陳學(xué)鋒，左 陽

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基于CDIO模式的電源技術(shù)課程改革探索與研究

陳學(xué)鋒，左 陽

（河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校，河南 新鄉(xiāng) 453003）

電源技術(shù)是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課，課程特點(diǎn)是工程實(shí)踐要求高，新技術(shù)新工藝發(fā)展迅速?；谶@些特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，從課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)設(shè)計(jì)、考核方式以及教材建設(shè)等方面進(jìn)行深化改革。以直流穩(wěn)壓電源為主線，以工程項(xiàng)目的思路按構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行的CDIO模式開展教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生在電源技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)工程技術(shù)能力。

CDIO模式；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)手段；教學(xué)考核

電源技術(shù)是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)課，主要講述電源的電路組成、工作原理、電路設(shè)計(jì)、維護(hù)檢測等。電源是一切電子設(shè)備的心臟，是所有電子設(shè)備的動力，沒有電源，電子設(shè)備就不能工作。電源設(shè)備是一種技術(shù)含量高，涉及面廣，更新?lián)Q代快的產(chǎn)品。為了培養(yǎng)學(xué)生在電源技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)工程技術(shù)能力，尤其是項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施能力，以及較強(qiáng)的自學(xué)能力、組織溝通能力和協(xié)調(diào)能力，在總結(jié)以往成功教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，探討基于CDIO模式，即構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)作（Operate）的電源技術(shù)課程改革。它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程項(xiàng)目[1]。圍繞CDIO模式從電源技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)設(shè)計(jì)、考核方式以及教材建設(shè)等方面進(jìn)行深化改革。

1 教學(xué)內(nèi)容的整合

由于應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)屬于弱電類專業(yè)，接觸的電源設(shè)備主要傾向于直流穩(wěn)壓電源。根據(jù)專業(yè)的需求，將過去的電源技術(shù)課程內(nèi)容中交流電源部分刪除，增加直流穩(wěn)壓電源部分的內(nèi)容。在增加的直流穩(wěn)壓電源內(nèi)容中著重體現(xiàn)基于CDIO模式的工程項(xiàng)目內(nèi)容，其中包括直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程中方案的確定、元件的選取、電源產(chǎn)品的制作以及電源產(chǎn)品的維護(hù)和檢測。經(jīng)過整合，教學(xué)內(nèi)容分為兩大工程項(xiàng)目：線性直流穩(wěn)壓電源工程項(xiàng)目和開關(guān)直流穩(wěn)壓電源工程項(xiàng)目。課程總學(xué)時(shí)由原來30純理論學(xué)時(shí)變更為24理論學(xué)時(shí)加6實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，理論教學(xué)采用多媒體課件和板書相結(jié)合，提高課堂教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，除使用仿真軟件、仿真直流穩(wěn)壓電源外，還使用學(xué)生動手制作的直流穩(wěn)壓電源，以培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力和實(shí)際動手能力。通過教學(xué)內(nèi)容的整合，使學(xué)生在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)掌握入門電源技術(shù)，并具備相應(yīng)的電源工程項(xiàng)目所需的能力。

2 教學(xué)方法和教學(xué)手段改革

在教學(xué)方法上，更新教師的教學(xué)觀念，從以教師為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生思考研討，增加學(xué)生動手實(shí)踐機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。將實(shí)驗(yàn)課并入相關(guān)的課程內(nèi)，任課教師自然成為課程實(shí)驗(yàn)課的教師之一，并主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、統(tǒng)籌安排課程內(nèi)的實(shí)驗(yàn)。針對學(xué)生缺少實(shí)際動手能力的現(xiàn)狀，設(shè)置豐富的設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目，利用課堂和現(xiàn)代學(xué)習(xí)場所或?qū)嶒?yàn)室加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、實(shí)踐性和團(tuán)隊(duì)合作精神。

教學(xué)過程中可采用項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)，把電源技術(shù)課程分成兩大項(xiàng)目：線性直流穩(wěn)壓電源項(xiàng)目和開關(guān)直流穩(wěn)壓電源項(xiàng)目。項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法最根本的特點(diǎn)就是“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”的被動教學(xué)模式，創(chuàng)造了學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型學(xué)習(xí)模式。通過項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)及與他人協(xié)作的能力。

針對線性直流穩(wěn)壓電源項(xiàng)目和開關(guān)直流穩(wěn)壓電源項(xiàng)目，教學(xué)過程也可采用CDIO模式教學(xué)。圍繞CDIO模式從項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、開發(fā)到實(shí)施的過程中培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和工程系統(tǒng)能力。

