朱妍雯 仝戰(zhàn)營

摘 ?要：“電工學(xué)”是工科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。傳統(tǒng)的教學(xué)方法使學(xué)生被動接受老師的教學(xué)內(nèi)容，無法激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，影響學(xué)生的主動思考能力和創(chuàng)新能力。CDIO工程教育理念的教學(xué)模式根據(jù)電路元器件的特點進行教學(xué)項目討論，從“電工學(xué)”課程的理論和實踐出發(fā)。充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的動手實踐能力，教學(xué)改革效果顯著。

關(guān)鍵詞：CDIO;電工學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號：TP273-4;G642 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）12-0109-03

Abstract：“Electrotechnics” is a basic course for engineering majors. Traditional teaching methods make students passively accept the teaching content of teachers，unable to stimulate interest in learning，affecting studentsactive thinking and innovation ability. The teaching mode of CDIO engineering education idea is discussed according to the characteristics of circuit components，starting from the theory and experiment of “Electrotechnics” course. It has fully stimulated studentsinterest in learning and trained studentspractical ability. The teaching reform has achieved remarkable results.

Keywords：CDIO;electrotechnics;teaching reform

0 ?引 ?言

“電工學(xué)”是高校工科專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，且其在工科學(xué)生的實際工作中起著重要作用。目前電工學(xué)教學(xué)主要進行理論知識的講授，系統(tǒng)地講授電氣原理分析和典型電路分析，“電工學(xué)”課程較為基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法很少能通過課程學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的綜合工程技能，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、工程經(jīng)驗和工程意識。雖然課程中安排了實踐能力培養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容，但是都是以單一知識點的方式進行講授，沒有辦法讓學(xué)生系統(tǒng)地理解整個電工學(xué)學(xué)習(xí)過程中學(xué)到的各個理論知識的實際應(yīng)用。目前的電工學(xué)教學(xué)手段過于單一，一味地追求系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)，讓學(xué)生不知道學(xué)習(xí)該課程的意義，甚至課程時間安排較少的時候，有些老師還會刪除一些實踐教學(xué)內(nèi)容，這樣的教學(xué)方式無疑會給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來消極影響。本文根據(jù)電工學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀，通過引入CDIO工程教育模式，將“構(gòu)思—設(shè)計—實施—運作”的核心理念融入整個教學(xué)過程，對電工學(xué)教學(xué)進行改革。改革效果表明，基于CDIO理念的課程體系具有明顯的優(yōu)勢，有效地提高了學(xué)生工程實踐和創(chuàng)新能力。

1 ?CDIO模式簡介

CDIO工程教育理念強調(diào)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的過程，要求學(xué)生分小組討論組合課程內(nèi)容，要求課程內(nèi)容安排過程中結(jié)合理論知識，重視實踐操作。授課教師提出一個實際問題，學(xué)生帶著任務(wù)和問題進行討論，根據(jù)討論結(jié)果組織課程內(nèi)容，教師通過整合學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)情況安排教學(xué)，結(jié)合實踐，反復(fù)思考和提問，與學(xué)生在不斷地討論整理過程中形成一個持續(xù)探究過程。該理念改變了傳統(tǒng)的理論知識為目的的教學(xué)，以解決問題為任務(wù)，強調(diào)實際問題的解決過程，重新建立電工學(xué)的知識要點，并構(gòu)建了一套基于“概念—設(shè)計—實施—操作”過程的“面向任務(wù)的教程”。面向任務(wù)的教學(xué)方式具有結(jié)構(gòu)清晰和重點突出的教學(xué)功能。學(xué)生完成任務(wù)的過程就是積極構(gòu)建自己知識和經(jīng)驗的過程。實現(xiàn)自身知識和能力的豐富，達到提高綜合職業(yè)素質(zhì)的目的。

2 ?CDIO工程教育理念在電工學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)電工學(xué)的教學(xué)內(nèi)容按照電路分析、電機及控制、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)四門課程的順序來安排，每一部分相當(dāng)于電類專業(yè)學(xué)生的一門課，對于非電類學(xué)生而言針對性不夠明確，有些內(nèi)容過于專業(yè)，學(xué)習(xí)起來枯燥難懂，最終導(dǎo)致學(xué)生越學(xué)越?jīng)]興趣，教學(xué)效果不好。這樣大范圍地灌輸知識點的教學(xué)方式，既不能提高學(xué)生的實踐能力，也不能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.1 ?優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)方法和手段

授課教師應(yīng)該根據(jù)每個班級的學(xué)習(xí)效果和習(xí)慣制定教學(xué)方法，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情，難易程度適中才能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。電路分析和電機及控制這兩部分內(nèi)容包含的定律和公式比較多，應(yīng)該多用板書書寫，加深學(xué)生的印象，同時放慢講課速度。模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)這兩部分實踐性較強，應(yīng)該多使用一些課件以及電路實物，通過圖片和實物的展示強化學(xué)生的印象，使復(fù)雜的電路變得簡單易懂，也更容易培養(yǎng)學(xué)生的積極性和主動性。

2.2 ?以項目為主線組織教學(xué)內(nèi)容

CDIO工程教育理念以任務(wù)為出發(fā)點建立教學(xué)項目，授課教師提出問題，學(xué)生以小組為單位進行討論，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，相互發(fā)問，共同學(xué)習(xí)，不僅能加深學(xué)生對知識的理解，同時也能培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力和語言表達能力?？傮w來說，項目教學(xué)法的整個教學(xué)過程分為六步：

