等。值得一提的是，在试点高校中，省内仅有一所高校，即大连东软信息学院被列为CDIO试点高校。综上所述，目前国内外对CDIO相关理论进行了一定的研究和实践，但对将CDIO理念融入实践教学的开放式教学模式研究的内容不多，这也是我们迫切需要具体研究的内容。

三、研究意义及价值

部分学者提出，我国CDIO工程教育发展虽然速度快、规模大，但存在严重的工程性与创新实践性缺位现象。另据世界各国财政界领袖峰会的《2011-2012全球竞争力报告》显示，中国国际竞争力排名列全球第26位，高素质工程技术人才的匮乏是中国缺少核心竞争力的关键。

2013年，教育部高教司领导曾作题为《贯彻落实内涵式发展要求，深入推进工程教育改革》的报告，报告从高等教育内涵式发展要求、深入推进工程教育改革和推广CDIO工程教育模式等三个方面进行了详细阐述，重点论述了CDIO工程教育基本情况，并指出今天的CDIO工程教育已形成燎原之势。

高校实践教学环节作为人才培养的重要组成部分，非常有必要研究出切实有效的、有利于提升大学生CDIO工程能力的实践教学方式方法，使学生完全具备应用理论知识解决实际问题的能力。致力于培养适应现代社会发展需要的工程技术型专业人才，将CDIO教育理念引入高校工程专业实践教学中，将项目作为主线，在构建CDIO理念模式基础上，讨论开放式实践教学方法、开放式实践教学管理，建立完善的实践教学管理方法变得尤为重要。

四、浅谈开放式实践教学模式研究框架

（一）CDIO实践教学发展状况

近年来，CDIO工程教育模式已经被国内越来越多的高校和教育者采纳并认可，其“基于项目教育”和“做中学”的理念为我国高等工科教育与国际接轨提供了良好的解决途径和方案。

在CDIO理论研究方面，搜索近年国内相关文献，中国知网 以“CDIO”为关键词的文献虽有千余篇，但大多文章只是阐述CDIO理念的概念和影响。以“CDIO实践教学”作为关键词的检索页面中，共计349条相关文献。进一步分析，这些文献的研究内容可归纳为这几类：（1）CDIO教育理念下的实验课程改革；（2）以某高校某专业为试点如何进行CDIO实践教学；（3）CDIO教育理念下如何进行实验室管理。

（二）基于CDIO理念的开放式实践教学模式研究框架体系构想

1.“1+1”：一类计划，一类项目，建立CDIO 开放式实践教学的两个支点

（1）大力支持各类“学生科技作品”计划的推动；

（2）鼓励学生，大力支持“大学生创新创业实践项目”的推动。

2.CDIO 开放式实践教学模型的建立

（1）开放式实践教学中的教学内容建设（实践课程构建、实践课程网络化、开发教学资源）；

（2）在学习兴趣上高效地引导学生自主学习；

（3）开放实践项目建设。

3.CDIO 开放式实践教学管理的实施方案

（1）一体化实践教学管理；

（2）学生及教师CDIO 能力的评估与提升。

（三）高校实践教学管理体制与管理机制的协同配合

1.实践教学管理体制与管理机制的关系

2.实践教学管理体制与管理机制协同配合的必要性

可着手构建高校实践教学协同创新中心，确定实践教学的相互学习、合作、融合、协同等阶段的全面协同创新机制，促进高校实践教学的发展。

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关键词：CDIO工程教育理论 高职 机加工

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（a）-0236-02

高职院校与本科院校共同组成了我国的大学生教育队伍，是高等教育的重要组成部分，要充分重视高职院校的发展。机加工学科是高职机械专业学生的一门基础专业科目，对机加工的充分掌握能够为学生以后学习更加专业、深入的知识作保障，帮助学生更好的理解将要学习的理论知识。要改进机加工实践教学改革，CDIO工程教育理论是针对培养学生实践能力，促进学生通过自己的思考掌握专业知识，并将其运用到实践过程中能够有效的提高学生的专业素质水平，为社会的发展提供新鲜的血液。

