基于CDIO理念下的安全用电实训课程的探索与实践
基于CDIO理念下的安全用电实训课程的探索与实践 摘要：为了强化大学生工程实践能力和创新能力的培养，借鉴欧美的CDIO 工程教育理念，提出了基于工程实际项目综合训练的总体方案，对工程实践能力 训练课程的“安全用电”实训模块的组织和训练项目进行了有效尝试和改革。关键词：安全用电实训；
工程实际项目综合训练；
实验教学改革；
实践与 创新 一、安全用电实训课的性质、目的及任务 《安全用电是工程实践能力训练课程的模块之一，面向全校各专业大一学 生，实践学时为3学时，全年接待67个自然班的实训。实训室装备为我中心自行 设计并制作的安全实训实验台共21台套（指导教师专用1台）。
教学目的：通过实训，让学生对我国民用低压电网有所了解；
达到了解电 气事故、重视电气事故、提高现场预防和解决电气事故的能力；
基本掌握常用仪 表和低压电器的使用方法；
了解民用家庭用电接线规律，将电器元件连接成实际 电路，并进行电路的故障排查；
对用电事故有一定安全防范意识和处理措施。增 强安全用电常识。
二、CDIO教学总体思路 1.CDIO教学理念简介。目前高校的实践教学存在一定的学科壁垒，学生 缺乏知识的综合应用能力，这样培养出的学生走入工作岗位往往需要一到两年的 工程实践才可以适应独立的工作，这一问题在做系统工程时，显得尤为突出，主 要是学校的课程设置在强调知的识完备性、系统性方面做得不够，学科壁垒深。
CDIO（即Conceive构思Design设计、Implement实施、Operate运行）工程教育模 式是解决这个问题的先行典范，CDIO工程教育理念是由美国麻省理工学院和瑞 典皇家工学院发起，已经在世界各国高校得到推广，其强调将工程职业实践环境 作为工程教育环境。培养学生的工程能力、职业道德、学术知识运用和解决问题 的能力、团队工作的能力、交流能力和系统掌控能力等。
2.工程实际项目综合训练环节中引入CDIO理念的总体思路。今年我们重 视工程实际项目的综合训练环节，根据CDIO教学法的上述特点，围绕具体工程 项目在安全用电实践教学中尝试引入CDIO教学理念，即任务驱动下的CDIO教学理念。增设自定义接线网板，使工程实际项目综合训练环节走下综合试验台，提 高工程实际项目综合训练的反复可操作性，降低试验台的故障率。
由于大一W生基本都是第一次接触电类实验，课程学时有限，所以我们对 CDIO教学方法做了简单调整，即前两个环节―Conceive构思和Design设计环节通 过课堂展开讨论，指导老师启发完成。后两个环节―Implement实施、Operate运 行由各小组独立完成。而且工程项目以同学们最为熟悉的民用家庭用电接线为例。
期间指导教师要随时监督并及时了解进度，避免安全事故的发生，依据任务完成 情况和安全意识等表现进行综合评分。
三、教学内容设计 第一层次 （1）安全用电的教育。目的及要求：掌握用电安全技术常识；
了解防止 低压触电的安全措施；
掌握电气火灾的灭火方法和对触电者的施救知识；
了解漏 电保护器的作用，掌握其安装与检测方法。
（2）三网供电模拟。目的及要求：简单了解我国居民电网供电制式以及 接地方式；
了解三相平衡概念及意义等。
第二层次 （3）常用电工工具的使用。目的及要求：掌握电工常用工具的使用方法；
熟悉各类电工工具的安全知识；
掌握使用常用电工仪表测量交流电压的基本方法。
（4）设备外壳漏电模拟实验。目的及要求：通过实验，了解防止设备外 壳漏电致人员触电的技术措施。
（5）人体过电流感知实验。目的及要求：体验感知电流流过身体的感觉 以及操作的安全注意事项。
第三层次 （6）基于CDIO的工程项目训练。目的及要求：模拟家庭用电接线和通电 演练是一个与实际生活密切相关的工程项目。基于CDIO教学理念，通过模拟家 庭用电布线、接线、检测并通电演示，学生之间共同协作、互相讨论，安装完成 整个实训项目。掌握常用的电器元件如电表、空开、漏保、照明装置开关、插座的安装和接线。既达到锻炼学生的动手能力，又通过基于工程实际项目综合训练 达到实训教学与理论教学真正融合。
四、教学中存在的问题 1.有理论无实战经验。生首次接触电类实践教学环节，绝大多数同学仅仅 停留在电路图理论基础上，对器件认识缺乏，不知如何拆分器件完成接线，感到 无处下手，导致模拟家庭用电接线时，不能做到在指导教师讲解启发下依照电原 理图接线，而是依葫芦画瓢式的参考教学接线实物样板接线，由于实物接线有绕 线现象，所以这样就会比较误工，也不见得真正理解电路。
2.无现场应变能力。由于个别器件质量问题，常常会致使通电演示时因簧 片未弹起造成接触不良使通电演示失败。同学们往往只限于检查线路连接情况而 忽视器件本身质量问题。遇到问题第一时间求助老师。
3.无“自主”意识。以上两点问题充分说明大部分学生存在无“自主”意识， 过分依赖指导教师和参考教学模板。实验结果失败时，第一时间想到的是求助教 师，而不是小组分析、讨论、排查。由于这种依赖心理的存在，在指导教师帮助 分析的过程中，学生迫切于等待答案，从而忽视教师的讲解、分析，现象比较普 遍。
4.安全意识差。实验台提供电源为220/380V交流电，学生对电的安全意识 很淡漠，对安全用电不以为然。尽管指导老师反复强调通电演示前一定要认真仔 细检查电路，还是屡次出现短路现象未被查出，致使试验台的保险一烧再烧，仍 不知道检查电路情况。甚至个别同学在人体过电流感知实验环节企图体验220V 交流电。
5.试验台承载的实验项目太多，故障率高，加大维修费用，一定程度影响 后续教学。
五、教学改革内容 1.充分利用PPT生动介绍典型案例、触电现场急救、工程项目训练的接线 原理图、各常用元器件的拆分和接线。使学生了解触电事故类型、清楚工程实际 项目训练接线原理和常用元器件的拆分，做到磨刀不误砍柴工。
2.调整教学方法，多采用启发式、提问式相结合，比如提问学生高压电与低压电的区分；
比如设备外壳接零接地保护试验的自我设计；
比如试电笔中电阻、 氖管里断开的两极等组成部分的作用等等。增强课堂互动，让学生的思维始终跟 随课堂进度，提高教学效果，增强学生的自主意识。
3.分组实训，两人一组，杜绝单人成组。这样既可以相互协作、展开讨论， 又可以相互监护提醒，有效防止误操作造成触电事故或电器事故。同时更换了试 验台的部分普通插座和导线为比较贵的无触及式插座和导线，能有效防止学生无 意识触电。
4.从综合试验台剥离学生动手较多、出现故障率较高的工程实际项目的综 合训练环节――即模拟家庭用电接线演练，在自定义网板上完成。
六、结语 今年，我们经过以上改革表明，这些教学方法和手段，能有效地激发学生 的实验兴趣；
做到了理论和实践的很好融合，同学们纷纷反映模拟家庭用电接线 项目太实用了！同时，将该工程项目训练从试验台剥离出来，转移到自定义接线 板，大大减少了试验台的故障率，同时也满足了不同专业学生实践创新的再拓 展；
在安全方面也提高了等级。总之，通过改革，收到了很好的实验教学效果。