基于CDIO的電路課程教學(xué)改革與實(shí)踐

范莉

摘 要： 電路課程是電氣工程專業(yè)的一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它對(duì)學(xué)生專業(yè)的培養(yǎng)起到了承上啟下的作用。針對(duì)該課程的現(xiàn)狀和存在的一些問(wèn)題，引入CDIO工程教育模式培養(yǎng)的過(guò)程中突出了創(chuàng)新、設(shè)計(jì)、構(gòu)思及操作四個(gè)基本環(huán)節(jié)。以工程項(xiàng)目引入課堂，以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自學(xué)能力，對(duì)學(xué)習(xí)能做到舉一反三，在學(xué)習(xí)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)相互學(xué)習(xí)，互相討論，為學(xué)生在電氣工程領(lǐng)域從業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： CDIO 電路課程教學(xué) 教學(xué)改革

引言

CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果。以先進(jìn)的教育理念取得了良好的教學(xué)效果，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛推廣，本文將該教學(xué)模式引入電路教學(xué)中，以期獲得較好的教學(xué)效果。

1.電路課程教學(xué)狀況

1.1教學(xué)課本。該課程的教科書沿用經(jīng)典教材——由西安交通大學(xué)邱關(guān)源教授編寫的《電路原理》，該教材是目前國(guó)內(nèi)高校本科專業(yè)普遍選用的教材，該教材對(duì)理論知識(shí)的編寫很系統(tǒng)、全面，幾乎沒(méi)有涉及實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`方面內(nèi)容；由于該課程的特點(diǎn)，涉及的基本概念較多，專業(yè)名詞較多，因此學(xué)生理解比較困難；課程內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)方面知識(shí)較多，但是學(xué)時(shí)安排有限，鞏固復(fù)習(xí)時(shí)間較少。

1.2授課方法。教師在授課程時(shí)，基本都采用一支粉筆一本教材的方法，上課過(guò)程基本是理論加理論，然后就是習(xí)題加習(xí)題的過(guò)程，讓學(xué)生感覺(jué)枯燥，缺乏學(xué)習(xí)積極性。

1.3學(xué)習(xí)方法。近年來(lái)隨著高考的擴(kuò)招，學(xué)生整體素質(zhì)有所下降，缺乏自主學(xué)習(xí)能力。有些學(xué)生對(duì)該專業(yè)不感興趣，在學(xué)習(xí)該課程的過(guò)程中，遇到一點(diǎn)困難就回避，這種被動(dòng)的學(xué)習(xí)導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不理想。

1.4課程實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康木褪峭ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使理論知識(shí)得到更好的鞏固，通過(guò)實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生學(xué)習(xí)理論的興趣，將理論與工程實(shí)踐巧妙結(jié)合，互為補(bǔ)充。因此，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，有利于強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果。然而由于學(xué)生數(shù)過(guò)多，實(shí)驗(yàn)室和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備偏少，實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新不及時(shí)，因此實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較理論學(xué)時(shí)偏少。同時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備難以達(dá)到綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的要求，因此，實(shí)驗(yàn)多以驗(yàn)證課本理論為主。

1.5課程考核。目前該課程的考核形式比較單一，重理論考試輕實(shí)踐考試。這種考核方式導(dǎo)致學(xué)生為了通過(guò)考試而學(xué)習(xí)，學(xué)生缺乏實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

2.基于CDIO理念的電路課程教學(xué)方法的改革

鑒于傳統(tǒng)電路課程教學(xué)方法存在的種種問(wèn)題，歸結(jié)于一點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)得不到足夠的重視而造成的，于是引入項(xiàng)目為基礎(chǔ)的CDIO思想貫穿于電路的教學(xué)環(huán)節(jié)，從以下幾個(gè)思路開(kāi)始改革。

2.1教師走向企業(yè)。目前高校專業(yè)課老師的授課方式還是以課本為主，照本宣科的不少，由于學(xué)校在引進(jìn)教師的時(shí)候主要是以學(xué)歷為主要衡量標(biāo)準(zhǔn)，忽視了老師的工程實(shí)踐經(jīng)歷，老師都是學(xué)歷型的，缺乏工程實(shí)踐經(jīng)歷，當(dāng)然就談不上工程實(shí)踐能力。要想培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，首先教師要具備這方面能力，如果教師不具備這方面能力，則培養(yǎng)學(xué)生無(wú)從談起。所以CDIO教學(xué)模式也提出對(duì)教師的要求，這就要求教師積極主動(dòng)地提高工程實(shí)踐能力。

