融合信息化教學(xué)的CDIO 電工實(shí)訓(xùn)課程應(yīng)用與實(shí)踐*

◆容慧 李書舟 寧金葉

1 前言

隨著信息化時代的到來，微信、支付寶、共享單車、手機(jī)APP 等信息化手段讓人們的生活方式和獲取信息的手段反生翻天覆地的變化。信息化教學(xué)模式在教育領(lǐng)域也正掀起一場改革浪潮[1]：學(xué)校的傳統(tǒng)多媒體教學(xué)模式逐步融入網(wǎng)絡(luò)公開課，慕課、微課、雨課堂、VR 輔助教學(xué)等信息化教學(xué)手段，各種信息化教學(xué)模式的引入，不僅拓展了教師的教育資源，也革新了教學(xué)理念和教學(xué)方法，為職業(yè)教育的人才培養(yǎng)模式帶來全新的動力。

2 信息化手段在技能型人才培養(yǎng)模式下的重要性

隨著信息技術(shù)、人工智能、工業(yè)機(jī)器人、3D 打印等先進(jìn)制造技術(shù)的不斷突破，我國的工業(yè)生產(chǎn)也開始進(jìn)入全新的生產(chǎn)模式。《中國制造2025》確定了“以信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造”為主線的發(fā)展道路[2]，作為技能型和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要陣地，高職院校如何將現(xiàn)代信息技術(shù)融入日常教學(xué)環(huán)節(jié)，使人才培養(yǎng)模式與信息時代的特點(diǎn)高度融合，培養(yǎng)出既能熟練運(yùn)用信息化資源，又能輕松掌握專業(yè)技能的技能型和應(yīng)用型人才，值得每一位高職教師深思。

3 CDIO 工程教學(xué)模式

CDIO 教學(xué)模式[3]屬于工程化教育模式，該方式是由美國麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)共同提出的工程教育理念。CDIO 分別代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實(shí)施（Implement）、運(yùn)作（Operate）。CDIO工程教育理論側(cè)重于實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會使用學(xué)到的知識，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的理論知識、實(shí)踐能力、綜合素質(zhì)的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。

4 融入信息化教學(xué)的CDIO 電工實(shí)訓(xùn)課程應(yīng)用與實(shí)踐

本文以電工技能實(shí)訓(xùn)課程“室內(nèi)照明線路的安裝與調(diào)試”教學(xué)內(nèi)容為例，采用信息化手段和工程化訓(xùn)練，從以下三方面開展教學(xué)實(shí)踐活動。

教學(xué)分析本次教學(xué)活動的對象為電氣自動化專業(yè)高職一年級學(xué)生，前期開展了一個學(xué)期的電工技術(shù)與應(yīng)用理論知識的教學(xué)，在大一第二學(xué)期開設(shè)電工技能綜合實(shí)訓(xùn)周。本文以實(shí)訓(xùn)周項目為例，融合信息化教學(xué)手段，開展CDIO模式下的實(shí)訓(xùn)課程應(yīng)用與實(shí)踐活動。綜合考慮授課對象的職業(yè)崗位需求，從客觀和主觀兩方面深入分析學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握情況和認(rèn)知特點(diǎn)。

1）客觀方面：電工技術(shù)課程理論知識繁多、難懂，高職一年級學(xué)生對電工理論基礎(chǔ)的掌握能力較差。

2）主觀方面：學(xué)生厭倦傳統(tǒng)板書式教學(xué)方式，較之理論學(xué)習(xí)，更喜歡實(shí)踐操作，模仿式動手能力較強(qiáng)，且從網(wǎng)絡(luò)上獲取知識的積極性較高。

基于以上分析，在“室內(nèi)照明線路的安裝與調(diào)試”的技能實(shí)訓(xùn)課程中采用信息化手段和工程化訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生掌握電工技能的同時，規(guī)范技能操作，使實(shí)訓(xùn)課程的開設(shè)滿足企業(yè)實(shí)際需求，讓學(xué)生從知識、技能和素養(yǎng)三方面提升自己。

教學(xué)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計包括教學(xué)模式和教學(xué)方法兩個方面。

1）教學(xué)模式：“室內(nèi)照明線路的安裝與調(diào)試”教學(xué)內(nèi)容采用CDIO 教學(xué)模式，注重學(xué)生的動手實(shí)踐能力；讓企業(yè)工程師與教學(xué)過程直接對接，遠(yuǎn)程指導(dǎo)現(xiàn)場操作，培養(yǎng)學(xué)生工程化操作的規(guī)范性。

