基于CDIO的電路課程教學(xué)改革與實踐

范莉

摘 要： 電路課程是電氣工程專業(yè)的一門理論性和實踐性都很強的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它對學(xué)生專業(yè)的培養(yǎng)起到了承上啟下的作用。針對該課程的現(xiàn)狀和存在的一些問題，引入CDIO工程教育模式培養(yǎng)的過程中突出了創(chuàng)新、設(shè)計、構(gòu)思及操作四個基本環(huán)節(jié)。以工程項目引入課堂，以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，培養(yǎng)學(xué)生獨立自學(xué)能力，對學(xué)習(xí)能做到舉一反三，在學(xué)習(xí)過程中強調(diào)相互學(xué)習(xí)，互相討論，為學(xué)生在電氣工程領(lǐng)域從業(yè)奠定堅實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： CDIO 電路課程教學(xué) 教學(xué)改革

引言

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。以先進的教育理念取得了良好的教學(xué)效果，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛推廣，本文將該教學(xué)模式引入電路教學(xué)中，以期獲得較好的教學(xué)效果。

1.電路課程教學(xué)狀況

1.1教學(xué)課本。該課程的教科書沿用經(jīng)典教材——由西安交通大學(xué)邱關(guān)源教授編寫的《電路原理》，該教材是目前國內(nèi)高校本科專業(yè)普遍選用的教材，該教材對理論知識的編寫很系統(tǒng)、全面，幾乎沒有涉及實驗或?qū)嵺`方面內(nèi)容；由于該課程的特點，涉及的基本概念較多，專業(yè)名詞較多，因此學(xué)生理解比較困難；課程內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)方面知識較多，但是學(xué)時安排有限，鞏固復(fù)習(xí)時間較少。

1.2授課方法。教師在授課程時，基本都采用一支粉筆一本教材的方法，上課過程基本是理論加理論，然后就是習(xí)題加習(xí)題的過程，讓學(xué)生感覺枯燥，缺乏學(xué)習(xí)積極性。

1.3學(xué)習(xí)方法。近年來隨著高考的擴招，學(xué)生整體素質(zhì)有所下降，缺乏自主學(xué)習(xí)能力。有些學(xué)生對該專業(yè)不感興趣，在學(xué)習(xí)該課程的過程中，遇到一點困難就回避，這種被動的學(xué)習(xí)導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不理想。

1.4課程實驗。實驗?zāi)康木褪峭ㄟ^實驗驗證理論，通過實驗，使理論知識得到更好的鞏固，通過實驗提高學(xué)生學(xué)習(xí)理論的興趣，將理論與工程實踐巧妙結(jié)合，互為補充。因此，加強實驗課程的學(xué)習(xí)，有利于強化實驗效果。然而由于學(xué)生數(shù)過多，實驗室和相應(yīng)的實驗設(shè)備偏少，實驗設(shè)備更新不及時，因此實驗學(xué)時較理論學(xué)時偏少。同時，由于實驗設(shè)備難以達到綜合性、設(shè)計性實驗的要求，因此，實驗多以驗證課本理論為主。

1.5課程考核。目前該課程的考核形式比較單一，重理論考試輕實踐考試。這種考核方式導(dǎo)致學(xué)生為了通過考試而學(xué)習(xí)，學(xué)生缺乏實踐動手能力和創(chuàng)新能力。

2.基于CDIO理念的電路課程教學(xué)方法的改革

鑒于傳統(tǒng)電路課程教學(xué)方法存在的種種問題，歸結(jié)于一點就是實驗教學(xué)得不到足夠的重視而造成的，于是引入項目為基礎(chǔ)的CDIO思想貫穿于電路的教學(xué)環(huán)節(jié)，從以下幾個思路開始改革。

2.1教師走向企業(yè)。目前高校專業(yè)課老師的授課方式還是以課本為主，照本宣科的不少，由于學(xué)校在引進教師的時候主要是以學(xué)歷為主要衡量標準，忽視了老師的工程實踐經(jīng)歷，老師都是學(xué)歷型的，缺乏工程實踐經(jīng)歷，當然就談不上工程實踐能力。要想培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力與創(chuàng)新能力，首先教師要具備這方面能力，如果教師不具備這方面能力，則培養(yǎng)學(xué)生無從談起。所以CDIO教學(xué)模式也提出對教師的要求，這就要求教師積極主動地提高工程實踐能力。

