CDIO模式下的電工電子實訓教學改革實踐研究

杜江淮　安徽職業(yè)技術學院電氣工程系　安徽合肥　230011

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CDIO模式下的電工電子實訓教學改革實踐研究

杜江淮安徽職業(yè)技術學院電氣工程系安徽合肥230011

【項目】2014年度安徽職業(yè)技術學院教學改革資助項目《基于CDIO模式下電工電子實訓課程教學改革與實踐》（項目編號：2014jyxm01）

【文章摘要】

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展與進步，科學技術的不斷改革與創(chuàng)新，高校教育發(fā)展得到了質的飛躍。越來越多機電教師開始高度重視和關注到CDIO項目教學法在電工電子實訓課程教學中的應用，CDIO項目教學法作為一種先進的實踐教學方法，通過設置開展一個完整項目從而完成指定的教學任務和目標，將CDIO教育理念融入到電工電子實訓教學中，能有效提高學生的自主性和積極性，培養(yǎng)他們良好的創(chuàng)新動手能力、信息數(shù)據(jù)分析能力，促進他們的全面發(fā)展。本文將進一步對基于CDIO模式下電工電子實訓課程教學改革與實踐展開分析和探討。

【關鍵詞】

CDIO模式；電工電子；實訓課程；改革與實踐

0　引言

當前是一個科學技術時代，高校教育的發(fā)展要與時俱進，跟上時代前進的腳步。高校在電工電子實訓教學中，要高度重視學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，充分調(diào)動學生學習的主動性和主動性，為社會培養(yǎng)更多的實用型綜合人才。實踐作為檢驗真理的唯一標準，在教育也不例外，實踐作為電工電子實訓教學過程的重中之重，是一個必不可缺的關鍵環(huán)節(jié)。高校要在CDIO模式下不斷加強電工電子實訓課程的實踐和改革工作，不斷提高大學生的實踐動手能力，加強實驗的創(chuàng)新性。對于當前電工電子實訓中存在的各類問題，高校要采取積極的應對措施，不斷改善教學方式，改革傳統(tǒng)的教學思路和方法，實現(xiàn)電工電子實訓教學更加深層次的探索和分析。

1　CDIO項目教學方法與教育理念

CDIO作為一種先進的項目教學方法，它的四個英文字母分別代表了構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）以及運作（Operate），它主要以產(chǎn)品的設計研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓每個學生通過實踐的、自主的以及項目課程之間的有效結合的教學模式，它的意義在于培養(yǎng)學生的團隊合作能力、個人實踐能力、工程系統(tǒng)能力以及基礎知識掌握能力[2]。隨著 CDIO教育理念的不斷普及推廣，越來越多的高校認識到在實訓教學應用CDIO模式的重要性，通過 CDIO項目教學法的開展，將電工電子教學的實際理論與實訓有效結合在一起，讓學生在完整的電工電子項目實踐中，不斷提高自身的創(chuàng)新能力和實際問題分析解決能力，有利于培養(yǎng)學生的綜合素質。

CDIO項目教學法打破了傳統(tǒng)電工電子實訓教學模式的弊端，學生不再處于被動的學習狀態(tài)，而是主動參與到實訓課堂中，學生面對的不再是單一的教材資料，而是科學完整的項目，整個實訓的中心變?yōu)榱藢嶋H實驗。CDIO的教育理念，不僅僅要教師注重到學生理論知識的掌握了解，更要不斷提高學生的動手實踐能力，在各個實踐項目中不斷強化訓練學生的動手操作能力和協(xié)作能力，促進學生的全面發(fā)展。

2　當前高校電工電子實訓教學中存在的弊端

高校對于電工電子實訓教學的重視程度不夠，往往將其放在理論專業(yè)課程的從屬地位，實訓課程的安排有待優(yōu)化改善，教學內(nèi)容普遍落后，導致學生的專業(yè)實踐能力得不到有效的提高，學生的創(chuàng)新思維意識不強，只掌握了豐富的基礎理論知識，這些知識得不到反復的實踐運用。因此，各大高校有必要對電工電子實訓教學進行優(yōu)化改革，引進先進的教學方法和內(nèi)容，積極汲取西方先進的教學理念，有效解決傳統(tǒng)電工電子實訓模式中存在的弊端。

