基于CDIO模式的電氣控制技術(shù)課程教學(xué)分析

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)，我國高等教育中電氣控制技術(shù)課程實現(xiàn)新發(fā)展，其中CDIO模式被廣泛應(yīng)用，這一模式的應(yīng)用能夠進一步提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力?；诖?，本文針對CDIO模式在電氣控制技術(shù)課程中的應(yīng)用進行分析，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)

當前，在我國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 模式與當前電氣控制技術(shù)課程契合度較高，著重強化對學(xué)生的能力培養(yǎng)，實現(xiàn)理論與實踐一體化發(fā)展，能夠讓學(xué)生在電氣控制技術(shù)課程中強化理論學(xué)習(xí)與實踐應(yīng)用。

本文針對CDIO模式下電氣控制技術(shù)課程的教學(xué)進行探究，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)階段到后期運行階段進行生命周期管理，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模式對課程內(nèi)容進行重新規(guī)劃和設(shè)計，踐行構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作四大理念，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)生未來的工程實踐聯(lián)系不緊密等方面。運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，更多的是強化學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí)，輕視學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)，忽視了對學(xué)生動手操作能力的培養(yǎng)與考核，且對電氣控制技術(shù)課程的考核和教學(xué)模式過于單一。

針對此類問題，需要運用新型的教學(xué)模式，推動電氣控制技術(shù)課程的革新和進步，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)課程進行全面的構(gòu)建和創(chuàng)新，充分運用CDIO模式進行項目設(shè)計，以其為重要載體，實現(xiàn)課程內(nèi)容的層層遞進和有序設(shè)計。在整個電氣控制技術(shù)課程中可以具體設(shè)置8個項目和23個重點任務(wù)，每一個任務(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)，可以運用CDIO模式進行項目任務(wù)設(shè)計，并以此為重要的教學(xué)設(shè)計思路，進行項目任務(wù)描述、學(xué)習(xí)目標確立、CDIO模式實踐。

（一）項目任務(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，每個小組中設(shè)置小組長，專門負責安排本小組各成員的學(xué)習(xí)活動和實際操作等工作，確保學(xué)習(xí)小組成員能夠充分發(fā)揮主觀能動性，共同研究探討完成相關(guān)項目任務(wù)。

在整個電氣控制技術(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)鍵時刻充當監(jiān)督員的角色。

在進行電氣控制技術(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，并在介紹項目情況之后，合理制定項目的實施方案。

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

（二）學(xué)習(xí)目標確立

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

（三）CDIO模式實踐

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)計階段，實現(xiàn)項目引領(lǐng)與驅(qū)動。

1.在構(gòu)思階段

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

2.在設(shè)計階段

學(xué)生需要根據(jù)原有工程項目情況進行有效規(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。

3.實現(xiàn)階段

為強化學(xué)生的動手操作能力，教師可以在實踐過程中指導(dǎo)學(xué)生將原有的設(shè)計內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ虒嵨铮袑嵦嵘龑W(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

4.在運作階段

教師需要引導(dǎo)學(xué)生對作品進行全面優(yōu)化，完成項目的調(diào)試與檢測。每個學(xué)習(xí)小組可以選派一名學(xué)生進行設(shè)計內(nèi)容的演示和匯報，通過教師評估與學(xué)生互評的形式，增強學(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)課程中有自動倉儲PLC控制項目相關(guān)內(nèi)容，這一項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。

自動倉儲PLC控制項目能夠有效應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)和手段提升倉儲的運行管理速度和處理速度，既降低了工作人員的人工操作強度，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)自動倉儲PLC控制項目進行研究，需要學(xué)生了解該項目的實際要求，并有效設(shè)計PLC外圍電路，掌握PLC控制電動機的正反轉(zhuǎn)情況，能夠設(shè)計簡單的梯形圖，初步具備工程項目實踐能力，完成自動倉儲貨運小車的PLC控制電路設(shè)計等。

（一）項目構(gòu)思

1.教室布置項目任務(wù)

在課程開始之前，首先教師需要提前下發(fā)項目清單，并為學(xué)生布置項目任務(wù)，提出具體的控制要求，簡單介紹自動倉儲PLC控制項目應(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)生充分運用所學(xué)到的知識，并在網(wǎng)絡(luò)中廣泛搜集與整理相關(guān)素材，針對項目完成過程中所要運用的PLC指令和工作原理等知識進行提示。

3.確定具體計劃和流程

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

教師在自動倉儲PLC控制項目中，可以讓學(xué)生設(shè)置送料小車的運動模式和運動系統(tǒng)，并配合PLC編程指令完成設(shè)計和規(guī)劃構(gòu)思。

（二）項目設(shè)計

1.分析方案

在項目設(shè)計階段，教師可以充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，從經(jīng)濟、合理、適用等多個角度，對項目設(shè)計方案開展有效的分析，讓學(xué)生在項目中加強對方案的成本核查、修改、點評。

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)思好的自動倉儲PLC控制項目，進行全面的討論與設(shè)計。在這個過程中教師要發(fā)揮指導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從多個維度進行方案的設(shè)計，并分別討論不同方案的可行性與實際價值。

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)，明確項目控制需求，有效開展相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，針對項目設(shè)計過程中的軟件和硬件，進行全面的規(guī)劃與設(shè)計安裝，最后要有序開展運行調(diào)試。

（三）項目實施

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

（四）項目運作

在項目運作階段，教師不僅需要對學(xué)生設(shè)計的自動倉儲PLC控制系統(tǒng)進行調(diào)試和運作，而且要對學(xué)生的實際成果進行有效評價，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題。教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)匯報，要求學(xué)習(xí)小組進行學(xué)習(xí)心得的分享和成果展示，并在項目完成之后指導(dǎo)學(xué)生撰寫項目報告作，撰寫課程設(shè)計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)過程中運用CDIO模式意義重大，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力與實踐操作能力，實現(xiàn)課堂中理論知識與實際操作技能教學(xué)的有效結(jié)合。

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（作者單位：青島市技師學(xué)院）