基于CDIO模式的電氣控制技術課程教學分析

董秀麗

摘 要：近年來，隨著各類新型教育手段和教育模式的出現，我國高等教育中電氣控制技術課程實現新發展，其中CDIO模式被廣泛應用，這一模式的應用能夠進一步提升學生的綜合應用能力。基于此，本文針對CDIO模式在電氣控制技術課程中的應用進行分析，希望能夠對高校電氣控制技術課程教學提供一定的參考和借鑒。

關鍵詞：CDIO模式 電氣控制技術課程 教學

當前，在我國高等教育階段的電氣控制技術課程教學過程中存在較多問題，急需創新教育理念和模式。CDIO 模式與當前電氣控制技術課程契合度較高，著重強化對學生的能力培養，實現理論與實踐一體化發展，能夠讓學生在電氣控制技術課程中強化理論學習與實踐應用。

本文針對CDIO模式下電氣控制技術課程的教學進行探究，以期為課程教學創新提供參考和借鑒。

一、CDIO模式概述

CDIO模式屬于新型教育模式，是國際工程教育改革的產物。CDIO模式主要通過各類產品從研發階段到后期運行階段進行生命周期管理，以此為重要載體讓學生積極參與到全過程管理之中。

通過CDIO模式對課程內容進行重新規劃和設計，踐行構思、設計、實現、運作四大理念，提高工程類課程教學的整體效果。

二、CDIO模式在電氣控制技術課程教學中應用的重要性

CDIO模式在電氣控制技術課程教學過程中應用意義重大，能夠有效消除原有高等教育階段中電氣控制技術課程教學的弊端，此類弊端主要體現在課程內容與學生未來的工程實踐聯系不緊密等方面。運用原有電氣控制技術課程教學模式無法幫助學生提升工程能力，很多教師在電氣控制技術課程教學中，更多的是強化學生理論知識的學習，輕視學生職業技能的培養，忽視了對學生動手操作能力的培養與考核，且對電氣控制技術課程的考核和教學模式過于單一。

針對此類問題，需要運用新型的教學模式，推動電氣控制技術課程的革新和進步，因此在電氣控制技術課程教學中應用CDIO模式具有重要的意義：能夠對現有電氣控制技術課程進行全面的構建和創新，充分運用CDIO模式進行項目設計，以其為重要載體，實現課程內容的層層遞進和有序設計。在整個電氣控制技術課程中可以具體設置8個項目和23個重點任務，每一個任務都可以以具體的電路典型單元作為重要的載體，讓學生能夠在CDIO模式下提高動手操作能力。

三、基于CDIO模式的電氣控制技術課程教學設計思路

在高等教育階段開展電氣控制技術課程教學，可以運用CDIO模式進行項目任務設計，并以此為重要的教學設計思路，進行項目任務描述、學習目標確立、CDIO模式實踐。

（一）項目任務描述

教師可以直接將學生分為不同的學習小組，每組由2～4人組成，每個小組中設置小組長，專門負責安排本小組各成員的學習活動和實際操作等工作，確保學習小組成員能夠充分發揮主觀能動性，共同研究探討完成相關項目任務。

在整個電氣控制技術課程教學中，教師需要全程參與，為學生提供必要的幫助和指導，在關鍵時刻充當監督員的角色。

在進行電氣控制技術課程教學之前，教師可以布置課前任務，讓學生廣泛收集資料，了解和預習教學內容，并在介紹項目情況之后，合理制定項目的實施方案。

在實際教學過程中，教師進行講解并幫助學生答疑解惑，有效指導學生進行電氣控制技術實際項目任務的操作，培養學生的工程創新能力。

（二）學習目標確立

在電氣控制技術課程教學過程中運用CDIO模式，需要學生根據目標項目的設計要求和項目任務描述，進行全面的構思與考慮，綜合確定設計項目的電路情況實現實物聯結。在具體任務中不僅需要進行線路設計，而且要繪制電氣圖、選擇元件并進行測試等，特別是在線路檢測與調試階段，同樣需要學生親自去完成。

