融入課程思政的CDIO模式在中職電機控制技術課程中的應用

習近平總書記指出，工業(yè)強國都是技師技工的大國，我們要有很強的技術工人隊伍。要大力培育支撐中國制造、中國創(chuàng)造的高技能人才隊伍。電機控制技術為我國工業(yè)強國向前發(fā)展提供動力，電機控制技術是電機控制技術研發(fā)、維修和維護人才的專業(yè)基礎課程，也是中職機電類專業(yè)學生的必學課程。中職機電類專業(yè)學生是未來技術工人隊伍的重要組成部分。因此，讓中職機電類專業(yè)學生掌握電機控制技術課程，有利于培育支撐中國制造、中國創(chuàng)造的高技能人才隊伍。

課程思政

在培養(yǎng)學生的“德”方面，黨和政府先后出臺一系列方針政策。例如，2020年6月1日，教育部關于印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知指出，將課程思政融入課堂教學建設全過程，培養(yǎng)學生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。[1]在培養(yǎng)學生的“才”方面，國內(nèi)院校和專家學者積極探索與時俱進的教育模式。例如，2005年汕頭大學工學院率先從國外引入CDIO工程教育模式，結(jié)合自身情況加以實施，教學成效顯著。[2]2016年1月，教育部成立“CDIO工程教育聯(lián)盟”，成員單位包含浙江大學、華南農(nóng)業(yè)大學、深圳大學等在內(nèi)的100多所國內(nèi)高校。

本課題研究主要集中在兩方面。第一是科學育“才”：以電機控制技術課程為載體，以CDIO融入課程思政教學法為手段，建立多元評價機制，注重學生全過程表現(xiàn)。構建以學生為主體，以培養(yǎng)學生具備創(chuàng)新創(chuàng)造高素養(yǎng)職業(yè)技能人才為目標的課程體系[3]，將課程內(nèi)容項目化，充分運用實訓室、仿真軟件、微課視頻、超星學習通、活頁式教材等資源，以理實結(jié)合、“做中學，做中教”的方法引導學生解決問題，鼓勵學生加強團隊合作和溝通交流，支持采用多種辦法解決同一問題，激發(fā)學生創(chuàng)新性思維。第二是用心育“德”：注重培養(yǎng)學生愛國主義精神、奉獻擔當、精益求精等職業(yè)素養(yǎng)，充分挖掘課程蘊含的思政元素，從我國古代的司南，到2022年國產(chǎn)大型客機C919自主成功研制，均與電機控制技術息息相關，無不彰顯中華兒女智慧，以此提升學生民族自豪感和自信心，激發(fā)學生為我國工業(yè)強國建設添磚加瓦的昂揚斗志。

課程思政有利于培養(yǎng)學生的“德”，CDIO則有利于培養(yǎng)學生的“才”。本課題將課程思政與CDIO有機融合，并運用在中職電機控制技術課程教學中，既培養(yǎng)學生的“德”，又造就學生的“才”，切實將習近平總書記關于“培養(yǎng)德才兼?zhèn)淙瞬拧钡闹匾甘揪衤涞綄嵦帯?/p>

一、研究概況

1.研究背景

2000年，麻省理工學院、瑞士皇家工程學院等四所院校共同研究提出CDIO模式。[4]CDIO模式以構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）、運作（Operate）四個環(huán)節(jié)作為課堂主線。CDIO模式以學生為中心，通過提高學生全程參與課堂的積極性，來發(fā)揮學生主觀能動性，并激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)造能力，可在最大程度上培養(yǎng)學生的“才”。因此，CDIO模式日益成為國內(nèi)外工程教育改革關注的焦點。

為進一步貫徹落實立德樹人、三全育人的要求，培養(yǎng)具備電氣設備的維修維護能力，愛崗敬業(yè)、創(chuàng)新創(chuàng)造的工匠精神職業(yè)素養(yǎng)，為電子電氣行業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)造發(fā)展做出重大貢獻的高素質(zhì)技工人才，廣東開放大學（廣東理工職業(yè)學院）中職教育部（以下簡稱“我校”）將課程思政融入CDIO模式的中職電機控制技術課程當中，志在培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞膭?chuàng)新型高技能人才隊伍。

