劉 毅，張優(yōu)賢

（河南工學(xué)院，河南 新鄉(xiāng)453002）

1 引言

CDIO 是由三所大學(xué)教授組成的跨國研究組在Wallenberg 基金會(huì)的資助下開發(fā)出的工程教育模型。CDIO代表構(gòu)思（conceive）、設(shè)計(jì)（design）、實(shí)現(xiàn)（implement）、運(yùn)行（operate），它是以產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行全生命周期為背景的教育理念為載體，以CDIO教學(xué)大綱和標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，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)和獲取工程能力，包括個(gè)人的科學(xué)和技術(shù)知識(shí)、終身學(xué)習(xí)能力、交流和團(tuán)隊(duì)工作能力，以及在社會(huì)及企業(yè)環(huán)境下建造產(chǎn)品和系統(tǒng)的能力該模式符合工程人才的培養(yǎng)規(guī)律[1]。目前，已經(jīng)有法國、新加坡、中國等國家的幾十所世界著名大學(xué)加入了CDIO 國際組織，而且采用了該理念和教學(xué)大綱，取得了較好的效果[2]。但該理念只是用于工程領(lǐng)域的一份通用樣本，具體到某一專業(yè)或某門課程，CDIO 既沒有也無法給出具體的能力要求與達(dá)成該目標(biāo)的實(shí)施方法，這就需要教師依據(jù)專業(yè)或課程的培養(yǎng)目標(biāo)來制訂符合相應(yīng)實(shí)施的方法[3]。

隨著學(xué)科和工程技術(shù)的深度交叉融合，對(duì)非電類的工科技術(shù)人員提出了新要求，其必須掌握一些基本的電工知識(shí)和技能。非電類的工科專業(yè)學(xué)生主要依賴于“電工學(xué)”課程來汲取基本的電工知識(shí)。電工學(xué)伴隨著社會(huì)的發(fā)展而不斷發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，“電工學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容也在不斷擴(kuò)充，面對(duì)新時(shí)代的社會(huì)和學(xué)生的新需求，必須尋找適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的教學(xué)模式與手段。

本文結(jié)合“電工學(xué)”課程的特點(diǎn)，將CDIO 理念引入到理論教學(xué)當(dāng)中，根據(jù)學(xué)生的課堂前后反饋，表明這種方法是有深刻意義的。

2 傳統(tǒng)“電工學(xué)”教學(xué)現(xiàn)狀

“電工學(xué)”是一門非電類工科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，它在整個(gè)培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱中占據(jù)重要地位，學(xué)習(xí)它的主要目的是為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)課程和從事工程技術(shù)工作準(zhǔn)備必要的電學(xué)知識(shí)，它在整個(gè)機(jī)電、機(jī)械、車輛等相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和課程體系中起著重要的銜接作用?！半姽W(xué)”課程由電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、電機(jī)學(xué)等相關(guān)內(nèi)容構(gòu)成。該課程極具內(nèi)容豐富、綜合性強(qiáng)、覆蓋面廣、抽象性強(qiáng)等特點(diǎn)，這對(duì)新時(shí)代的理論教學(xué)提出了新挑戰(zhàn)。

在本校，“電工學(xué)”作為車輛工程、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料工程等非電工科專業(yè)的一門重要職業(yè)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)方法研究受到了學(xué)校學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)以及專業(yè)教師的廣泛重視，學(xué)院團(tuán)隊(duì)教師多次參加國內(nèi)教學(xué)實(shí)踐研討會(huì)議，并積極錄制整理校級(jí)“電工學(xué)”在線課程建設(shè)，已積累一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過近幾年的改革與發(fā)展，相比于以前的教學(xué)方法，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性有了顯著提高。