下面以開關(guān)直流穩(wěn)壓電源項(xiàng)目為例說明CDIO模式。首先是項(xiàng)目的構(gòu)思：（1）開關(guān)電源主電路可選擇升壓式、降壓式、單端反激式、單端正激式，推挽式、半橋式和全橋式主電路。（2）控制電路按激勵方式可以分為自激式和它激式控制電路，按控制方式又可以分為脈寬調(diào)制、脈頻調(diào)制和混合調(diào)制控制電路。（3）附屬電路可根據(jù)實(shí)際需要選取所需的附屬電路，比如EMI濾波電路、功率因數(shù)校正電路、保護(hù)電路等等[2]。其次是項(xiàng)目的設(shè)計(jì)：項(xiàng)目構(gòu)思確定了開關(guān)直流穩(wěn)壓電源的電路方案，項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要完成電路中元件參數(shù)的計(jì)算以及元件選取。最后是項(xiàng)目開發(fā)和實(shí)施：項(xiàng)目的開發(fā)和實(shí)施主要實(shí)現(xiàn)開關(guān)直流穩(wěn)壓電源電路仿真、PCB設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制作及檢測調(diào)試。

3 教材建設(shè)

針對學(xué)校應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生的層次，為了滿足教學(xué)內(nèi)容整合和CDIO模式教學(xué)的需要，自編了教材《電源技術(shù)基礎(chǔ)》，為全國高等職業(yè)教育機(jī)電類“十二五”規(guī)劃教材。教材適時(shí)跟蹤最新電源技術(shù)的發(fā)展，優(yōu)化教材內(nèi)容，滿足高素質(zhì)人才培養(yǎng)及市場需求。

4 考核方式的改革

基于CDIO模式的教學(xué)評價(jià)體系的建立，教學(xué)評價(jià)體系分為三大部分：一是學(xué)生平時(shí)成績，占20%。二是期末考試成績，期末考試內(nèi)容為直流穩(wěn)壓電源項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的確立，占40%。三是直流穩(wěn)壓電源工程實(shí)踐項(xiàng)目成績，占40%。工程實(shí)踐項(xiàng)目采用多人自由組合的方式（原則上不超出5人），以小組為單位選擇工程項(xiàng)目。工程項(xiàng)目成績主要從項(xiàng)目設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制作、檢測和調(diào)試、項(xiàng)目報(bào)告四個(gè)方面進(jìn)行評價(jià)，在整個(gè)過程中要求各小組成員分工明確，團(tuán)結(jié)協(xié)作。通過工程實(shí)踐項(xiàng)目的考核培養(yǎng)學(xué)生工程基礎(chǔ)知識、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力。

5 結(jié)語

通過基于CDIO模式的教學(xué)改革以后，教學(xué)質(zhì)量和效果有了明顯的提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性被激發(fā)。學(xué)生在電源技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)工程技術(shù)能力，尤其是項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施能力，以及自學(xué)能力、組織溝通能力、協(xié)調(diào)能力、分析問題以及解決問題的能力得到鍛煉和提高。

（責(zé)任編輯呂春紅）

[1] 張琨.CDIO模式下課程的教學(xué)特點(diǎn)[J].2014(15):201-201.

[2] 陳學(xué)鋒.電源技術(shù)基礎(chǔ)[M].鄭州:黃河水利出版社,2011.

The Curriculum Reform Exploration and Research in Power Technology Based on CDIO Model

CHEN Xue-feng，et al

(Henan Mechanical and Electrical Engineering College, Xinxiang 453003, China)

Power Technology is a specialty courses to the application of electronic technology, its curriculum is characterized by demanding engineering practice and the rapid development of new technologies. Based on these characteristics, we were deepening reform in terms of teaching the course content, teaching methods, instructional design in combined with the actual situation of the students. Assessment methods and construction materials to the DC power supply main line to the idea of the project from conception, designed , implementation, operation of the CDIO model to carry out teaching activities, students systems engineering capabilities in the field of power technology.

CDIO model; teaching content; teaching methods; teaching assessment

G642

A

1008–2093(2016)02–0078–02

2016-01-27

河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校教育教學(xué)改革項(xiàng)目；河南省高等學(xué)?！皩I(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目”

陳學(xué)鋒（1980―），男，河南新鄉(xiāng)人，講師，碩士，主要從事電子信息工程研究。