2.研究內(nèi)容

根據(jù)電機控制技術教學大綱的要求，教學內(nèi)容包含電氣設備、電動機工作原理、電氣制圖等，共72學時。將課程分為正反轉(zhuǎn)、星三角降壓啟動、制動等8個項目開展教學，項目由易到難呈階進式，后學項目在原先基礎上不斷添加新的部分，搭建起知識系統(tǒng)[5]，如圖1所示。

3.研究對象

本課題以我校中職2020機電班、2021機電班為研究對象，兩個班級學生人數(shù)、智力、科任老師等方面基本相同。前者采用CDIO模式教學法；后者采用融入課程思政的CDIO模式教學法，做到全程思政。

4.研究方法

課程綜合成績?yōu)榘俜种疲善綍r表現(xiàn)（20%）、實操（50%）和期末理論考試（30%）三部分成績組成。其中，每個項目實操成績由自評、組員評和教師評分三部分構成，涉及10個得分點，如表1所示。表1中“6S”是指整理（SEIRI）、整頓（SEITON）、清掃（SEISO）、清潔（SEIKETSU）、素養(yǎng)（SHITSUKE）、安全（SAFETY）。

二、教學實施

1.2020機電班：采用CDIO教學模式

（1）構思環(huán)節(jié)

調(diào)研分析。教師采用多媒體設備對新學知識進行系統(tǒng)講解，組織學生調(diào)研分析項目的目標、方法、工作原理、重點、易錯問題等。

（2）設計環(huán)節(jié)

策劃設計。3～4人為一組，策劃組內(nèi)人員分工。結(jié)合項目要求和實訓室已有電氣設備，設計合理的主電路、控制電路、線路布局等。例如，教材中交流接觸器的線圈采用AC380V，而我校實訓室交流接觸器線圈采用AC220V。

（3）實現(xiàn)環(huán)節(jié)

調(diào)試改進。按照電路圖完成接線，檢查無誤后通電調(diào)試。針對調(diào)試過程中出現(xiàn)的燒保險絲、按下啟動開關電機不工作、部分功能不能實現(xiàn)、實驗設備故障等問題，教師可引導學生通過檢查電路是否合理，接線端子是否接觸不良，使用萬用表查找故障點，更換電氣設備等方法進行改善。

（4）運作環(huán)節(jié)

總結(jié)提升。教師總結(jié)學生容易出錯的共性問題，并給出解決方案。要求學生按時撰寫《實訓報告》。

2.2021機電班：采用融入課程思政的CDIO模式

（1）構思環(huán)節(jié)

教師綜合運用微課視頻、示范操作、互動等方式使學生掌握知識點。同時，向?qū)W生介紹我國在電機控制技術方面所取得的突出成就，以及對國內(nèi)外的貢獻，增強學生民族自豪感、提升文化自信。[6]例如，我國在2000多年前的戰(zhàn)國時期發(fā)明了司南，通過運用磁場和勺形狀體相互作用，從而起到指南功能。司南比電動機的發(fā)明早了2000多年，二者工作原理有異曲同工之妙，司南為電動機的發(fā)明奠定了基礎。每個項目知識的學習，教師一方面向?qū)W生介紹我國在相關領域所取得的成績，另一方面組織學生以小組為單位，通過互聯(lián)網(wǎng)搜索、查閱文獻等方式挖掘更多相關的值得國人驕傲的案例，進一步激發(fā)學生學技創(chuàng)新和學技報國的志氣、底氣和骨氣。

（2）設計環(huán)節(jié)

組織學生以小組為單位展開討論，根據(jù)項目要求設計電路，只要完成項目要求，答案可以多樣化，鼓勵學生大膽創(chuàng)新。為引導學生掌握正確的科研方法，教師可向?qū)W生介紹我國電機之父鐘兆琳教授、電機學專家周鍔教授等做科研的先進事跡。讓學生明白做科研需要具備一絲不茍的精神，科技創(chuàng)新需要理論支撐和科學實驗相結(jié)合，當學有所成之時更應心懷祖國、報效國家。

（3）實現(xiàn)環(huán)節(jié)

要求學生在接電動機控制線路過程中，須做到安全第一，嚴格按照6S管理實操，組員協(xié)同合作、相互監(jiān)督和檢查，確保實驗安全可靠。鼓勵學生在調(diào)試過程中遇到問題時，應做到不畏艱難險阻，采用科學的方法查找問題根源，以培養(yǎng)學生自主解決問題的能力。調(diào)試成功后，引導學生注重創(chuàng)新工藝、節(jié)省材料、改善運行穩(wěn)定性等細節(jié)問題，不斷總結(jié)掌握檢修、維護、控制電機的方法，培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神。

