董秀麗

摘 要：近年來，隨著各類新型教育手段和教育模式的出現(xiàn)，我國(guó)高等教育中電氣控制技術(shù)課程實(shí)現(xiàn)新發(fā)展，其中CDIO模式被廣泛應(yīng)用，這一模式的應(yīng)用能夠進(jìn)一步提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力?；诖耍疚尼槍?duì)CDIO模式在電氣控制技術(shù)課程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望能夠?qū)Ω咝ｋ姎饪刂萍夹g(shù)課程教學(xué)提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：CDIO模式 電氣控制技術(shù)課程 教學(xué)

當(dāng)前，在我國(guó)高等教育階段的電氣控制技術(shù)課程教學(xué)過程中存在較多問題，急需創(chuàng)新教育理念和模式。CDIO 模式與當(dāng)前電氣控制技術(shù)課程契合度較高，著重強(qiáng)化對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐一體化發(fā)展，能夠讓學(xué)生在電氣控制技術(shù)課程中強(qiáng)化理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)用。

本文針對(duì)CDIO模式下電氣控制技術(shù)課程的教學(xué)進(jìn)行探究，以期為課程教學(xué)創(chuàng)新提供參考和借鑒。

一、CDIO模式概述

CDIO模式屬于新型教育模式，是國(guó)際工程教育改革的產(chǎn)物。CDIO模式主要通過各類產(chǎn)品從研發(fā)階段到后期運(yùn)行階段進(jìn)行生命周期管理，以此為重要載體讓學(xué)生積極參與到全過程管理之中。

通過CDIO模式對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行重新規(guī)劃和設(shè)計(jì)，踐行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作四大理念，提高工程類課程教學(xué)的整體效果。

二、CDIO模式在電氣控制技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)用的重要性

CDIO模式在電氣控制技術(shù)課程教學(xué)過程中應(yīng)用意義重大，能夠有效消除原有高等教育階段中電氣控制技術(shù)課程教學(xué)的弊端，此類弊端主要體現(xiàn)在課程內(nèi)容與學(xué)生未來的工程實(shí)踐聯(lián)系不緊密等方面。運(yùn)用原有電氣控制技術(shù)課程教學(xué)模式無法幫助學(xué)生提升工程能力，很多教師在電氣控制技術(shù)課程教學(xué)中，更多的是強(qiáng)化學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，輕視學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)，忽視了對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)與考核，且對(duì)電氣控制技術(shù)課程的考核和教學(xué)模式過于單一。

針對(duì)此類問題，需要運(yùn)用新型的教學(xué)模式，推動(dòng)電氣控制技術(shù)課程的革新和進(jìn)步，因此在電氣控制技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)用CDIO模式具有重要的意義：能夠?qū)ΜF(xiàn)有電氣控制技術(shù)課程進(jìn)行全面的構(gòu)建和創(chuàng)新，充分運(yùn)用CDIO模式進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，以其為重要載體，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容的層層遞進(jìn)和有序設(shè)計(jì)。在整個(gè)電氣控制技術(shù)課程中可以具體設(shè)置8個(gè)項(xiàng)目和23個(gè)重點(diǎn)任務(wù)，每一個(gè)任務(wù)都可以以具體的電路典型單元作為重要的載體，讓學(xué)生能夠在CDIO模式下提高動(dòng)手操作能力。

三、基于CDIO模式的電氣控制技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計(jì)思路

在高等教育階段開展電氣控制技術(shù)課程教學(xué)，可以運(yùn)用CDIO模式進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)，并以此為重要的教學(xué)設(shè)計(jì)思路，進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)描述、學(xué)習(xí)目標(biāo)確立、CDIO模式實(shí)踐。

（一）項(xiàng)目任務(wù)描述

教師可以直接將學(xué)生分為不同的學(xué)習(xí)小組，每組由2～4人組成，每個(gè)小組中設(shè)置小組長(zhǎng)，專門負(fù)責(zé)安排本小組各成員的學(xué)習(xí)活動(dòng)和實(shí)際操作等工作，確保學(xué)習(xí)小組成員能夠充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，共同研究探討完成相關(guān)項(xiàng)目任務(wù)。

