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摘 要： 本文探讨了CDIO工程教育理念在电气工程及其自动化专业《电路》课程的教学改革中的应用，通过理论教学和实践教学的改革实践，证明该教育方式适用于本课程，值得推广到本专业的其他专业课程。
关键词： CDIO工程教育理念 《电路》 理论教学 实践教学
1.引言
《电路》课程是电气工程及其自动化本科专业的一门重要的专业基础课，内容多，课时多（以南昌工程学院为例，电气工程及其自动化专业的《电路》课程为88学时的理论课时，16学时的实验课时）。传统的教学方式为老师上课讲授理论知识，讲解例题，学生课后做习题巩固复习。采用这种教学方式，学生容易产生倦怠心理，学习主动参与度低，学习积极性不高，学习效果不好，直接影响到后续专业课程的学习。
在大量参考国内外高等学校教育的经验之后，笔者尝试将CDIO工程教育理念[1][2]引入《电路》课程教学过程中，并于2014年申报获批江西省高等学校教学改革研究课题“基于CDIO的《电路》课程教学改革与实践”。经过两年的教学实践，取得了一定的成绩，在此基础上将课题成果应用于本专业其他专业课程的教学实践中。
2.理论教学环节改革
CDIO工程教育理念是要将“构思—设计—实施—运行能力”、团队合作能力、终身学习能力贯穿在教学的全过程中[1][2]。基于这个思路，在理论教学过程的设计上，课题研究组成员广泛收集与课程主要内容相关的工程案例，并将案例分为两类：
（1）与单一定理定律或单一元件有关的案例：此类案例只与某一定律定理或单一元件有关，故在讲授该定理定律或该元件之前提出，留给学生五分钟左右的时间，同座两两随机组成小组进行讨论。
如在讲授“电路元件”[3]部分有关集总参数电路和分布参数电路时，向学生布置一个案例：某电力线路长10km，试做出它的等效电路。若电力线路增长到1000km呢？
我国电力用电的频率是50Hz，则该频率对应的波长：
λ=c/f=（3×108/50）km=6000km
由此可见，10km长的电力线路虽然尺寸很大，但是相对于工频交流电的波长来说，其尺寸远小于这一波长，因此能满足集中化条件，可以用集总参数电路来表示（如图1所示）。但是相对于1000km的远距离输电线来说，则达不到集中化条件，不能按集中参数电路处理，必须用分布参数电路表示。
通过这个案例的设计分析，学生很好地理解集总参数电路和分布参数电路的定义，以及在何种场合利用集总参数电路进行分析，在何种场合利用分布参数电路进行分析。
（2）与多个定理定律或多个元件有关的案例：此类案例的分析大多要牵涉多个定理定律或多种电路元件，若在课堂上进行详细分析，会影响授课进程，故在每个教学单元完成之后，以大作业的形式布置下去，四五位学生自由分组完成该作业。在提交报告时，要求提供小组内各成员的分工及完成情况。
以工程设计形式布置作业，避免部分学生抄答案的现象，也提高学生学习的积极性。通过案例作业，大部分学生可以掌握各定理定律和分析方法应用的场合，并且知道学习这部分知识有什么用、怎么用，为后续的专业课学习打下良好的基础，并对将来的工作性质、工作职责有初步的认识。
3.实践教学环节改革[4]
《电路》课程的实践性很强，实验学时数较大，过去的电路实验台大多采用电路箱的形式，即实验电路已给定，学生只需要接入电源，在特定的位置测量电压电流功率即可。在这种情况下，学生仅仅是实验数据记录员，而非实验的设计者和主动参与者，实验效果不好，对理论知识的理解巩固起不到该有的作用。基于这种情况，课题小组成员在CDIO工程教育理念指导下，申报新的电路实验室。
新的电路实验室采用分立元件箱的形式，即给学生提供足够数量的电路元件，实验电路也仅仅给出参考电路图。在实验前，要求学生做好充分的预习工作，针对实验要求，首先熟悉定理定律，再对要验证的定理定律进行电路设计，并计算出理论值。在试验时，先利用电路仿真软件Multisim进行仿真运行，检验电路设计的正确性，避免出现短路断路现象，损坏实验设备，仿真运行通过后再根据电路图搭建电路，测量数据，实验后，进行误差计算分析。
实践教学环节改革之后，每次实验内容更为饱满，学生的设计能力、动手能力和团队协作能力都得到充分的锻炼，达到预期的学习效果。
4.结语
将CDIO工程教育理念引入电气工程及其自动化专业的《电路》课程的教学过程中，能够很好提高学生的学习兴趣，取得较好的学习效果，也对教师的教学能力提出更高的要求，要求教师在备课时广泛收集工程案例，并有针对性地自行设计案例，从而提高教师的理论知识和工程实践能力。通过教学实践证明，CDIO工程教育理论可以推广到本专业的其他专业课程的教学过程中。
参考文献：
[1]王刚，常小勇.KSR-CDIO工程教育模式的改革与实践.中国高等教育评估，2011（1）.
[2]顾佩华，沈民奋，等.从CDIO到EIP-CDIO——汕头大学工程教育与人才培养模式探索.高等工程教育研究，2008（1）.
[3]邱关源著.电路（第五版）.北京：高等教育出版社，2006.
