基于CDIO的电气工程专业导教学方法

【摘 要】阐述《电气工程及其自动化导论》课程对于高等院校电气专业新生的重要意义.分析当前高校教育改革的趋势,提出了基于CDIO的电气专业导论课程的教学方法.目的在于让入学新生更好地把握专业动态,确定自己的研究兴趣,理清未来学习的方向,达到促进教学质量提高的目的.

【关 键 词】CDIO教学方法改革

《电气工程及其自动化导论》作为高等院校新生入学的重要课程之一,是一门让学生了解专业学科以及学校的CDIO培养模式等方面的指导性课程.其本身的特点决定了基本的教学目的就是培养学生对于专业学科的学习积极性.因此,若在教学过程中采用传统的教学模式,即教师在讲台上讲述介绍、学生在下面被动接受的方式,必定无法让大多数学生对专业学科产生兴趣.也就是说,学生的学习效率不高,对未来各学科的专业学习并没有太多的信心.由此可知,要在导论课程上面提高教学质量,激发学生的主观能动性,需要在导论里面就直接引入CDIO的教学理念,即让学生提前动手参与.本文提出了基于CDIO的电气专业导论教育模式,即以项目制为导向,让学生在“做中学”和“学中做”.

1CDIO教育模式

CDIO教学理念的本质是关于项目制的实施和进展过程,是对目前学校采取的以传统课堂教师传授知识的教育模式进行改革和完善.它是当前学校开展的一种全新教学理念,主要的优点在于：（1）注重学生的能力培养和主动参与学习的兴趣培养；（2）理论为辅,实践为主,学习过程中二者相辅相成；（3）改变传统的以考试分数决定成绩的模式,以实践项目的综合指标作为评定最终成绩的标准.该教育理念目前已被国内部分中等、高等院校引入,并应用于各个学科,取得了显著的成效.

2《电气工程及其自动化导论》课程中CDIO教学模式的实践

《电气工程及其自动化导论》这门课程中,如何更好地践行CDIO教学模式,是一个值得探讨的问题.以本校该门课程的实际情况为依据,拟以14级刚入学的电气专业新生为例,可以从几个方面来实施.

2.1理论课时与实践课时的比例分配

根据教学心理学的基本观念可以知道,若学生处于被动接受知识的学习模式,学习的效率往往比较低.追溯其根本原因,就是主观参与学习的过程太少.因此,若导论课程以讲述为主,必定无法达到学生熟悉专业学科、方向以及教育模式的目的.而CDIO教育模式下,对理论知识的要求为够用性原则,即理论基础知识只要能够指导项目的实施即可,不必全面透彻地掌握.且在该教育模式下,学生的主要学习活动是对实际项目的操作.所以,在该理念的教学指导下,导论的理论和实践项目的课时分配比例拟定为1∶2,即有意识地减少了理论课时数量.

2.2导论项目制的引入

CDIO教学理念践行的核心内容在于课程学习中,引入多个项目,让学生进行项目的攻关,在参与项目的过程中,遇到不懂的理论知识点,再通过讨论、查阅文献等方式去自主学习.实践的过程便是学生学习这门课程知识点的系统化、高效组织形式,经过这种体系化、科学化的运作,学生就能够完整地建立课程的知识体系.在该门课程中,项目制的引入主要从几点入手：

（1）专业导论项目的命题.在课程教学中,针对新生所掌握的知识特点,教师可以有意识地将学生划分为数个项目团队.每个团队承担一个项目任务.而项目的来源,就从教师自主命题为主.例如,新生刚入学,对于电气专业的各门学科知识比较陌生,而对于高中的课程比如几何、物理等方面掌握比较牢固,故可以为他们布置一些与之相关的电气类简单题目,如创意台灯、玩具车的模型设计和制作等.最后再以答辩和作品综合评定为依据确定成绩.

（2）创新项目的参与.该环节的实施,是有意识地让部分入校新生参与到高年级学生的一些项目当中（例如科协的一些创新性项目）,通过高年级学生对新生的指导,让学生在项目攻关的过程中,能够迅速进步,熟悉CDIO的培养模式流程,为今后系统化的专业学习奠定良好的基础.

3教学案例分析

以本校14级电气专业的某个班级为该门课程的教学研究对象.已知该班级人数为29人.在《电气工程及其自动化导论》课程中,在CDIO教学理念下,课时的分布情况为：总课时32,其中理论课时12,实践课时20.理论课时主要是向学生介绍电气工程领域的学科方向、CDIO实践方案的实现等基础知识.之后,便将学生按照4～5人一组划分团队,每个团队承担不同的项目（比如台灯、旋转彩灯等）.然后,以答辩和综合评定的形式确定学生作品的最终成绩.

通过图1和图2所展示的学生作品可以知道,在电气专业导论课程中,学生通过项目的参与,从方案论证与确定、产品设计、原理的理解、材料的选择以及成品的生产等各个环节的操作,由原来的被动听课接受知识转变成了主动参与的角色,学习兴趣将得到很大的提高.通过项目制的参与,让新生在入学后的首堂课上,便了解了学校的CDIO教学培养过程,对未来各个学科的学习,明确了自己的方向,增强了学习的信心,教学质量也随之提高.

4结论

分析了《电气工程及其自动化导论》课程的特点和教学模式,提出了基于CDIO教育模式下的课程教学方法,并从项目制的引入方式进行了剖析.最后,以实际项目制的形式展开教学,在学生的主动参与下,完成了种类丰富的作品.这充分说明了在CDIO教育模式下,教学质量较之传统模式有了一个较大的提高,学生的主动参与性也得到了增强.但是,目前对于导论课程的CDIO教学改革只是一个初步的阶段性的尝试,教学过程是一个逐步完善的过程,需要在今后的教学工作中,再接再厉,不断改进教学方法,不断增强学生的专业能力.

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