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CDIO理念在工科硕士研究生课程教学中实践 　　摘要：鉴于工科硕士研究生课程教学中实践性环节不足的问题，在“线性系统理论”课程教学中，借鉴CDIO理念，以工程项目组成教学案例，采用计算机仿真手段，学生应用课程所学的理论知识，通过完成项目目标提高应用能力和综合解决问题的能力。 　　关键词：研究生课程；CDIO；线性系统理论 　　作者简介：王晓兰（1963-），女，甘肃天水人，兰州理工大学电气工程与信息工程学院，教授，博士生导师；王志文（1976-），男，甘肃民勤人，兰州理工大学电气工程与信息工程学院，副教授。（甘肃 兰州 730050） 　　中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0054-01 　　一、研究生课程“线性系统理论”教学现状 　　CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）4个英文单词的缩写，它是“做中学”原则和“基于项目的教育和学习”的集中体现，它以工程项目的研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动实践、课程之间有机联系的方式学习工程技术。近年来，针对高校工科毕业生的培养质量，企业的共同反映是： 毕业生普遍缺乏对现代企业工作流程和文化地了解，上岗适应慢，缺乏团队工作经验，沟通能力、动手能力较差，缺乏创新精神和创新能力，职业道德、敬业精神等人文素质薄弱，所有这些都难以适应现代企业的发展需求。McKinsey Global Institute 2005年10月发表的一份报告称，我国2005年毕业的约60万工程技术人才中，适合在国际性公司工作的不到10%。分析认为其中的主要原因是中国教育系统偏于理论，相比欧洲和北美学生以团队方式解决实际问题的培养方式，中国学生几乎没有受到项目和团队工作的实际训练。工程教育的目的是为产业界培养合格的工程人才，在本科和研究生教育阶段，都应以能否满足产业界的需要作为衡量人才质量高低的首要标准。因此，在本科教学进行CDIO改革的同时，也应对研究生教育进行改革。我国的硕士研究生教育包含课程学习和学位论文研究两个重要阶段，对研究生学习能力、创新精神的培养不能仅着眼于论文研究阶段，而必须在课程学习阶段也予以同等地重视。 　　“??性系统理论”是本校电气信息类硕士研究生重要的学位课程，在第一学期开设。从课程角度看，该课程作为重要的学科基础课，课程内容在整个控制理论体系中占有非常重要的地位，是承接理论与应用的纽带，在培养研究生的系统概念、创新思维和科研能力方面具有重要的作用。从学生学习的角度看，学生处于从本科生到研究生学习的开始阶段，无论对教学内容，还是对教师的教学方法都还没有完全适应，多数学生还是沿用本科阶段的学习方式，对教师结合课程布置的有关研究性学习的课题缺乏有效的、科学的研究方法。如何基于课程要求培养研究生科学的研究方法和理论结合实际的能力，为以后的学位论文研究及工程实践奠定良好的基础，是一个值得深思的问题。 　　本课程目前存在的主要不足是对实践教学不够重视，对学生理论联系实践的能力培养不够。鉴于此，笔者在该课程的教学中，注重在讲授课程内容的同时，有目的和针对性地把系统控制理论中的研究方法贯穿于教学中，对研究生进行了学习、研究问题方法的培养和熏陶；引入CDIO理念，编写“线性系统理论”工程应用案例，通过计算机仿真手段，开展基于项目的教学实践，引导学生应用所学理论知识解决工程控制问题。 　　二、CDIO理念在工科硕士研究生课程教学中的实践 　　笔者基于项目或问题组织实践教学内容，这些项目或问题都需要应用线性系统理论的方法才能达到项目目标或使问题得到解决；通过计算机仿真手段，让学生寻求解决问题的方案，验证解决问题的效果；通过撰写项目研究报告、答辩等环节提高学生表达和沟通能力；通过总结和讨论，让学生将具体项目中学到的知识，提升为一般化的解决工程问题的能力。 　　教师编写实践教学案例以辅助讲义的形式发给学生，在理论课程进行的同时，由学生利用课余时间完成实践环节；每个学生必须选择一个基本项目和一个综合项目，基本项目需要独立完成，综合项目需要找一位同学合作完成；课程结束后教师组织一次答辩、演示并进行总结讨论，同时让学生提交项目研究报告。成绩按照项目研究深度、答辩情况和书面报告综合给出，作为平时成绩按较大比例计入课程最后成绩。 　　实践教学辅助讲义按照项目或案例进行组织。讲义中给出每个项目的基本原理、主要参数和项目目标。项目来源于工程应用原型，是一个实际的物理系统而不是数学模型。要求学生熟悉物理系统、建立数学模型、对模型进行线性化，进而应用线性系统的理论和方法解决问题，并分析系统在工程实现中存在的问题，提出工程实现方案。辅助讲义主要的案例有倒立摆的建模与控制、通信卫星光晕轨