[4]范莉.基于CDIO工程教育理念的电路实验室建设的探索与实践——以南昌工程学院为例.考试周刊，2015（92）：161-162.
关键词： CDIO工程教育理念 《电路》 理论教学 实践教学
1.引言
《电路》课程是电气工程及其自动化本科专业的一门重要的专业基础课，内容多，课时多（以南昌工程学院为例，电气工程及其自动化专业的《电路》课程为88学时的理论课时，16学时的实验课时）。传统的教学方式为老师上课讲授理论知识，讲解例题，学生课后做习题巩固复习。采用这种教学方式，学生容易产生倦怠心理，学习主动参与度低，学习积极性不高，学习效果不好，直接影响到后续专业课程的学习。
在大量参考国内外高等学校教育的经验之后，笔者尝试将CDIO工程教育理念[1][2]引入《电路》课程教学过程中，并于2014年申报获批江西省高等学校教学改革研究课题“基于CDIO的《电路》课程教学改革与实践”。经过两年的教学实践，取得了一定的成绩，在此基础上将课题成果应用于本专业其他专业课程的教学实践中。
2.理论教学环节改革
CDIO工程教育理念是要将“构思—设计—实施—运行能力”、团队合作能力、终身学习能力贯穿在教学的全过程中[1][2]。基于这个思路，在理论教学过程的设计上，课题研究组成员广泛收集与课程主要内容相关的工程案例，并将案例分为两类：
（1）与单一定理定律或单一元件有关的案例：此类案例只与某一定律定理或单一元件有关，故在讲授该定理定律或该元件之前提出，留给学生五分钟左右的时间，同座两两随机组成小组进行讨论。
如在讲授“电路元件”[3]部分有关集总参数电路和分布参数电路时，向学生布置一个案例：某电力线路长10km，试做出它的等效电路。若电力线路增长到1000km呢？
我国电力用电的频率是50Hz，则该频率对应的波长：
λ=c/f=（3×108/50）km=6000km
由此可见，10km长的电力线路虽然尺寸很大，但是相对于工频交流电的波长来说，其尺寸远小于这一波长，因此能满足集中化条件，可以用集总参数电路来表示（如图1所示）。但是相对于1000km的远距离输电线来说，则达不到集中化条件，不能按集中参数电路处理，必须用分布参数电路表示。
通过这个案例的设计分析，学生很好地理解集总参数电路和分布参数电路的定义，以及在何种场合利用集总参数电路进行分析，在何种场合利用分布参数电路进行分析。
（2）与多个定理定律或多个元件有关的案例：此类案例的分析大多要牵涉多个定理定律或多种电路元件，若在课堂上进行详细分析，会影响授课进程，故在每个教学单元完成之后，以大作业的形式布置下去，四五位学生自由分组完成该作业。在提交报告时，要求提供小组内各成员的分工及完成情况。
以工程设计形式布置作业，避免部分学生抄答案的现象，也提高学生学习的积极性。通过案例作业，大部分学生可以掌握各定理定律和分析方法应用的场合，并且知道学习这部分知识有什么用、怎么用，为后续的专业课学习打下良好的基础，并对将来的工作性质、工作职责有初步的认识。
3.实践教学环节改革[4]
《电路》课程的实践性很强，实验学时数较大，过去的电路实验台大多采用电路箱的形式，即实验电路已给定，学生只需要接入电源，在特定的位置测量电压电流功率即可。在这种情况下，学生仅仅是实验数据记录员，而非实验的设计者和主动参与者，实验效果不好，对理论知识的理解巩固起不到该有的作用。基于这种情况，课题小组成员在CDIO工程教育理念指导下，申报新的电路实验室。
新的电路实验室采用分立元件箱的形式，即给学生提供足够数量的电路元件，实验电路也仅仅给出参考电路图。在实验前，要求学生做好充分的预习工作，针对实验要求，首先熟悉定理定律，再对要验证的定理定律进行电路设计，并计算出理论值。在试验时，先利用电路仿真软件Multisim进行仿真运行，检验电路设计的正确性，避免出现短路断路现象，损坏实验设备，仿真运行通过后再根据电路图搭建电路，测量数据，实验后，进行误差计算分析。
实践教学环节改革之后，每次实验内容更为饱满，学生的设计能力、动手能力和团队协作能力都得到充分的锻炼，达到预期的学习效果。
4.结语
将CDIO工程教育理念引入电气工程及其自动化专业的《电路》课程的教学过程中，能够很好提高学生的学习兴趣，取得较好的学习效果，也对教师的教学能力提出更高的要求，要求教师在备课时广泛收集工程案例，并有针对性地自行设计案例，从而提高教师的理论知识和工程实践能力。通过教学实践证明，CDIO工程教育理论可以推广到本专业的其他专业课程的教学过程中。
参考文献：
[1]王刚，常小勇.KSR-CDIO工程教育模式的改革与实践.中国高等教育评估，2011（1）.
[2]顾佩华，沈民奋，等.从CDIO到EIP-CDIO——汕头大学工程教育与人才培养模式探索.高等工程教育研究，2008（1）.
[3]邱关源著.电路（第五版）.北京：高等教育出版社，2006.
[4]范莉.基于CDIO工程教育理念的电路实验室建设的探索与实践——以南昌工程学院为例.考试周刊，2015（92）：161-162.