杜江淮　安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系　安徽合肥　230011

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CDIO模式下的電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革實(shí)踐研究

杜江淮安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系安徽合肥230011

【項(xiàng)目】2014年度安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)改革資助項(xiàng)目《基于CDIO模式下電工電子實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)改革與實(shí)踐》（項(xiàng)目編號(hào)：2014jyxm01）

【文章摘要】

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的不斷改革與創(chuàng)新，高校教育發(fā)展得到了質(zhì)的飛躍。越來越多機(jī)電教師開始高度重視和關(guān)注到CDIO項(xiàng)目教學(xué)法在電工電子實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中的應(yīng)用，CDIO項(xiàng)目教學(xué)法作為一種先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)方法，通過設(shè)置開展一個(gè)完整項(xiàng)目從而完成指定的教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)，將CDIO教育理念融入到電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，能有效提高學(xué)生的自主性和積極性，培養(yǎng)他們良好的創(chuàng)新動(dòng)手能力、信息數(shù)據(jù)分析能力，促進(jìn)他們的全面發(fā)展。本文將進(jìn)一步對(duì)基于CDIO模式下電工電子實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)改革與實(shí)踐展開分析和探討。

【關(guān)鍵詞】

CDIO模式；電工電子；實(shí)訓(xùn)課程；改革與實(shí)踐

0　引言

當(dāng)前是一個(gè)科學(xué)技術(shù)時(shí)代，高校教育的發(fā)展要與時(shí)俱進(jìn)，跟上時(shí)代前進(jìn)的腳步。高校在電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，要高度重視學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和主動(dòng)性，為社會(huì)培養(yǎng)更多的實(shí)用型綜合人才。實(shí)踐作為檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，在教育也不例外，實(shí)踐作為電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程的重中之重，是一個(gè)必不可缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。高校要在CDIO模式下不斷加強(qiáng)電工電子實(shí)訓(xùn)課程的實(shí)踐和改革工作，不斷提高大學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性。對(duì)于當(dāng)前電工電子實(shí)訓(xùn)中存在的各類問題，高校要采取積極的應(yīng)對(duì)措施，不斷改善教學(xué)方式，改革傳統(tǒng)的教學(xué)思路和方法，實(shí)現(xiàn)電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)更加深層次的探索和分析。

1　CDIO項(xiàng)目教學(xué)方法與教育理念

CDIO作為一種先進(jìn)的項(xiàng)目教學(xué)方法，它的四個(gè)英文字母分別代表了構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）以及運(yùn)作（Operate），它主要以產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓每個(gè)學(xué)生通過實(shí)踐的、自主的以及項(xiàng)目課程之間的有效結(jié)合的教學(xué)模式，它的意義在于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、個(gè)人實(shí)踐能力、工程系統(tǒng)能力以及基礎(chǔ)知識(shí)掌握能力[2]。隨著 CDIO教育理念的不斷普及推廣，越來越多的高校認(rèn)識(shí)到在實(shí)訓(xùn)教學(xué)應(yīng)用CDIO模式的重要性，通過 CDIO項(xiàng)目教學(xué)法的開展，將電工電子教學(xué)的實(shí)際理論與實(shí)訓(xùn)有效結(jié)合在一起，讓學(xué)生在完整的電工電子項(xiàng)目實(shí)踐中，不斷提高自身的創(chuàng)新能力和實(shí)際問題分析解決能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

CDIO項(xiàng)目教學(xué)法打破了傳統(tǒng)電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的弊端，學(xué)生不再處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，而是主動(dòng)參與到實(shí)訓(xùn)課堂中，學(xué)生面對(duì)的不再是單一的教材資料，而是科學(xué)完整的項(xiàng)目，整個(gè)實(shí)訓(xùn)的中心變?yōu)榱藢?shí)際實(shí)驗(yàn)。CDIO的教育理念，不僅僅要教師注重到學(xué)生理論知識(shí)的掌握了解，更要不斷提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，在各個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目中不斷強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手操作能力和協(xié)作能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

