基于CDIO模式的高职院校电工基础课程教学改革

齐美星

(苏州市职业大学 电子信息工程学院，江苏 苏州 215104)

基于CDIO模式的高职院校电工基础课程教学改革

齐美星

(苏州市职业大学 电子信息工程学院，江苏 苏州 215104)

电工基础是一门兼有理论性和实践性的专业基础课.采用CDIO的工程教育理念，对课程教学内容与目标、教学方法与组织、课程考核等进行改革.通过项目教学和任务驱动的方式，注重培养学生在项目实践中自主学习、分析解决实际问题、人际交流与团队合作等职业技能，取得了较好效果.

电工基础；CDIO模式；教学改革

电工基础是机电一体化、自动化等专业重要的专业基础课，既有理论性又有较强的实践性.目前大多数高职院校过分注重该课程的理论性及知识的系统性，教学中偏重于电路理论及分析计算，知识讲授的学时过多，学生动手实践学时较少.一方面，造成学生学习该门课程感到枯燥无味，没有多大兴趣；另一方面，学完该门课程，学生不能处理和解决实际的电工学问题.例如，不会测量交流配电箱中的相电压和线电压，不会按照电工规范连接实际的照明配电线路，更别说检查维护工业现场的机电设备电气线路了.而目前许多用人单位迫切需求的正是具备工程应用经验、熟悉行业规范、专业基础扎实、能独立分析处理和解决实际问题的高技能专业人才.因此，针对传统教学模式难以激发学生的学习兴趣、教学效果不理想、脱离工程应用实际等问题，采用CDIO的工程教育模式推动电工基础课程教学改革势在必行.

1 CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式是国际工程教育改革的一项成果，由美国麻省理工学院和几所瑞典大学于2004年提出并成立了国际CDIO工程教育合作组织，目前已有25个国家和地区近百所高校参与CDIO工程教育改革的探索与实施.CDIO代表构思(conceive)、设计(design)、实现(implement)和运作(operate)，它以工程项目从产品构思、研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，培养学生的工程基础知识、个人素质和发展、团队合作和工程综合应用等四个层面的能力[1-3].CDIO工程教育模式倡导任务驱动，注重实践性教学，培养学生实际动手能力，能够更好地满足现代工程技术人员的培养要求.主张课程实训教学从具体实践出发，然后上升至理论，最后再回到实际操作中来，以创作最终产品为教学目标.与传统教学模式相比，CDIO工程教育模式实现了学校教育与工程实践关系的重构，该理念比较适合指导工科应用型人才的培养[4].

2 应用CDIO模式的课程教学改革

2.1 教学内容和目标

传统的电工基础课程内容主要包括电路基础、直流电路分析、单相和三相交流电路、磁路和变压器、交直流电机、常用低压电器及电气控制基础、电工仪表工具使用及安全用电等.依据CDIO工程教育理念，采用模块式项目结构，设计了5个项目案例的学习情境，涵盖这些知识点，再通过若干个子项目和任务驱动的方式学习[5]，见图1.课程教学目标以培养学生电工或维修电工类职业能力为核心，遵循理论必须够用和技术先进、实用的原则，按照职业岗位工作标准，注重培养学生在工程实践中自主学习、独立思考的创新意识，分析解决实际问题的能力、团队合作与交流沟通的能力，树立工程项目整体观念和质量安全意识，从而与现代企业岗位需求实现零距离接轨.

图1 课程教学内容重构

2.2 课程教学方法与组织

电工基础的传统教学方式多按照教材章节顺序，以教师理论知识讲授为主，辅以少量的学生动手实践课，且实践环节多为验证性实验，配有包括实验目的、实验仪器设备、实验原理、实验电路、实验步骤及结果记录分析等内容齐全的实验指导书.在这个教学过程中，学生多是被动式学习，注重理论试题的分析计算等，较少涉及解决实际工程项目问题的思路和方法.

按照CDIO工程教育理念，采用“教、学、做”一体化的小班分组制教学模式.以实际项目为中心，将理论与实践教学相融合，教室与实训室合二为一.根据教学内容和学生特点，灵活运用案例分析、项目导入、任务驱动、启发引导等教学方法，引导学生以自主方式、分组讨论互动方式和研究方式学习，使学生在“学中做、做中学”，培养学生积极思考、分析和解决实际问题的能力，提高学生综合应用知识的技能.

