基于cdio理念的电子信息类工程项目设计与实践

引言
　　cdio工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学经过四年的探索研究，创立了cdio工程教育理念，并成立了以cdio命名的国际合作组织。
　　cdio代表构思（conceive）、设计（design）、实现（implement）和运作（operate），它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。cdio培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面本文由论文联盟http://收集整理，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
　　①每专业必须有精心规划的构思、设计、实施、运行（cdio）项目导引学生对核心专业课程的学习兴趣和能力培养，并对本专业有形成较清醒的总体认识。
　　②将cdio项目按规模和范围划分为三级，1级为包含本专业主要核心课程和能力要求的项目；2级为包含一组相关核心课程、能力要求的项目；3级为单门课程内为增强该门课程能力与理解而设的项目。3级项目的设立与否及形式由各门课程大纲根据需要确定。
　　③一级项目包含本专业主要核心课程知识和能力要求，贯穿专业培养全过程。它应该能够模拟在企业和社会环境中实际产品、过程或系统的构思、设计、实施和运行过程。
　　④以三至五个2级项目为载体加强本专业核心课程的学习与应用。
　　1 以设计为导向的课程体系cdio培养计划框架
　　1.1 一级项目（系统项目） 第二年至第四年每年都有一个具体的设计和研究项目，学生分成团队4-6个人，每个团队有一个项目，如运动小车，从设计要求、功能设计、概念设计和系统设计等到制造出来；培养设计、创新、协调、沟通和领导能力，使学生有机会把知识有机的联系起来，因此学生要学会以探究方式获取知识，整个过程体现cdio。
　　1.2 二级项目（课程群项目） 二级项目是基于课程群，每个课程群都有一个项目，这些项目相当于综合性的课程设计，把相关联的课程知识有机的结合起来，使学生认识到有机和关联的知识群而不是孤立的知识点。课程群的建设与实践结合起来，消除内容重复，可减少学时数。
　　1.3 三级项目（课程项目） 每个教师都应知道自己的课程在整个专业培养体系中的作用，包括在知识和能力培养中的贡献，在构建学生的知识体系中有什么作用；每门课程涉及那些能力和知识；每门课程中应有20-30% 时间用于互动、启发式、探究式的学习，引导学生提出问题，找到解决问题的方法，提取概念和有规律性的方法；新的知识。
　　所有的项目均为团队合作项目，学生在项目进行的过程中学习探索、综合应用知识，锻炼团队精神、学习基本项目组织、管理，培养cdio能力。
　　2 基于cdio理念的电子信息类工程项目设计
　　2.1 一级项目范例——电子信息工程专业
　　2.1.1 通过《电子信息工程导论》向即将开始专业学习的一年级学生介绍基于cdio理念的教学大纲内容，使学生了解未来学习的专业课程及各种实践活动，灌输cdio注重培养学生的个人能力与协同能力，尤其是项目组织、设计、开发和实施能力，以及较强的沟通能力和协调能力的思想，从而培养学生的创新意识、协作精神和理论联系实际的学风。同时，采取请企业家上课交流和出去实习参观等方式，使学生初步了解现代企业的运转过程，了解现代企业对人才的要求，从而有目的的、系统的规划未来的学业。
　　2.1.2 在指导老师组的指导下，每个学生项目团队选择一个具体项目或题目，从市场分析、技术需求分析开始，先做项目的概念设计与总体设计，在此基础上做系统设计、机械结构设计、电气与传动设计等，直至到最后制造、装配与调试，体验产品开发的整个实践过程。

　　2.1.3 在整个一级项目的实践过程中，要求学生以创新思维的理念，团队合作的方式，在导师组的指导下体验cdio改革与实践中的各个环节，并通过后续课程与项目的学习及实践等，不断完善项目的构思与设计，为未来专业化的构思、设计、实现、操作打好坚实的基础。
　　整个一级项目开放型教学实践，使学生有机会把知识有机的联系起来，学会以探究方式获取知识和运用知识的能力。
　　2.2 一体化工程项目设计范例——运动小车 运动小车是全国大学生电子设计竞赛的一个经典题目，全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛也如火如荼的进行，电动汽车专项是国家“863”计划能源技术领域的课题，我们把这些热点融合，构建了电子信息工程专业一体化工程项目，如图1所示。
　　要求在学习模拟电子技术、数字电路后完成运动小车基础项目，构建小车底盘与驱动部件，为后续项目打下基础；学习高频电子线路后制作27mhz调频遥控小车，学习市场化产品的成本控制和可靠性制作；学习单片机技术后完成小车的自动控制，为参加全国大学生电子设计竞赛做准备；学习fpga、arm和dsp课程后，完成诸如pwm控制、图像传输等算法实现，为参加全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛做准备；最后的毕业设计课题直接面向是国家“863”计划能源技术领域的电动汽车专项课题。
　　3 结论与思考
　　从2009年，我校开始在电子信息工程专业教学中引入cdio的教学理念，把cdio的“项目教学”观念贯穿于教学中，构建了电子信息工程专业一体化工程项目，提高了学生素质。但是由于知识的和技术的快速发展，目前的一体化工程项目教育质量如何与培养目标相吻合，如何建立完善cdio模式下的教育质量反馈机制，有效监控教学质量和效果，拷问着我们每一个做工程教育改革的人。