電工技術中基于CDIO模式的實驗項目構建

熊鳳 王曉剛 譚建川

摘 要：電工技術是我院自動化專業及相關專業的一門核心專業基礎課，該課程與后續課程聯系緊密，具有承前啟后的橋梁作用。但是由于傳統的實驗教學設置的種種弊端，加之實訓裝置陳舊，對學生的培養和學院的長遠發展都將產生不利影響，鑒于此，我系重新購買了電工技術實訓裝置，構建了基于CDIO模式的實驗內容，提高了教育教學的質量，學生的工程實踐能力得到了較好地培養，極大的激發了學生學習的熱情與興趣。

關鍵詞：電工技術；CDIO模式；實驗項目構建

1 概述

隨著科學技術的進步，電工技術已經成為人類知識寶庫中的一門重要學科，電工技術的發展水平是衡量社會現代化的一個重要標志，如今電工技術已經滲透到其它學科領域，是推動社會生產和科學技術發展，促進社會文明的有力杠桿。

如今電工技術應用極為普遍，發展非常迅速，內容涉及到許多工程問題。在我院自動化專業及相關專業的課程設置中電工技術都是作為一門核心專業基礎課，在大一第一學期開設，在大學整個課程體系中起著承前啟后的橋梁作用。該課程將銜接電子技術和供配電技術課程，課程內容是電工考證培訓、電力電子技術和檢測與傳感器技術等后續專業課的奠基[1]。

電工技術實驗教學與理論教學具有同等重要的作用，實驗教學的主線是訓練學生具備電工操作中的基礎技能和能力，拓寬學生的知識面，培養學生具有一定的工程技術實際應用能力，成為應用型人才。

但是目前電工技術的實驗內容側重于理論的簡單驗證，部分實驗內容過于簡單，任務性、綜合性的實驗項目比較少，學生分析問題、解決問題的能力得不到有效培養。

2 CDIO工程教學模式

CDIO模式，屬于工程教育模式，由美國麻省理工學院，瑞典查爾莫斯工業大學、瑞典林雪平大學、瑞典皇家理工學院四所大學共同創立。CDIO代表構思（Conceive），設計（Design）、實施（Implement）、運作（Operate）。CDIO工程教育改革組織提倡學生能力培養目標在CDIO四個階段完成，清華大學最先采納工程教育理念，師生的教學活動具有層次化的架構，CDIO工程教育理念重視實踐環節的教學，注重培養學生學會使用學到的知識，增強學生的實踐能力、創新能力和綜合素質，強調學生的理論知識、實踐能力、綜合素質的全面協調發展[2]。

3 基于CDIO模式的實驗項目構建

實踐教學是課程教學中的重要環節。在培養技術應用型人才中實踐教學具有特別重要的作用。在實踐性教學中學生的實踐能力能達到極大地提高， 有利于培養學生的創新思維， 增強學生的工程素質[3]。因此， 加強實踐性教學將有助于提高教育教學質量，也有利于提高學生綜合素質。然而電工技術在傳統的實驗教學中多為驗證性實驗，實驗內容方面存在弊端。為了保證實驗順利實施，如期進行，通常的模式為教師先編寫好比較詳盡的實驗指導書，上課時先給學生講解具體的實驗過程，學生按照事先規定好的實驗操作步驟，照著圖紙連線、上電測試、記錄實驗數據、完成實驗報告等固定模式完成實驗。整個實驗過程學生沒有進行獨立思考，實驗過程中出現問題不知怎么處理，難以入手，綜合性、設計性實驗內容極少。對于較為復雜的實驗， 大多數學生都不能按時完成實驗任務。實驗所取得的收獲非常有限。分析問題和處理問題的能力不足，思維創新缺乏，問題意識薄弱。甚至出現個別學生不重視實驗過程，只看中實驗結果，做實驗時不認真思考， 甚至抄襲實驗數據糊弄老師等現象[4]。而實驗教學的質量和水平關系到學院人才培養質量和整體發展水平，長此以往，此種教學方法將對學院的發展產生不利的影響。