（1）明確學(xué)習(xí)任務(wù)。通過情景導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生進行本次項目的學(xué)習(xí)，明確任務(wù)以及任務(wù)的可行性，為學(xué)生指明學(xué)習(xí)的方向，確保學(xué)生理解任務(wù)內(nèi)容。

（2）收集資料信息并制定方案。按照教師提出的任務(wù)，廣泛地搜集資料，通過小組討論的方式，將資料信息整理起來，充分理解資料內(nèi)容。

（3）確定可行的方案。根據(jù)搜集的材料，通過組內(nèi)討論和師生交流的方式，共同制定實施步驟，找出可行性最強的實施方案。

（4）具體實施。這是一個項目最為重要的環(huán)節(jié)，這個階段不僅要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，還要培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作探究的能力，首先學(xué)生需自己先按照方案進行實施，遇到問題可以向同學(xué)和老師求助，然后可以經(jīng)過組內(nèi)討論，把自己獨立難以完成的任務(wù)通過團隊的能力解決，協(xié)作完成項目任務(wù)。

（5）自我總結(jié)。這個階段非常重要，總結(jié)的過程就是學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身不足和錯誤的最好方式，通過總結(jié)和分析，才能使知識掌握得更加牢固。

（6）展示小組成果。這是最為精彩的環(huán)節(jié)，通過對知識的理解，配合小組的設(shè)計，加上口才和個性，每個小組都能展示出不一樣的作品，展現(xiàn)課堂的生命力。表1為電工學(xué)教學(xué)項目舉例，分別從四個板塊的內(nèi)容中抽取了四個教學(xué)項目，涵蓋的知識點豐富，內(nèi)容綜合性強。

2.3 ?結(jié)合multisim仿真軟件，加強實踐意識培養(yǎng)

“電工學(xué)”是一門實踐性很強的電子電氣基礎(chǔ)課程，實踐環(huán)節(jié)是非常重要的環(huán)節(jié)。將multisim仿真軟件與實際教學(xué)項目結(jié)合起來，不僅可以避免單純理論教學(xué)的抽象和生硬，還可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，加深學(xué)生對重難知識的理解。例如，晶體管放大電路是非常重要的內(nèi)容，學(xué)生普遍反映這部分內(nèi)容難理解，通過講授利用multisim仿真軟件將晶體管放大電路在生活中使用的實際電路的例子，加深學(xué)生對放大電路應(yīng)用的理解。開設(shè)multisim仿真軟件的實驗課程，將原本單一環(huán)節(jié)電路講解的實驗內(nèi)容變?yōu)槿嫦到y(tǒng)的設(shè)計實驗，讓學(xué)生自己設(shè)計，原創(chuàng)實驗方案，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

建立開放實驗室，每個學(xué)生都可以根據(jù)自己的情況到實驗室自己動手做實驗，或重做在課堂上完成的令人不滿意的實驗，通過開放式實驗，使得學(xué)生積極參與，提高了學(xué)生的動手能力，取得了良好的教學(xué)效果。

2.4 ?多種考核方式結(jié)合，重在學(xué)習(xí)過程

教學(xué)的最終目標是引導(dǎo)學(xué)生掌握獨立學(xué)習(xí)的方法，同時指導(dǎo)他們學(xué)習(xí)知識和技能。在電工學(xué)教學(xué)中，通常的作業(yè)布置分為兩種方式：一種是布置作業(yè)的方式，作業(yè)可以是具體電路的分析計算，也可以是搜集資料整理的結(jié)果，多種多樣;一種是在課堂上隨機練習(xí)或提問，以及教師點名。教師可以通過多種方式觀察學(xué)生的日常學(xué)習(xí)過程，并通過靈活的控制，使學(xué)生可以輕松地在沒有壓力的情況下完成電工學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)。

3 ?結(jié) ?論

基于CDIO工程教育理念，將CDIO教育理念融入教學(xué)過程，對教師的理論知識和實踐技能提出了兩方面要求。理論知識方面，以任務(wù)為核心建立教學(xué)項目，通過小組討論和教師指導(dǎo)進行項目實施，培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力，提高學(xué)生的實踐能力和實踐知識應(yīng)用能力;在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，鼓勵學(xué)生自己開展創(chuàng)新實驗，鼓勵學(xué)生依靠小組討論和整理資料來提高創(chuàng)新能力。

實踐證明，將CDIO工程教育理念應(yīng)用于“電工學(xué)”課程，在一定程度上克服了傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足。CDIO工程教育理念將理論知識教學(xué)與實踐操作相結(jié)合，幫助學(xué)生加深對課本知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生靈活運用知識的能力。結(jié)合CDIO工程教育理念的教學(xué)方法提高了學(xué)生自我分析、獨立思考和解決問題的能力，不僅能夠幫助學(xué)生掌握課堂知識和實踐技能，還將職業(yè)需求與課堂學(xué)習(xí)聯(lián)系起來，體現(xiàn)了教師在實踐中的引導(dǎo)地位，也發(fā)揮了學(xué)生的核心作用，為教師和學(xué)生提供了良好的教學(xué)環(huán)境，有利于促進學(xué)生的全面發(fā)展。

總而言之，以CDIO為指導(dǎo)的教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的工程設(shè)計實踐能力，增強了創(chuàng)新意識，提高了教學(xué)效果。

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作者簡介：朱妍雯（1990-），女，漢族，河南新鄉(xiāng)人，助教，碩士研究生，研究方向：智能控制。