在整個(gè)電氣控制技術(shù)課程教學(xué)中，教師需要全程參與，為學(xué)生提供必要的幫助和指導(dǎo)，在關(guān)鍵時(shí)刻充當(dāng)監(jiān)督員的角色。

在進(jìn)行電氣控制技術(shù)課程教學(xué)之前，教師可以布置課前任務(wù)，讓學(xué)生廣泛收集資料，了解和預(yù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，并在介紹項(xiàng)目情況之后，合理制定項(xiàng)目的實(shí)施方案。

在實(shí)際教學(xué)過程中，教師進(jìn)行講解并幫助學(xué)生答疑解惑，有效指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電氣控制技術(shù)實(shí)際項(xiàng)目任務(wù)的操作，培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。

（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)確立

在電氣控制技術(shù)課程教學(xué)過程中運(yùn)用CDIO模式，需要學(xué)生根據(jù)目標(biāo)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求和項(xiàng)目任務(wù)描述，進(jìn)行全面的構(gòu)思與考慮，綜合確定設(shè)計(jì)項(xiàng)目的電路情況實(shí)現(xiàn)實(shí)物聯(lián)結(jié)。在具體任務(wù)中不僅需要進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，而且要繪制電氣圖、選擇元件并進(jìn)行測(cè)試等，特別是在線路檢測(cè)與調(diào)試階段，同樣需要學(xué)生親自去完成。

（三）CDIO模式實(shí)踐

為了深入應(yīng)用CDIO模式，教師可以在電氣控制技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計(jì)階段，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目引領(lǐng)與驅(qū)動(dòng)。

1.在構(gòu)思階段

讓學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)的情況充分進(jìn)行構(gòu)思，并廣泛收集項(xiàng)目相關(guān)資料，為項(xiàng)目的實(shí)施儲(chǔ)備關(guān)鍵知識(shí)。

2.在設(shè)計(jì)階段

學(xué)生需要根據(jù)原有工程項(xiàng)目情況進(jìn)行有效規(guī)劃，制定可行性方案，并與學(xué)習(xí)小組中的相關(guān)成員共同探討完成電氣圖繪制等多方面的設(shè)計(jì)。

3.實(shí)現(xiàn)階段

為強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手操作能力，教師可以在實(shí)踐過程中指導(dǎo)學(xué)生將原有的設(shè)計(jì)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ虒?shí)物，切實(shí)提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

4.在運(yùn)作階段

教師需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)作品進(jìn)行全面優(yōu)化，完成項(xiàng)目的調(diào)試與檢測(cè)。每個(gè)學(xué)習(xí)小組可以選派一名學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)內(nèi)容的演示和匯報(bào)，通過教師評(píng)估與學(xué)生互評(píng)的形式，增強(qiáng)學(xué)生的參與感，讓學(xué)生能夠真正融入電氣控制技術(shù)課程教學(xué)，為日后的工程應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。

四、在電氣控制技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)用CDIO模式的教學(xué)案例

電氣控制技術(shù)課程中有自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)PLC控制項(xiàng)目相關(guān)內(nèi)容，這一項(xiàng)目是近年來在飛速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)影響下產(chǎn)生的，具有集成化和智能化的特點(diǎn)。

自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)PLC控制項(xiàng)目能夠有效應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)和手段提升倉(cāng)儲(chǔ)的運(yùn)行管理速度和處理速度，既降低了工作人員的人工操作強(qiáng)度，又大大節(jié)約了人力、物力，提高了生產(chǎn)效率。

在電氣控制技術(shù)課程中，根據(jù)自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)PLC控制項(xiàng)目進(jìn)行研究，需要學(xué)生了解該項(xiàng)目的實(shí)際要求，并有效設(shè)計(jì)PLC外圍電路，掌握PLC控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)情況，能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的梯形圖，初步具備工程項(xiàng)目實(shí)踐能力，完成自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)貨運(yùn)小車的PLC控制電路設(shè)計(jì)等。

