基于CDIO理念的電工電子實訓(xùn)教學(xué)改革與實踐

靳晶

摘 要：目前的電工電子實訓(xùn)教學(xué)中普遍存在著實訓(xùn)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新、實訓(xùn)模式單一滯后、新技術(shù)引進力度不足等問題，可基于CDIO理念下，引用CDIO項目教學(xué)法進行課程改革創(chuàng)新。此教學(xué)方法即為通過開展一個完備的項目來實現(xiàn)對教學(xué)目標的達成，其主要就包括了針對具體項目內(nèi)容的構(gòu)思、設(shè)計、實施以及運行等一整個過程。通過在電工電子實訓(xùn)課程當中應(yīng)用CDIO教學(xué)模式，能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生自主學(xué)習能力、信息分析能力、創(chuàng)新意識及動手能力等多方面能力的全面培養(yǎng)。并且在項目進行中還可促進對教師綜合水平的提升，促使教師能夠更加全面的掌握項目所涉及的各項專業(yè)理論知識與操作技能。

關(guān)鍵詞：CDIO；項目教學(xué)法；電工電子實訓(xùn)；教學(xué)改革；實踐

當前電工電子實訓(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)較少等問題依然十分突出，現(xiàn)已經(jīng)難以滿足于對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求。因此就針對電工電子實習所反映出的具體問題，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)生變被動學(xué)習為主動學(xué)習，并促進學(xué)生工程實踐能力與綜合素質(zhì)的全面提升，現(xiàn)已成為各高校開展電工電子實訓(xùn)課程所亟需解決的一項改革與實踐難題，對此通過應(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（Design）、實現(xiàn)（Implement）、運作（Operate）共同構(gòu)成了CDIO教學(xué)理念，其核心是在實踐過程中學(xué)習，以及在具體的項目之中所開展的教育與學(xué)習。CDIO理念改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，構(gòu)建起了體驗式的主動學(xué)習與綜合學(xué)習教學(xué)環(huán)境；實現(xiàn)了對于傳統(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)注于對學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)，積極探索更加科學(xué)、高效的學(xué)習評價方法；注重對教師隊伍的建設(shè)，采取雙導(dǎo)師指導(dǎo)模式下的實踐教學(xué)改革。通過引進與學(xué)生所學(xué)課程相關(guān)的開發(fā)項目，應(yīng)用“任務(wù)驅(qū)動”、“項目實現(xiàn)”等教學(xué)方法，達到了在實踐中學(xué)習的目的，提升了學(xué)生的主觀能動性，促使學(xué)生將被動學(xué)習轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥鲃訉W(xué)習。在團隊合作的過程中，還可促進學(xué)生的人際溝通與交流能力得到進一步的提升，有助于對學(xué)生團隊寫作精神的提升。

二、電子電工實訓(xùn)教學(xué)存在的主要問題

（一）實訓(xùn)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新

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

（二）實訓(xùn)模式單一滯后

通常所采取的實訓(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，對學(xué)生設(shè)計能力與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)沒有任何效果。

（三）新技術(shù)引進力度不足

對各類現(xiàn)代電子系統(tǒng)技術(shù)例如電路的計算機輔助系統(tǒng)、SMT表面貼裝工藝技術(shù)等未能夠及時引進，無法促使學(xué)生有效的掌握先進的電子產(chǎn)品設(shè)計與制造技術(shù)。

三、在電工電子實訓(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綜合性的實訓(xùn)項目，學(xué)生可依據(jù)所選取的實訓(xùn)項目以3人為一個小組。在課程進行過程中給予每一組學(xué)生一定的自由，讓小組成員充分拓寬思路，提出自身關(guān)于實訓(xùn)項目的構(gòu)思與想法。在有學(xué)生提出不同的想法時，其他學(xué)生便會受到啟發(fā)，并作進一步的補充。而后學(xué)生們將各自的想法進行討論與交流，互相補充、互相啟發(fā)，同時依據(jù)教師所提出的建議予以完善，并最終實現(xiàn)最佳的構(gòu)成方案。

（二）培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力

在明確了項目方案之后，便需針對項目電路展開相應(yīng)的設(shè)計工作。通常選用軟件仿真設(shè)計方式，學(xué)生可學(xué)會利用MuItisim仿真軟件設(shè)計電路的方式。利用仿真設(shè)計，以促使學(xué)生能夠更加深入的掌握實訓(xùn)項目電路的工作原理；采取虛擬儀表對電路的核心參數(shù)及波形進行測量；掌握元件所采用的原則及自選電路的電壓檢測、閾值警報電路設(shè)計等；促進學(xué)生在設(shè)計過程中對問題的分析與處理能力的提升。

（三）培養(yǎng)學(xué)生實現(xiàn)能力

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

（四）培養(yǎng)學(xué)生運作能力

在實現(xiàn)項目之時，還需開展好對項目的展示及準備工作。項目小組可推舉選出一名小組長來介紹本組的設(shè)計項目，并事先做好各項演示準備工作。重點就講解本組在該項目設(shè)計過程當中所采取的主要思路、核心技術(shù)、工作原理、實現(xiàn)過程以及遭遇到的困難挑戰(zhàn)等內(nèi)容。在最終的匯報階段，通過交流溝通來激發(fā)思考，驗證思考以及實現(xiàn)所思考出的方案。不但能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生對有關(guān)知識內(nèi)容的有效理解與應(yīng)用，同時對于學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力以及解決具體問題的能力也可實現(xiàn)有效的培養(yǎng)。

四、結(jié)語

總而言之，電工電子實訓(xùn)是作為一門以實踐為主的教學(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訓(xùn)課程，能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生構(gòu)思、設(shè)計、實踐、運作等能力的培養(yǎng)。并且還可在項目實踐過程中促進對教師自身水平能力的提升，促使教師能夠與時俱進，不斷完善自身的專業(yè)理論與專業(yè)技能。

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