基于CDIO模式的电气控制技术课程教学分析

董秀丽

摘 要：近年来，随着各类新型教育手段和教育模式的出现，我国高等教育中电气控制技术课程实现新发展，其中CDIO模式被广泛应用，这一模式的应用能够进一步提升学生的综合应用能力。基于此，本文针对CDIO模式在电气控制技术课程中的应用进行分析，希望能够对高校电气控制技术课程教学提供一定的参考和借鉴。

关键词：CDIO模式 电气控制技术课程 教学

当前，在我国高等教育阶段的电气控制技术课程教学过程中存在较多问题，急需创新教育理念和模式。CDIO 模式与当前电气控制技术课程契合度较高，着重强化对学生的能力培养，实现理论与实践一体化发展，能够让学生在电气控制技术课程中强化理论学习与实践应用。

本文针对CDIO模式下电气控制技术课程的教学进行探究，以期为课程教学创新提供参考和借鉴。

一、CDIO模式概述

CDIO模式属于新型教育模式，是国际工程教育改革的产物。CDIO模式主要通过各类产品从研发阶段到后期运行阶段进行生命周期管理，以此为重要载体让学生积极参与到全过程管理之中。

通过CDIO模式对课程内容进行重新规划和设计，践行构思、设计、实现、运作四大理念，提高工程类课程教学的整体效果。

二、CDIO模式在电气控制技术课程教学中应用的重要性

CDIO模式在电气控制技术课程教学过程中应用意义重大，能够有效消除原有高等教育阶段中电气控制技术课程教學的弊端，此类弊端主要体现在课程内容与学生未来的工程实践联系不紧密等方面。运用原有电气控制技术课程教学模式无法帮助学生提升工程能力，很多教师在电气控制技术课程教学中，更多的是强化学生理论知识的学习，轻视学生职业技能的培养，忽视了对学生动手操作能力的培养与考核，且对电气控制技术课程的考核和教学模式过于单一。

针对此类问题，需要运用新型的教学模式，推动电气控制技术课程的革新和进步，因此在电气控制技术课程教学中应用CDIO模式具有重要的意义：能够对现有电气控制技术课程进行全面的构建和创新，充分运用CDIO模式进行项目设计，以其为重要载体，实现课程内容的层层递进和有序设计。在整个电气控制技术课程中可以具体设置8个项目和23个重点任务，每一个任务都可以以具体的电路典型单元作为重要的载体，让学生能够在CDIO模式下提高动手操作能力。

三、基于CDIO模式的电气控制技术课程教学设计思路

在高等教育阶段开展电气控制技术课程教学，可以运用CDIO模式进行项目任务设计，并以此为重要的教学设计思路，进行项目任务描述、学习目标确立、CDIO模式实践。

（一）项目任务描述

教师可以直接将学生分为不同的学习小组，每组由2～4人组成，每个小组中设置小组长，专门负责安排本小组各成员的学习活动和实际操作等工作，确保学习小组成员能够充分发挥主观能动性，共同研究探讨完成相关项目任务。

在整个电气控制技术课程教学中，教师需要全程参与，为学生提供必要的帮助和指导，在关键时刻充当监督员的角色。

在进行电气控制技术课程教学之前，教师可以布置课前任务，让学生广泛收集资料，了解和预习教学内容，并在介绍项目情况之后，合理制定项目的实施方案。

在实际教学过程中，教师进行讲解并帮助学生答疑解惑，有效指导学生进行电气控制技术实际项目任务的操作，培养学生的工程创新能力。

（二）学习目标确立

在电气控制技术课程教学过程中运用CDIO模式，需要学生根据目标项目的设计要求和项目任务描述，进行全面的构思与考虑，综合确定设计项目的电路情况实现实物联结。在具体任务中不仅需要进行线路设计，而且要绘制电气图、选择元件并进行测试等，特别是在线路检测与调试阶段，同样需要学生亲自去完成。

（三）CDIO模式实践

为了深入应用CDIO模式，教师可以在电气控制技术课程教学设计阶段，实现项目引领与驱动。

1.在构思阶段

让学生根据项目任务的情况充分进行构思，并广泛收集项目相关资料，为项目的实施储备关键知识。

2.在设计阶段

学生需要根据原有工程项目情况进行有效规划，制定可行性方案，并与学习小组中的相关成员共同探讨完成电气图绘制等多方面的设计。

3.实现阶段

为强化学生的动手操作能力，教师可以在实践过程中指导学生将原有的设计内容转变为工程实物，切实提升学生发现问题、解决问题的能力。

4.在运作阶段

教师需要引导学生对作品进行全面优化，完成项目的调试与检测。每个学习小组可以选派一名学生进行设计内容的演示和汇报，通过教师评估与学生互评的形式，增强学生的参与感，让学生能够真正融入电气控制技术课程教学，为日后的工程应用奠定良好的基础。

