基于CDIO理念的电工电子实训教学改革与实践

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　　摘 要：针对现如今电工电子实训教学中存在的问题，文章以CDIO教学理念为主，将该理念的项目教学法应用到实训教学当中。CDIO项目教学实际上就是通过一个较为完整的项目来实现教学的目的，换而言之，就是对一个项目展开构思、设计以及实施的整个过程。基于CDIO理念开展电工电子实训教学，不仅能够培养学生的自主学习能力和信息分析能力，也能在一定程度上帮助学生形成良好的动手能力、创新意识、表达能力以及团队合作精神。在项目实施的过程中也能帮助教师提高综合水平，促使教师具备更加专业的理论知识和技能。
　　关键词：CDIO;电工电子;实训教学
　　目前为止，电工电子的实训教学虽然能够满足日常学生们的操作和训练需求，但是训练的内容和方法较为落后和单一，并且没有新的技术，无法满足当今时代对于应用型人才的培养需求。所以，本文针对运用构思、设计、实现、运作（Concept Design Implement Operation，CDIO）理念的电工电子实训教学改革与实践来进行分析和研究，从而进一步探讨如何转变传统落后的教学方式，促进学生自主学习，提高学生的综合实践能力，这已经成为现如今各大高校所亟待解决的难题，而CDIO项目教学理念的出现为各大高校的实践改革带来了新的道路。
　　1 CDIO教学理念和项目教学法
　　CDIO当中的C代表了构思、D代表设计、I代表实现、O代表运作，也就是指将从产品的构思开始一直到运行的整个生命周期作为载体，让学生们可以通过自主实践充分与课程建立一个有机的桥梁，以帮助学生学习工程中的理论知识、相关知识以及经验。CDIO教学理念是尽最大努力贴近于工程所具备的实际综合性进一步设计教学项目;项目教学法则是以一个相对完整的项目实现本次的教学目标和教学方法，其实与案例教学有很多相似之处，主要目的是在教学过程中将理论与实践进行融合，使学生具备解决问题和创新的能力。此外，项目教学法主要是由教师为教学主体的模式逐渐转移到以学生为教学主体，由以课本为教学中心转移到以“项目”为教学中心，由以课堂教学为主转变为以经验教学为主的模式。换言之，CDIO教学理念提倡的是集协作能力、理论知识、个人素质以及工程系统能力为一体的综合性培养教学法。CDIO教学理念是以项目教学模式为主的，促使学生可以从不同的工程项目中学习到同样的方法与能力，在掌握当下知识的基础上获取更多的综合性能力。
　　2 电子电工实训教学现状
　　2.1 实训教学内容缺乏创新
　　传统的电工电子实训教学当中主要是以组装半导体收音机为主的，但是因半导体收音机当中具有很多与高频电子、电路方面的相关理论，对于非电工专业的学生来说是一件非常难以理解的事情，不仅导致学生对电路的设计模糊不清，而且对电路的调试以及对故障进行分析亦不知如何下手，以至于学生面临问题时对问题的分析能力与处理能力无法得到培养。
　　2.2 实践训练的模式过于刻板
　　目前所采取的实训教学模式是教师对收音机的原理和收音机中的每个元件安装方法以及测量方法进行讲解，而后学生按照老师在课堂上所讲述的方法来独自完成整个实训项目，老师再以学生所提交的收音机成品以及实验报告为依据进行评分[1]。这样的教学模式在很大程度上忽视了实训教学的具体过程和步骤，也失去原本实训教学的意义，难以提升学生的学习兴趣。
　　2.3 引进新技术的力度不足
　　在開展电工电子实训教学过程中对于引进现代先进的电子系统研发技术有所忽略。例如：SMT表面贴装工艺技术、计算辅助设计等技术的引入力度不够充足，无法让学生更进一步了解和掌握现代化的电子产品设计技术。
　　3 基于CDIO理念的实训教学改革实践策略研究
　　3.1 利用CDIO理念创新实训教学内容
　　在上课之前，教师需要提前向学生布置一些综合性相对较强的实训项目，学生按照自己所挑选的项目组成3人小组，在实训的过程中充分给予学生自由，促使学生在实训过程中具备较广的思路，提出自己对该项目的构思。只要一个学生提出自己的构思和想法就能给其他同学带来一定的启发，同学彼此之间就会互相交流想法，综合老师所给出的建议加以完善，最终能得出最好的方案，这一过程能够有效地培养学生的构思能力，在后续的实训中得到更好的效果。
　　3.2 利用CDIO理念培养学生的设计能力
　　当项目方案确定以后，就需要开始针对项目中的电路进行详细设计。通常情况下是以软件仿真设计为主，所以，学生需要学会利用仿真软件Multisim来对电路进行设计[2]。通过仿真软件来进行设计能够帮助学生更深入地了解实训项目当中所有的电路原理;进而通过虚拟仪表来对电路中的参数和波形进行测量;充分了解并掌握元件的使用原则和自选电路的阈值警报电路、电流检测的具体设计等;帮助学生在设计时具备一定的问题分析能力和解决能力。
　　3.3 利用CDIO理念培养学生的实现能力
　　待学生自己所设计的电路通过了仿真运行以后，可以在面板当中进行电路搭接和调试。因此需要学生正确的辨别和应用所有元器件，同时也要清楚地知道所有元器件的更换原则;可以通过电路的实际功能为主逐个单元展开测试;能够熟练地掌握故障的分析和处理方法。在实训的教学当中考虑到学生在未来可能会接触到电路板的制作，所以教师可以通过Protel软件来对学生机进行培训和讲授，帮助学生正确地掌握电路PCB设计;同时也可以采取PCB视频的方式让学生观察和掌握制作的工艺和步骤，从而掌握一定的焊接工艺，能够熟练地应用到实践当中。
　　3.4 利用CDIO理念培养学生的运作能力
