基于CDIO理念的電工電子實訓教學改革與實踐

摘 要：針對現(xiàn)如今電工電子實訓教學中存在的問題，文章以CDIO教學理念為主，將該理念的項目教學法應用到實訓教學當中。CDIO項目教學實際上就是通過一個較為完整的項目來實現(xiàn)教學的目的，換而言之，就是對一個項目展開構(gòu)思、設(shè)計以及實施的整個過程。基于CDIO理念開展電工電子實訓教學，不僅能夠培養(yǎng)學生的自主學習能力和信息分析能力，也能在一定程度上幫助學生形成良好的動手能力、創(chuàng)新意識、表達能力以及團隊合作精神。在項目實施的過程中也能幫助教師提高綜合水平，促使教師具備更加專業(yè)的理論知識和技能。

關(guān)鍵詞：CDIO;電工電子;實訓教學

目前為止，電工電子的實訓教學雖然能夠滿足日常學生們的操作和訓練需求，但是訓練的內(nèi)容和方法較為落后和單一，并且沒有新的技術(shù)，無法滿足當今時代對于應用型人才的培養(yǎng)需求。所以，本文針對運用構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作（Concept Design Implement Operation，CDIO）理念的電工電子實訓教學改革與實踐來進行分析和研究，從而進一步探討如何轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)落后的教學方式，促進學生自主學習，提高學生的綜合實踐能力，這已經(jīng)成為現(xiàn)如今各大高校所亟待解決的難題，而CDIO項目教學理念的出現(xiàn)為各大高校的實踐改革帶來了新的道路。

1 CDIO教學理念和項目教學法

CDIO當中的C代表了構(gòu)思、D代表設(shè)計、I代表實現(xiàn)、O代表運作，也就是指將從產(chǎn)品的構(gòu)思開始一直到運行的整個生命周期作為載體，讓學生們可以通過自主實踐充分與課程建立一個有機的橋梁，以幫助學生學習工程中的理論知識、相關(guān)知識以及經(jīng)驗。CDIO教學理念是盡最大努力貼近于工程所具備的實際綜合性進一步設(shè)計教學項目;項目教學法則是以一個相對完整的項目實現(xiàn)本次的教學目標和教學方法，其實與案例教學有很多相似之處，主要目的是在教學過程中將理論與實踐進行融合，使學生具備解決問題和創(chuàng)新的能力。此外，項目教學法主要是由教師為教學主體的模式逐漸轉(zhuǎn)移到以學生為教學主體，由以課本為教學中心轉(zhuǎn)移到以“項目”為教學中心，由以課堂教學為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐越?jīng)驗教學為主的模式。換言之，CDIO教學理念提倡的是集協(xié)作能力、理論知識、個人素質(zhì)以及工程系統(tǒng)能力為一體的綜合性培養(yǎng)教學法。CDIO教學理念是以項目教學模式為主的，促使學生可以從不同的工程項目中學習到同樣的方法與能力，在掌握當下知識的基礎(chǔ)上獲取更多的綜合性能力。

2 電子電工實訓教學現(xiàn)狀

2.1 實訓教學內(nèi)容缺乏創(chuàng)新

傳統(tǒng)的電工電子實訓教學當中主要是以組裝半導體收音機為主的，但是因半導體收音機當中具有很多與高頻電子、電路方面的相關(guān)理論，對于非電工專業(yè)的學生來說是一件非常難以理解的事情，不僅導致學生對電路的設(shè)計模糊不清，而且對電路的調(diào)試以及對故障進行分析亦不知如何下手，以至于學生面臨問題時對問題的分析能力與處理能力無法得到培養(yǎng)。

2.2 實踐訓練的模式過于刻板

目前所采取的實訓教學模式是教師對收音機的原理和收音機中的每個元件安裝方法以及測量方法進行講解，而后學生按照老師在課堂上所講述的方法來獨自完成整個實訓項目，老師再以學生所提交的收音機成品以及實驗報告為依據(jù)進行評分[1]。這樣的教學模式在很大程度上忽視了實訓教學的具體過程和步驟，也失去原本實訓教學的意義，難以提升學生的學習興趣。

2.3 引進新技術(shù)的力度不足

在開展電工電子實訓教學過程中對于引進現(xiàn)代先進的電子系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)有所忽略。例如：SMT表面貼裝工藝技術(shù)、計算輔助設(shè)計等技術(shù)的引入力度不夠充足，無法讓學生更進一步了解和掌握現(xiàn)代化的電子產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)。

3 基于CDIO理念的實訓教學改革實踐策略研究

3.1 利用CDIO理念創(chuàng)新實訓教學內(nèi)容

在上課之前，教師需要提前向?qū)W生布置一些綜合性相對較強的實訓項目，學生按照自己所挑選的項目組成3人小組，在實訓的過程中充分給予學生自由，促使學生在實訓過程中具備較廣的思路，提出自己對該項目的構(gòu)思。只要一個學生提出自己的構(gòu)思和想法就能給其他同學帶來一定的啟發(fā)，同學彼此之間就會互相交流想法，綜合老師所給出的建議加以完善，最終能得出最好的方案，這一過程能夠有效地培養(yǎng)學生的構(gòu)思能力，在后續(xù)的實訓中得到更好的效果。