四、在电气控制技术课程教学中应用CDIO模式的教学案例

电气控制技术课程中有自动仓储PLC控制项目相关内容，这一项目是近年来在飞速发展的科学技术影响下产生的，具有集成化和智能化的特点。

自动仓储PLC控制项目能够有效应用自动化控制系统和手段提升仓储的运行管理速度和处理速度，既降低了工作人员的人工操作强度，又大大节约了人力、物力，提高了生产效率。

在电气控制技术课程中，根据自动仓储PLC控制项目进行研究，需要学生了解该项目的实际要求，并有效设计PLC外围电路，掌握PLC控制电动机的正反转情况，能够设计简单的梯形图，初步具备工程项目实践能力，完成自动仓储货运小车的PLC控制电路设计等。

（一）项目构思

1.教室布置项目任务

在课程开始之前，首先教师需要提前下发项目清单，并为学生布置项目任务，提出具体的控制要求，简单介绍自动仓储PLC控制项目应用的情况，让学生全面分析PLC的控制需求。

2.学生搜集相关素材

教师可以让学生充分运用所学到的知识，并在网络中广泛搜集与整理相关素材，针对项目完成过程中所要运用的PLC指令和工作原理等知识进行提示。

3.确定具体计划和流程

最后教師可以帮助学生进行小组分工，明确小组所要完成的项目工作任务，让学生自行开展资料搜集与分析整理，确定自动仓储PLC控制项目实施中的具体计划和工艺流程。

教师在自动仓储PLC控制项目中，可以让学生设置送料小车的运动模式和运动系统，并配合PLC编程指令完成设计和规划构思。

（二）项目设计

1.分析方案

在项目设计阶段，教师可以充分发挥引导作用，从经济、合理、适用等多个角度，对项目设计方案开展有效的分析，让学生在项目中加强对方案的成本核查、修改、点评。

2.讨论方案

在分组讨论中，学生可以根据已经设定和构思好的自动仓储PLC控制项目，进行全面的讨论与设计。在这个过程中教师要发挥指导作用，引导学生学会从多个维度进行方案的设计，并分别讨论不同方案的可行性与实际价值。

3.优化方案

根据最优化方案，合理分配学习小组中不同组员的任务，明确项目控制需求，有效开展相关知识的学习，针对项目设计过程中的软件和硬件，进行全面的规划与设计安装，最后要有序开展运行调试。

（三）项目实施

在项目实施阶段，教师需要引导学生开展系统的安装，并讲解项目实施过程中所涉及的各类工艺流程和注意事项，让学生以小组的形式有序进入实训区域进行实践操作。教师需要帮助学生选择元器件，并列出明细，画出PLC外部接线图，指导学生进行接线与调试工作，记录相关材料档案信息，安装元器件并进行合理有效的布线。

（四）项目运作

在项目运作阶段，教师不仅需要对学生设计的自动仓储PLC控制系统进行调试和运作，而且要对学生的实际成果进行有效评价，帮助学生发现问题。教师可以引导学生进行学习汇报，要求学习小组进行学习心得的分享和成果展示，并在项目完成之后指导学生撰写项目报告作，撰写课程设计说明书以及其他材料。

五、小结

综上所述，在高校电气控制技术课程教学过程中运用CDIO模式意义重大，有利于培养学生的动手能力与实践操作能力，实现课堂中理论知识与实际操作技能教学的有效结合。

参考文献：

[1]陈岩，胡天让，陈立涛.基于CDIO模式的电气控制技术课程教学实践[J].科技经济导刊，2020（13）.

[2]窦新宇.基于CDIO模式的电气控制及PLC原理课程设计研究[J].无线互联科技，2020（16）.

[3]王峰，张旭隆，方蒽，等.融入CDIO理念的电气专业综合实训改革探索[J].福建电脑，2020（3）.

[4]郑超.对CDIO工程教育视角下的电气工程及其自动化专业改革研究[J].普洱学院学报，2018（2）.

（作者单位：青岛市技师学院）