1 CDIO工程的教育理念以及在高职机加工实训教学中的应用

1.1 CDIO工程的教育理念

CDIO工程教育理论是近年来由西方发达国家的具有权威的学者经过多年的研究和交流沟通而制定出的新的教学理念，是将学生的构思、设计、实现、运作等结合到一起，注重在教学过程中对学生以上能力的培养。高职学校为了提高教育水平，培养高素质的专业人才，要学习CDIO工程教育理论，促进CDIO理论在高职教育中的应用。根据CDIO理论的具体内容，对机加工的实践教学的改革和更新要全面的进行，从细节上入手，从课程安排上开始，制定全面的人才培养计划，并且遵从培养计划的指示，重视机加工的实践教学，提高学生在课堂学习上的参与程度，促进学生积极思考，遇到困难和难题，主要靠学生自己解决，只在必要的时候加以指点，使得学生能够提高独立解决问题的能力，使得学生的思考、创新能力增强，从而在工作岗位上，能够充分发挥自己的创新能力进行新产品的设计。

1.2 CDIO教育理念的理论指导作用

CDIO工程教育理念虽然是近几年刚出现的教育理念，其具体内涵还在起步阶段，需要通过实践不断的更新和完善，但是已经受到众多学校的关注和重视，并且应用到实践教学中，而在采用CDIO教育理念后，学校的教育水平获得提高，学生的综合素质获得提高。CDIO工程教育理念不同于我国传统的教育思想，不仅仅重视学生的学习成绩和学校中的表现，对学生在德、智、体、美、劳等方面的全面发展，更加重视对学生如何做人的培养，帮助学生树立正确的人生观、价值观，保证学生能够将学习到的知识和自己的能力运用到对社会有价值的方面。CDIO工程教育理论在高职机加工实践教学中，有效的提高了学生的学习兴趣，养成学生独立思考的习惯，从而能够提高学生解决问题的能力，使得学生在面对难题时，能够勇敢地迎难而上，运用学习的专业知识积极思考解决方法，提高学生对理论知识的理解程度。CDIO教育理念同样重视对学生的人文精神熏陶，引领学生学习和接触正能量，树立学生正确的世界观，使得学生能够将自己的能力运用到对社会有价值的方面。

1.3 “构思-设计-实现-运作”这一核心理念在高职机加工实训改革中的应用

对CDIO教育理论进行正确的理解，并且将其改进成适合我国教育环境的教育模式，促进CDIO能够更好地符合我国的社会环境，促进CDIO工程理论在高职机加工实训改革中发挥的作用。CDIO工程教育理念在机加工实践教学中的应用，可以通过培养学生独立解决问题的能力、创新意识的方式，在实践课上促进学生对成品的加工工艺、结构等充分的了解，使得学生能够获得灵感，完成自己的构思；将产品要实现的功能和结构，运用自己的创新能力进行相应的设计，做好产品的校核和改进工作；进行设计的实现步骤，收集相应的资料，确定制作工艺和流程，使得产品的制作过程能够顺利的进行；进行最终的改进和修改过程，经过老师的指导进行完善，实现CDIO理论中的运作程序。

2 基于CDIO工程教育模式下的机加工实训教学方案

2.1 构建具有CDIO理念的特色课程体系

CDIO工程教育理念不仅重视学生的学习能力和实践能力的培养，还重视学生在日常生活中的表现，确定学生树立正_的人生观和价值观。在进行实践课程的规划和制定时，结合广西机械创新大赛的比赛要求，以CDIO工程教学理念为主线，重视对学生学习兴趣的培养，采用多样的教学方式，例如，可以通过学生实际操作机床完成比赛作品等方式，提高学生在实践课堂上的参与程度。要求学生掌握基本的机械操作安全知识，保证在进行实际的操作时，能够重视自身安全，树立严谨、严肃的学习态度，在实践中实现对理论知识的进一步的掌握。

2.2 编制符合CDIO理念和企业需求的教学大纲

教学大纲是指导机加工实践课程实施的重要因素，教学大纲的制定是否科学决定着CDIO理念在机加工实践教学中的应用水平，同时也决定着高职机加工的教学水平。为了制定符合CDIO理念和企业需求的教学大纲，要深入了解学生在实际学习中遇到的问题，与学生进行深入的沟通，了解学生存在的困惑，针对学生薄弱的地方有针对性的进行教学，从而能够制定出符合CDIO理念的教学大纲，提高了学生的专业素质和学习能力，能够为企业的发展贡献出自己的能力。