3.2 利用CDIO理念培養(yǎng)學生的設(shè)計能力

當項目方案確定以后，就需要開始針對項目中的電路進行詳細設(shè)計。通常情況下是以軟件仿真設(shè)計為主，所以，學生需要學會利用仿真軟件Multisim來對電路進行設(shè)計[2]。通過仿真軟件來進行設(shè)計能夠幫助學生更深入地了解實訓項目當中所有的電路原理;進而通過虛擬儀表來對電路中的參數(shù)和波形進行測量;充分了解并掌握元件的使用原則和自選電路的閾值警報電路、電流檢測的具體設(shè)計等;幫助學生在設(shè)計時具備一定的問題分析能力和解決能力。

3.3 利用CDIO理念培養(yǎng)學生的實現(xiàn)能力

待學生自己所設(shè)計的電路通過了仿真運行以后，可以在面板當中進行電路搭接和調(diào)試。因此需要學生正確的辨別和應用所有元器件，同時也要清楚地知道所有元器件的更換原則;可以通過電路的實際功能為主逐個單元展開測試;能夠熟練地掌握故障的分析和處理方法。在實訓的教學當中考慮到學生在未來可能會接觸到電路板的制作，所以教師可以通過Protel軟件來對學生機進行培訓和講授，幫助學生正確地掌握電路PCB設(shè)計;同時也可以采取PCB視頻的方式讓學生觀察和掌握制作的工藝和步驟，從而掌握一定的焊接工藝，能夠熟練地應用到實踐當中。

3.4 利用CDIO理念培養(yǎng)學生的運作能力

當項目完成后需要針對本次項目進行展示活動，首先，在小組中推選一人作為本次展示的主講人來展示自己小組所設(shè)計的項目。其次，對項目的整體構(gòu)思、采取的技術(shù)、工作過程及原理、存在的問題等進行重點的講解和闡述。在演示完成后，進行最終的匯報，通過匯報環(huán)節(jié)激發(fā)出學生對本次項目的思考，進而通過彼此之間的交流來不斷地驗證和實現(xiàn)自己所思考出來的新方案。演示的過程幫助學生從最開始的聽明白，逐漸發(fā)展到想明白，進而到可以講明白的一個過程。不僅可以幫助學生更好地理解和記憶相關(guān)的知識，同時也提高了學生的綜合能力和創(chuàng)新能力，在面對技術(shù)問題時能夠獨自進行妥善的處理。

4 教學改革的效果

4.1 有效激發(fā)了學生的學習興趣

在開展實訓的過程中，學生熱情高漲，不僅每天早到晚走，甚至有些學生晚上還在實驗室進行實訓，每當作品被成功驗收之后，都能夠看到學生們充滿喜悅的笑臉。

4.2 切實提高了學生解決問題和實踐的能力

利用計算機輔助設(shè)計軟件或者參與電路安裝與調(diào)試、印制電路板制作等都能讓學生獲得系統(tǒng)性的訓練。在進行實訓時，所進行的電路仿真設(shè)計以及電路在調(diào)試時對故障的排除處理等，都是實際與理論相結(jié)合的一種體驗，大大縮短了學生與實際工程項目之間的距離，對于學生后續(xù)的學習與發(fā)展有著重要的意義。

4.3 有效提高了學生創(chuàng)新能力與創(chuàng)新科技的自信心

在教學改革以后，有很多學生都開始主動聯(lián)系老師，表示想要申請參加學校所組織舉辦的項目和比賽，例如：大學生電子科技設(shè)計大賽、大學生課外科技創(chuàng)先項目大賽等。學生多次參加比賽或者實踐，能夠從中獲得很多不同的體驗和經(jīng)驗，這是課堂中所沒有的，同時也能夠在很大程度上增強學生的創(chuàng)造能力，激發(fā)學生進行科技創(chuàng)新的自信心。

5 結(jié)語

電工電子實訓教學是現(xiàn)如今高校中的一項重要實踐教學課程，并且電子技術(shù)具有非常強的實踐性，所以不論是對教學內(nèi)容的研究還是教學方法和教學模式的研究都是一項復雜且系統(tǒng)的工作。基于CDIO理念下對電工電子實訓教學進行改革與實踐可以幫助學生在培養(yǎng)構(gòu)思能力、設(shè)計能力、實踐能力以及運作能力的同時，也幫助教師提升了自身的教學能力，保證與時代的發(fā)展共同進步，完善自身的專業(yè)化技能與理論。

作者簡介：王玨（1982— ），女，湖南株洲人，講師，碩士;研究方向：電子信息，電工技術(shù)。

[參考文獻]

[1]靳晶.基于CDIO理念的電工電子實訓教學改革與實踐[J].科技風，2017（2）：55.

[2]李歐.探討基于CDIO理念的電工電子實訓教學改革與實踐策略[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學報，2019（6）：64-68.

Reform and practice of electrical and electronic practical training?teaching based on CDIO concept

Wang Jue

（Hunan University of Technology， Zhuzhou 412000， China）

Abstract：In view of the existing problems in the current electrical and electronic practical teaching， this paper mainly focuses on the CDIO teaching concept， and applies the project teaching method of the concept to the practical teaching. CDIO project teaching is actually to achieve the purpose of teaching through a relatively complete project， in other words， the whole process of conception， design and implementation of a project Cheng. Based on the concept of CDIO， electrical and electronic practical teaching can not only cultivate students independent learning ability and information analysis ability， but also help students to form good practical ability， innovation awareness， expression ability and team spirit to a certain extent. In the process of project implementation， it can also help teachers to improve comprehensive level and promote teachers to have more professional theoretical knowledge and skills.

Key words： Concept Design Implement Operation; electrical and electronic; practical teaching