由于本系電工設備陳舊，不利于進行創新性教學。針對目前電工技術實驗教學中存在的問題，我系已經購買了25套新的電工技術實訓裝置和若干套NI教學虛擬儀器套件。重新修訂了基于CDIO模式的實驗課程標準，CDIO培養大綱將學生的能力分為工程基礎知識、 個人能力、 人際團隊能力和工程系統能力四個層面，以綜合培養的方式使學生在這四個層面達到預定目標。結合電工技能考證和專業特點及就業趨勢，將對電工技術的實驗和實訓內容精心選擇，進行了合理地重組、優化，形成新的實驗課程體系。重組后的課程體系將我系所開設的電工技術實驗課程教學內容分為五大模塊：直流電路測量及應用；交流電路測量及應用；常用低壓電器及其拆裝與維修；電動機的基本控制及其安裝、調試、維修；常用生產機械的電氣控制線路及其安裝、調試與維修（選修）。以“加重基礎、增強應用”為原則，每個項目模塊將具體的人才培養方案細化為技能目標，再將技能目標對應到教學內容。重新設置后的基于CDIO模式的實驗內容如下，并且在教學中將不斷進行修整。

基于CDIO模式下的實驗教學跟傳統的教學不同之處在于教師只給出任務和要求，學生根據任務自己構思、結合本課程學到的知識設計實驗內容，自己組織實驗線路、確定實驗方案，實施完成要求的任務，這種任務性、綜合性實驗極大地提高了學生分析問題、解決問題的能力和實驗技能。整個實驗過程模擬解決工程問題的訓練，學生的書本理論知識在實驗中得到靈活運用，真正做到學以致用。這種基于CDIO的教學模式充分調動了學生的學習興趣，激發學生的求知欲，積極性和主動性都得到了極大的提高，學生的工程實踐能力得到了較好地培養。為將來步入工作崗位，從事相關行業工作奠定了堅實的基礎。

為了方便實驗教學和管理，我院設置了專任的實驗室管理人員，提高了實驗室管理水平和實驗教學質量。另外對于部分不便在硬件上完成的實驗將引入計算機輔助實驗教學，利用計算機模擬仿真功能，通過仿真實驗讓學生掌握更多內容，提高單項實驗的效果。成績評定結合學生的預習情況、設計和構思的情況、任務的操作情況、實驗結果和討論過程中的主動性、創造性、正確性進行綜合評定，更加注重過程的考核。

4 結論

教學質量的好與壞將關系著學院的生存和發展。高職高專院校為以培養技能型、應用型人才為主，與本科院校相比尤其要加強實踐性教學，努力提高實踐教學的質量， 提高技能型人才質量。針對陳舊的實驗設備和實驗內容，我院積極進行改革嘗試，購置了全新的實訓裝置，構建了基于CDIO模式的實踐教學內容，教師不斷地變換和改進實驗教學內容， 設計出不同的任務項目，加強與社會聯系的緊密程度。學生通過自己構造、設計和實施項目任務，開闊了視野，學生的學習興趣也得到了極大的提高， 基于工程項目的實訓項目能激發出他們的創造熱情， 我系也創造出具有一定特色的實驗教學體系，達到了雙贏的效果。

參考文獻：

[1]熊鳳，譚建川，何小麗.基于CDIO理念的“電工技術”行動導向教學探索與實踐[J].科學咨詢，2015（10）：127-128.

[2]徐勝.基于CDIO理念的高職“電工技術”課程教學改革研究[J].蘇州市職業大學學報，2011.12：92-94.

[3]袁康敏.《電工技術實驗》教學改革的實踐與思考[J].職業教育研究，2007.5：111.

[4]陳姝慧.電工電子技術實驗課存在的問題與對策[J].長春工業大學學報高教研究版，2010，31（2）：87-88.

基金項目：

重慶市教委項目：基于CDIO理念的“電工技術”行動導向教學探索與實踐（項目編號：143193）。

作者簡介：

熊鳳（1977-），女，貴州六盤水市人，碩士，講師，主要研究方向為工業控制。