目前，在“電工學(xué)”理論教學(xué)中，“電工學(xué)”理論教學(xué)主要存在以下問題：①教學(xué)過程中教師仍占主體地位。雖然各個(gè)高校都在積極倡導(dǎo)混合式教學(xué)，但多數(shù)處于各種教學(xué)手段的摸索階段，依舊主要采用“黑板+多媒體”進(jìn)行理論教學(xué)。然而，大部分教師對(duì)多媒體的使用僅僅局限于課件和視頻的播放，還是停留在教師主講的模式上，導(dǎo)致新奇而活躍的00 后學(xué)生的參與度、積極性仍有待提高。②理論與實(shí)踐脫節(jié)。該課程是基礎(chǔ)課，注重概念、定理，稍微忽略了它與實(shí)際的聯(lián)系。雖然每節(jié)課都可結(jié)合生活中的實(shí)例進(jìn)行講授，但若想將某個(gè)定理或者電路分析透徹，緊緊依賴于視頻和書本是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需要的。另外，對(duì)于非電類工科專業(yè)學(xué)生，除了在理論課講授學(xué)期內(nèi)可接觸到幾個(gè)電工實(shí)驗(yàn)以外，在進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和生活中很少直接應(yīng)用到所學(xué)的電工知識(shí)，這對(duì)電工知識(shí)的理論學(xué)習(xí)來說是極具挑戰(zhàn)性的。③理論課時(shí)匱乏?！半姽W(xué)”內(nèi)容隨社會(huì)進(jìn)步不斷擴(kuò)充，非電類工科專業(yè)的“電工學(xué)”授課學(xué)時(shí)卻在相應(yīng)遞減（本校“電工學(xué)”課程56 學(xué)時(shí)），知識(shí)講授很難面面俱到、生生俱到，因此，學(xué)生生成系統(tǒng)的知識(shí)體系有一定難度。學(xué)時(shí)少和內(nèi)容多的矛盾是普遍現(xiàn)象，如何解決該矛盾是目前最大的挑戰(zhàn)。④考核方式不夠多樣化。目前，大多采用“平時(shí)成績(jī)+期末成績(jī)”的形式評(píng)定最終的成績(jī)，大多學(xué)生會(huì)出現(xiàn)應(yīng)付式突擊考試的現(xiàn)象，很難將理論知識(shí)吸收并轉(zhuǎn)化為適應(yīng)學(xué)科發(fā)展、提升專業(yè)技能以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的核心競(jìng)爭(zhēng)力。⑤缺乏“思政”元素。高校專業(yè)課堂應(yīng)是思想政治教育的有效載體，將知識(shí)傳授、價(jià)值塑造、品格培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合在一起。在日常教學(xué)當(dāng)中融入“思政”教育，厚植大國工匠精神，為祖國打造高素質(zhì)技能人才隊(duì)伍，引導(dǎo)推動(dòng)更多學(xué)生熱愛鉆研技能；厚植愛國主義情懷，引導(dǎo)學(xué)生把愛國情、強(qiáng)國志、報(bào)國行自覺融入堅(jiān)持和發(fā)展中國特色社會(huì)主義事業(yè)、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的奮斗之中；厚植技強(qiáng)國理念，引導(dǎo)學(xué)生時(shí)刻牢記使命，與科學(xué)共進(jìn)，與祖國同行。

3 基于CDIO 理念的“電工學(xué)”理論教學(xué)改革

將“電工學(xué)”課程教學(xué)改革融入CDIO 理念的各個(gè)環(huán)節(jié)，構(gòu)建“電工學(xué)”課程教學(xué)改革的總體框架，如圖1 所示。

圖1 “電工學(xué)”課程教學(xué)改革的總體框架

3.1 立足學(xué)科本位的教學(xué)理念改革

“電工學(xué)”作為非電類工科專業(yè)的基礎(chǔ)課，涵蓋的知識(shí)面廣，基本概念、定理不易理解，僅靠學(xué)生死記硬背難以達(dá)到效果。因此，樹立CDIO 理念和“新工科”建設(shè)的核心理念，以學(xué)生為中心，充分了解學(xué)生的需求與興趣愛好，結(jié)合學(xué)生的進(jìn)修學(xué)習(xí)與人生規(guī)劃。據(jù)此，制訂可滿足不同學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)，采納不同基礎(chǔ)的學(xué)生對(duì)課程合理的建議進(jìn)而積極優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)形式，吸引學(xué)生主動(dòng)參與整個(gè)教學(xué)的過程。在整個(gè)課堂教學(xué)當(dāng)中，引入混合式課堂教學(xué)，課前通過“微課”、學(xué)習(xí)通等教學(xué)資源，預(yù)習(xí)作業(yè)或完成測(cè)試，做到節(jié)節(jié)有預(yù)習(xí)；課上根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向，通過小組探討，查閱文獻(xiàn)，并進(jìn)行課堂匯報(bào)；課后小組歸納總結(jié)與相互評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身興趣及自身優(yōu)勢(shì)系統(tǒng)深入學(xué)習(xí)、理解、消化和吸收專業(yè)知識(shí)，將構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)行各個(gè)環(huán)節(jié)融入到整個(gè)理論教學(xué)當(dāng)中。