2.3 合理运用多种考核方式，建立符合CDIO理念的课程考核体系

为了提高学生进行机加工学习的动力和兴趣，制定科学合理的考核方式是重要的方式。将CDIO理念运用到考核方式的制定中，不能只重视学生在理论知识的掌握程度上的考核，这样会养成学生重理论、轻实践的思想，要运用多重考核方式，对学生的各方面能力进行综合的考核，从而能够促进学生积极的进行全面的自我提高。

3 结语

CDIO工程教育理念能够有效的提高学生的综合能力，促进学生全方面的发展。机加工作为机械专业的基础学科，要重视机加工的实践教学，将CDIO教学理念运用到机加工的教学中，制定出符合我国国情的教学大纲。要重视学生实践能力和创新意识的培养，同时要对学生进行人文精神的教育，树立学生正确的人生观、价值观，促进学生能够对自身价值进行正确的认识，从而能够为将来踏上社会奠定良好的基础。

参考文献

[1] 郑洪静，严立艳.浅谈高职高专院校毕业实习的几点思考[J].科技信息，2011（24）：84.

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关键词:CDIO;案例驱动;VB程序设计

Visual Basic是一种语法简单、易学易用的程序设计语言,Visual Basic程序设计被广大高等院校选作文科类的计算机基础课程。针对文科类学生,如何提高VB课程的教学效果,一直是广大计算机教育工作者普遍关注的问题[1]。特别是近年来,高校招生人数急剧增加,各授课班级的选课人数也明显增多,使VB课程的教学效果不甚理想。以深圳大学为例,近三年来,各文科类VB授课班级的平均选课人数均超过135人,且呈逐年增多的趋势。在此背景下,“以讲授为中心”、“以教材为中心”的教学方式已不能适应时代的发展,必须引入新型的教学理念和教学方式,切实激发文科类学生的学习兴趣,提高教学质量。

作为高等工程教育的一种新型框架[2],CDIO以先进的工程教育理念、优良的实践可操作性、全面系统的课程体系、普遍适应的人才培养模式,赢得了众多高等工程院系的关注和青睐[3-4]。VB程序设计是一门工程类课程,很适合采用CDIO的教育理念和评价标准开展教学。为适应文科类VB课程教学改革的发展需要,激发学生的学习兴趣,本文以CDIO工程教育理念和评价标准为指导[5-6],探讨CDIO视野下案例驱动[7]的文科类VB课程教学方式,并介绍深圳大学VB课程的教学改革实践和取得的成果。

1CDIO的理念与标准

CDIO是以美国麻省理工学院为首的全球几十所著名大学倡导的现代工程教育框架,即构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate)的缩写。“构思”指明确客户的需求,考虑技术、企业战略和制度等因素,不断改进概念、技术和商业计划;“设计”指制定开发的产品系统所需的各种计划、图纸和算法;“实施”指把设计转变为产品的过程,包括硬件制造、软件编程、测试、检查和验证;“运行”指对产品系统的维护、优化和淘汰等。

CDIO基于经验学习模式,植根于建构主义和认知发展理论,以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。其核心理念是充分利用大学学科齐全、学习资料丰富的条件,尽可能接近工程实际,以涉及技术、经济、企业和社会的团队综合设计型大项目为主要载体,结合专业核心课程的教学,使学生在CDIO全过程中不断学习,在理论知识、个人素质,发展能力、协作能力和集社会、历史、科技于一体的大系统适应与调控能力等四方面得到全面训练。表1是指导和检验CDIO实施方向和质量的评价标准。

上述12条标准是对实施CDIO工程教育模式的指引和评价系统,中心思想是利用这些标准引导工程教育的利益相关者,依据不同社会环境中的可用资源满足工程教育的需要。其中,第1、2、3、5、7、9、11条标准是CDIO评价标准的核心,也是CDIO教育模式与其他教育改革模式的本质区别,另外5条标准则是对CDIO模式的进一步补充和丰富。

CDIO教育大纲以综合能力、素质的培养为目标,强调知识与能力的关联,而不以某一工程领域或项目中涉及的具体知识为导向,是一种通识教育。就某一门具体课程的教学而言,CDIO强调以学生为中心,要求教师以各种方式激发学生的学习兴趣,引导主动、综合型的学习,使学生通过“做中学”的方式全面、系统地掌握知识点的内涵和关联,在学会具体知识的同时切实提高应用技能。