2）教學(xué)方法。借助信息化手段和仿真訓(xùn)練，應(yīng)用移動式教學(xué)法、情境模擬方法和遠(yuǎn)程指導(dǎo)法等方式，進(jìn)行電工綜合技能訓(xùn)練的授課，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電工課程的興趣，挖掘自主學(xué)習(xí)的潛能。

教學(xué)過程融合信息化教學(xué)的CDIO 電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)施過程，授課教師將整個實(shí)訓(xùn)過程分為課前預(yù)習(xí)與自測、課上仿真與實(shí)操、遠(yuǎn)程指導(dǎo)與點(diǎn)評，課后強(qiáng)化與提升，四個階段緊密關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地提升自己的知識水平和技能水平。

1）課前預(yù)習(xí)與自測。課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師將“室內(nèi)照明線路的安裝與調(diào)試”涉及的主要電器元件小知識制作成獨(dú)立的微視頻，作為預(yù)習(xí)資料，通過手機(jī)微信平臺向?qū)W生推送；學(xué)生根據(jù)教師發(fā)布的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，完成電器元件的認(rèn)識和任務(wù)方案的設(shè)計。針對任務(wù)的理論知識，學(xué)生完成教師發(fā)布的問卷星測試題進(jìn)行自測，并可通過教學(xué)社交平臺跟同學(xué)與教師分享預(yù)習(xí)心得；對于不懂的地方，也可向教師提出問題，教師隨時給予解答，及時掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

2）課上仿真與實(shí)操。課堂上，教師就學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行點(diǎn)評，針對問卷星中錯誤率較高的題目進(jìn)行重點(diǎn)講解，引出本次授課內(nèi)容的重點(diǎn)；并請學(xué)生就自己設(shè)計的任務(wù)方案進(jìn)行匯報，從中發(fā)現(xiàn)問題，指出室內(nèi)照明線路在安裝過程中必須注意的事項，引出教學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)。學(xué)生利用電工實(shí)訓(xùn)仿真軟件進(jìn)行“室內(nèi)照明線路安裝與調(diào)試”的模擬搭建，仿真實(shí)訓(xùn)過程中出現(xiàn)錯誤的地方，軟件均會給出提示，只有將仿真訓(xùn)練完全搭建正確，才會出現(xiàn)正確的實(shí)訓(xùn)仿真現(xiàn)象。學(xué)生通過該環(huán)節(jié)，可以了解電工布線的工藝規(guī)范要求和安裝的安全性要求等知識；熟練掌握仿真操作后，將演示過程展示給教師，教師檢查通過后，方可在電工實(shí)訓(xùn)臺上進(jìn)行實(shí)物電路的連接。

“室內(nèi)照明線路安裝與調(diào)試”的實(shí)物搭接環(huán)節(jié)采用小組分工合作的方式進(jìn)行，學(xué)生在不同的子任務(wù)中分飾不同的角色，既可以培養(yǎng)學(xué)生間相互交流與溝通、團(tuán)隊合作的職業(yè)素養(yǎng)，也能鍛煉學(xué)生的電工動手技能。教學(xué)實(shí)訓(xùn)共分為器件選型與檢測、照明電路的搭建、功能測試與故障診斷三個部分。

首先，學(xué)生根據(jù)“室內(nèi)照明線路安裝與調(diào)試”實(shí)訓(xùn)任務(wù)書要求，領(lǐng)取電路中所需的器件，完成器件的檢測。遇到疑問，可通過進(jìn)一步學(xué)習(xí)教師制作的電工知識微視頻鞏固相關(guān)知識。豐富的微視頻和仿真學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，完成任務(wù)的實(shí)施，學(xué)生在此過程中學(xué)到的知識，印象會更加深刻、牢固。

其次，學(xué)生依據(jù)電路原理圖，完成照明線路在接線板上的安裝，重點(diǎn)注意布線規(guī)范和用電安全等。此環(huán)節(jié)為教學(xué)的重點(diǎn)，為此，教師制定電路裝配工藝標(biāo)準(zhǔn)，以培養(yǎng)學(xué)生的電工操作規(guī)范性。

