齊美星

(蘇州市職業(yè)大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215104)

基于CDIO模式的高職院校電工基礎(chǔ)課程教學(xué)改革

齊美星

(蘇州市職業(yè)大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215104)

電工基礎(chǔ)是一門兼有理論性和實(shí)踐性的專業(yè)基礎(chǔ)課.采用CDIO的工程教育理念，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)、教學(xué)方法與組織、課程考核等進(jìn)行改革.通過項(xiàng)目教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，注重培養(yǎng)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中自主學(xué)習(xí)、分析解決實(shí)際問題、人際交流與團(tuán)隊(duì)合作等職業(yè)技能，取得了較好效果.

電工基礎(chǔ)；CDIO模式；教學(xué)改革

電工基礎(chǔ)是機(jī)電一體化、自動(dòng)化等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，既有理論性又有較強(qiáng)的實(shí)踐性.目前大多數(shù)高職院校過分注重該課程的理論性及知識(shí)的系統(tǒng)性，教學(xué)中偏重于電路理論及分析計(jì)算，知識(shí)講授的學(xué)時(shí)過多，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐學(xué)時(shí)較少.一方面，造成學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程感到枯燥無味，沒有多大興趣；另一方面，學(xué)完該門課程，學(xué)生不能處理和解決實(shí)際的電工學(xué)問題.例如，不會(huì)測量交流配電箱中的相電壓和線電壓，不會(huì)按照電工規(guī)范連接實(shí)際的照明配電線路，更別說檢查維護(hù)工業(yè)現(xiàn)場的機(jī)電設(shè)備電氣線路了.而目前許多用人單位迫切需求的正是具備工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、熟悉行業(yè)規(guī)范、專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、能獨(dú)立分析處理和解決實(shí)際問題的高技能專業(yè)人才.因此，針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、教學(xué)效果不理想、脫離工程應(yīng)用實(shí)際等問題，采用CDIO的工程教育模式推動(dòng)電工基礎(chǔ)課程教學(xué)改革勢在必行.

1 CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式是國際工程教育改革的一項(xiàng)成果，由美國麻省理工學(xué)院和幾所瑞典大學(xué)于2004年提出并成立了國際CDIO工程教育合作組織，目前已有25個(gè)國家和地區(qū)近百所高校參與CDIO工程教育改革的探索與實(shí)施.CDIO代表構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(jì)(design)、實(shí)現(xiàn)(implement)和運(yùn)作(operate)，它以工程項(xiàng)目從產(chǎn)品構(gòu)思、研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程，培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人素質(zhì)和發(fā)展、團(tuán)隊(duì)合作和工程綜合應(yīng)用等四個(gè)層面的能力[1-3].CDIO工程教育模式倡導(dǎo)任務(wù)驅(qū)動(dòng)，注重實(shí)踐性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，能夠更好地滿足現(xiàn)代工程技術(shù)人員的培養(yǎng)要求.主張課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)從具體實(shí)踐出發(fā)，然后上升至理論，最后再回到實(shí)際操作中來，以創(chuàng)作最終產(chǎn)品為教學(xué)目標(biāo).與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，CDIO工程教育模式實(shí)現(xiàn)了學(xué)校教育與工程實(shí)踐關(guān)系的重構(gòu)，該理念比較適合指導(dǎo)工科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)[4].

2 應(yīng)用CDIO模式的課程教學(xué)改革

2.1 教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)

傳統(tǒng)的電工基礎(chǔ)課程內(nèi)容主要包括電路基礎(chǔ)、直流電路分析、單相和三相交流電路、磁路和變壓器、交直流電機(jī)、常用低壓電器及電氣控制基礎(chǔ)、電工儀表工具使用及安全用電等.依據(jù)CDIO工程教育理念，采用模塊式項(xiàng)目結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了5個(gè)項(xiàng)目案例的學(xué)習(xí)情境，涵蓋這些知識(shí)點(diǎn)，再通過若干個(gè)子項(xiàng)目和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式學(xué)習(xí)[5]，見圖1.課程教學(xué)目標(biāo)以培養(yǎng)學(xué)生電工或維修電工類職業(yè)能力為核心，遵循理論必須夠用和技術(shù)先進(jìn)、實(shí)用的原則，按照職業(yè)崗位工作標(biāo)準(zhǔn)，注重培養(yǎng)學(xué)生在工程實(shí)踐中自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的創(chuàng)新意識(shí)，分析解決實(shí)際問題的能力、團(tuán)隊(duì)合作與交流溝通的能力，樹立工程項(xiàng)目整體觀念和質(zhì)量安全意識(shí)，從而與現(xiàn)代企業(yè)崗位需求實(shí)現(xiàn)零距離接軌.

