摘 要： 采用CDIO教育模式指导大学生科技创新实践活动，以课题的研究过程为导向，以培养学员的个人能力、团队能力、系统能力及军人素质为主要目标，鼓励学员进行探索性学习，有利于增强学员的创新意识，提高学员自我获取知识和解决实际工程理由的能力，为学员今后成为专业精通、勇于创新、素质全面的新型海军人才打下良好的基础。
关键词： 大学生创新活动 CDIO 教育改革
1.引言
CDIO是近年来国际工程教育改革的最新成果，由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学于2000年共同提出，是近年来工程教育改革中兴起的一种旨在培养学生工程应用能力、有效解决就业理由的工程教育模式[1]。CDIO由Conceive（构思），Design（设计），lmplement（实现），Operate（运作）的首字母组成，是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达。具体表现在工程项目从研发到运转的全过程中，让学生以主动、实践与课程有机联系的方式学习工程[2][3]。
近年，我院实施的“本科学员科技创新活动”旨在增强学员的创新意识，激发学员的想象力和灵感，锻炼他们敢于创新的意志品质。笔者担任学院水声设备与信号处理小组指导教师，根据小组活动的实际情况，探索大学生科技创新活动的CDIO管理模式：以课题的研究过程为向导，以培养学员的个人能力、团队能力、系统调控能力及军人素养为主要目标，以科学的专题辅导推动能力培养，鼓励学员进行探索性研究，提高学员的综合素质。
2.CDIO教育模式概述
CDIO工程教育改革的主要理论依据是美国著名哲学家、教育学家和心理学家杜威的“做中学”。“做中学”是一种新型的教育策略，不同于以往单纯的先传授知识再动手操作的教育模式，他强调教师彻底更新教育观念，指导学生在活动中探究，激励学生善于深思，发挥学生的主动性、独立性和创造性，营造严谨的科学氛围。它让学生在观察、提问、设想、动手实验和表达交流中建构基础性科学知识体系，获得科学探究的能力[2]。
CDIO模式自2000年实施以来，取得了显著效果，深受学生的欢迎，获得了产业界的高度评价。目前，许多国家将CDIO作为工程教育改革的工具，包括丹麦、芬兰、法国、南非、新加坡、中国等国在内的20多所大学都加入CDIO合作计划中，共同继续开发和完善CDIO教学模式。如美国的麻省理工学院在其航空航天系进行了CDIO教育改革，南非将CDIO作为整个国家高等工程教育改革的工具，我国的汕头大学[4]、清华大学[5]、大连理工大学[6]、大连东软信息学院[7][8]、成都工程信息学院[9]、装甲兵工程学院[10]等高校都进行了CDIO试点改革与再创新。可以说，CDIO是一个多国的、开放的、广泛的和全面的策略。
3.水声创新小组CDIO教改实践
3.1教改思路
在CDIO教学模式下，通过本科科技创新实践活动培养学员的创新意识，提高学员自我获取知识和解决实际工程理由的能力。水声科技创新小组在活动中以课题为基础，以理由为先导，以提高能力为前提，以解决理由为目的，整合专业知识，让学员有一个完整的课题经历。
水声科技创新小组活动组织流程图如下图所示，在创新小组成立初期，召开任务布置会，根据教研室现承担的“973”、“国防预研”、“军内科研”等项目布置难度适中、适合学员研究的子课题，学员根据自身兴趣爱好选择子课题，明确研究方向，教员根据学员的选择确定分组成员和任务分工，确定小组负责人，给学员发放课题相关学习资料，告诉学员应重点研究那些内容；学员根据课题研究方向重点研读相关文献，了解课题研究目的、作用及相关背景，有针对性地进行仿真实验和实测数据处理；根据发现的理由，鉴别需要学习和补充的知识，适时组织专题讲座和学术研讨，分析和解决理由，撰写相关科技论文和学术报告。
图 水声创新小组活动组织流程图
3.2活动方式策略
在学院本科科技创新小组活动中，根据水声创新小组培养计划，拟定“声纳设备发展状况研究”、“典型声纳信号的设计与分析”、“水声信道均衡技术研究”、“水声信号时频分析技术研究”等多个子课题，每个子课题的参加学员数量为两三名。结合CDIO教改思路，在进行创新实践活动中主要采用以下策略。
3.2.1针对研究内容，适时进行专题辅导，巩固专业基础知识。
针对学员在课题研究中存在的主要理由，对学员进行多次专题讲座，主要包括如何撰写科技论文、国外声纳设备的发展状况、声纳信号处理中的热门技术等方面的内容。带领学员重点学习《国外声纳系统》、《声纳原理》、《通信原理》、《信号与系统》等课程中与小组研究课题紧密相关的内容，进一步巩固学员的专业基础知识。
3.2.2理论与实践相结合，提高学员的创新能力。
对小组学员开放水声数据采集与处理实验室，学员可利用业余时间来实验室查阅资料，研究相关课题，应用实验室的先进设备进行相关实验数据的采集与处理，对所研究的内容进行检验。
组织小组学员参观“某某技术应用演示系统”等教研室相关国防预研项目的研究成果，并邀请教研室主任为小组学员介绍该系统的研制背景、基本组成及性能指标等；组织小组学员参观教研室的主要声纳设备，并对一些设备进行维护保养，使学员更直观地了解实际声纳装备；鼓励学员参与水下姿态仪的制作，学员基本掌握姿态仪芯片焊接、水密胶装罐，以及软件操作等技术，提高学员的动手能力。
3.2.3与大四毕业学员、在读研究生进行学术交流，培养学员思维。
分别邀请多名大四毕业学员为小组学员作学术报告，主要讲述他们本科毕业设计的相关内容，以及取得的主要成果，并介绍本科学员进行科学研究的注意事项和今后应重点学好的课程等。使小组学员对自己未来的专业学习和毕业设计有较好的规划，并对在小组中从事的课题研究也有较清晰的了解。
试析基于CDIO科技创新活动方法
更新时间：2024-03-22
作者：用户投稿
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