CDIO理念下的电工技术课程改革方案

1CDIO工程教学模式

美国麻省理工学院、瑞典查尔莫斯工业大学、瑞典林雪基于CDIO理念的“电工技术”行动导向教学探索与实践熊凤谭建川何小丽（重庆化工职业学院机械与自动化工程系重庆400020）平大学、瑞典皇家理工学院四所大学共同创立了CDIO工程教学模式，它属于工程教育模式,CDIO代表了构思（Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate),体现了约翰μ杜威的“做中学，教学合一”的思想和基于项目的教育与学习(Problem-BasedLearning)理念。CDIO全球工程教育改革组织提倡学生能力培养目标在CDIO四个阶段完成,清华大学工业工程系最先采纳工程教育理念,用层次化的架构来组织师生的教学活动。目前我国已经有100多所高校开展工程教育模式。CDIO工程教育理念重视实践环节的教学，注重培养学生学会使用学到的知识，增强了学生的实践能力、创新能力和综合素质，强调学生的理论知识、实践能力、综合素质全面协调发展。在CDIO课堂中教师的角色发生了极大的转变，由传统的课堂中的教学内容的传授者、知识点的解释者、疑难问题的终结者转变成了课堂教学环节的启发者与引导者、课堂任务的布置者和情景互动的参与者。学生由被动学习转变成主动要学，思想上也发生了较大的转变。

2电工技术课程改革的具体实施方案

2.1课程内容的构建

传统理念下“电工技术”教学存在以下的不足之处：课程内容与工程实践相背离。讲授的内容重理论轻实践，无法培养学生解决工程应用问题的能力和素养；教学与考核方法相当单一。教学过程对动手能力、解决实际问题的能力没有进行考核，导致知识与能力不协调；学生对课程的学习没兴趣。教学过程中学生只做大量计算，无法与应用场景相结合；教学过程中突出个人意识，缺乏对沟通能力、团队协作能力、职业精神等进行培养。针对此现象，课题将重新构建电工技术课程内容，根据电工技术课程的典型工作任务，对课程内容进行设计，建立起职业教育中的工程价值观。工作任务是以电路典型单元作为载体，以典型电路设计和搭建的工作任务为中心，切入点是相关功能模块应用，以项目形式带动电工技术教学任务进行。学生在教学中以CDIO理念下的综合设计项目作为载体，做中学，学中做，将理论知识融入在项目中。突出岗位训练和职业素质培养的特色，把岗位能力标准融入课程教学中，让学生在具体电路的设计和搭建过程中进行创新思维培养，逐渐培养从事电工方面的分析、设计、搭建与维修等相关岗位的职业能力。选取项目时尽量选择与日常生活、实际生产密切相关的，让学生感到电工技术并不陌生，与生活息息相关。根据我院的实际条件，设计了直流电路的测试分析、广告灯箱的设计与安装、家居用电的综合设计、变压器的使用与维护、电风扇控制电路、电动机的认识、安全用电等七个项目，并用Multisim进行辅助教学，学生课下可以上机验证所学知识。

2.2CDIO理念下的实践教学体系构建

传统的实验环节通常是在理论课讲授完以后到实验室进行验证性实验，主要考察学生对所学内容的理解，学生只需按电路图接线，记录数据，观测波形，交实验报告就结束了，综合性、设计性、创新性的实验比较少，学生的创新能力和工程实践能力得不到进一步的培养。鉴于此原因，本课题将重新构建CDIO理念下的实践教学体系，重新平衡理论和实践的时间和内容配比，在教学过程中教师角色逐渐“退隐”，只在关键时刻或者学生需要帮助的时候起点拨和指导的作用。项目实施过程中，学生2～3人组成一个学习小组，针对项目共同讨论解决问题的方法，项目要求学生自己构想，把想法转换为实物，自己动手实施，每个学生都有各自的任务，小组成员都要被考核，教师进行成绩评定时更加侧重过程考核，解决了部分学生不学习的问题。每个项目采用课前下达任务、学生收集资料、课堂讲解知识点、实训室实施项目、学生发现问题、教师进行点拨、学生完成项目、优化项目的教学步骤进行。这样的教学方式让小组每个学生都主动学习，否则将要拖团队的后腿，而且小组与小组直接互相竞争，大大的提高了学习兴趣，学生普遍反映这种教学模式更容易接受，全班能够形成浓厚的学习氛围。学生在平时学习过程中奠定了扎实的基础，学生均积极参加社会与劳动保障部颁发的“维修电工”或“化工检修电工”职业资格考试，通过率均达到97%以上。在CDIO中C（Conceive)阶段中启动项目，学生进行项目构思，明确项目的目的，利用图书馆和网络查找资料，这是项目能顺利完成的条件和关键；在D(Design)阶段中，找到解决问题的合适路径，制定可行性方案，确定最佳方法。这一阶段是学生工程实践能力培养的重心，在这一过程中，学生通过对项目的设计，将理论知识和实践进行有机的融合，写项目计划书，进一步梳理思路，锻炼了自己的写作功底，为毕业论文的写作奠定基础。老师检查通过后进入I(Implement)阶段，学生利用校内外的实验实训条件，进行电路设计和制作，把项目设计转变为实物，学生在这一阶段培养学生发现问题、解决问题的能力。在O(Operate)阶段，作品成形后学生进一步优化，排除故障，确保产品或系统运行，学生撰写项目报告，包括项目构思、设计到实施和运行阶段的工作，对项目的发展进行总结和展望，把项目成果汇报清楚，师生之间和小组之间采用互动形式对过程进行分析和评估，每个小组推荐一名同学演示设计、实现的方法等。将有创意的作品陈列展示，供其他同学和低年级同学学习观摩。

2.3学生的职业素养和团队协作能力的培养

工程项目的完成需要整个团队的通力合作，个人的价值体现在整个团队合作和交流之中，能力在团队合作中得到提高。在CDIO模式下的电工技术项目由传统的以教师为中心转变为以学生为中心，由以课堂为中心转变为以实际项目经验为中心，在一定程度上就是CDIO教育理念所提倡的在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面上进行综合培养的教学模式。CDIO教育理念在要求学生掌握书本专业知识的同时，对学生的动手能力、创新设计能力和团队的合作方面也做了要求。电工技术项目的实践考核以团体成绩为评价标准，要求生生互动，小组成员之间必须互通信息，团队精神体现在每个成员的责任心和主动性，强调团结和协作精神。以“项目为载体，实践为工具，教师为引导，学生为主体，以CDIO工程能力培养为目标”的新型教学模式能转变学生的学习态度，激发学习兴趣，培养学生的团队协作意识，改善职业素养，提高电工技术课程的教学质量，软能力得到极大的训练。对今后学生步入工作岗位和社会都有极大的好处。

3结论

在电工技术中采用CDIO工程教学理念的模式进行教学，学生自己通过对项目进行构思、设计、团队合作实施和运作，该模式由传统的以老师为中心到以学生为中心，由填鸭式满堂灌到学生自主学习，扭转了“要我学”到“我要学”的局面，由生搬硬套到创新实践，实现具有现代工程素质的创新人才的培养。通过CDIO的教学模式，学生的表达能力、交流能力和团队协作精神都能得到极大的提高。

作者：熊凤 谭建川 何小丽 单位：重庆化工职业学院机械与自动化工程系