（三）CDIO模式實踐

為了深入應用CDIO模式，教師可以在電氣控制技術課程教學設計階段，實現項目引領與驅動。

1.在構思階段

讓學生根據項目任務的情況充分進行構思，并廣泛收集項目相關資料，為項目的實施儲備關鍵知識。

2.在設計階段

學生需要根據原有工程項目情況進行有效規劃，制定可行性方案，并與學習小組中的相關成員共同探討完成電氣圖繪制等多方面的設計。

3.實現階段

為強化學生的動手操作能力，教師可以在實踐過程中指導學生將原有的設計內容轉變為工程實物，切實提升學生發現問題、解決問題的能力。

4.在運作階段

教師需要引導學生對作品進行全面優化，完成項目的調試與檢測。每個學習小組可以選派一名學生進行設計內容的演示和匯報，通過教師評估與學生互評的形式，增強學生的參與感，讓學生能夠真正融入電氣控制技術課程教學，為日后的工程應用奠定良好的基礎。

四、在電氣控制技術課程教學中應用CDIO模式的教學案例

電氣控制技術課程中有自動倉儲PLC控制項目相關內容，這一項目是近年來在飛速發展的科學技術影響下產生的，具有集成化和智能化的特點。

自動倉儲PLC控制項目能夠有效應用自動化控制系統和手段提升倉儲的運行管理速度和處理速度，既降低了工作人員的人工操作強度，又大大節約了人力、物力，提高了生產效率。

在電氣控制技術課程中，根據自動倉儲PLC控制項目進行研究，需要學生了解該項目的實際要求，并有效設計PLC外圍電路，掌握PLC控制電動機的正反轉情況，能夠設計簡單的梯形圖，初步具備工程項目實踐能力，完成自動倉儲貨運小車的PLC控制電路設計等。

（一）項目構思

1.教室布置項目任務

在課程開始之前，首先教師需要提前下發項目清單，并為學生布置項目任務，提出具體的控制要求，簡單介紹自動倉儲PLC控制項目應用的情況，讓學生全面分析PLC的控制需求。

2.學生搜集相關素材

教師可以讓學生充分運用所學到的知識，并在網絡中廣泛搜集與整理相關素材，針對項目完成過程中所要運用的PLC指令和工作原理等知識進行提示。

3.確定具體計劃和流程

最后教師可以幫助學生進行小組分工，明確小組所要完成的項目工作任務，讓學生自行開展資料搜集與分析整理，確定自動倉儲PLC控制項目實施中的具體計劃和工藝流程。

教師在自動倉儲PLC控制項目中，可以讓學生設置送料小車的運動模式和運動系統，并配合PLC編程指令完成設計和規劃構思。

（二）項目設計

1.分析方案

在項目設計階段，教師可以充分發揮引導作用，從經濟、合理、適用等多個角度，對項目設計方案開展有效的分析，讓學生在項目中加強對方案的成本核查、修改、點評。

2.討論方案

在分組討論中，學生可以根據已經設定和構思好的自動倉儲PLC控制項目，進行全面的討論與設計。在這個過程中教師要發揮指導作用，引導學生學會從多個維度進行方案的設計，并分別討論不同方案的可行性與實際價值。

3.優化方案

根據最優化方案，合理分配學習小組中不同組員的任務，明確項目控制需求，有效開展相關知識的學習，針對項目設計過程中的軟件和硬件，進行全面的規劃與設計安裝，最后要有序開展運行調試。

（三）項目實施

在項目實施階段，教師需要引導學生開展系統的安裝，并講解項目實施過程中所涉及的各類工藝流程和注意事項，讓學生以小組的形式有序進入實訓區域進行實踐操作。教師需要幫助學生選擇元器件，并列出明細，畫出PLC外部接線圖，指導學生進行接線與調試工作，記錄相關材料檔案信息，安裝元器件并進行合理有效的布線。

（四）項目運作

在項目運作階段，教師不僅需要對學生設計的自動倉儲PLC控制系統進行調試和運作，而且要對學生的實際成果進行有效評價，幫助學生發現問題。教師可以引導學生進行學習匯報，要求學習小組進行學習心得的分享和成果展示，并在項目完成之后指導學生撰寫項目報告作，撰寫課程設計說明書以及其他材料。

五、小結

綜上所述，在高校電氣控制技術課程教學過程中運用CDIO模式意義重大，有利于培養學生的動手能力與實踐操作能力，實現課堂中理論知識與實際操作技能教學的有效結合。

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（作者單位：青島市技師學院）