　　当项目完成后需要针对本次项目进行展示活动，首先，在小组中推选一人作为本次展示的主讲人来展示自己小组所设计的项目。其次，对项目的整体构思、采取的技术、工作过程及原理、存在的问题等进行重点的讲解和阐述。在演示完成后，进行最终的汇报，通过汇报环节激发出学生对本次项目的思考，进而通过彼此之间的交流来不断地验证和实现自己所思考出来的新方案。演示的过程帮助学生从最开始的听明白，逐渐发展到想明白，进而到可以讲明白的一个过程。不仅可以帮助学生更好地理解和记忆相关的知识，同时也提高了学生的综合能力和创新能力，在面对技术问题时能够独自进行妥善的处理。 　　4 教學改革的效果
　　4.1 有效激发了学生的学习兴趣
　　在开展实训的过程中，学生热情高涨，不仅每天早到晚走，甚至有些学生晚上还在实验室进行实训，每当作品被成功验收之后，都能够看到学生们充满喜悦的笑脸。
　　4.2 切实提高了学生解决问题和实践的能力
　　利用计算机辅助设计软件或者参与电路安装与调试、印制电路板制作等都能让学生获得系统性的训练。在进行实训时，所进行的电路仿真设计以及电路在调试时对故障的排除处理等，都是实际与理论相结合的一种体验，大大缩短了学生与实际工程项目之间的距离，对于学生后续的学习与发展有着重要的意义。
　　4.3 有效提高了学生创新能力与创新科技的自信心
　　在教学改革以后，有很多学生都开始主动联系老师，表示想要申请参加学校所组织举办的项目和比赛，例如：大学生电子科技设计大赛、大学生课外科技创先项目大赛等。学生多次参加比赛或者实践，能够从中获得很多不同的体验和经验，这是课堂中所没有的，同时也能够在很大程度上增强学生的创造能力，激发学生进行科技创新的自信心。
　　5 结语
　　电工电子实训教学是现如今高校中的一项重要实践教学课程，并且电子技术具有非常强的实践性，所以不论是对教学内容的研究还是教学方法和教学模式的研究都是一项复杂且系统的工作。基于CDIO理念下对电工电子实训教学进行改革与实践可以帮助学生在培养构思能力、设计能力、实践能力以及运作能力的同时，也帮助教师提升了自身的教学能力，保证与时代的发展共同进步，完善自身的专业化技能与理论。
　　作者简介：王珏（1982— ），女，湖南株洲人，讲师，硕士;研究方向：电子信息，电工技术。
　　[参考文献]
　　[1]靳晶.基于CDIO理念的电工电子实训教学改革与实践[J].科技风，2017（2）：55.
　　[2]李欧.探讨基于CDIO理念的电工电子实训教学改革与实践策略[J].天津职业院校联合学报，2019（6）：64-68.
　　Reform and practice of electrical and electronic practical training teaching based on CDIO concept
　　Wang Jue
　　（Hunan University of Technology， Zhuzhou 412000， China）
　　Abstract：In view of the existing problems in the current electrical and electronic practical teaching， this paper mainly focuses on the CDIO teaching concept， and applies the project teaching method of the concept to the practical teaching. CDIO project teaching is actually to achieve the purpose of teaching through a relatively complete project， in other words， the whole process of conception， design and implementation of a project Cheng. Based on the concept of CDIO， electrical and electronic practical teaching can not only cultivate students’ independent learning ability and information analysis ability， but also help students to form good practical ability， innovation awareness， expression ability and team spirit to a certain extent. In the process of project implementation， it can also help teachers to improve comprehensive level and promote teachers to have more professional theoretical knowledge and skills.
　　Key words： Concept Design Implement Operation; electrical and electronic; practical teaching
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