陳學鋒，左 陽

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基于CDIO模式的電源技術(shù)課程改革探索與研究

陳學鋒，左 陽

（河南機電高等?？茖W校，河南 新鄉(xiāng) 453003）

電源技術(shù)是應用電子技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課，課程特點是工程實踐要求高，新技術(shù)新工藝發(fā)展迅速?；谶@些特點，結(jié)合學生的實際情況，從課程的教學內(nèi)容、教學手段、教學設計、考核方式以及教材建設等方面進行深化改革。以直流穩(wěn)壓電源為主線，以工程項目的思路按構(gòu)思、設計、實施、運行的CDIO模式開展教學活動，培養(yǎng)學生在電源技術(shù)領域的系統(tǒng)工程技術(shù)能力。

CDIO模式；教學內(nèi)容；教學手段；教學考核

電源技術(shù)是應用電子技術(shù)專業(yè)開設的一門專業(yè)課，主要講述電源的電路組成、工作原理、電路設計、維護檢測等。電源是一切電子設備的心臟，是所有電子設備的動力，沒有電源，電子設備就不能工作。電源設備是一種技術(shù)含量高，涉及面廣，更新?lián)Q代快的產(chǎn)品。為了培養(yǎng)學生在電源技術(shù)領域的系統(tǒng)工程技術(shù)能力，尤其是項目的構(gòu)思、設計、開發(fā)和實施能力，以及較強的自學能力、組織溝通能力和協(xié)調(diào)能力，在總結(jié)以往成功教學經(jīng)驗的同時，探討基于CDIO模式，即構(gòu)思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運作（Operate）的電源技術(shù)課程改革。它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程項目[1]。圍繞CDIO模式從電源技術(shù)課程的教學內(nèi)容、教學手段、教學設計、考核方式以及教材建設等方面進行深化改革。

1 教學內(nèi)容的整合

由于應用電子技術(shù)專業(yè)屬于弱電類專業(yè)，接觸的電源設備主要傾向于直流穩(wěn)壓電源。根據(jù)專業(yè)的需求，將過去的電源技術(shù)課程內(nèi)容中交流電源部分刪除，增加直流穩(wěn)壓電源部分的內(nèi)容。在增加的直流穩(wěn)壓電源內(nèi)容中著重體現(xiàn)基于CDIO模式的工程項目內(nèi)容，其中包括直流穩(wěn)壓電源的設計和實現(xiàn)過程中方案的確定、元件的選取、電源產(chǎn)品的制作以及電源產(chǎn)品的維護和檢測。經(jīng)過整合，教學內(nèi)容分為兩大工程項目：線性直流穩(wěn)壓電源工程項目和開關(guān)直流穩(wěn)壓電源工程項目。課程總學時由原來30純理論學時變更為24理論學時加6實驗學時，理論教學采用多媒體課件和板書相結(jié)合，提高課堂教學效果。實驗教學中，除使用仿真軟件、仿真直流穩(wěn)壓電源外，還使用學生動手制作的直流穩(wěn)壓電源，以培養(yǎng)學生的知識應用能力和實際動手能力。通過教學內(nèi)容的整合，使學生在有限的教學時間內(nèi)掌握入門電源技術(shù)，并具備相應的電源工程項目所需的能力。

2 教學方法和教學手段改革

在教學方法上，更新教師的教學觀念，從以教師為中心轉(zhuǎn)向以學生為中心，引導學生主動學習，引導學生思考研討，增加學生動手實踐機會，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。將實驗課并入相關(guān)的課程內(nèi)，任課教師自然成為課程實驗課的教師之一，并主導實驗內(nèi)容、統(tǒng)籌安排課程內(nèi)的實驗。針對學生缺少實際動手能力的現(xiàn)狀，設置豐富的設計-實現(xiàn)項目，利用課堂和現(xiàn)代學習場所或?qū)嶒炇壹訌妼W生學習的主動性、實踐性和團隊合作精神。

教學過程中可采用項目驅(qū)動式教學，把電源技術(shù)課程分成兩大項目：線性直流穩(wěn)壓電源項目和開關(guān)直流穩(wěn)壓電源項目。項目驅(qū)動教學法最根本的特點就是“以任務為主線、教師為主導、學生為主體”，改變了以往“教師講，學生聽”的被動教學模式，創(chuàng)造了學生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型學習模式。通過項目驅(qū)動教學激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，提高學生自主學習及與他人協(xié)作的能力。

