基于CDIO理念的建筑電氣控制技術教學改革與實踐

摘 要：本文從建筑電氣控制技術課程的特點出發，引入CDIO（Conceive Design Implement Operate）工程教育理念，介紹了在CDIO工程教育理念指導思想下，進行課程內容體系、教學方法和教學模式的改革與創新，加強了學生動手能力，人際合作能力及適應現場工作環境的能力，使學生工程實踐能力得到提高。

關鍵詞：CDIO理念 教學改革 工程實踐

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）04（a）-0021-02

1 課程特點及現狀

建筑電氣控制技術課程是高職樓宇智能化工程技術專業的核心課程，隨著智能化建筑的普及，越來越多的自動化電氣控制設備被應用到智能化建筑中，因此，該課程在建筑電氣自動化控制領域具有非常重要的地位。課程特點要求學生懂技術、會操作，具備較強的工程實踐能力。以前的教學內容大多以理論體系為主，配合適當的驗證性實驗，學生動手機會較少，學生對工程實踐性的內容認識淺薄，缺乏應有的工程實踐經驗，走上工作崗位很難適應自己的工作。針對上述情況，我院依照高等職業學校人才培養的新要求，在部分工科專業提出了以CDIO工程教育理念為指導思想，大力開展工學結合，學崗直通的教學改革。

2 CDIO工程教育理念

2000年美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學聯合提出CDIO工程教育理念，理念的核心是對高等學校教學內容、教學模式和教學過程進行了大膽改革，提出了教學內容以產品為載體，以產品的構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Imple ment）和運作（Operate）為主線[1]，教學過程圍繞著產品的制作、調試和運行作為學習的內容，以完成產品設計、安裝、調試和運行，作為一個學習周期，是近年來國際工程教育改革的最新成果。

該項改革在我國本科院校已有較好的應用，而高等職業院校還處于探索階段，沒有較好的經驗，因此，對于一門課程基于CDIO工程理念的開發具有較好的借鑒和引領作用。從CDIO工程教育理念來看，高等職業院校在傳授知識的同時，更應注重學生個人能力、人際合作能力和職業能力的培養，注重適應現場工作環境能力的培養，從工程的角度對學生進行培養，因此，在教學中應注重提倡“學中做，做中學”的人才培養方式。CDIO理論涵蓋了工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面[2]。通過CDIO工程理念的學習，使學生學會主動的學習，實踐性的操作，團結協作的精神。

3 基于CDIO工程理念的課程內容體系的構建

3.1 課程設計的思路

課程是樓宇智能化工程技術專業在電氣控制設備領域非常重要的一門核心課程，主要培養智能化建筑領域電氣控制系統的設計和電氣設備的安裝、調試與維護的高端技能型人才，學生具備一定的專業理論知識和和較強的工程實踐技能，可從事建筑電氣控制系統的設計和電氣設備的安裝、調試與維護等工作。

設計的思路是在加強工程實踐能力培養的前提下，按照CDIO工程教育理念，組成由專業老師、企業能手、行業專家為主體的課程開發團隊，在對智能化建筑企業、行業進行充分調研的基礎上，確定樓宇智能化工程技術專業典型工作崗位群，并從崗位群中歸納出適合課程工作崗位，學生通過課程的學習，完成常用建筑電氣控制設備設計、安裝和維護。在課程設計上，選擇建筑領域常用電氣控制設備或控制系統為學習載體，如常用的通風機、電動葫蘆、建筑給排水控制系統等；然后再依據載體完成課程內容設計，把教材內容進行重構和序化，課程中所涉及到的知識點及工程理念、行業標準融合到載體設計的工作項目中，制定出工學結合的工作任務，工作任務設計應體現職業崗位的能力，學生通過實際操作，完成工作任務，在專業能力、方法能力和社會能力方面得到鍛煉，具備了基本發展能力和基本生存能力等關鍵性能力，實現學生職業能力的提升[3]。

3.2 課程內容的設計

課程內容的設計，依據CDIO的工程教育理念，選擇合適的教學載體，以載體為學習對象，設計工作項目和工作任務，按照現場工作環境，完成一個個工作任務，每一個工作任務都是一個完整的工作過程。依據課程教學標準把課程內容分解為5個項目12個工作任務。每個項目和工作任務的設計嚴格按照學生的認知規律，由易到難，由簡單到復雜，采取層層遞進的方式。如圖1所示。

3.3 課程教學設計

在教學實施過程中，根據教學要求，將每個工作項目劃分若干個工作任務，主要采用“構思-設計-實現-運行”四步法組織教學，在課程教學過程中運用多種教學方法。教師根據任務需要組織發放工作任務書，操作工具、設備和學習資料，供學生在完成任務時選擇和決策。整個教學過程體現學生為主體，教師只進行適當講解，學生在教師的引導、監督下操作，并寫出工作報告進行匯報；在操作期間根據考核標準進行過程考核，并把考核結果作為課程成績記錄下來。下面以工作項目1工作任務3為例說明教學設計過程。如表1所示。

4 課程教學方法和考核模式改革

在任務實施過程中，重點運用項目教學法和任務驅動法，根據需要在不同階段采用了不同的教學方法，是多種教學方法的綜合運用，打破了傳統的一貫式老師講授法，激發了學生的學習興趣，調動了學生學習的積極性，真正實現了學有所需，學以致用的目的，收到了較好的教學效果。

改革傳統的考核方式，采用階段評價，過程性考核，項目目標評價相結合的理論與實踐一體化評價模式。從基本知識技能水平評價、平時出勤評價、項目技能評價等方面進行考核評價，分項目考核貫穿整個教學過程，在分項目考核過程中，學生按照構思、設計、實現、運行過程進行，老師根據項目實施過程進行評價。完成一個項目賦予一定的分值，所有項目成績按權折合，取得課程成績，使考核更能體現學生真實的能力水平及職業素養。

5 改革與思考

基于CDIO工程理念的課程改革還處于不斷的探索階段，本文從建筑電氣控制技術課程的特點出發，引入CDIO工程教育理念，進行了課程內容、教學方法和教學模式的改革與創新，在試點班級中取得了較好效果，學生動手能力，適應現場工作環境的能力，可持續發展的能力得到了一定提高；但作為課程改革的一種嘗試，還面臨著一些問題，如教師如何設計出更加適合于課程面向工程的綜合性學習項目，實訓室建設，與企業的銜接等，還需要不斷的去探索和總結。

參考文獻

[1]鐘金明，李苑玲.基于CDIO理念的工程教育實踐教學改革初探[J].實驗科學與技術，2009（6）：67-69.

[2]白梅，魏麗麗，陳曉衛.基于CDIO理念的建筑學教學改革的探索[J].長春理工大學學報：高教版，2009（4）：152-154.

[3]趙紅順.雙證融通《電氣控制技術》課程項目教學改革的研究與實踐[J].職業技術教育，2009（17）：30-31.