2.2課堂教學(xué)改革。電路是一門理論性很強(qiáng)的課程，站在講臺(tái)上的老師口若懸河，而學(xué)生在下面昏昏欲睡，提問(wèn)學(xué)生回答全是不會(huì)，互動(dòng)幾乎為零。現(xiàn)將CDIO的理念引入課堂教學(xué)，通過(guò)這種項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，有了興趣就有學(xué)習(xí)積極性。不是學(xué)生學(xué)不好，是學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)沒(méi)有興趣，所以興趣是決定學(xué)習(xí)成效的主要因素。

2.2.1項(xiàng)目走進(jìn)課堂。巧妙將相關(guān)教學(xué)項(xiàng)目引入課程，不僅可以營(yíng)造出濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，而且可以使學(xué)生產(chǎn)生濃厚興趣，意識(shí)到如何學(xué)習(xí)才能實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)。這就要求教師從備課入手，做好充分準(zhǔn)備，利用現(xiàn)代教學(xué)仿真軟件，將課本典型的工程實(shí)例仿真演示給同學(xué)們看，或者采用科技故事等方式方法。

2.2.2教學(xué)方法。實(shí)物展示、掛圖、仿真等教學(xué)方法更直觀，合理利用多媒體技術(shù)，能使一些抽象、晦澀難懂的理論變得通俗易懂，便于學(xué)生理解，激發(fā)學(xué)生興趣；多向?qū)W生推薦現(xiàn)代仿真軟件，仿真軟件不僅能使學(xué)生快速得到相關(guān)電路的參數(shù)和電路的作用，而且由于仿真軟件中包含大量元件庫(kù)，因此對(duì)電子電路元器件的了解也有很大幫助。對(duì)于一些純理論公式的推導(dǎo)，可以采用循序漸進(jìn)的方法，比如涉及高數(shù)的知識(shí)，提前讓學(xué)生復(fù)習(xí)高數(shù)相關(guān)章節(jié)內(nèi)容，等復(fù)習(xí)后再推導(dǎo)公式，以達(dá)到比較好的教學(xué)效果。

2.2.3習(xí)題與討論課。基于CDIO思想，充分發(fā)揮教師在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主導(dǎo)作用，教師可以提出問(wèn)題，學(xué)生分組展開(kāi)討論，最后由學(xué)生代表發(fā)言，各抒己見(jiàn)，最后教師總結(jié)陳詞，或者安排學(xué)生提前預(yù)習(xí)，由學(xué)生擔(dān)任部分課程的任課教師，交換角色，這樣對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力與綜合反應(yīng)能力有很大好處。

2.2.4如何完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。現(xiàn)在的電路實(shí)驗(yàn)室都建設(shè)得非常漂亮，高大的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，集成化的實(shí)驗(yàn)?zāi)０妫芾矸浅７奖悖菍?duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起不到很好的作用，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目固定，很難更改，這種實(shí)驗(yàn)室配套實(shí)驗(yàn)如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性？實(shí)驗(yàn)室的配套改革必須同時(shí)進(jìn)行，我院已經(jīng)新建了電路綜合實(shí)驗(yàn)室，為綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提供了更好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。老師可以只提實(shí)驗(yàn)要求，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程完全由學(xué)生自己定。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可先以利用各種仿真軟件，把相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目先通過(guò)仿真后完成實(shí)際電路實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程讓學(xué)生對(duì)電子元器件有深刻認(rèn)識(shí)，再應(yīng)用課堂理論知識(shí)解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。

3.教學(xué)效果

CDIO教育理念，調(diào)整了電路課程教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了相應(yīng)的教學(xué)改革創(chuàng)新，豐富了課堂教學(xué)形式。教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、考核方式都做了改進(jìn)，在注重學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，注重了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、工程能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提高了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

結(jié)語(yǔ)

電路課程是高等院校工科的一門重要必修專業(yè)基礎(chǔ)課，要理論與實(shí)踐相結(jié)合，文章闡述了當(dāng)前教學(xué)過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題，并以CDIO教學(xué)理念為指導(dǎo)，提出項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的方式方法，活躍了課堂氛圍，取得了比較好的教學(xué)效果，對(duì)同類課程教學(xué)有一定的借鑒意義。

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江西省教改項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：JXJG-14-02。