2.1學生專業(yè)不一，差異明顯

現(xiàn)在人民生活水平逐漸提高，伴隨著膳食結構的調(diào)整，對優(yōu)質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、肉質鮮嫩、風味獨特等特點，為錫林郭勒草原畜牧業(yè)提供了廣闊的市場前景及機遇；為人們提供了優(yōu)質、營養(yǎng)全面的草原牛羊肉產(chǎn)品。同時，為大力發(fā)展優(yōu)質草原牛羊肉的生產(chǎn)奠定了一定的基礎。對開發(fā)錫林郭勒草原牛羊肉具有較高的經(jīng)濟價值和廣闊的市場前景，也為推動錫林郭勒畜牧業(yè)發(fā)展及經(jīng)濟發(fā)展有著重要的意義。

通常情況下，高校開展的電工電子實訓課程教學要面對眾多專業(yè)的學生，主要包括了通信工程專業(yè)、電子科學與技術專業(yè)、教育技術學專業(yè)以及計算機科學與技術專業(yè)等。不同專業(yè)的學生勢必存在不同的學習特點和狀況，他們所受到的專業(yè)課程教育有所不同，理論知識的掌握也不一致，從而導致不同專業(yè)間的學生差異較大。而高效的電工電子實訓教師未能充分掌握了解到不同專業(yè)學生之間的差異性，從實際學習情況出發(fā)，有針對性的開展實訓課程教學，導致無論面對何種專業(yè)學生，都是相同的教學方式和實訓項目。不同專業(yè)學生在實訓課程教學過程中，有的專業(yè)學生一旦覺得課程較為簡單，就會降低學習興趣和熱情，無法全身心投入到實訓教學中;有的專業(yè)學生感覺課程復雜難理解，就會產(chǎn)生厭煩抵觸的學習情緒，導致學生水平下滑。

2.2電工電子實訓課程內(nèi)容落后，缺乏創(chuàng)新性

對于非電工專業(yè)的學生來說，在電工電子實訓課程教學中，一旦教師講解到收音機電路原理，它要涉及到高頻電子電路理論，學生往往無法輕松掌握了解此電路原理。因此，會導致這些非電工專業(yè)的學生跟不上教學進度，對于電路的設計方法一竅不通，一旦在實訓過程中電器電路出現(xiàn)任何故障，學生不知采取何種措施進行有效解決，就會被動的更加依賴于教師，無法有效提高自身的實踐動手能力和實際問題解決能力。

2.3電工電子實訓教學模式單一乏味

在電工電子實訓課程的教學前期，教師的主要任務是引導學生去正確識別各種電子元器件，充分掌握手工焊接技能以及電力裝配的基礎方法。然而這種按圖索驥的單一教學方式，不利于學生創(chuàng)新能力和設計能力的培養(yǎng)，學生只能跟著教師的節(jié)奏進行學習，在各種現(xiàn)成的電力板上進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教師，而不是通過自身的思考去努力解決問題。

2.4新技術的引入力度不夠

由于當前高校未能全面認識到電工電子實訓課程教學改革的重要性，在教育投入資金上有限，實訓課程未能有效引進各種先進的設計制造技術。例如對現(xiàn)代電子系統(tǒng)研發(fā)技術的電路計算機輔助設計、SMT表面貼裝工藝技術等等，實訓項目設備和技術的落后性，導致學生的學習興趣平平，教師也無法讓學生了解到更多現(xiàn)代先進電子產(chǎn)品的設計制造技術，學生的學習綜合素質有待提高。

3　基于CDIO理念的實訓教學實踐

3.1提高學生“C”能力（構思能力）

實訓教師在開展課程教學之前，可以在校園網(wǎng)平臺上設置一些綜合性較強的實訓項目，例如溫度檢測報警控制電路，學生可以自主的選擇隊員組成一個小團體。CDIO項目教學法的重點在于為學生提供完善的基礎設施條件，給予學生充分的自由，加強各小組成員之間的交流與合作，發(fā)散學生的思維，集中大家的意見構成完整的實訓項目。大學生的想法本就是天馬行空的，一個人的想法能使另外一個人產(chǎn)生啟發(fā)，從而產(chǎn)生新的構思想法，充分發(fā)揮出學生空間想象力和創(chuàng)新力。教師要根據(jù)學生的不同建議，集中大家的意見優(yōu)勢，最終制定出最佳的項目構成方案。