2　當(dāng)前高校電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的弊端

高校對(duì)于電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)的重視程度不夠，往往將其放在理論專業(yè)課程的從屬地位，實(shí)訓(xùn)課程的安排有待優(yōu)化改善，教學(xué)內(nèi)容普遍落后，導(dǎo)致學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力得不到有效的提高，學(xué)生的創(chuàng)新思維意識(shí)不強(qiáng)，只掌握了豐富的基礎(chǔ)理論知識(shí)，這些知識(shí)得不到反復(fù)的實(shí)踐運(yùn)用。因此，各大高校有必要對(duì)電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化改革，引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)方法和內(nèi)容，積極汲取西方先進(jìn)的教學(xué)理念，有效解決傳統(tǒng)電工電子實(shí)訓(xùn)模式中存在的弊端。

2.1學(xué)生專業(yè)不一，差異明顯

現(xiàn)在人民生活水平逐漸提高，伴隨著膳食結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對(duì)優(yōu)質(zhì)的牛羊肉的需求與日俱增，錫林郭勒草原牛羊肉憑借著營養(yǎng)全含量高、肉質(zhì)鮮嫩、風(fēng)味獨(dú)特等特點(diǎn)，為錫林郭勒草原畜牧業(yè)提供了廣闊的市場前景及機(jī)遇；為人們提供了優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)全面的草原牛羊肉產(chǎn)品。同時(shí)，為大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)草原牛羊肉的生產(chǎn)奠定了一定的基礎(chǔ)。對(duì)開發(fā)錫林郭勒草原牛羊肉具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣闊的市場前景，也為推動(dòng)錫林郭勒畜牧業(yè)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的意義。

通常情況下，高校開展的電工電子實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)要面對(duì)眾多專業(yè)的學(xué)生，主要包括了通信工程專業(yè)、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、教育技術(shù)學(xué)專業(yè)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)等。不同專業(yè)的學(xué)生勢(shì)必存在不同的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和狀況，他們所受到的專業(yè)課程教育有所不同，理論知識(shí)的掌握也不一致，從而導(dǎo)致不同專業(yè)間的學(xué)生差異較大。而高效的電工電子實(shí)訓(xùn)教師未能充分掌握了解到不同專業(yè)學(xué)生之間的差異性，從實(shí)際學(xué)習(xí)情況出發(fā)，有針對(duì)性的開展實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)，導(dǎo)致無論面對(duì)何種專業(yè)學(xué)生，都是相同的教學(xué)方式和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。不同專業(yè)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)過程中，有的專業(yè)學(xué)生一旦覺得課程較為簡單，就會(huì)降低學(xué)習(xí)興趣和熱情，無法全身心投入到實(shí)訓(xùn)教學(xué)中;有的專業(yè)學(xué)生感覺課程復(fù)雜難理解，就會(huì)產(chǎn)生厭煩抵觸的學(xué)習(xí)情緒，導(dǎo)致學(xué)生水平下滑。

2.2電工電子實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容落后，缺乏創(chuàng)新性

對(duì)于非電工專業(yè)的學(xué)生來說，在電工電子實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中，一旦教師講解到收音機(jī)電路原理，它要涉及到高頻電子電路理論，學(xué)生往往無法輕松掌握了解此電路原理。因此，會(huì)導(dǎo)致這些非電工專業(yè)的學(xué)生跟不上教學(xué)進(jìn)度，對(duì)于電路的設(shè)計(jì)方法一竅不通，一旦在實(shí)訓(xùn)過程中電器電路出現(xiàn)任何故障，學(xué)生不知采取何種措施進(jìn)行有效解決，就會(huì)被動(dòng)的更加依賴于教師，無法有效提高自身的實(shí)踐動(dòng)手能力和實(shí)際問題解決能力。