（4）運作環(huán)節(jié)

一是要求學生將實驗過程的數(shù)據(jù)、問題及其解決方法等，形成文字材料并加以總結(jié)，不允許抄襲他人實驗成果，做學問要實事求是。二是邀請企業(yè)工程師現(xiàn)場點評學生在電路圖、接線、實驗操作等方面存在的不足之處，并給出相應解決方法，讓學生正視自身與企業(yè)生產(chǎn)要求之間的差距。三是向?qū)W生介紹我國電機控制技術存在的“卡脖子”問題，例如芯片、材料等，激勵學生應奮發(fā)圖強、積極進取。

三、結(jié)果與結(jié)論

1.結(jié)果

（1）綜合成績

2021機電班采用融入課程思政的CDIO模式，其在合格率、最高分、優(yōu)良率等方面數(shù)據(jù)均高于未融入課程思政的2020機電班。兩個班綜合成績分布如表2所示。

（2）創(chuàng)新創(chuàng)造能力

融入課程思政的CDIO模式教學法，可以提升學生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。以本文"“表1項目實操成績評分表”的數(shù)據(jù)作為創(chuàng)新創(chuàng)造能力的評價標準，表1中“電路圖設計”記為“要素一”，“接線情況”記為“要素二”，以此類推，分別統(tǒng)計兩個班學生所有課程項目中的“要素一”至“要素十”的平均分，見表3。

2.結(jié)論

（1）融入課程思政的CDIO模式可調(diào)動學生的積極性

一是多元化評價機制可以讓學生得分的點更多，讓每個學生都有出彩的機會。例如，學生在設計電路、接線環(huán)節(jié)薄弱，但是其口頭表能力較強，能夠向他人清晰地介紹本組作品的特色，以此獲得分數(shù)，從而提高了學生參與課堂的積極性。二是通過學習企業(yè)6S管理等，學生更加明確自己的就業(yè)前景和方向，在主觀上認識到學好電機控制技術對未來就業(yè)的重要性。三是通過課程思政，將我國相關突出成就、典型歷史人物事件融入課堂，既能增加課堂趣味性，又能增強學生文化自信。

（2）融入課程思政的CDIO模式可增強學生的家國情懷

一方面，本課題讓學生認識到，無論是在我國兩彈一星、長征系列火箭，還是在和諧號高鐵中的應用，電機控制技術都起到極為關鍵的作用，增強了學生的民族自豪感和自信心。另一方面，全程思政的CDIO模式，既要讓學生領略我國在電機控制技術領域的傲人成就，也要讓學生認識其中存在的短板問題，學生通過自身努力解決一個個難題的同時，其精神世界也會潛移默化中向“請黨放心，強國有我”靠攏。

（3）融入課程思政的CDIO模式可提升學生的綜合素養(yǎng)

首先，本課題針對學生存在的問題做到“對癥下藥”，見表4，確保各項教學工作有序開展。其次，融入課程思政的CDIO模式促使學生提升了查找科研資料的能力，學習了我國模范人物的科研方法，培養(yǎng)了學生綜合運用多學科知識解決問題的工程思維，發(fā)揮了小組團隊協(xié)作力量，從而提升了學生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。再次，教師鼓勵學生積極參與小組討論，嚴格要求學生撰寫《實訓報告》，鍛煉了學生口頭和文字表達能力。

參考文獻：

[1]教育部關于印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[Z].2020-06-01.

[2]丁飛己.CDIO工程教育模式的教學理論基礎研究[J].文教資料，2016（20）.

[3]劉婷婷，聶菁，張新建，范娟.CDIO"理念在《電力電子技術》課程中的應用研究[J].時代汽車，2022（12）.

[4]林立松，王建詳.基于OBE-CDIO的《電氣控制與PLC》課程項目化在線混合教學研究與實踐[J].山東農(nóng)業(yè)工程學院學報，2022，39（6）.

[5]陳倪.融入VAPIC-CDIO理念的動畫專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式[J].藝術科技，2018（12）.

[6]袁正林，李蜀鄂，謝夢茹，陳莉莉.融入課程思政的CDIO模式在口腔醫(yī)學拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的應用[J].中華醫(yī)學教育探索雜志，2022（1）.

責任編輯陳春陽