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【摘要】CDIO工程教育模式是目前我國高等學校培養高質量應用型專業人才的新方向。在教學過程中,注重訓練學生的思維邏輯性,加強對學生解決工程實際問題能力的培養。本文通過對電工與電子技術課程體系的研究,將學生能力培養的核心理念貫穿到整個教學過程中,從教學體系、教學內容、教學方法等幾個方面進行改革,以適應不用專業人才培養需求。
【關鍵詞】電工與電子技術;CDIO;解決工程問題能力
一、 “電工與電子技術”課程教學現狀分析
“電工與電子技術”課程是針對非電類工科專業一門重要的基礎課,該課程適用于機械、材料、車輛等多學科方向。課程內容主要包括電路、電機、模擬電子技術、數字電子技術等方面,其主要教學目的是通過課程學習,使學生充分了解電工與電子技術知識體系構架,掌握基本理論知識,并具有解決工程問題的能力。
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的成果,其教育實施目標是讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程,使學生具有四個方面的素養,即解決工程問題所需的理論基礎知識、解決復雜工程問題的能力、團隊協作的能力和項目管理能力等,以期達到工程教育的培養目標。在CDIO的教育理念導向下,針對電工與電子技術課程,我校進行了幾方面的改革:1.修訂教材內容。在教材內容選擇和編排上,力求深入淺出,通俗易懂。在清晰闡述電工、電子基礎知識的基礎上,強調實用性,特別注意電工與電子技術的理論方法與實際工程應用實例相結合,使學生能綜合運用知識進行工程問題的分析及計算。加強舉例與思考性習題,在原有教材的基礎上增設與工程實際相近的設計性題目,提高理論知識的綜合運用能力,培養學生分析問題和解決問題的素質與能力。2.構建“課堂教學+討論互動+工程項目設計+綜合實踐訓練”的一體化的課程教學新體系。在教學過程中,更充分體現CDIO的教學理念,以培養解決復雜工程問題能力的創新性人才為主導思想,目標是使學生在掌握必要的理論基礎知識的前提下,通過更多的實踐案例分析、討論互動環節進一步挖掘理論知識和實際應用間的區別與聯系,為學生進行工程項目研究環節和專業綜合訓練環節提供更多的工程體驗,進一步提高學生實踐能力和綜合素質。3.與課程實驗內容相結合。電工與電子技術實驗是培養學生動手能力、獨立分析和解決問題能力的重要教學手段。傳統的實驗教學大部分是驗證性實驗,教學改革力求改革實驗教學模式,建立適應實驗教學改革要求的虛擬仿真平臺,設計體現新技術、新器件、新方法的實驗項目,并開展開放性設計性實驗項目,從而使學生能從理論教學到實驗教學,再到自主創新,形成層層遞進的教學體系。
三、基于CDIO理念的項目式教學法的具體實施
項目式教學法,是以學生作為學習主體,在學生理解理論知識的前提下,教師指導學生獨立自主完成項目內容,以加強學生實踐能力的一種教學方法,其在激發學生學習興趣、明確學習方向、提高專業基礎水平和團隊合作意識方面發揮出明顯的作用。1.項目式教學過程開展。通過網絡教學平臺,老師在網站上下發各小組的任務書,需要各組同學依據任務書安排自行查閱資料,進行教學內容的預習;課堂上老師講解本階段項目涉及的基礎理論知識及項目開展中的注意事項,各小組根據任務需要,討論工作步驟,進行任務分工及方案實施。這種方式可使學生從單純的書本知識的學習轉移到如何利用基本概念、基本原理和基本方法進行工程問題的分析和解決。2.與實踐環節有機結合。以電工電子技術案例為研究內容,開展實踐環節的教學改革。首先,要求學生利用PLC程序設計、EWB/Multisim計算機輔助分析等計算機輔助設計軟件自主進行電路設計、理論計算、仿真驗證等;然后,要求學生在開放實驗室內,針對各自的設計項目,在仿真分析的基礎上進行實際制作和調試,針對問題電路進行故障分析及修正。3.建立合理的過程評價機制。項目教學內容的評價環節中,要從多方面進行考核與評價,包括教學目標、教學內容、項目內容等。在項目式教學開展過程中,教師對學生的評價是綜合成績的一部分,指導教師要對學生的項目執行過程進行合理地評價并給出成績,另外,在完成項目后,組織學生進行作品展示和成果匯報及答辯,教師對設計內容進行提問,并依據學生回答情況給出答辯成績;學生互評的成績占一定的比重,一方面是組內同學的互評,對該同學在項目中作用進行客觀評價,另一方面是組組互評,在答辯過程中其他組的同學進行提問,并根據該組同學回答情況進行客觀地打分。4.教學內容及評價內容設計。教學內容的設計上,一方面注重理論知識的運用,另一方面注重各部分內容的銜接與融合,從而能將各模塊的內容更好地體現在工程項目中。教師注意分散重點、難點,合理安排理論知識點的講授時機。項目的設計要求中應充分體現對設計過程的評價,同時體現規范操作、安全文明生產、節約能源、環境保護等評價內容。在培養學生解決工程問題能力的同時,還應注重培養學生的職業意識和綜合素質,教學內容、考核與評價方式的設定需有利于激發學生的學習熱情,使學生能更好地參與到教學及實踐環節中,真正將學生培養成既有一定的理論知識又有很強的實際動手操作能力和創新能力的實用型人才。
四、結論
項目化教學在教學實踐過程中,注重培養學生自主學習的意識和能力,在教學過程中,學生是主體,教師其輔助作用,整個教學過程的設計與實施是圍繞與課程知識相關的一個具體的項目來進行展開的,學生在理論知識的基礎上對項目進行探索,并完成教師布置的相關任務,真正在學習過程中能夠做到理論和實踐結合,將知識運用到實踐中去。
參考文獻:
[1]修其麗.淺談如何提高《電工與電子技術》課堂教學質量.才智,2016.
作者:鐘嘉慶 王寧 曲正偉