2.2課堂教學(xué)改革。電路是一門理論性很強的課程，站在講臺上的老師口若懸河，而學(xué)生在下面昏昏欲睡，提問學(xué)生回答全是不會，互動幾乎為零?，F(xiàn)將CDIO的理念引入課堂教學(xué)，通過這種項目驅(qū)動的方式引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)，使學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，有了興趣就有學(xué)習(xí)積極性。不是學(xué)生學(xué)不好，是學(xué)生對學(xué)習(xí)沒有興趣，所以興趣是決定學(xué)習(xí)成效的主要因素。

2.2.1項目走進課堂。巧妙將相關(guān)教學(xué)項目引入課程，不僅可以營造出濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，而且可以使學(xué)生產(chǎn)生濃厚興趣，意識到如何學(xué)習(xí)才能實現(xiàn)既定目標。這就要求教師從備課入手，做好充分準備，利用現(xiàn)代教學(xué)仿真軟件，將課本典型的工程實例仿真演示給同學(xué)們看，或者采用科技故事等方式方法。

2.2.2教學(xué)方法。實物展示、掛圖、仿真等教學(xué)方法更直觀，合理利用多媒體技術(shù)，能使一些抽象、晦澀難懂的理論變得通俗易懂，便于學(xué)生理解，激發(fā)學(xué)生興趣；多向?qū)W生推薦現(xiàn)代仿真軟件，仿真軟件不僅能使學(xué)生快速得到相關(guān)電路的參數(shù)和電路的作用，而且由于仿真軟件中包含大量元件庫，因此對電子電路元器件的了解也有很大幫助。對于一些純理論公式的推導(dǎo)，可以采用循序漸進的方法，比如涉及高數(shù)的知識，提前讓學(xué)生復(fù)習(xí)高數(shù)相關(guān)章節(jié)內(nèi)容，等復(fù)習(xí)后再推導(dǎo)公式，以達到比較好的教學(xué)效果。

2.2.3習(xí)題與討論課?；贑DIO思想，充分發(fā)揮教師在學(xué)習(xí)過程中的主導(dǎo)作用，教師可以提出問題，學(xué)生分組展開討論，最后由學(xué)生代表發(fā)言，各抒己見，最后教師總結(jié)陳詞，或者安排學(xué)生提前預(yù)習(xí)，由學(xué)生擔任部分課程的任課教師，交換角色，這樣對培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達能力與綜合反應(yīng)能力有很大好處。

2.2.4如何完成實驗教學(xué)?，F(xiàn)在的電路實驗室都建設(shè)得非常漂亮，高大的實驗平臺，集成化的實驗?zāi)０?，管理非常方便，但是對實驗教學(xué)起不到很好的作用，實驗項目都有相應(yīng)的實驗?zāi)K，實驗項目固定，很難更改，這種實驗室配套實驗如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性？實驗室的配套改革必須同時進行，我院已經(jīng)新建了電路綜合實驗室，為綜合設(shè)計性實驗提供了更好的實驗平臺。老師可以只提實驗要求，整個實驗過程完全由學(xué)生自己定。在實驗過程中，可先以利用各種仿真軟件，把相關(guān)實驗項目先通過仿真后完成實際電路實驗。實驗過程讓學(xué)生對電子元器件有深刻認識，再應(yīng)用課堂理論知識解決實驗過程中出現(xiàn)的問題，提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決問題的能力。

3.教學(xué)效果

CDIO教育理念，調(diào)整了電路課程教學(xué)內(nèi)容，同時實驗教學(xué)進行了相應(yīng)的教學(xué)改革創(chuàng)新，豐富了課堂教學(xué)形式。教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、考核方式都做了改進，在注重學(xué)科基礎(chǔ)知識的同時，注重了學(xué)生的團隊合作能力、工程能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提高了學(xué)生的就業(yè)競爭力。

結(jié)語

電路課程是高等院校工科的一門重要必修專業(yè)基礎(chǔ)課，要理論與實踐相結(jié)合，文章闡述了當前教學(xué)過程中普遍存在的問題，并以CDIO教學(xué)理念為指導(dǎo)，提出項目驅(qū)動教學(xué)的方式方法，活躍了課堂氛圍，取得了比較好的教學(xué)效果，對同類課程教學(xué)有一定的借鑒意義。

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江西省教改項目，項目編號：JXJG-14-02。