2.3電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式單一乏味

在電工電子實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)前期，教師的主要任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生去正確識(shí)別各種電子元器件，充分掌握手工焊接技能以及電力裝配的基礎(chǔ)方法。然而這種按圖索驥的單一教學(xué)方式，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，學(xué)生只能跟著教師的節(jié)奏進(jìn)行學(xué)習(xí)，在各種現(xiàn)成的電力板上進(jìn)行成套器件的焊接組裝，一旦遇到任何焊接問題，首先想到的也是指導(dǎo)教師，而不是通過自身的思考去努力解決問題。

2.4新技術(shù)的引入力度不夠

由于當(dāng)前高校未能全面認(rèn)識(shí)到電工電子實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)改革的重要性，在教育投入資金上有限，實(shí)訓(xùn)課程未能有效引進(jìn)各種先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。例如對(duì)現(xiàn)代電子系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)的電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、SMT表面貼裝工藝技術(shù)等等，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)備和技術(shù)的落后性，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣平平，教師也無法讓學(xué)生了解到更多現(xiàn)代先進(jìn)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，學(xué)生的學(xué)習(xí)綜合素質(zhì)有待提高。

3　基于CDIO理念的實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)踐

3.1提高學(xué)生“C”能力（構(gòu)思能力）

實(shí)訓(xùn)教師在開展課程教學(xué)之前，可以在校園網(wǎng)平臺(tái)上設(shè)置一些綜合性較強(qiáng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，例如溫度檢測報(bào)警控制電路，學(xué)生可以自主的選擇隊(duì)員組成一個(gè)小團(tuán)體。CDIO項(xiàng)目教學(xué)法的重點(diǎn)在于為學(xué)生提供完善的基礎(chǔ)設(shè)施條件，給予學(xué)生充分的自由，加強(qiáng)各小組成員之間的交流與合作，發(fā)散學(xué)生的思維，集中大家的意見構(gòu)成完整的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。大學(xué)生的想法本就是天馬行空的，一個(gè)人的想法能使另外一個(gè)人產(chǎn)生啟發(fā)，從而產(chǎn)生新的構(gòu)思想法，充分發(fā)揮出學(xué)生空間想象力和創(chuàng)新力。教師要根據(jù)學(xué)生的不同建議，集中大家的意見優(yōu)勢(shì)，最終制定出最佳的項(xiàng)目構(gòu)成方案。

3.2提高學(xué)生“D”能力（設(shè)計(jì)能力）

教師在敲定最終的項(xiàng)目方案后，要引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行項(xiàng)目電路的具體設(shè)計(jì)，高校要引進(jìn)先進(jìn)的仿真軟件，讓學(xué)生充分運(yùn)用該軟件去創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目電路，在仿真軟件的輔助下，學(xué)生能進(jìn)一步掌握了解實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的電路工作原理;通過運(yùn)用虛擬儀表去精準(zhǔn)測量電路的重要參數(shù)與波形，充分了解電路元件的選用原則和自選電路如電壓/電流檢測、小功率穩(wěn)壓電源以及閥值報(bào)警電路等的設(shè)計(jì)，教師在學(xué)生項(xiàng)目電路設(shè)計(jì)過程中，要進(jìn)行耐心的指導(dǎo)，加強(qiáng)學(xué)生之間的思考與交流，不斷提高學(xué)生的自主解決問題的能力和分析能力，培養(yǎng)他們良好的創(chuàng)新意識(shí)，敢于發(fā)表自己的設(shè)計(jì)思路和想法。