3.2 CDIO 理念下的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法改革

CDIO 理念下的“電工學(xué)”教學(xué)應(yīng)在立足理論教學(xué)和能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，充分挖掘課程中的“思政”元素，將“思政”元素融入到“電工學(xué)”課堂教學(xué)當(dāng)中，厚植大國工匠精神，培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的工程知識(shí)和技能，引導(dǎo)并推動(dòng)更多學(xué)生熱愛鉆研技能；厚植愛國主義情懷，強(qiáng)化學(xué)生的使命擔(dān)當(dāng)，引導(dǎo)學(xué)生把愛國情、強(qiáng)國志、報(bào)國志自覺融入堅(jiān)持和發(fā)展中國特色社會(huì)主義事業(yè)、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的奮斗之中；厚植科技強(qiáng)國理念，引導(dǎo)學(xué)生科技強(qiáng)國思想，充分利用優(yōu)質(zhì)科技教育資源與環(huán)境，逐漸激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和對(duì)探索未知的欲望，積極引導(dǎo)學(xué)生崇尚科學(xué)、勇于探索、追求真理，培育學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

“電工學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)緊緊圍繞新時(shí)代的工程教育進(jìn)行更新，CDIO 理念下的“電工學(xué)”課堂應(yīng)依據(jù)不同模塊的教學(xué)內(nèi)容，有效融合各種教學(xué)方法和教學(xué)手段。在工程教育的內(nèi)容授課過程中，可以多采用翻轉(zhuǎn)課設(shè)置與解決任務(wù)，讓學(xué)生在解決任務(wù)中獲得成就感與滿足感。比如在講解功率因數(shù)提高時(shí)，巧妙引入軟件仿真和實(shí)例來導(dǎo)出初級(jí)任務(wù)，通過翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生主導(dǎo)中級(jí)任務(wù)的完成，通過分組討論、查閱文獻(xiàn)、課堂匯報(bào)等方式來完成高級(jí)任務(wù)。

3.3 CDIO 理念下的教學(xué)評(píng)價(jià)改革

相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)，融入了CDIO 理念的“電工學(xué)”課程教學(xué)不應(yīng)僅依靠課程考試成績(jī)來對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，此種評(píng)價(jià)考核方式不利于激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性，也無法客觀地體現(xiàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)。對(duì)于該課程來說，學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，可通過進(jìn)階任務(wù)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效果的層層提高，學(xué)生也可根據(jù)自身情況選擇不同的任務(wù)來挑戰(zhàn)。知識(shí)的轉(zhuǎn)化是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)、不斷沉淀、不斷實(shí)踐與不斷創(chuàng)新的過程，因此，過程性評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程尤為重要。在成績(jī)考核方面，將末考成績(jī)?cè)O(shè)定為60%，過程性考核設(shè)為40%。其中，過程性考核可由作業(yè)、階段測(cè)試、小組討論、分組任務(wù)、預(yù)習(xí)測(cè)評(píng)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)等組成。這樣的考核比值設(shè)定能客觀對(duì)學(xué)生整體情況做出比較，非常符合CDIO 的教育理念。其中，在分組任務(wù)的選取上，應(yīng)盡可能地根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)分組，并分派不同難度的任務(wù)，因材施教，充分調(diào)動(dòng)每位學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的能力。

4 結(jié)語

“電工學(xué)”課程要求兼顧理論知識(shí)與實(shí)踐能力，在整個(gè)理論教學(xué)當(dāng)中，需要積極引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到具體的實(shí)踐當(dāng)中去，為培養(yǎng)高素質(zhì)的工程師奠定基礎(chǔ)。同時(shí)引入CDIO 理念，開展理論教學(xué)改革是工科院校教學(xué)改革的新方向和新手段。根據(jù)課程特點(diǎn)將教學(xué)內(nèi)容細(xì)分并任務(wù)化，依據(jù)CDIO 理念組織整個(gè)教學(xué)過程，充分挖掘?qū)W生自主探究能力。通過客觀公正的教學(xué)評(píng)價(jià)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生知識(shí)的內(nèi)化能力，最終達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。