CDIO教學模式下《電力電子技術》課程的改革與實踐

西安航空職業技術學院自動化工程學院　黨智乾

CDIO教學模式下《電力電子技術》課程的改革與實踐

西安航空職業技術學院自動化工程學院黨智乾

針對《電力電子技術》課程目前存在的問題，提出采用CDIO教學方式進行改革和實踐，對教學內容的設置、教學方法的改革、課程評價體系的完善、學生意見反饋等方面進行了探討。實踐證明，該教學方式取得良好的教學效果。

電力電子技術；CDIO；教學改革

CDIO教學模式是當前國際上普遍采用的工程教育改革模式。CDIO是構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）、運作（Operate）四個英文單詞的縮寫，它主要提倡“做中學”和“基于項目教育和學習”。西安航空職業技術學院作為一所國家示范性高等職業院校，強調培養的是一線的高技能技術型人才。電氣自動化技術專業在電力電子技術課程的教學中引入CDIO教育理念，依托“調光燈”等六個模塊為載體，強化職業能力培養的教學思路，設立模塊項目化的教學案例，讓學生在任務完成的過程中學習，提高了學生研究問題、分析問題、解決問題的能力，同時也提高了學生的職業素養。

1　《電力電子技術》課程特點

《電力電子技術》是一門專業基礎性質較強且與生產緊密聯系得的課程，在教學過程中不但要著重物理概念與基本分析方法，更要理論聯系生產實踐，做到元件、電路、應用三方面結合。近年來，隨著電子技術和材料技術的迅猛發展，電力電子器件制造技術不斷提高，電力電子電路的應用領域不斷拓寬。因此，該課程學習，務必注重理論和實際進行有機結合，強調提高學生整體系統綜合能力以及培養學生工程實踐意識。

2　《電力電子技術》課程教學現狀與存在的問題

教學模式單一：目前教師主要是老師為主，學生為輔，學生缺乏主動性和積極性。CDIO 教學模式強調學生全程參與，改變以往“老師抓不住學生”現象，到學生“自動找老師”，同時增設討論課，加強學生與教師的互動，使學生能夠全程參與到課程教學過程中。

理論與實踐脫節：在傳統教學方式下，教師往往只重視于知識的單一傳授，理論和實踐不能有機結合，從而導致學生機械記憶、動手能力弱、缺乏創新。

實驗設置驗證性實驗所占比重大，綜合性和設計性實驗所占比重小，限制了學生實踐創造力的發揮。CDIO教學模式新增加的“項目設計”、“參加競賽”教學環節將學生的理論學習和實踐掌握有機結合。

學科知識缺乏融會貫通：電力電子技術與電工基礎、電子技術、電機拖動等課程有密不可分的聯系。但是，學生在學習過程中往往沒有注意到它們之間的聯系，難以做到課程知識間的融會貫通。針對上述問題，同時結合西安航空職業技術學院自動化工程學院電氣自動化專業課程特點，在電力電子技術課程改革的基礎上，爭取盡量將CDIO教育理念輻射到電氣自動化技術專業的其他課程上，帶動西安航空職業技術學院其他專業的改革，培養出具有工程實踐能力的一線高技術技能型人才。

3　《電力電子技術課程》CDIO教學改革探討

教學內容的改革：結合CDIO理念制定《電力電子應用技術》課程標準，并根據課程標準編寫特色教材，將《電力電子應用技術》課程內容分為六大模塊，每個模塊完成前要進行案例分析，培養學生的“C”（構思）能力，便于學生廣開思路，團隊合作。

教學方法的改革：在完成每個模塊的過程中，采用教練結合法，是以學生為主，老師為輔，激發學生參與熱情，培養主人翁精神。采用現場體驗法，讓學生自己設計電路，選擇元器件，焊接和調試電路，培養學生的“D”（設計）能力，提高分析問題解決問題能力。

教學模式的改革：原先的教學模式單一，集中時間老師指導學生選元器件和焊接電路，是“照圖搭積木”式教學模式，基于CDIO的教學模式要求學生自己設計電路，分析仿真結果，選器件，焊接，調試，維護，培養了學生的“I”（實現）能力。后期進行模塊展示，主持人、團隊參與人共同進行模塊展示，就模塊的設計思路，完成過程，工作原理，問題發現，如何解決進行公開展示，力爭使學生從“聽明白”到“想明白”再到“講明白”，培養了學生的“O”（運作）能力。

評價體系：課程的評價體系主要分為課堂表現（10%），CDIO項目完成情況（40%），期末考試成績（50%）。上課缺勤1/3總課時，課堂表現項成績直接為零分。項目完成情況主要包括項目設計完成情況，項目過程完成情況，項目報告撰寫情況，由這三項按給出項目完成情況成績。期末按筆試成績評價。

效果反饋：目前探討的CDIO教學模式已在2013級，2014級中得到使用，共涉及240余人，對這240名同學進行的問卷調查結果如表1所示，從學生反饋結果來看，絕大多數學生對CDIO教學模式持肯定態度的，認為CDIO教學方式提高了學習主動性和興趣，提高了分析問題和解決問題能力、團隊協作能力和溝通表達能力。經統計240名同學中多名學生在國家級，省級大賽中獲獎，具體見表1。

表1　2013級、2014級部分學生獲獎情況

4　結束語

將CDIO教學模式和西安航空職業技術學院特點相結合，成為具有航空職業院校特色的XAPI-CDIO，積極嘗試將“構思—設計—實現—運作”引入《電力電子技術》課程教學過程，將團隊合作、職業素養融入理論教學和實踐教學中，實踐證明，通過實施基于CDIO的工程項目化教學改革，學生對《電力電子技術》課程的滿意度大幅提高，有效帶動了電氣自動化技術專業的課程教學改革，大大提高了學生的工程實踐應用能力，為高等職業院校相關專業的人才培養提供了有益的借鑒。參考文獻

［1］查建中.工程教育改革戰略“CDIO”與產學合作和國際化［J］.中國大學教學，2008（5）：16-19.

［2］江帆，張春良，蕭仲敏，等.基于知識點優化的CDIO教學改革實踐［J］.教學研究，2013，36（1）：81-84.

［3］代峰燕，曹建樹，王偉 等.基于CDIO理念的測控專業綜合訓練改革探索［J］.實驗室研究與探索，2011，30（5）：88-89.

［4］田海梅，朱保平，陳愛萍.基于CDIO模式的綜合項目改革的實踐［J］.實驗技術與管理，2011，28（4）：130-132.

［5］王亞良，張燁，陳勇，等.基于CDIO的實驗項目開發與實踐［J］.實驗技術與管理，2010，27（2）：119-120.

黨智乾（1978—），男，碩士，講師，主要從事電力電子技術的教學科研工作。

基金來源：西安航空職業技術學院院級教學改革項目（項目編號：16xhjg020）。