基于CDIO理念的電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革與實(shí)踐

靳晶

摘 要：目前的電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)中普遍存在著實(shí)訓(xùn)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新、實(shí)訓(xùn)模式單一滯后、新技術(shù)引進(jìn)力度不足等問(wèn)題，可基于CDIO理念下，引用CDIO項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行課程改革創(chuàng)新。此教學(xué)方法即為通過(guò)開展一個(gè)完備的項(xiàng)目來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，其主要就包括了針對(duì)具體項(xiàng)目?jī)?nèi)容的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施以及運(yùn)行等一整個(gè)過(guò)程。通過(guò)在電工電子實(shí)訓(xùn)課程當(dāng)中應(yīng)用CDIO教學(xué)模式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、信息分析能力、創(chuàng)新意識(shí)及動(dòng)手能力等多方面能力的全面培養(yǎng)。并且在項(xiàng)目進(jìn)行中還可促進(jìn)對(duì)教師綜合水平的提升，促使教師能夠更加全面的掌握項(xiàng)目所涉及的各項(xiàng)專業(yè)理論知識(shí)與操作技能。

關(guān)鍵詞：CDIO；項(xiàng)目教學(xué)法；電工電子實(shí)訓(xùn)；教學(xué)改革；實(shí)踐

當(dāng)前電工電子實(shí)訓(xùn)盡管能夠基本滿足于學(xué)生的操作、訓(xùn)練需求，然而實(shí)訓(xùn)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新、模式教學(xué)單一、新技術(shù)較少等問(wèn)題依然十分突出，現(xiàn)已經(jīng)難以滿足于對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求。因此就針對(duì)電工電子實(shí)習(xí)所反映出的具體問(wèn)題，應(yīng)該怎樣轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，豐富教學(xué)內(nèi)容，促使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，并促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐能力與綜合素質(zhì)的全面提升，現(xiàn)已成為各高校開展電工電子實(shí)訓(xùn)課程所亟需解決的一項(xiàng)改革與實(shí)踐難題，對(duì)此通過(guò)應(yīng)用CDIO理念為我們指出了一條道路。

一、概述

構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）、運(yùn)作（Operate）共同構(gòu)成了CDIO教學(xué)理念，其核心是在實(shí)踐過(guò)程中學(xué)習(xí)，以及在具體的項(xiàng)目之中所開展的教育與學(xué)習(xí)。CDIO理念改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，構(gòu)建起了體驗(yàn)式的主動(dòng)學(xué)習(xí)與綜合學(xué)習(xí)教學(xué)環(huán)境；實(shí)現(xiàn)了對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的轉(zhuǎn)變，構(gòu)建起了基于現(xiàn)代工程環(huán)境下的學(xué)科課程體系；更加關(guān)注于對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，積極探索更加科學(xué)、高效的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方法；注重對(duì)教師隊(duì)伍的建設(shè)，采取雙導(dǎo)師指導(dǎo)模式下的實(shí)踐教學(xué)改革。通過(guò)引進(jìn)與學(xué)生所學(xué)課程相關(guān)的開發(fā)項(xiàng)目，應(yīng)用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”、“項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)”等教學(xué)方法，達(dá)到了在實(shí)踐中學(xué)習(xí)的目的，提升了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，促使學(xué)生將被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥鲃?dòng)學(xué)習(xí)。在團(tuán)隊(duì)合作的過(guò)程中，還可促進(jìn)學(xué)生的人際溝通與交流能力得到進(jìn)一步的提升，有助于對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)寫作精神的提升。

二、電子電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在的主要問(wèn)題

（一）實(shí)訓(xùn)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新

在傳統(tǒng)的電工電子實(shí)訓(xùn)中大多都是進(jìn)行組裝半導(dǎo)體收音機(jī)，由于其中會(huì)涉及到相關(guān)的高頻電子電路理論，對(duì)非電工專業(yè)學(xué)生而言理解起來(lái)難度較大，學(xué)生不但無(wú)法掌握電路設(shè)計(jì)，甚至對(duì)電路調(diào)試與故障分析也無(wú)從下手，從而使學(xué)生在問(wèn)題分析與處理方面的能力無(wú)法得到有效培養(yǎng)。

（二）實(shí)訓(xùn)模式單一滯后

通常所采取的實(shí)訓(xùn)模式是學(xué)生在集訓(xùn)1周內(nèi)，在教師的指導(dǎo)下辨別電子元器件，學(xué)習(xí)手工焊接技巧與電路裝配方法。此種基于現(xiàn)成電路板中的焊接組裝方式，對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)沒有任何效果。