以“正弦交流电路分析”为例，首先以日光灯作为项目案例导入，将其分为日光灯电路安装接线、电路参数测试分析和功率因数补偿等3个实训子项目，每个实训项目又分解为若干个学习任务.学生通过自主学习、教师讲解及引导、问题分组讨论等形式完成相应的任务后，随即着手进行该项目的实践.同时，在动手实践过程中，可能又发现新的问题，这就需要针对该问题分析讨论并再次回到任务学习中.即充分体现了“边学边做，边做边学”的理念.此外，将实际工程应用理念贯穿整个项目过程中，见图2.教学安排:一是实训对象以工业生产和日常生活中常见的日光灯实物(非模拟实验台)；二是安装接线涉及到电工工具如何使用，还有连接导线的型号、颜色、截面积大小、绝缘、连接端头制作等实际的工程问题等；三是学生分组进行实训，要求各小组团结协作与任务分工，培养学生交流沟通与协调能力、分析解决工程实际问题的能力；四是实训中坚持“5S”现场管理职业素养的培养.

2.3 重视教师工程实践化

高职学生的电工学课程教学，一方面，教师要改变传统的重理论知识轻实践能力教育理念.打破常规课堂教学的界限，可以组织学生参观学校变配电室，认识室外的输电线路、实训室配电箱，到企业生产车间实地进行工程应用能力教育.为学生创造进行工程实践的场所，鼓励学有余力的学生进入实验室，加入到教师的科研或企业的技术服务开发工作中.另一方面，可以邀请企业富有经验的工程师到学校开设电工电气类专题讲座或担任兼职教师，优先选派有企业工作经验和工程应用背景的教师为学生授课，同时鼓励教师到相关企业参观学习、兼职或者与企业合作开展工程项目.通过这种走出去、请进来方式，既能锻炼任课教师的工程实践能力，又开阔了学生视野，为培养学生工程实践能力奠定基础.

图2 项目案例设置

2.4 课程考核体系

课程考核改变以期末笔试成绩为主的传统模式，重视项目实践过程，采取多样化的考核方式，使之能够综合体现学生的专业知识、动手实践、交流沟通与团队合作能力、项目综合应用和职业素养等.理论基础知识通过笔试进行评价，一般仅占总成绩40%.动手实践能力、分析解决实际问题、人际交流与团队合作能力通过学生分组实训、项目答辩、学生互评和项目小组自评等方法考核，约占总成绩45%.日常考勤、课堂表现及实训结束5S整理等占15%.从而有意识地引导学生积极参加工程实践，注重知识的工程应用，有利于学生综合素质的培养.

3 结语

应用CDIO模式对电工基础课程实施教学改革，经过三个学期的实践，取得较为理想的教学效果.学生学习兴趣大大提高，对知识能灵活应用，电工应用技能明显增强，学生的交流沟通与团队合作能力都得到了培养.许多学生在公司顶岗实习期间，从事机电设备维护或维修电工工作都能得心应手，在校期间的电工课程的学习让他们受益匪浅.

[1] 顾佩华. 从CDIO到EIP-CDIO 汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J]. 高等工程教育研究，2008(1):12-20.

[2] 徐存东，余丽红. 基于CDIO理念的嵌入式系统课程教学改革的研究[J]. 长春理工大学学报，2011(7):46-48.

[3] 曹淼孙，梁志星. 基于CDIO理念的工程专业教师角色转型[J]. 高等工程教育研究，2012(1):88-91.

[4] 王伟，王殿君，申爱明，等. 基于CDIO人才培养模式的机械电子工程专业实践教学体系的改革与探索[J]. 安徽师范大学学报，2010，33(2):136-138.

[5] 徐肇杰. 任务驱动教学法与项目教学法之比较[J]. 教育与职业，2008(11):35-38.

(责任编辑:李 平)

Teaching Reform of Fundamentals of Electrotechnics in Vocational Colleges Based on CDIO

QI Mei-xing
(School of Electronic Information Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

Fundametals of electrotechnics is a professional basic course，theoretical and practical.It’s very difficult for traditional teaching to stimulate students’ interest in learning and to solve the actual engineering application problems.The related contents such as teaching content and target，teaching method and organization，curriculum evaluation are reformed based on the concept of CDIO. Through project teaching and task driving，it focuses on training students’ vocational skills in the project practice，independent learning，analyzing and solving practical problems，interpersonal communication and teamwork and etc.The application of CDIO in the course of teaching practice has achieved good effects.

fundametals of electrotechnics；CDIO mode；teaching reform

G718.5

A

1008-5475(2014)04-0096-03

2014-09-21；

2014-10-20

齐美星(1976-)，男，安徽安庆人，讲师，硕士，主要从事工业自动化研究.