融合信息化教学的CDIO 电工实训课程应用与实践*

◆容慧 李书舟 宁金叶

1 前言

随着信息化时代的到来，微信、支付宝、共享单车、手机APP 等信息化手段让人们的生活方式和获取信息的手段反生翻天覆地的变化。信息化教学模式在教育领域也正掀起一场改革浪潮[1]：学校的传统多媒体教学模式逐步融入网络公开课，慕课、微课、雨课堂、VR 辅助教学等信息化教学手段，各种信息化教学模式的引入，不仅拓展了教师的教育资源，也革新了教学理念和教学方法，为职业教育的人才培养模式带来全新的动力。

2 信息化手段在技能型人才培养模式下的重要性

随着信息技术、人工智能、工业机器人、3D 打印等先进制造技术的不断突破，我国的工业生产也开始进入全新的生产模式。《中国制造2025》确定了“以信息技术与制造技术深度融合的数字化、网络化、智能化制造”为主线的发展道路[2]，作为技能型和应用型人才培养的重要阵地，高职院校如何将现代信息技术融入日常教学环节，使人才培养模式与信息时代的特点高度融合，培养出既能熟练运用信息化资源，又能轻松掌握专业技能的技能型和应用型人才，值得每一位高职教师深思。

3 CDIO 工程教学模式

CDIO 教学模式[3]属于工程化教育模式，该方式是由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学共同提出的工程教育理念。CDIO 分别代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运作（Operate）。CDIO工程教育理论侧重于实践环节的教学，注重培养学生学会使用学到的知识，增强学生的实践能力、创新能力和综合素质，强调学生的理论知识、实践能力、综合素质的全面协调发展。

4 融入信息化教学的CDIO 电工实训课程应用与实践

本文以电工技能实训课程“室内照明线路的安装与调试”教学内容为例，采用信息化手段和工程化训练，从以下三方面开展教学实践活动。

教学分析本次教学活动的对象为电气自动化专业高职一年级学生，前期开展了一个学期的电工技术与应用理论知识的教学，在大一第二学期开设电工技能综合实训周。本文以实训周项目为例，融合信息化教学手段，开展CDIO模式下的实训课程应用与实践活动。综合考虑授课对象的职业岗位需求，从客观和主观两方面深入分析学生对教学内容的掌握情况和认知特点。

1）客观方面：电工技术课程理论知识繁多、难懂，高职一年级学生对电工理论基础的掌握能力较差。

2）主观方面：学生厌倦传统板书式教学方式，较之理论学习，更喜欢实践操作，模仿式动手能力较强，且从网络上获取知识的积极性较高。

基于以上分析，在“室内照明线路的安装与调试”的技能实训课程中采用信息化手段和工程化训练，引导学生掌握电工技能的同时，规范技能操作，使实训课程的开设满足企业实际需求，让学生从知识、技能和素养三方面提升自己。

教学设计教学内容的设计包括教学模式和教学方法两个方面。

1）教学模式：“室内照明线路的安装与调试”教学内容采用CDIO 教学模式，注重学生的动手实践能力；让企业工程师与教学过程直接对接，远程指导现场操作，培养学生工程化操作的规范性。

2）教学方法。借助信息化手段和仿真训练，应用移动式教学法、情境模拟方法和远程指导法等方式，进行电工综合技能训练的授课，激发学生学习电工课程的兴趣，挖掘自主学习的潜能。

教学过程融合信息化教学的CDIO 电工实训教学的实施过程，授课教师将整个实训过程分为课前预习与自测、课上仿真与实操、远程指导与点评，课后强化与提升，四个阶段紧密关联，引导学生循序渐进地提升自己的知识水平和技能水平。

1）课前预习与自测。课前预习环节，教师将“室内照明线路的安装与调试”涉及的主要电器元件小知识制作成独立的微视频，作为预习资料，通过手机微信平台向学生推送；学生根据教师发布的实训任务，完成电器元件的认识和任务方案的设计。针对任务的理论知识，学生完成教师发布的问卷星测试题进行自测，并可通过教学社交平台跟同学与教师分享预习心得；对于不懂的地方，也可向教师提出问题，教师随时给予解答，及时掌握学生的预习情况。

