CDIO理念在电工实训教学中的应用

背景

技工院校教育的目标是培养实用型的技能人才，满足社会的迫切需要。随着我国产业结构的升级，经济的快速发展，对于各类技能型人才的需求都提出了更高的要求。如何在实践教学方面进行了改革与创新，创立先进的教学理念，改革传统的教学思路和方法，提高人才培养质量，满足社会与行业需要。在教学中尝试引入了CDIO理念，并将CDIO项目教学法应用于电工实训教学中[1]。

1传统电工实训课程教学存在的问题

电工实训是对电气类专业学生进行综合能力培养的实践教学，传统的电工实训教学存在以下问题：

（1）教学内容落后。 电工实训是一门实践性很强的课程，这门课程所涉及的知识范围较为广泛。传统实训项目教学内容的针对性和实用性没有与时俱进。诸如安全用电、常用电工工具与工艺、室内配线工程及电气照明器具的安装、电机的电气控制等都是传统内容。旧的内容如何体现新的发展需要进一步挖掘。

（2）实训教学方式的落后。 很多的教师仍然沿用传统的教学方式，学生学习的积极性无法被调动起来。除传统的教学手段外，还应该引入诸如多媒体技术、实物展示、展板介绍等。激发学生的学习积极性与主动性，否则学生很难将注意力集中在实训课堂中，学习效果必然受到影响。

（3）教学理论落后。传统的教学理论主要是以知识点为主，按照各个模块内容，进行实训项目的安排。诸如电动机的电气控制或是室内配线工程等，老师讲解知识点，操作要点，实施步骤。然后由学生按部就班的执行，然后老师验收、评分。这种模式实质是还是一种“填鸭式”教学，不利于学生创新能力的培养。

2 CDIO理念及项目教学法

2.1 CDIO的引入

CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它是由麻省理工学院等四所大学通过几年的研究、探索和实践建立的一种先进的工程教育模式。它以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习和获取工程能力。

2.2 CDIO与项目教学法

CDIO的理念是尽可能采用接近工程实际的综合性设计项目进行教学，项目教学法，通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动。在教学活动中，教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生，在教师的指导下，以个人或小组协作方式，在特定的时间内，由学生按照实际工作的完整程序，共同或分工完成整个项目。项目教学法由以教师为中心转变为以学生为中心，以课本为中心转变为以“项目”为中心，以课堂为中心转变为以实际经验为中心，其实在一定程度上就是CDIO理念所提倡的理论知识、协作能力、个人素质和工程系统能力4个层面上进行综合培养的教学模式。学生在完成一个个项目的过程中，从发现问题到解决问题，逐步培养克服困难的毅力，提高主动学习、收集信息的能力，培养创新意识。通过对项目进行构思、设计、实现和运作等。实现课程的“做中学”，提高学生的工程能力[2]。CDIO的理念就是通过开展项目教学的模式，使学生从内容各不相同的实践项目中学到的方法和能力是一样的，不仅是着眼于掌握所涉及的具体知识而是更要得到综合能力的提高。

3基于CDIO理念的应用与实践

将CDIO的理念应用于实训教学中，以实训项目的构思、设计、实现和运作的过程培养学生。

3.1培养学生的构思能力

通过给出各个项目任务的需求与目标。让学生组成团队进行方案的构思与讨论。布置一些实训项目，诸如三相异步电动机正反转控制线路的实现。学生根据选择的实训项目组成团队。开课时通过适当的安排和组织，给各团队充分的自由，不加任何限制，让团队成员集思广益，提出实训项目的构成想法。如正反转控制线路有几种，每种的优缺点。当有人提出想法后，其他人就会受到启发，也提出一些想法。通过集中讨论与发散思维相结合，诸如“头脑风暴法”等，激发学生的想象力，并根据实际项目需要进行构思，实施。通过互相启发、互相补充，并根据指导老师的建议共同完善，最后完成实训项目的最佳构成方案。

3.2培养学生的设计能力

在确定项目方案后，就要进行项目具体设计。对于电工实训项目的具体设计，主要是工程设计。诸如室内配线安装项目，在构思好相应的功能与需求后，就要进行相关的设计。例如白炽灯的双联开关控制电路，照明配电盘合理分配负载的设计，开关插座的控制线路设计，总体电路设计、布局图。

3.3培养学生的实现能力

设计经过评审后，就进行实现环节。实现环节就是根据项目的设计，考虑器件的选型、布局，线材的选择，以及安装图纸。对于电气控制线路要求输出电气线路的安装图、电气接线路，并且符合相关的规范与工艺要求。实现能力还包括项目的动手能力，团队合作力，沟通与协调能力，以及调试与问题处理能力。

3.4培养学生的运作能力

最后项目实现后，要做好项目的展示工作。通过项目团队推选主讲人，团队共同参与项目演示，对项目的设计思路、关键技术、工作原理、工作过程、存在的问题等内容进行公开汇报。通过PPT讲解，现场操作。由学生主讲，老师点评，不仅可以巩固学生对相关知识的理解和运用，而且培养学生综合运用能力、创新能力、举一反三能力。

3.5 CDIO理念教学应用的效果

（1） 深化了知识的理解。通过CDIO的教学模式实现，在“做中学”，使学生对于知识的理解更加深刻。

（2） 培养了实际操作能力。通过CDIO 的训练，培养学生的实践技能、分析和解决问题的能力。

（3） 增强了学生的创新能力与创新意识。使学生明白，我要做什么，我应该怎样做，如何做得更好。

4 结语

电工实训是技工院校实践类教学重要课程。基于CDIO模式的项目教学在电工实训课程中的应用，可以有效地激发学生的学习兴趣，培养了学生对于实际问题的分析、解决能力，培养学生的团队合作意识，提高学生的综合素质，为将来学生走上工作岗位打下良好基础。

（福建省第二高级技工学校）