2CDIO视野下案例驱动的VB教学研究

作为工程类课程,VB程序设计是完全可以采用CDIO的教学理念和模式的。但CDIO只是一个产品导向的教育指导原则,对运作的细节并没有硬性规范。在实施过程中,需要根据实际情况和面向对象采取灵活有效的机制。作为文科类计算机基础课程,VB程序设计的教学对象均是初次接触程序设计语言的大一学生,而各授课班级人数又较多,照搬CDIO所列出的“以团队综合设计型大项目为主要载体”的思想并不合适。

在教学实践中,我们发现文科类学生普遍善于接受感性类的知识,不习惯严格的抽象逻辑教学方式。而文科类学生教学的主要目标是“依托VB语言,让学生了解计算机程序的基本逻辑结构、工作原理和运行方式,使学生熟悉计算机解决问题的方式,培养学生的计算机语言思维方式和能力”,而不在于具体语言细节的纠缠。

案例教学直观生动,符合学生特点,容易激发学生的学习兴趣,与 CDIO 一样符合构建主义学习理论,且案例规模可大可小,在教学上具有良好的可操作性。为此,我们采用案例驱动的方式研究并实践CDIO视野下文科类学生的VB程序设计课程教学。

具体而言,CDIO视野下案例驱动的文科类VB程序设计课程教学需要考虑以下问题:

首先,从CDIO标准1出发,在教学之初给学生介绍CDIO和案例教学的理念、模式与优势,使学生充分认识并理解新教学方式与传统“以教师为中心”、“以教材为中心”教学方式的区别,让学生从心理上乐意接受并能在后续学习过程中主动参与以CDIO为导向的案例教学方式。

其次,CDIO标准3和4要求一体化的课程设置,并设计良好的概论课程。这就要求教师备课时既要精心、系统准备和选择重点突出、内容连贯、难度适中、类型多样的教学案例,从而弥补“以教材为中心”的不足,又能使整个VB课程的教学内容一体化、系统化;又要以简单、典型、有趣的案例入门,吸引学生的学习兴趣,使学生轻松了解VB程序设计的相关概念和运行方式等,高效完成CDIO标准4所要求的“工程概论”课程讲授任务。

再次,CDIO标准 9 和 10 要求教师有较高的CDIO 教学能力。这不仅要求教师善于准备合适的VB教学案例,而且能围绕案例教学的整个过程设计高效、合理的教学流程,包括案例的布置、分析、讲评、实现、测试、改进等。具体教学过程中,教师要围绕典型的教学案例,采用精讲多练、以点带面的方式,让学生理解和掌握VB程序设计的精髓,而不拘泥于VB的语法细节。同时,在案例教学过程中,教师要能灵活地引导学生从纵、横两个方面扩展教学案例,使学生主动学习,积累综合型的学习经验,达到CDIO标准7和8的要求。

此外,CDIO强调“做中学”。在教学过程中,要充分重视实验课程的教学。教师一方面要为学生的上机实验提供充分的场地和设备保证,另一方面要引导学生实现和扩展教学案例,还要加强对实验过程的管理,让学生充分体验设计―制作的过程与经验,这也是CDIO标准5和6的要求。

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关键词：CDIO；财务分析课程；诚信

1CDIO教育理念的核心思想

CDIO是一个国际性、全面性和系统性的工程教育改革模式。CDIO教育理念主张将产品研发的生命周期抽象为构思、设计、实现、运作四个阶段，建立一体化的相互支撑和有机联系的课程体系，形成一个学习载体，让学生通过主动、实践的方式进行学习。它提出三个能力大纲：第一，更深入地掌握技术基础知识；第二，领导新产品、过程或系统的开发与运行；第三，理解研究与技术发展对社会的重要性与战略影响。同时CDIO模式建立了12条标准指引工程教育改革和实践，确保对学生知识、能力和素质的培养成为一个有机的整体。