圖1 課程教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)

2.2 課程教學(xué)方法與組織

電工基礎(chǔ)的傳統(tǒng)教學(xué)方式多按照教材章節(jié)順序，以教師理論知識(shí)講授為主，輔以少量的學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐課，且實(shí)踐環(huán)節(jié)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，配有包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果記錄分析等內(nèi)容齊全的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.在這個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生多是被動(dòng)式學(xué)習(xí)，注重理論試題的分析計(jì)算等，較少涉及解決實(shí)際工程項(xiàng)目問題的思路和方法.

按照CDIO工程教育理念，采用“教、學(xué)、做”一體化的小班分組制教學(xué)模式.以實(shí)際項(xiàng)目為中心，將理論與實(shí)踐教學(xué)相融合，教室與實(shí)訓(xùn)室合二為一.根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)，靈活運(yùn)用案例分析、項(xiàng)目導(dǎo)入、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、啟發(fā)引導(dǎo)等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生以自主方式、分組討論互動(dòng)方式和研究方式學(xué)習(xí)，使學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”，培養(yǎng)學(xué)生積極思考、分析和解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的技能.

以“正弦交流電路分析”為例，首先以日光燈作為項(xiàng)目案例導(dǎo)入，將其分為日光燈電路安裝接線、電路參數(shù)測試分析和功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?個(gè)實(shí)訓(xùn)子項(xiàng)目，每個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目又分解為若干個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù).學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、教師講解及引導(dǎo)、問題分組討論等形式完成相應(yīng)的任務(wù)后，隨即著手進(jìn)行該項(xiàng)目的實(shí)踐.同時(shí)，在動(dòng)手實(shí)踐過程中，可能又發(fā)現(xiàn)新的問題，這就需要針對(duì)該問題分析討論并再次回到任務(wù)學(xué)習(xí)中.即充分體現(xiàn)了“邊學(xué)邊做，邊做邊學(xué)”的理念.此外，將實(shí)際工程應(yīng)用理念貫穿整個(gè)項(xiàng)目過程中，見圖2.教學(xué)安排:一是實(shí)訓(xùn)對(duì)象以工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中常見的日光燈實(shí)物(非模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái))；二是安裝接線涉及到電工工具如何使用，還有連接導(dǎo)線的型號(hào)、顏色、截面積大小、絕緣、連接端頭制作等實(shí)際的工程問題等；三是學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，要求各小組團(tuán)結(jié)協(xié)作與任務(wù)分工，培養(yǎng)學(xué)生交流溝通與協(xié)調(diào)能力、分析解決工程實(shí)際問題的能力；四是實(shí)訓(xùn)中堅(jiān)持“5S”現(xiàn)場管理職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng).

2.3 重視教師工程實(shí)踐化

高職學(xué)生的電工學(xué)課程教學(xué)，一方面，教師要改變傳統(tǒng)的重理論知識(shí)輕實(shí)踐能力教育理念.打破常規(guī)課堂教學(xué)的界限，可以組織學(xué)生參觀學(xué)校變配電室，認(rèn)識(shí)室外的輸電線路、實(shí)訓(xùn)室配電箱，到企業(yè)生產(chǎn)車間實(shí)地進(jìn)行工程應(yīng)用能力教育.為學(xué)生創(chuàng)造進(jìn)行工程實(shí)踐的場所，鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，加入到教師的科研或企業(yè)的技術(shù)服務(wù)開發(fā)工作中.另一方面，可以邀請(qǐng)企業(yè)富有經(jīng)驗(yàn)的工程師到學(xué)校開設(shè)電工電氣類專題講座或擔(dān)任兼職教師，優(yōu)先選派有企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)和工程應(yīng)用背景的教師為學(xué)生授課，同時(shí)鼓勵(lì)教師到相關(guān)企業(yè)參觀學(xué)習(xí)、兼職或者與企業(yè)合作開展工程項(xiàng)目.通過這種走出去、請(qǐng)進(jìn)來方式，既能鍛煉任課教師的工程實(shí)踐能力，又開闊了學(xué)生視野，為培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力奠定基礎(chǔ).