2）课上仿真与实操。课堂上，教师就学生的预习情况进行点评，针对问卷星中错误率较高的题目进行重点讲解，引出本次授课内容的重点；并请学生就自己设计的任务方案进行汇报，从中发现问题，指出室内照明线路在安装过程中必须注意的事项，引出教学内容的难点。学生利用电工实训仿真软件进行“室内照明线路安装与调试”的模拟搭建，仿真实训过程中出现错误的地方，软件均会给出提示，只有将仿真训练完全搭建正确，才会出现正确的实训仿真现象。学生通过该环节，可以了解电工布线的工艺规范要求和安装的安全性要求等知识；熟练掌握仿真操作后，将演示过程展示给教师，教师检查通过后，方可在电工实训台上进行实物电路的连接。

“室内照明线路安装与调试”的实物搭接环节采用小组分工合作的方式进行，学生在不同的子任务中分饰不同的角色，既可以培养学生间相互交流与沟通、团队合作的职业素养，也能锻炼学生的电工动手技能。教学实训共分为器件选型与检测、照明电路的搭建、功能测试与故障诊断三个部分。

首先，学生根据“室内照明线路安装与调试”实训任务书要求，领取电路中所需的器件，完成器件的检测。遇到疑问，可通过进一步学习教师制作的电工知识微视频巩固相关知识。丰富的微视频和仿真学习资源，引导学生自主学习，完成任务的实施，学生在此过程中学到的知识，印象会更加深刻、牢固。

其次，学生依据电路原理图，完成照明线路在接线板上的安装，重点注意布线规范和用电安全等。此环节为教学的重点，为此，教师制定电路装配工艺标准，以培养学生的电工操作规范性。

最后，照明电路搭建完成后，学生将面临本次教学任务的最大难点，就是电路功能测试与故障排除。此时，教师指导学生开展电路的通电检测，针对功能不能实现的故障部分，引导学生学会分段排查的检测方法，找出故障点，进行排故；电路功能实现后，再次检测电路的用电安全是否规范，形成典型故障案例库，将实践经验实现共享。

3）远程指导与点评。“室内照明线路安装与调试”实训课程具有较强的工程应用价值，本次课程采用实时监控的方式，将教学全过程传输给某室内装饰工程公司的技术人员，对方可以全程了解学生在实操环节的真实情况。实训结束后，技术人员就实训内容与工程实践的区别与联系，从职业的角度进行点评，让学生真实感受电工实训操作的技能培养和职业素养的练就在工程应用中的重要意义，同时大大提升学生学习电工课程的兴趣。

4）课后强化与提升。课后的教学任务强化与提升主要包括知识和技能两个方面。知识点的消化主要借助“学习通”作业系统平台来完成。教师在作业管理平台上下达作业任务，让学生按照时间节点完成测试、提交作业，可以及时了解学生对电工技能和理论知识的掌握情况。技能的提升主要借助开放式实验室管理机制来实现。电工实训室采用预约申请、全面开放的管理模式，为全校学生提供课后学习场所。学生可以在课后申请使用实训室，加强实训练习，也可针对感兴趣的电路进行预搭建，如需要进行通电测试，则必须申请教师陪同，确保实训过程中的用电安全。

教学反馈教学反馈实现了教学环节的闭环监控。在整个信息化手段融入下的电工实训教学过程中，多次采用翻转式[4]师生交互教学活动，此环节不仅可以督促学生及时完成课前、课中和课后的知识与技能学习，也有利于教师及时掌握学生学习的情况，发现学生的疑惑，激发学生相互交流、拓展思维，主动探索知识。在教学过程中，信息的反馈主要借助QQ、微信等移动式社交平台，延展了学生学习的时间和空间。

5 结语

融合多元信息化手段的CDIO 工程教学模式，实现了电工综合技能实训教学环节线上和线上的有效结合，充分利用学生的课余时间，不仅延长了学习的时间，也让教师更加有效地利用课堂时间，充分了解学生的知识掌握情况，开展针对性教学，教学重点更加突出。同时，信息化的教学手段将课前预习、课中探讨与实施有机整合，有效地解决了实训课程教学的难点。CDIO 工程教学模式使实训学习与工程应用紧密联系，企业技术人员的参与大大加强了学生技能操作的工艺性和规范性，将学校的实训与实际工程应用相结合，提高了学生的学习兴趣[5]，同时更好地增强了教学效果。

但是这种新型的信息化教学模式也不是万能的，需要教师在课前准备大量的信息化教学资源；而且对于理论性很强的知识，传统的课堂教学更具优势。因此，教师需要结合授课内容，采用灵活的信息化教学+传统教学的混合模式，实现融知识学习、技能培养、素质提升为一体的教学目标，让学生的专业综合能力零距离对接企业和岗位的人才需求。■