3.2提高學生“D”能力（設計能力）

教師在敲定最終的項目方案后，要引導學生自主進行項目電路的具體設計，高校要引進先進的仿真軟件，讓學生充分運用該軟件去創(chuàng)新設計項目電路，在仿真軟件的輔助下，學生能進一步掌握了解實訓項目的電路工作原理;通過運用虛擬儀表去精準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)壓電源以及閥值報警電路等的設計，教師在學生項目電路設計過程中，要進行耐心的指導，加強學生之間的思考與交流，不斷提高學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，敢于發(fā)表自己的設計思路和想法。

3.3提高學生的“I”能力（實現(xiàn)能力）

當電工電子實訓項目的電路仿真運行通過后，教師要引導學生在面包板上進行實際項目電纜的連接和調(diào)試。實訓教師必須保證每一個學生都能正確掌握認識到各種電路元器件，清楚它們之間的更換原則，學生要充分了解在面板上上進行連接電路的相關技術要求，保證電路的安全運行，會分析處理電路的各種故障問題，能夠嚴格按照電路功能分單元進行電路調(diào)試。為了不斷提高學生制作先進電路板的能力，教師可以利用高校提高的多媒體資源，為學生播放PCB板制作工藝的相關視頻，讓學生清晰了解到PCB板制作的整個工藝流程，能夠獨立完成項目電路的PCB設計制作。與此同時，實訓教師也可以播放一些現(xiàn)代電子產(chǎn)品制造業(yè)的先進安全技術SMT表面貼裝工藝，讓學生掌握到更多的手工焊接方法，并讓他們進行反復的操作訓練，進行項目電路的完成。

3.4提高學生的“O”能力（運作能力）

在電工電子整個實訓項目完成以后，教師要組織安排好學生對于項目的展示準備工作。項目團隊要進行交流后，選定一名成員成為主講人，其他成員也要共同參與到整個項目的演示過程中，發(fā)表自身的設計理念和想法。團隊對于項目的演示內(nèi)容主要包括了項目的設計思路、相關設計制造技術、工作原理，工作流程以及發(fā)生的問題等。在整個項目的演示匯報階段，要注重讓每一個學生都能了解項目的形成過程，復習鞏固學生對各種設計技術的理解和掌握，提高他們對于問題的分析解決能力，培養(yǎng)他們良好的實踐能力和創(chuàng)新能力，促進學生全面的發(fā)展，成為社會的實用型高素質人才。

4　CDIO模式下電工電子實訓教學改革的實踐效果

在CDIO模式下，教師運用項目教學法有效調(diào)動起學生的學習興趣和熱情，學生愿意花更多的時間參與到實訓室項目活動開展中，通過自身的努力，完成作品的創(chuàng)新設計制作，培養(yǎng)了良好的主動性和積極性。與此同時，在實訓室各項設備軟件的輔助下，學生的實踐動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，能及時排除解決各種電路障礙，不斷積累了更多的實戰(zhàn)經(jīng)驗，培養(yǎng)起良好的綜合素質。

5　結束語

綜上所述，電工電子實訓作為一門實踐性較強的綜合教學課程，理應得到高校教育的高度重視。高校要合理應用 CDIO模式下的項目教學法，不斷提高電工電子實訓課程的教學質量和效率，進一步豐富實訓教學的內(nèi)容，充分激發(fā)學生的學習興趣和熱情，讓學生全身心投入到每一個實踐項目中，在實驗過程中不斷培養(yǎng)自身的創(chuàng)新動手能力和實踐分析能力，加強學生之間的交流與合作，從而培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作精神，促進全體學生的共同進步。同時，CDIO項目教學也能進一步提高教師的實踐教學能力，掌握到更多的項目設計完成專業(yè)理論知識和技能。

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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)技術學院電氣工程系，實驗師研究方向：電氣自動化