基于EIPC—CDIO工程教育理念的電工電子課程教學模式的探索與實踐

羅映紅　田莉

摘要：工程教育專業(yè)認證是保障工程教育質(zhì)量、推動我國工程教育教學改革與國際接軌的關(guān)鍵舉措。電工電子技術(shù)是非電類專業(yè)一門必修的技術(shù)基礎(chǔ)課，在許多非電類專業(yè)的工程教育認證標準中都被列為一個重要考查指標。CDIO是國際工程教育改革的最新成果。將它的工程教育理念融入到電工電子教學的各個環(huán)節(jié)，在教學理念、教學內(nèi)容、教學方法及考核方式等方面進行相應(yīng)的改革，融合學科交叉、素質(zhì)教育、道德誠信（EIPC）在內(nèi)，形成一套適合我校學生的EIPC-CDIO教學模式，和各個相關(guān)專業(yè)的工程教育對接，滿足非電類專業(yè)工程教育認證的要求。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認證；EIPC-CDIO；電工電子；考核方式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）25-0137-02

一、引言

我校是一所具有鐵路交通特色的理工類高校，在絕大多數(shù)工科專業(yè)中都開設(shè)有電工電子課程。作為一門必修的技術(shù)基礎(chǔ)課，在許多電類、非電類專業(yè)的工程教育專業(yè)認證標準中都被列為一個重要考查指標。其教學質(zhì)量對學生的工程能力、創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)至關(guān)重要。但對比工程教育專業(yè)認證標準，在各教學環(huán)節(jié)都存在重理論，輕實踐，與工程實際應(yīng)用聯(lián)系不夠緊密，缺乏新意的情況。故結(jié)合工程教育背景，電工電子課程的教學理念、教學內(nèi)容、教學方法及考核方式等方面都需要進行相應(yīng)的改革，和各個相關(guān)專業(yè)的工程教育對接，培養(yǎng)學生具有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)、系統(tǒng)思維的工程素質(zhì)及高尚的職業(yè)道德，滿足工程教育專業(yè)認證以及社會的要求。

二、EIPC-CDIO教育理念

CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）的理念是采用接近工程實際的綜合性設(shè)計項目進行教學。EIPC-CDIO教學理念是融合學科交叉、素質(zhì)教育、道德誠信（Ethics Integrity Professionalism Cooperation）在內(nèi)，在教學中通過一系列實踐項目把理論與實踐有機結(jié)合，培養(yǎng)學生創(chuàng)新和解決實際問題的綜合能力。體現(xiàn)了在理論知識、協(xié)作能力、個人素質(zhì)和工程系統(tǒng)能力4個層面上進行綜合培養(yǎng)的教育理念。

三、基于EIPC-CDIO的《電工與電子技術(shù)》教學模式

1.在系列教材中用最新信息技術(shù)融入工程應(yīng)用內(nèi)容更新?lián)Q代。為了迎合當代大學生的學習特點和認知規(guī)律，增加吸引力，調(diào)動他們的學習積極性，和學生一起設(shè)計制作實際應(yīng)用電路的動畫、仿真與實物電路（視頻）。在教材中相應(yīng)位置設(shè)置二維碼，將其嵌入教材中（學生通過掃二維碼就可以在手機上觀看相應(yīng)應(yīng)用電路的動畫、仿真，實際電路操作視頻），全面提升電工電子系列教材，豐富網(wǎng)路素材庫。

2.在課堂教學中融入EIPC-CDIO工程教育理念。EIPC-CDIO教學模式與以前的授課模式的區(qū)別主要體現(xiàn)在教師的教與學生的學的過程中，體現(xiàn)在學習的經(jīng)驗獲取方式及技能的訓練方法上?！峨姽づc電子技術(shù)》是一門實踐性很強的課程，對于較抽象難理解的部分引入動畫、仿真演示，增加大量實際應(yīng)用實例的視頻演示。加大課堂吸引力，加強工程應(yīng)用引導(dǎo)。擴展與延伸相關(guān)知識，開闊學生眼界，拓展思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。在教學過程中教師引入基本概念和方法，提出問題引導(dǎo)學生思考研討，將電工電子技術(shù)工程應(yīng)用貫穿于課堂教學中，和學生互動，讓課堂氣氛更加活躍。

