CDIO在电工电子实验中的应用

1、CDIO在电工电子实验中的应用摘要:本文以CDIO为教学理念，结合工科课程中的基础实验电工电子实验，探讨如何在教学中培养学生理论与实践结合的能力。具体来说是以网络定理实验为例，引导学生把枯燥的理论通过巧妙地构思设计成一个精巧、容易实现的实验。从教学效果上来看，学生能力有明显提高。关键词:CDIO电工电子实验教学CDIO是让学生以主动的方式把课程之间通过实践的方法联系在一起的学习工程。具体来说，它要将学生培养成具有工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力适应新世纪激励的国际产业化竞争的工程师。CDIO四个字母本身所表示的含义为:构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Im

2、plement)和运作(Operate)其所指向的就是培养新型工程人才的四个方面，为培养与国际接轨的工程师，提供了一个很好的思路。目前,中国的工科教育往往重理论轻实践，强调个人学习能力而忽视团队协作精神，重视知识学习而轻视开拓教育，这与目前的企业所需要的人才是向背的。基于这个现状，更应该把CDIO的理念、方法引入到目前的大学工科教育中来。电工电子实验课程是工科大学生的基础课程，它不仅要向学生传授理论如何验证，更要让学生明白工程实践如何从构思到实现这一系统的过程。1应用实例在电工电子实验中，如何让学生尽快从理论上学到的条条框框知识转变为实实在在的电线、开关形成的电路，从CDIO的角度做一个整体的

3、介绍，就是一个很好的思路。我们以网络定理的验证”为例讲解。这个实验分为基尔霍夫定理和叠加定理的验证，都使用电路图图1。这张电路图本身很简单，其根本就是两个电源三个电阻，其它都是辅助器件,并且这张电路图也在理论课上反复讲到，学生已经很熟悉。这就为学生体会实验的构思和设计打好了伏笔。但是从实现或者说是运作角度来看，还有很多细节可以讲授给学生。首先，由于学生刚接触实物，我们可以从宏观的层面讲解怎样连接一张电路图。接一张电路图，其根本是将各种器件连成一个回路，也就是说接成一个头尾相接的圆环。对于复杂的电路而言，就是在一个回路的基础上，多个支路并接在上面。那么在连线时，就以这个思路作为连线的原则。即从电

4、路中任选一个回路，先连接起来。再将其它支路并接在这个回路上。而接这个回路时，秉承从电源出发的原则，按照回路顺序，一个器件接着一个器件去接线。提醒学生：千万不可为了方便,跳过某个器件，先接后面电路，从而造成电路接线不清，很难排错。讲完了上面所说的几个接线原则后，接下来就讲解这张电路图的几个特别的注意点。CDIO所谈到的实现(Implement)和运作(Operate)讲的就是如何将理论中的知识应用到实际中去。而这个实验很好的体现了CDIO的这个理念。基尔霍夫电流定律验证这个实验是要通过测量各个之路里的电流,来验证总路的电流等于分路里电流之和。那么对应的，就要测出各支路里的电流值。但是，实验室只给

5、每组同学提供了一个直流电流表。那么应该怎么办？在启发式的提问下，让学生了解到使用如图1所示的如X形状的电流表插孔来代替电流表，这样就可以解决电流表不够的问题，而这个小问题正体现了CDIO的应用特征。另外，这个实验还需要验证叠加定理。按照定理的要求，应该把电路接成两种情形，即所有电源共同作用和各个电源分别单独作用。此实验电路图相对简单，但也要接成三种电路图，才能完成上述要求。但从实验时间来讲，耗时会过长，不利于学生完成其它实验。这时，我们往往会要求学生对实验电路进行重新构思、设计。即按照叠加定理的要求，原图中单个电源作用时，另一个电源应变换成短路形式。参照试验台的介绍，我们发现试验台提供了一个纽子开关区域，它能使最外侧的两个接线端处于两种选择状态。这样一来，我们可以将电源接在这个区域，随时切换成电源或一根导线，完成叠加定理的验证。2结语电工电子实验是工科类学生在大学里要完成的第一批基础实验。在这一开始的实验里，给学生讲清实验的原理，理论上知识与现实存在的差距，养成良好的操作习惯等等，为学生以后专业课学习和实践打下一个扎实的基础。从CDIO的角度讲,通过电工电子实验这一门基础课，培养了学生构思、设计、实现和运作的能力，为他成为一名优秀的工程师做好了铺垫。参考文献李善寿“