2将CDIO教育理念引入财务分析课程教学的必要性

CDIO模式自2005年引入中国以来，对中国工程教育产生了深远的影响。有关CDIO模式的研究文献和科研课题也层出不穷，文献和课题涉及CDIO的各个方面，从CDIO理念、理论到课程体系建设，从课堂教学到CDIO实践环境建设等等。然而令人遗憾地是，CDIO模式应用于财务管理专业中的研究非常少。刘名旭等（2012年）基于CDIO理念进行了财务管理专业的人才能力培养体系构建；李炜（2013年）提出以CDIO项目设计为主体、传统实践教学为补充的实践教学体系。财务分析课程是财务管理专业的核心课程，亟需新的理念进行教学改革。王莹瑞等（2012年）从重构理论知识教学模式，强化实践教学环节，创建科学评价体系和培养CDIO工程教育观念四个方面进行教学改革的有益尝试。王兰（2013年）从教学大纲构建、教学环境设定、教学方法设计、学生成绩考核办法制定四个方面对财务分析课程进行了详细的教学设计并付诸实践。从仅有的几篇文献可以看出，将CDIO教育理念引入财务管理专业人才的培养是一条新的思路，将CDIO教育理念与财务分析课程教学结合起来研究是一种有益的尝试。

3将CDIO教育理念引入财务分析课程教学的可行性

CDIO教育理念的核心思想是将产品研发的生命周期抽象为构思、设计、实现、运作四个阶段，形成一个学习载体，并将学生应具有的专业知识、能力、素质等教学培养内容以有机联系的方式融入至载体。而财务分析课程需要学生能够根据相关信息进行财务分析并撰写财务分析报告，从明确财务分析目标、制定财务分析计划和方案设计，实施财务分析方案，到最终财务分析报告的形成，非常类似产品研发的CDIO生命周期。因此，财务分析课程也可通过构造财务分析实际工作的CDIO过程进行教学设计。具体而言，开展财务分析工作，首先需要明确财务分析的目的。只有明确了财务分析的目的，才能有的放矢地开展财务分析工作，才会制定出合适的财务分析计划和方案，并得出恰当的财务分析结论。明确财务分析的目的，相当于产品研发的构思（C）阶段。其次，根据财务分析目的制定财务分析计划和方案，包括财务分析人员的组成和分工、时间进度安排、拟采用的分析方法、财务分析的具体内容等，这些相当于产品的设计（D）环节。再次，根据财务分析计划搜集财务分析信息，在此基础上进行企业战略分析，了解企业的经济状况和经济环境；通过财务报表的水平分析、垂直分析、趋势分析等会计分析方法解释和修正会计报表；针对企业的盈利能力、营运能力、偿债能力和发展能力进行财务效率分析，并采用适当的综合分析方法进行全面评价。该阶段是财务分析工作的具体执行、落实阶段，相当于产品研发的实现（I）环节。最后，对财务分析的结果进行概括和总结，形成财务分析报告，包括基本的财务情况，主要业绩和重大事项说明，存在的主要问题以及改进的措施意见等内容。要求财务分析人员对“实现”阶段完成的分部报告数据进行检查核对、文字内容进行一致性修改，形成最终的财务分析报告，这个阶段相当于产品研发的运作（O）环节。可见，类似以产品研发的CDIO生命周期为教学载体，财务分析课程也可通过构造财务分析实际工作的CDIO过程进行教学设计。

4将CDIO教育理念引入财务分析课程的教学初探

CDIO模式主要产生于工程教育领域，引入到财务分析课程中还需注意文科教育与工程教育的差别。做好财务分析工作，无疑需要专业知识和专门技能，但这并不足以保证财务工作的质量。有没有实事求是的精神和诚实守信的态度，也同样重要。美国会计学会就主张“会计专业教育不仅要强调所需的知识和技能，同时必须培养学生会计职业应有的职业道德与责任”。因此，在财务分析课程教学中，教师还应注重培养学生以诚信为核心的职业道德。此外，CDIO模式缺乏系统的能力评估和改进体系，难以为学生开发潜力、不断改进、提高能力提供指导。因此，依托于CDIO模式，引入能力成熟度模型的基本思想，将CDIO能力划分为初始级、基础级、专业级和应用级四个能力成熟度等级，以反映学生在CDIO教育中不同发展阶段的不同特征和学习内容需求。因此，基于CDIO理念，结合以诚信为核心的职业道德以及能力成熟度模型，设计全新的包含四个主要方面的财务分析教学体系尤为重要。第一，设计财务分析课程教学规范。主要结合CDIO模型进行教学大纲设计，将财务分析的主要内容同技术知识和推理能力，个人职业能力，团队协作与交流能力，在企业、社会环境下构思、设计、实现、运行财务分析工作的能力四方面结合起来，同时结合初始级、基础级、专业级和应用级四个能力成熟度等级。第二，明确财务分析课程教学条件。主要包括教学时间、教学场所、实验室要求等。第三，制定财务分析课程教案。主要包含财务分析教案的设计，尤其是教学手段和方法的设计。第四，设计财务分析课程成绩评定方法。包括自评、互评和教师评定等多种方法。

参考文献

[1]刘名旭，许世英.基于CDIO理念的财务管理专业人才能力培养体系构建[J].财会通讯，2012（3）：75-76.