圖2 項(xiàng)目案例設(shè)置

2.4 課程考核體系

課程考核改變以期末筆試成績?yōu)橹鞯膫鹘y(tǒng)模式，重視項(xiàng)目實(shí)踐過程，采取多樣化的考核方式，使之能夠綜合體現(xiàn)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、動(dòng)手實(shí)踐、交流溝通與團(tuán)隊(duì)合作能力、項(xiàng)目綜合應(yīng)用和職業(yè)素養(yǎng)等.理論基礎(chǔ)知識(shí)通過筆試進(jìn)行評(píng)價(jià)，一般僅占總成績40%.動(dòng)手實(shí)踐能力、分析解決實(shí)際問題、人際交流與團(tuán)隊(duì)合作能力通過學(xué)生分組實(shí)訓(xùn)、項(xiàng)目答辯、學(xué)生互評(píng)和項(xiàng)目小組自評(píng)等方法考核，約占總成績45%.日常考勤、課堂表現(xiàn)及實(shí)訓(xùn)結(jié)束5S整理等占15%.從而有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生積極參加工程實(shí)踐，注重知識(shí)的工程應(yīng)用，有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng).

3 結(jié)語

應(yīng)用CDIO模式對(duì)電工基礎(chǔ)課程實(shí)施教學(xué)改革，經(jīng)過三個(gè)學(xué)期的實(shí)踐，取得較為理想的教學(xué)效果.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣大大提高，對(duì)知識(shí)能靈活應(yīng)用，電工應(yīng)用技能明顯增強(qiáng)，學(xué)生的交流溝通與團(tuán)隊(duì)合作能力都得到了培養(yǎng).許多學(xué)生在公司頂崗實(shí)習(xí)期間，從事機(jī)電設(shè)備維護(hù)或維修電工工作都能得心應(yīng)手，在校期間的電工課程的學(xué)習(xí)讓他們受益匪淺.

[1] 顧佩華. 從CDIO到EIP-CDIO 汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J]. 高等工程教育研究，2008(1):12-20.

[2] 徐存東，余麗紅. 基于CDIO理念的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)改革的研究[J]. 長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011(7):46-48.

[3] 曹淼孫，梁志星. 基于CDIO理念的工程專業(yè)教師角色轉(zhuǎn)型[J]. 高等工程教育研究，2012(1):88-91.

[4] 王偉，王殿君，申愛明，等. 基于CDIO人才培養(yǎng)模式的機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革與探索[J]. 安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，33(2):136-138.

[5] 徐肇杰. 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法與項(xiàng)目教學(xué)法之比較[J]. 教育與職業(yè)，2008(11):35-38.

(責(zé)任編輯:李 平)

Teaching Reform of Fundamentals of Electrotechnics in Vocational Colleges Based on CDIO

QI Mei-xing
(School of Electronic Information Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

Fundametals of electrotechnics is a professional basic course，theoretical and practical.It’s very difficult for traditional teaching to stimulate students’ interest in learning and to solve the actual engineering application problems.The related contents such as teaching content and target，teaching method and organization，curriculum evaluation are reformed based on the concept of CDIO. Through project teaching and task driving，it focuses on training students’ vocational skills in the project practice，independent learning，analyzing and solving practical problems，interpersonal communication and teamwork and etc.The application of CDIO in the course of teaching practice has achieved good effects.

fundametals of electrotechnics；CDIO mode；teaching reform

G718.5

A

1008-5475(2014)04-0096-03

2014-09-21；

2014-10-20

齊美星(1976-)，男，安徽安慶人，講師，碩士，主要從事工業(yè)自動(dòng)化研究.