3.基于EIPC-CDIO的形成性考核方式。EIPC-CDIO教學模式是能力本位的培養(yǎng)模式，本質(zhì)上有別于知識本位的培養(yǎng)模式。學生能力標準要求采用不同的有效方法衡量學生的專業(yè)知識、個人素質(zhì)、自身能力、團隊合作能力。傳統(tǒng)的理論課考試往往是以“一卷定成敗”，難以評估學生理論知識、個人素質(zhì)、團結(jié)協(xié)作和工程系統(tǒng)四個方面的綜合能力。故改革考核方式以及成績評定方法，將一次性期末考核改為形成性考核。形成性考核是對學習全過程的測評。結(jié)合工程教育理念和工科課程的教學特點，考核內(nèi)容包括：平時表現(xiàn)考核、作業(yè)考核、期中小組答辯考核、教學實踐活動考核、期末小組答辯考核、期末閉卷考核。加大平時學習考核力度，重心放在考核學生工程應(yīng)用能力上。考核成績構(gòu)成方案：過程性考核成績（100分）=過程性考核成績（70%）+期末成績（30%）；過程性考核成績=考勤成績（占總評成績的2%）+作業(yè)成績（占總評成績的8%）+教學實踐成績（占總評成績的10%）+期中小組答辯成績（占總評成績的20%）+期末小組答辯成績（占總評成績的30%）。

期中、期末應(yīng)用課題小組答辯是工程應(yīng)用能力考核的重點，為提升學生的自主學習、提高理論聯(lián)系實際、分析問題與解決問題的能力以及系統(tǒng)思維的工程素質(zhì)，加強團結(jié)協(xié)作精神和集體榮譽感而設(shè)計。期中與期末小組答辯考核具體安排與要求是：教師在開課第一周給各小組下發(fā)期中小組答辯題（電工技術(shù)部分的實際應(yīng)用課題），在學期中間，期中小組答辯后下發(fā)期末小組答辯題（綜合電工、電子技術(shù)的實際應(yīng)用課題）。課題下發(fā)后，由小組長帶領(lǐng)小組成員一起分析、設(shè)計、解決問題，并認真準備答辯。答辯時每小組推舉一人介紹設(shè)計情況，其他人回答老師的提問。教師當場給出成績。在整個過程中鼓勵學生開闊思路，不拘一格，大膽創(chuàng)新；強調(diào)吃苦耐勞，道德誠信，互幫互學，團結(jié)協(xié)作。

4.充分融合EIPC-CDIO的“一體兩翼”層次化的教學實踐體系。基于EIPC-CDIO的電工電子教學模式改革，實踐教學體系既是重點也是難點，它直接關(guān)系到學生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我們以國家級電工電子實驗示范中心為平臺，充分融合EIPC-CDIO教學理念，突出“一定的創(chuàng)新能力、較強的實踐能力和良好的社會適應(yīng)能力”的“三能”為特點的培養(yǎng)目標，建設(shè)與理論教學體系改革相對應(yīng)的“一體兩翼”層次化的實踐教學體系。實行雙向推動機制。將課內(nèi)基本技能實驗、課程設(shè)計體系與課外科技訓練創(chuàng)新體系緊密結(jié)合，環(huán)環(huán)相扣。在完成一定課內(nèi)基本技能實驗的基礎(chǔ)上，學生按小組在開放實驗室完成期中、期末工程應(yīng)用課題，并以小組答辯形式考核。在經(jīng)過綜合設(shè)計與實踐模塊的訓練后，由任課教師聯(lián)合國家級電工電子實驗示范中心教師指導(dǎo)學生參加省級、國家級各類大賽。培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、實踐能力強、具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才。

四、教學改革的實施效果

1.激發(fā)了學生的學習興趣與積極性。課堂上主動參與的熱情高漲，大大活躍了課堂氣氛。在整個課程期間，學生都帶著任務(wù)聽課、作業(yè)、實踐，目的明確，效率大大提高。實驗室全天開放，各課題小組學生有空就泡在實驗室里，想盡辦法讓結(jié)果達到最佳效果。當其作品通過答辯后，同學們都感到非常自豪，很有成就感。

2.提高了學生的實踐技能和理論聯(lián)系實際，分析、解決問題的工程系統(tǒng)能力。在期中、期末兩次課題小組答辯的準備過程中，同學們通過電路的安裝與調(diào)試獲得了較為系統(tǒng)的訓練。電路控制過程動畫的制作、電路的仿真設(shè)計、電路調(diào)試時的故障排除等都是理論與實際相結(jié)合的重要體驗，縮短了學生與實際工程的距離。

五、結(jié)語

項目面向當前高教領(lǐng)域研究熱點，以EIPC-CDIO教育理念為指導(dǎo)，結(jié)合工程教育背景，樹立“以學生為本，以學生發(fā)展為中心”的教育理念、將國際工程教育改革的最新成果CDIO工程教育理念融入到電工電子教學的各個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力，并在各種學生參加的省級、國家級各類大賽中得到了檢驗，取得了優(yōu)異的成績，教學效果顯著。和各相關(guān)專業(yè)的工程教育對接，滿足了非電類專業(yè)工程教育認證的要求。

參考文獻：

[1]王剛.CDIO工程教育模式的解讀與思考[J].中國高教研究，2009，（05）：86-87.

[2]胡志剛.構(gòu)建基于CDIO理念的一體化課程教學模式[J].中國高等教育，2010，（22）：44-45.

[3]李彤，張璇，等.SE-CDIO工程教育模式的探索與實踐[J].高等工程教育研究，2014，（01）：52-57.