[2]李炜.基于CDIO理念的应用型财务管理专业实践教学体系构建[J].财会通讯，2013（4）：55-56.

[3]王莹瑞，潘和平.财务分析课程基于CDIO理念的教学改革[J].湖北第二师范学院学报，2012（7）：122-124.

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关键词：嵌入式系统；CDIO教育理念；做中学；工程师

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）36-0153-02

嵌入式系统以应用为中心，计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统，涵盖嵌入式硬件和软件两大部分。随着信息化，智能化，网络化的发展，嵌入式系统应用将获得广阔的发展空间，其应用领域包括：工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理、POS网络、环境工程、国防与航天等。尤其是物联网时代的到来，更加推动嵌入式技术的发展和应用。

嵌入式行业的快速稳步发展，对嵌入式系统工程师的人数要求和能力要求不断提高。华清远见2013-2014年度的行业调查数据的结果显示，目前从事嵌入式开发“不到1年”和“1-2年”的工程师所占的比例依然是最大的，分别是38%和20%，占总参与调研人数的58%，对比去年增加了4个百分点，而具备相对丰富开发经验的嵌入式工程师（2年以上工作经验）则占总调研人数的42%[1]。分析得出，嵌入式企业的发展速度和专业人才的成长速度依然有一定的差距，行业内嵌入式工程师供不应求的状态扔将持续。

我国通常情况下是在工作中培养工程师，在校园里主要教授理论知识。而世界上好多大学，其中著名的麻省理工学院，瑞典皇家工学院等大学培养模式对工程师非常重视。我国经济的发展对工程师的需求越来越多，本文研究引入我国的CIDO工程教育理念，探索在校园里以CDIO工程教育模式对嵌入式系统原理和应用课程的改革和实践。

1 CDIO教育理念

CDIO是麻省理工学院等四所大学共同创立的工程教育改革模式，表示构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运行（Operate），包括三个核心文件：1个愿景、1个教学大纲、12条标准[3]。CDIO的愿景是为学生提供一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的CDIO过程的背景环境基础上的工程教育。CDIO的教学大纲对学生提出了4个层面的能力要求：基础知识、个人能力、团队协作和工作系统能力。CDIO 理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念，更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。

我国的高等教育缺少培育高级工程师的理念和实践，CDIO理念对我国工程教育课程改革具有重要的借鉴意义。2005 年起，汕头大学执行校长顾佩华教授在汕头大学工学院引入CDIO理念，开始研讨并实施，提出了 EIP-CDIO 培养模式，即职业道德（Ethics）、诚信（Integrity）和职业素质（Professionalism）与CDIO 有机结合以培养高级工程专业人才为目标的高等工程教育新模式[2]。2008年4月，教育部高等教育司发文成立“CDIO工程教育模式研究与实践课题组”。2010年4月，全国共有39所高校开展CDIO试点工作，这种规模还在继续扩大[3]。

2 CDIO理念在嵌入式系统原理和应用课程教学中的应用

2.1 嵌入式系统原理及应用课程特点、教学现状、培养目标

我院的《嵌入式系统原理及应用》基于ARM处理器，嵌入式Linux操作系统的嵌入式开发平台。课程具有综合性强，实践性强等特点。理解并掌握嵌入式系统的开发需要具备的知识有：嵌入式C语言，嵌入式Linux操作系统，嵌入式Linux应用开发，ARM处理器平台及其接口硬件开发，嵌入式Linux下常用接口的驱动开发和应用程序开发。每项知识点的掌握都需要通过在开发平台上实践、理解、消化、吸收。

