CDIO教學(xué)模式下《電力電子技術(shù)》課程的改革與實(shí)踐

西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動化工程學(xué)院　黨智乾

CDIO教學(xué)模式下《電力電子技術(shù)》課程的改革與實(shí)踐

西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動化工程學(xué)院黨智乾

針對《電力電子技術(shù)》課程目前存在的問題，提出采用CDIO教學(xué)方式進(jìn)行改革和實(shí)踐，對教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)方法的改革、課程評價體系的完善、學(xué)生意見反饋等方面進(jìn)行了探討。實(shí)踐證明，該教學(xué)方式取得良好的教學(xué)效果。

電力電子技術(shù)；CDIO；教學(xué)改革

CDIO教學(xué)模式是當(dāng)前國際上普遍采用的工程教育改革模式。CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）、運(yùn)作（Operate）四個英文單詞的縮寫，它主要提倡“做中學(xué)”和“基于項目教育和學(xué)習(xí)”。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為一所國家示范性高等職業(yè)院校，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)的是一線的高技能技術(shù)型人才。電氣自動化技術(shù)專業(yè)在電力電子技術(shù)課程的教學(xué)中引入CDIO教育理念，依托“調(diào)光燈”等六個模塊為載體，強(qiáng)化職業(yè)能力培養(yǎng)的教學(xué)思路，設(shè)立模塊項目化的教學(xué)案例，讓學(xué)生在任務(wù)完成的過程中學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生研究問題、分析問題、解決問題的能力，同時也提高了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

1　《電力電子技術(shù)》課程特點(diǎn)

《電力電子技術(shù)》是一門專業(yè)基礎(chǔ)性質(zhì)較強(qiáng)且與生產(chǎn)緊密聯(lián)系得的課程，在教學(xué)過程中不但要著重物理概念與基本分析方法，更要理論聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，做到元件、電路、應(yīng)用三方面結(jié)合。近年來，隨著電子技術(shù)和材料技術(shù)的迅猛發(fā)展，電力電子器件制造技術(shù)不斷提高，電力電子電路的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬。因此，該課程學(xué)習(xí)，務(wù)必注重理論和實(shí)際進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生整體系統(tǒng)綜合能力以及培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐意識。

2　《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問題

教學(xué)模式單一：目前教師主要是老師為主，學(xué)生為輔，學(xué)生缺乏主動性和積極性。CDIO 教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生全程參與，改變以往“老師抓不住學(xué)生”現(xiàn)象，到學(xué)生“自動找老師”，同時增設(shè)討論課，加強(qiáng)學(xué)生與教師的互動，使學(xué)生能夠全程參與到課程教學(xué)過程中。

理論與實(shí)踐脫節(jié)：在傳統(tǒng)教學(xué)方式下，教師往往只重視于知識的單一傳授，理論和實(shí)踐不能有機(jī)結(jié)合，從而導(dǎo)致學(xué)生機(jī)械記憶、動手能力弱、缺乏創(chuàng)新。

實(shí)驗設(shè)置驗證性實(shí)驗所占比重大，綜合性和設(shè)計性實(shí)驗所占比重小，限制了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)造力的發(fā)揮。CDIO教學(xué)模式新增加的“項目設(shè)計”、“參加競賽”教學(xué)環(huán)節(jié)將學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐掌握有機(jī)結(jié)合。

學(xué)科知識缺乏融會貫通：電力電子技術(shù)與電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)、電機(jī)拖動等課程有密不可分的聯(lián)系。但是，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往沒有注意到它們之間的聯(lián)系，難以做到課程知識間的融會貫通。針對上述問題，同時結(jié)合西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動化工程學(xué)院電氣自動化專業(yè)課程特點(diǎn)，在電力電子技術(shù)課程改革的基礎(chǔ)上，爭取盡量將CDIO教育理念輻射到電氣自動化技術(shù)專業(yè)的其他課程上，帶動西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院其他專業(yè)的改革，培養(yǎng)出具有工程實(shí)踐能力的一線高技術(shù)技能型人才。

3　《電力電子技術(shù)課程》CDIO教學(xué)改革探討

教學(xué)內(nèi)容的改革：結(jié)合CDIO理念制定《電力電子應(yīng)用技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編寫特色教材，將《電力電子應(yīng)用技術(shù)》課程內(nèi)容分為六大模塊，每個模塊完成前要進(jìn)行案例分析，培養(yǎng)學(xué)生的“C”（構(gòu)思）能力，便于學(xué)生廣開思路，團(tuán)隊合作。

教學(xué)方法的改革：在完成每個模塊的過程中，采用教練結(jié)合法，是以學(xué)生為主，老師為輔，激發(fā)學(xué)生參與熱情，培養(yǎng)主人翁精神。采用現(xiàn)場體驗法，讓學(xué)生自己設(shè)計電路，選擇元器件，焊接和調(diào)試電路，培養(yǎng)學(xué)生的“D”（設(shè)計）能力，提高分析問題解決問題能力。

教學(xué)模式的改革：原先的教學(xué)模式單一，集中時間老師指導(dǎo)學(xué)生選元器件和焊接電路，是“照圖搭積木”式教學(xué)模式，基于CDIO的教學(xué)模式要求學(xué)生自己設(shè)計電路，分析仿真結(jié)果，選器件，焊接，調(diào)試，維護(hù)，培養(yǎng)了學(xué)生的“I”（實(shí)現(xiàn)）能力。后期進(jìn)行模塊展示，主持人、團(tuán)隊參與人共同進(jìn)行模塊展示，就模塊的設(shè)計思路，完成過程，工作原理，問題發(fā)現(xiàn)，如何解決進(jìn)行公開展示，力爭使學(xué)生從“聽明白”到“想明白”再到“講明白”，培養(yǎng)了學(xué)生的“O”（運(yùn)作）能力。

評價體系：課程的評價體系主要分為課堂表現(xiàn)（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(xiàn)項成績直接為零分。項目完成情況主要包括項目設(shè)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(xué)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(xué)進(jìn)行的問卷調(diào)查結(jié)果如表1所示，從學(xué)生反饋結(jié)果來看，絕大多數(shù)學(xué)生對CDIO教學(xué)模式持肯定態(tài)度的，認(rèn)為CDIO教學(xué)方式提高了學(xué)習(xí)主動性和興趣，提高了分析問題和解決問題能力、團(tuán)隊協(xié)作能力和溝通表達(dá)能力。經(jīng)統(tǒng)計240名同學(xué)中多名學(xué)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(xué)生獲獎情況

4　結(jié)束語

將CDIO教學(xué)模式和西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院特點(diǎn)相結(jié)合，成為具有航空職業(yè)院校特色的XAPI-CDIO，積極嘗試將“構(gòu)思—設(shè)計—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)作”引入《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)過程，將團(tuán)隊合作、職業(yè)素養(yǎng)融入理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中，實(shí)踐證明，通過實(shí)施基于CDIO的工程項目化教學(xué)改革，學(xué)生對《電力電子技術(shù)》課程的滿意度大幅提高，有效帶動了電氣自動化技術(shù)專業(yè)的課程教學(xué)改革，大大提高了學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用能力，為高等職業(yè)院校相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)提供了有益的借鑒。參考文獻(xiàn)

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黨智乾（1978—），男，碩士，講師，主要從事電力電子技術(shù)的教學(xué)科研工作。

基金來源：西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級教學(xué)改革項目（項目編號：16xhjg020）。