3.3提高學(xué)生的“I”能力（實(shí)現(xiàn)能力）

當(dāng)電工電子實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的電路仿真運(yùn)行通過后，教師要引導(dǎo)學(xué)生在面包板上進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目電纜的連接和調(diào)試。實(shí)訓(xùn)教師必須保證每一個(gè)學(xué)生都能正確掌握認(rèn)識(shí)到各種電路元器件，清楚它們之間的更換原則，學(xué)生要充分了解在面板上上進(jìn)行連接電路的相關(guān)技術(shù)要求，保證電路的安全運(yùn)行，會(huì)分析處理電路的各種故障問題，能夠嚴(yán)格按照電路功能分單元進(jìn)行電路調(diào)試。為了不斷提高學(xué)生制作先進(jìn)電路板的能力，教師可以利用高校提高的多媒體資源，為學(xué)生播放PCB板制作工藝的相關(guān)視頻，讓學(xué)生清晰了解到PCB板制作的整個(gè)工藝流程，能夠獨(dú)立完成項(xiàng)目電路的PCB設(shè)計(jì)制作。與此同時(shí)，實(shí)訓(xùn)教師也可以播放一些現(xiàn)代電子產(chǎn)品制造業(yè)的先進(jìn)安全技術(shù)SMT表面貼裝工藝，讓學(xué)生掌握到更多的手工焊接方法，并讓他們進(jìn)行反復(fù)的操作訓(xùn)練，進(jìn)行項(xiàng)目電路的完成。

3.4提高學(xué)生的“O”能力（運(yùn)作能力）

在電工電子整個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目完成以后，教師要組織安排好學(xué)生對(duì)于項(xiàng)目的展示準(zhǔn)備工作。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)要進(jìn)行交流后，選定一名成員成為主講人，其他成員也要共同參與到整個(gè)項(xiàng)目的演示過程中，發(fā)表自身的設(shè)計(jì)理念和想法。團(tuán)隊(duì)對(duì)于項(xiàng)目的演示內(nèi)容主要包括了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路、相關(guān)設(shè)計(jì)制造技術(shù)、工作原理，工作流程以及發(fā)生的問題等。在整個(gè)項(xiàng)目的演示匯報(bào)階段，要注重讓每一個(gè)學(xué)生都能了解項(xiàng)目的形成過程，復(fù)習(xí)鞏固學(xué)生對(duì)各種設(shè)計(jì)技術(shù)的理解和掌握，提高他們對(duì)于問題的分析解決能力，培養(yǎng)他們良好的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生全面的發(fā)展，成為社會(huì)的實(shí)用型高素質(zhì)人才。

4　CDIO模式下電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的實(shí)踐效果

在CDIO模式下，教師運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法有效調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，學(xué)生愿意花更多的時(shí)間參與到實(shí)訓(xùn)室項(xiàng)目活動(dòng)開展中，通過自身的努力，完成作品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作，培養(yǎng)了良好的主動(dòng)性和積極性。與此同時(shí)，在實(shí)訓(xùn)室各項(xiàng)設(shè)備軟件的輔助下，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力得到了明顯的提升，充分掌握了印刷電路板的制造方法、電路的調(diào)試和安裝技巧，能及時(shí)排除解決各種電路障礙，不斷積累了更多的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)起良好的綜合素質(zhì)。

5　結(jié)束語

綜上所述，電工電子實(shí)訓(xùn)作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的綜合教學(xué)課程，理應(yīng)得到高校教育的高度重視。高校要合理應(yīng)用 CDIO模式下的項(xiàng)目教學(xué)法，不斷提高電工電子實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)質(zhì)量和效率，進(jìn)一步豐富實(shí)訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，讓學(xué)生全身心投入到每一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目中，在實(shí)驗(yàn)過程中不斷培養(yǎng)自身的創(chuàng)新動(dòng)手能力和實(shí)踐分析能力，加強(qiáng)學(xué)生之間的交流與合作，從而培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，促進(jìn)全體學(xué)生的共同進(jìn)步。同時(shí)，CDIO項(xiàng)目教學(xué)也能進(jìn)一步提高教師的實(shí)踐教學(xué)能力，掌握到更多的項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成專業(yè)理論知識(shí)和技能。

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【作者簡介】

杜江淮（1974-），男,漢族，安徽合肥人，碩士，安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，實(shí)驗(yàn)師研究方向：電氣自動(dòng)化