（三）新技術(shù)引進(jìn)力度不足

對(duì)各類現(xiàn)代電子系統(tǒng)技術(shù)例如電路的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)、SMT表面貼裝工藝技術(shù)等未能夠及時(shí)引進(jìn)，無(wú)法促使學(xué)生有效的掌握先進(jìn)的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。

三、在電工電子實(shí)訓(xùn)中應(yīng)用CDIO理念培養(yǎng)學(xué)生能力

（一）培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)思能力

在課程開始前教師可向?qū)W生布置一些具有較強(qiáng)綜合性的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生可依據(jù)所選取的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目以3人為一個(gè)小組。在課程進(jìn)行過(guò)程中給予每一組學(xué)生一定的自由，讓小組成員充分拓寬思路，提出自身關(guān)于實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的構(gòu)思與想法。在有學(xué)生提出不同的想法時(shí)，其他學(xué)生便會(huì)受到啟發(fā)，并作進(jìn)一步的補(bǔ)充。而后學(xué)生們將各自的想法進(jìn)行討論與交流，互相補(bǔ)充、互相啟發(fā)，同時(shí)依據(jù)教師所提出的建議予以完善，并最終實(shí)現(xiàn)最佳的構(gòu)成方案。

（二）培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力

在明確了項(xiàng)目方案之后，便需針對(duì)項(xiàng)目電路展開相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作。通常選用軟件仿真設(shè)計(jì)方式，學(xué)生可學(xué)會(huì)利用MuItisim仿真軟件設(shè)計(jì)電路的方式。利用仿真設(shè)計(jì)，以促使學(xué)生能夠更加深入的掌握實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目電路的工作原理；采取虛擬儀表對(duì)電路的核心參數(shù)及波形進(jìn)行測(cè)量；掌握元件所采用的原則及自選電路的電壓檢測(cè)、閾值警報(bào)電路設(shè)計(jì)等；促進(jìn)學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)問(wèn)題的分析與處理能力的提升。

（三）培養(yǎng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)能力

學(xué)生所設(shè)計(jì)出的電路仿真運(yùn)行通過(guò)之后，首先可在面包板中采取實(shí)際的電路搭接與調(diào)試工作。需要學(xué)生能夠?qū)⒃骷M(jìn)行正確的識(shí)別與應(yīng)用，明確掌握元器件更換原則；能夠依據(jù)電路功能逐個(gè)單元進(jìn)行測(cè)試；明確掌握對(duì)故障問(wèn)題的分析、排查及處理方法。在考慮到學(xué)生今后可能還會(huì)在進(jìn)行電路板的制作，因此便可再利用Protel軟件進(jìn)行講授與培訓(xùn)，以促使學(xué)生能夠掌握對(duì)電路PCB的設(shè)計(jì)；利用對(duì)PCB制作視頻的觀察，來(lái)掌握其工藝流程；通過(guò)觀看一些電子產(chǎn)品的制造與安裝技術(shù)視頻，來(lái)掌握焊接工藝的要求，并能夠應(yīng)用于實(shí)踐過(guò)程中。

（四）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)作能力

在實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目之時(shí)，還需開展好對(duì)項(xiàng)目的展示及準(zhǔn)備工作。項(xiàng)目小組可推舉選出一名小組長(zhǎng)來(lái)介紹本組的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并事先做好各項(xiàng)演示準(zhǔn)備工作。重點(diǎn)就講解本組在該項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中所采取的主要思路、核心技術(shù)、工作原理、實(shí)現(xiàn)過(guò)程以及遭遇到的困難挑戰(zhàn)等內(nèi)容。在最終的匯報(bào)階段，通過(guò)交流溝通來(lái)激發(fā)思考，驗(yàn)證思考以及實(shí)現(xiàn)所思考出的方案。不但能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生對(duì)有關(guān)知識(shí)內(nèi)容的有效理解與應(yīng)用，同時(shí)對(duì)于學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力以及解決具體問(wèn)題的能力也可實(shí)現(xiàn)有效的培養(yǎng)。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，電工電子實(shí)訓(xùn)是作為一門以實(shí)踐為主的教學(xué)課程，其在教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法上需要有一整套完備的系統(tǒng)。基于CDIO理念下所開展的電工電子實(shí)訓(xùn)課程，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)學(xué)生構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)踐、運(yùn)作等能力的培養(yǎng)。并且還可在項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程中促進(jìn)對(duì)教師自身水平能力的提升，促使教師能夠與時(shí)俱進(jìn)，不斷完善自身的專業(yè)理論與專業(yè)技能。

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