以往，由于教学大纲规定了理论课和实验课各自的学时数，排课时理论课安排在教室上课，实验课学时较少。教学目的是让学生掌握抽象的理论知识，培养目标是追求知识的面面俱到，在课堂上“满堂灌”地“传授知识”，考核以期末试卷的分数决定成绩的高低，造成了学生不理解理论知识的内涵，不会把理论知识应用在实践中，考试前死记硬背知识点。许多理论知识在结合实验平台的动手编程中可以轻松理解，有些通过查资料了解的知识点也要背诵，给学生增加了额外负担，降低了学生的学习兴趣。实验教学由于学时少，学生对实验环境的调试不熟练，对开发平台理解不够透彻，即使做了几个验证性实验，对嵌入式系统的原理和应用在认识上不清楚，会打击学生学习嵌入式系统的热情，造成对嵌入式技术开发的兴趣不浓，以至于毕业后有人拒绝做嵌入式系统的开发工作。

2.2 CDIO理念的嵌入式系统原理及应用教学改革与实践

2.2.1 教学理念的改革

当今社会处于知识大爆炸的时代，想通过一学期的嵌入式原理及应用一门课程把嵌入式系统的理论知识和技术应用熟练掌握难度比较大，为使学生在有限的教学时数内灵活掌握和运用嵌入式系统的知识和技术，毕业后成为合格的嵌入式系统开发或应用工程师，需要改变传统的以“教”为主的教学理念，现在以“用”来组织教学逐渐成为高校教学的共识，向实行工程教学方向的改革。国际工程教育改革的新成果：麻省理工学院等经过四年的探索研究，创立了 CDIO 工程教育理念，目前国内外很多高校实施CDIO教育模式，如美国的麻省理工学院、宾夕法尼亚州立大学，英国的利物浦大学，贝尔法斯特女王大学，澳大利亚的悉尼大学，昆士兰理工大学等；国内的汕头大学、北京石油化工学院、燕山大学、合肥工业大学、北京科技大学、长春工业大学、昆明理工大学等高校。

结合计算机科学与技术专业的专业特色，嵌入式系统原理及应用课程的特点，在这门课上实施CDIO工程教育理念。每年安排学生到公司实习，教师到公司了解学生的实习情况，定期和公司探讨技术的发展和需求，合理调整每一轮的教学。现在课程设置上重实验环节，教学场地设在实验室，实验结合理论，以动手为主，遵照标准6、7。

2.2.2 教W内容的设计

教学内容应紧密围绕教学大纲展开，CDIO强调教学大纲的设计与培养目标的确定应与产业对学生素质和能力的要求逐项挂钩。这就要求教学内容的设计和培养目标上要紧紧围绕CDIO大纲的四个层面开展：基础知识、个体素质、团队合作能力、工作系统能力。

1）以项目为导向的教学内容

按照CDIO的培养目标，把嵌入式系统及原理的教学内容进行调整，以项目为导向的培养模式进行教学。总结理论知识，实验平台的构成，学生的学习能力，把嵌入式系统及原理的教学分成若干个项目模块，每个模块提出明确的要求，需要达到的目标，如表2所示。

表2 以项目为导向的教学内容及培养目标

[标号 项目题目 培养目标 知识 个体素质 团队合作能力 工作系统能力 1 Linux驱动程序的编写 相关的数据结构，驱动程序编写过程，加载、卸载方法 组织知识，动手实现。 互相交流，取长补短。 Linux系统的驱动程序，Linux系统的驱动工作方式。综合运用系统知识能力。 2 基于Linux的跑马灯驱动程序、应用程序的编写 GPIO口的驱动方式。 组织驱动程序的数据结构，动手实现。 互相交流，取长补短。 Linux系统驱动程序、应用程序系统调试能力。综合运用系统知识能力。 3 基于Linux的键盘驱动程序、应用程序的编写 Hd7279，数码管，GPIO口等相关知识。 组织知识，实现键盘驱动和简单的应用程序。阅读文档的能力。 互相交流，取长补短。 中断服务程序运用，代码调试，操作演示。综合运用系统知识能力。 4 简易计算器的设计 Hd7279，数码管 阅读文档，实现计算器功能 互相交流，取长补短。 中断服务程序运用，代码调试，操作演示。综合运用系统知识能力。 5 基于Linux的LCD驱动程序、应用程序的编写 S3C410控制器，OMAP3530 MCU 组织知识，实现LCD驱动和简单的应用程序。阅读文档的能力。 互相交流，取长补短。 代码调试，操作演示。综合运用系统知识能力。 6 LCD应用程序设计 Lcd画线，画弧，画圆，汉字，图片，