最后，照明電路搭建完成后，學(xué)生將面臨本次教學(xué)任務(wù)的最大難點(diǎn)，就是電路功能測試與故障排除。此時，教師指導(dǎo)學(xué)生開展電路的通電檢測，針對功能不能實(shí)現(xiàn)的故障部分，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分段排查的檢測方法，找出故障點(diǎn)，進(jìn)行排故；電路功能實(shí)現(xiàn)后，再次檢測電路的用電安全是否規(guī)范，形成典型故障案例庫，將實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)共享。

3）遠(yuǎn)程指導(dǎo)與點(diǎn)評。“室內(nèi)照明線路安裝與調(diào)試”實(shí)訓(xùn)課程具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用價值，本次課程采用實(shí)時監(jiān)控的方式，將教學(xué)全過程傳輸給某室內(nèi)裝飾工程公司的技術(shù)人員，對方可以全程了解學(xué)生在實(shí)操環(huán)節(jié)的真實(shí)情況。實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，技術(shù)人員就實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與工程實(shí)踐的區(qū)別與聯(lián)系，從職業(yè)的角度進(jìn)行點(diǎn)評，讓學(xué)生真實(shí)感受電工實(shí)訓(xùn)操作的技能培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的練就在工程應(yīng)用中的重要意義，同時大大提升學(xué)生學(xué)習(xí)電工課程的興趣。

4）課后強(qiáng)化與提升。課后的教學(xué)任務(wù)強(qiáng)化與提升主要包括知識和技能兩個方面。知識點(diǎn)的消化主要借助“學(xué)習(xí)通”作業(yè)系統(tǒng)平臺來完成。教師在作業(yè)管理平臺上下達(dá)作業(yè)任務(wù)，讓學(xué)生按照時間節(jié)點(diǎn)完成測試、提交作業(yè)，可以及時了解學(xué)生對電工技能和理論知識的掌握情況。技能的提升主要借助開放式實(shí)驗(yàn)室管理機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。電工實(shí)訓(xùn)室采用預(yù)約申請、全面開放的管理模式，為全校學(xué)生提供課后學(xué)習(xí)場所。學(xué)生可以在課后申請使用實(shí)訓(xùn)室，加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)練習(xí)，也可針對感興趣的電路進(jìn)行預(yù)搭建，如需要進(jìn)行通電測試，則必須申請教師陪同，確保實(shí)訓(xùn)過程中的用電安全。

教學(xué)反饋教學(xué)反饋實(shí)現(xiàn)了教學(xué)環(huán)節(jié)的閉環(huán)監(jiān)控。在整個信息化手段融入下的電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，多次采用翻轉(zhuǎn)式[4]師生交互教學(xué)活動，此環(huán)節(jié)不僅可以督促學(xué)生及時完成課前、課中和課后的知識與技能學(xué)習(xí)，也有利于教師及時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的疑惑，激發(fā)學(xué)生相互交流、拓展思維，主動探索知識。在教學(xué)過程中，信息的反饋主要借助QQ、微信等移動式社交平臺，延展了學(xué)生學(xué)習(xí)的時間和空間。

5 結(jié)語

融合多元信息化手段的CDIO 工程教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了電工綜合技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)線上和線上的有效結(jié)合，充分利用學(xué)生的課余時間，不僅延長了學(xué)習(xí)的時間，也讓教師更加有效地利用課堂時間，充分了解學(xué)生的知識掌握情況，開展針對性教學(xué)，教學(xué)重點(diǎn)更加突出。同時，信息化的教學(xué)手段將課前預(yù)習(xí)、課中探討與實(shí)施有機(jī)整合，有效地解決了實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)的難點(diǎn)。CDIO 工程教學(xué)模式使實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)與工程應(yīng)用緊密聯(lián)系，企業(yè)技術(shù)人員的參與大大加強(qiáng)了學(xué)生技能操作的工藝性和規(guī)范性，將學(xué)校的實(shí)訓(xùn)與實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[5]，同時更好地增強(qiáng)了教學(xué)效果。

但是這種新型的信息化教學(xué)模式也不是萬能的，需要教師在課前準(zhǔn)備大量的信息化教學(xué)資源；而且對于理論性很強(qiáng)的知識，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)更具優(yōu)勢。因此，教師需要結(jié)合授課內(nèi)容，采用靈活的信息化教學(xué)+傳統(tǒng)教學(xué)的混合模式，實(shí)現(xiàn)融知識學(xué)習(xí)、技能培養(yǎng)、素質(zhì)提升為一體的教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生的專業(yè)綜合能力零距離對接企業(yè)和崗位的人才需求。■