（一）項(xiàng)目構(gòu)思

1.教室布置項(xiàng)目任務(wù)

在課程開始之前，首先教師需要提前下發(fā)項(xiàng)目清單，并為學(xué)生布置項(xiàng)目任務(wù)，提出具體的控制要求，簡(jiǎn)單介紹自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)PLC控制項(xiàng)目應(yīng)用的情況，讓學(xué)生全面分析PLC的控制需求。

2.學(xué)生搜集相關(guān)素材

教師可以讓學(xué)生充分運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)，并在網(wǎng)絡(luò)中廣泛搜集與整理相關(guān)素材，針對(duì)項(xiàng)目完成過程中所要運(yùn)用的PLC指令和工作原理等知識(shí)進(jìn)行提示。

3.確定具體計(jì)劃和流程

最后教師可以幫助學(xué)生進(jìn)行小組分工，明確小組所要完成的項(xiàng)目工作任務(wù)，讓學(xué)生自行開展資料搜集與分析整理，確定自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)PLC控制項(xiàng)目實(shí)施中的具體計(jì)劃和工藝流程。

教師在自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)PLC控制項(xiàng)目中，可以讓學(xué)生設(shè)置送料小車的運(yùn)動(dòng)模式和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，并配合PLC編程指令完成設(shè)計(jì)和規(guī)劃構(gòu)思。

（二）項(xiàng)目設(shè)計(jì)

1.分析方案

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，教師可以充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，從經(jīng)濟(jì)、合理、適用等多個(gè)角度，對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案開展有效的分析，讓學(xué)生在項(xiàng)目中加強(qiáng)對(duì)方案的成本核查、修改、點(diǎn)評(píng)。

2.討論方案

在分組討論中，學(xué)生可以根據(jù)已經(jīng)設(shè)定和構(gòu)思好的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)PLC控制項(xiàng)目，進(jìn)行全面的討論與設(shè)計(jì)。在這個(gè)過程中教師要發(fā)揮指導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從多個(gè)維度進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)，并分別討論不同方案的可行性與實(shí)際價(jià)值。

3.優(yōu)化方案

根據(jù)最優(yōu)化方案，合理分配學(xué)習(xí)小組中不同組員的任務(wù)，明確項(xiàng)目控制需求，有效開展相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，針對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中的軟件和硬件，進(jìn)行全面的規(guī)劃與設(shè)計(jì)安裝，最后要有序開展運(yùn)行調(diào)試。

（三）項(xiàng)目實(shí)施

在項(xiàng)目實(shí)施階段，教師需要引導(dǎo)學(xué)生開展系統(tǒng)的安裝，并講解項(xiàng)目實(shí)施過程中所涉及的各類工藝流程和注意事項(xiàng)，讓學(xué)生以小組的形式有序進(jìn)入實(shí)訓(xùn)區(qū)域進(jìn)行實(shí)踐操作。教師需要幫助學(xué)生選擇元器件，并列出明細(xì)，畫出PLC外部接線圖，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行接線與調(diào)試工作，記錄相關(guān)材料檔案信息，安裝元器件并進(jìn)行合理有效的布線。

（四）項(xiàng)目運(yùn)作

在項(xiàng)目運(yùn)作階段，教師不僅需要對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)作，而且要對(duì)學(xué)生的實(shí)際成果進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題。教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)匯報(bào)，要求學(xué)習(xí)小組進(jìn)行學(xué)習(xí)心得的分享和成果展示，并在項(xiàng)目完成之后指導(dǎo)學(xué)生撰寫項(xiàng)目報(bào)告作，撰寫課程設(shè)計(jì)說明書以及其他材料。

五、小結(jié)

綜上所述，在高校電氣控制技術(shù)課程教學(xué)過程中運(yùn)用CDIO模式意義重大，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力與實(shí)踐操作能力，實(shí)現(xiàn)課堂中理論知識(shí)與實(shí)際操作技能教學(xué)的有效結(jié)合。

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（作者單位：青島市技師學(xué)院）