研究算法，阅读文档 互相交流，取长补短。 LCD屏的系统应用设计、代码调试、操作演示。综合运用系统知识能力。 7 综合设计 贪吃蛇，飞机，太空大战，五子棋，俄罗斯方块等小游戏 研究算法，阅读文档，综合能力提高 互相交流，取长补短。 系统设计、代码调试、完善设计系统、操作演示。综合运用系统知识能力。 ]

2）鼓励学生自主创新、以赛促学

经过课堂上按照CDIO的培养目标执行，学生的动手能力明显提高。掌握了项目开发的基本思路，结合实际应用鼓励学生自主创新、以赛促学。嵌入式系统课程依托各类大学生科技创新竞赛活动，建立了内容丰富的开放式第二课堂，拓展和延伸了教学空间。如通过组织、培训学生参加大学生机器人大赛、物联网设计竞赛、电子设计竞赛、嵌入式设计竞赛等科技创新活动，培养学生分析问题、解决问题的能力，以及勤于动手、团队协作和勇于创新的精神。学校还邀请企业技术骨干作为指导专家，从工程的角度向学生传授企业开发习惯、项目分析管理经验、企业开发规范等知识，并定期组织学生参加生产实训，使学生在真实的工程情境中开展学习和实践，为他们将来从事嵌入式相关领域的工作打下坚实基础。

2.2.3 “做中学”的教学方法

“做中学”是约翰・杜威提出的学习方法，认为“做中学”也就是“从活动中学”、“从经验中学”，指出：“从做中学是比从听中学更好的学习方法。” 它把学校里知识的获得与生活过程中的活动联系起来，充分体现了学与做的结合，知与行的统一。[4，5]总理曾强调“在做中学才是真学，在做中教才是真教。”嵌入式系统原理与应用的教学，改变传统的以课堂教授为主，以考试成绩评定学生成绩的考核模式。提前告知学生预习每个模块涉及的基础知识，文献资料，技术资料文档，课上提示这些基础知识在模块上的应用方法，概要讲述文献资料阅读方法。学生思考、设计模块功能，调试代码，在硬件系统上观察结果。通过调试，遇到问题反过来继续研究基础知识，精读研发用到的技术资料。这样几个模块调试下来，学生的进步很大，内心成就感满满，对系统的调试技巧熟悉得很快，接下来的模块学习主动性提高，提出问题、分析问题、解决问题的能力明显提高。嵌入式系统应用是一门综合性很强的学科，经过“做中学”的培训，学生很容易把几门相关课程联系起来，主动查找资料、主动实践，享受学习带来的乐趣。

2.2.4 考核方法的改革

CDIO的评价方法重在能力培养。[6，7]嵌入式系统原理及应用基于CDIO教育理念教学后，在考核方式上做了重要调整。考核贯穿整个教学过程，每个模块的设计思路、代码编写、调试技巧、调试能力、操作演示、设计改进、阅读技术资料能力，结合学生的实际动手能力给出全方位的评价。

3 结论

基于CDIO理念的嵌入式系统原理及应用教学，实践下来发现学生的反馈效果较好，充分调动了学生的学习主动性，动手实践能力明显提高，加强了同学间的团结合作能力，体现了以学生为主体的教学理念。

参考文献：

[1] 2013-2014（第六届）中国嵌入式开发从业人员调查报告.

[2] 顾佩华，沈民奋，李升平，等.从CDIO到EIP-CDIO――汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J]. 高等工程教育研究，2008（1）.

[3] 顾佩华，包能胜，康全礼，等.CDIO在中国（上）[J].高等工程教育研究，2012（3）.

[4] 查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3） .

[5] 查建中.工程教育改革战略“CDIO''与产学合作和国际化[J].中国大学教学，2008（5）.

cdio工程教育论文范文6

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[2]雷环，汤威颐，Crawley E F.培养创新型、多层次、专业化的工程科技人才——CDIO工程教育改革的人才理念和培养模式[J].高等工程教育研究，2009（5）：29-35.

[3][4]Crawley E F， Malmqvist J，Ostlund S，et al. Rethinking Engineering Education：The CDIO Approach，New York：Springer，2007（2）：51.

[5]刘兴丽，张凤武.工科大学生CDIO工程能力成熟度评价研究[J].黑龙江高教研究，2011（12）：124-128.

The Effects of CDIO Engineering Education Mode on the Personality Traits and the CDIO Abilities of Undergraduates

XU Yan-ping

（Shanghai Second Polytechnic University，Shanghai 201209，China）