針對線性直流穩(wěn)壓電源項目和開關(guān)直流穩(wěn)壓電源項目，教學過程也可采用CDIO模式教學。圍繞CDIO模式從項目的構(gòu)思、設計、開發(fā)到實施的過程中培養(yǎng)學生的工程基礎知識、個人能力、團隊合作能力和工程系統(tǒng)能力。

下面以開關(guān)直流穩(wěn)壓電源項目為例說明CDIO模式。首先是項目的構(gòu)思：（1）開關(guān)電源主電路可選擇升壓式、降壓式、單端反激式、單端正激式，推挽式、半橋式和全橋式主電路。（2）控制電路按激勵方式可以分為自激式和它激式控制電路，按控制方式又可以分為脈寬調(diào)制、脈頻調(diào)制和混合調(diào)制控制電路。（3）附屬電路可根據(jù)實際需要選取所需的附屬電路，比如EMI濾波電路、功率因數(shù)校正電路、保護電路等等[2]。其次是項目的設計：項目構(gòu)思確定了開關(guān)直流穩(wěn)壓電源的電路方案，項目設計主要完成電路中元件參數(shù)的計算以及元件選取。最后是項目開發(fā)和實施：項目的開發(fā)和實施主要實現(xiàn)開關(guān)直流穩(wěn)壓電源電路仿真、PCB設計、產(chǎn)品制作及檢測調(diào)試。

3 教材建設

針對學校應用電子技術(shù)專業(yè)學生的層次，為了滿足教學內(nèi)容整合和CDIO模式教學的需要，自編了教材《電源技術(shù)基礎》，為全國高等職業(yè)教育機電類“十二五”規(guī)劃教材。教材適時跟蹤最新電源技術(shù)的發(fā)展，優(yōu)化教材內(nèi)容，滿足高素質(zhì)人才培養(yǎng)及市場需求。

4 考核方式的改革

基于CDIO模式的教學評價體系的建立，教學評價體系分為三大部分：一是學生平時成績，占20%。二是期末考試成績，期末考試內(nèi)容為直流穩(wěn)壓電源項目設計方案的確立，占40%。三是直流穩(wěn)壓電源工程實踐項目成績，占40%。工程實踐項目采用多人自由組合的方式（原則上不超出5人），以小組為單位選擇工程項目。工程項目成績主要從項目設計、產(chǎn)品制作、檢測和調(diào)試、項目報告四個方面進行評價，在整個過程中要求各小組成員分工明確，團結(jié)協(xié)作。通過工程實踐項目的考核培養(yǎng)學生工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力。

5 結(jié)語

通過基于CDIO模式的教學改革以后，教學質(zhì)量和效果有了明顯的提高，學生的學習積極性被激發(fā)。學生在電源技術(shù)領域的系統(tǒng)工程技術(shù)能力，尤其是項目的構(gòu)思、設計、開發(fā)和實施能力，以及自學能力、組織溝通能力、協(xié)調(diào)能力、分析問題以及解決問題的能力得到鍛煉和提高。

（責任編輯呂春紅）

[1] 張琨.CDIO模式下課程的教學特點[J].2014(15):201-201.

[2] 陳學鋒.電源技術(shù)基礎[M].鄭州:黃河水利出版社,2011.

The Curriculum Reform Exploration and Research in Power Technology Based on CDIO Model

CHEN Xue-feng，et al

(Henan Mechanical and Electrical Engineering College, Xinxiang 453003, China)

Power Technology is a specialty courses to the application of electronic technology, its curriculum is characterized by demanding engineering practice and the rapid development of new technologies. Based on these characteristics, we were deepening reform in terms of teaching the course content, teaching methods, instructional design in combined with the actual situation of the students. Assessment methods and construction materials to the DC power supply main line to the idea of the project from conception, designed , implementation, operation of the CDIO model to carry out teaching activities, students systems engineering capabilities in the field of power technology.

CDIO model; teaching content; teaching methods; teaching assessment

G642

A

1008–2093(2016)02–0078–02

2016-01-27

河南機電高等?？茖W校教育教學改革項目；河南省高等學校“專業(yè)綜合改革試點項目”

陳學鋒（1980―），男，河南新鄉(xiāng)人，講師，碩士，主要從事電子信息工程研究。