CAD課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法教學(xué)改革的探討

張宏偉+牛軍

摘要：電子CAD課程作為電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課，對(duì)于培養(yǎng)適合企業(yè)要求的、具有良好職業(yè)素養(yǎng)的專(zhuān)門(mén)人才有著較高的要求。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，迫切需要在課程內(nèi)容體系、教學(xué)模式、考核方式等方面進(jìn)行全面改革，形成合理的培養(yǎng)模式。本文探索和實(shí)踐“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式改革，建立面向工程實(shí)際的課程內(nèi)容體系，采用理論與實(shí)踐訓(xùn)練同步、交叉進(jìn)行的并行課堂教學(xué)模式，取消閉卷考試考核形式，實(shí)施培養(yǎng)全過(guò)程的考核機(jī)制。最終實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：電子CAD；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法；課程內(nèi)容體系；教學(xué)模式；考核方式

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）05-0108-02

《電子CAD》即計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)技術(shù)，主要提供電子系統(tǒng)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)和制作。內(nèi)容涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子、電路、元器件封裝、材料、PCB層面及工藝實(shí)現(xiàn)等各個(gè)方面，其實(shí)踐性及技術(shù)前沿性非常強(qiáng)?！峨娮覥AD》是我院電子信息工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)主干課程，在其課程教學(xué)方面，我們探索使用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行教學(xué)改革，優(yōu)化重組實(shí)踐教學(xué)條件，加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練學(xué)時(shí)，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，初步取得了良好的效果。

一、課程現(xiàn)狀

在我院的電子CAD課程教學(xué)中，雖然之前陸續(xù)開(kāi)展了一些教學(xué)改革與探索，但從學(xué)生的學(xué)習(xí)效果來(lái)看，還存在一些不足，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速，電子CAD課程知識(shí)結(jié)構(gòu)配比需要不斷地及時(shí)更新、重組。一方面，電子CAD課程實(shí)踐性強(qiáng)、內(nèi)容涉及面廣，使用傳統(tǒng)教學(xué)方法易出現(xiàn)教學(xué)重心向理論部分過(guò)分傾斜的問(wèn)題。另一方面，在實(shí)際項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中存在以下情況：（1）一些暫時(shí)較少用到的內(nèi)容，以學(xué)生在有具體需求時(shí)自學(xué)效果較好。（2）重點(diǎn)關(guān)注相關(guān)技術(shù)如PCB制板技術(shù)、微型焊接技術(shù)、新型元器件封裝、專(zhuān)業(yè)軟件版本升級(jí)等，其更新?lián)Q代迅速，在教學(xué)中要注意及時(shí)更新，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成時(shí)刻關(guān)注行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)的習(xí)慣。

2.傳統(tǒng)教學(xué)模式與培養(yǎng)目標(biāo)不適應(yīng)。傳統(tǒng)的以課堂講授為主的教學(xué)模式長(zhǎng)于培養(yǎng)學(xué)生的理論應(yīng)試能力，在應(yīng)用能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)上效果不明顯。

3.考核方式不科學(xué)。對(duì)《電子CAD》課程的考核應(yīng)側(cè)重于對(duì)電子系統(tǒng)硬件的動(dòng)手設(shè)計(jì)操作能力的考核。而傳統(tǒng)的閉卷考試方式，則側(cè)重于對(duì)知識(shí)的記憶和理解能力的考查。

二、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的實(shí)踐過(guò)程

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的改革核心在于各個(gè)測(cè)試項(xiàng)目及每次課所用的具體任務(wù)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)選擇，圍繞著電子CAD教學(xué)內(nèi)容的四大模塊，考慮學(xué)生實(shí)際專(zhuān)業(yè)水平及接受能力，設(shè)計(jì)在難度和時(shí)間上都適合的具體項(xiàng)目。項(xiàng)目的具體要求分為：基本部分和擴(kuò)展部分?；静糠忠?0%以上的學(xué)生經(jīng)過(guò)努力能在50分鐘左右的時(shí)間完成；擴(kuò)展部分要求有40%左右的學(xué)生能全部完成，其余學(xué)生能完成其部分功能。在整個(gè)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，分為以下幾個(gè)方面：

1.教學(xué)內(nèi)容的改革。在課堂講授內(nèi)容的選取上，盡量精簡(jiǎn)，以夠用、必需為原則，留出更多時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行隨堂實(shí)踐訓(xùn)練。在電子CAD項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法的教學(xué)過(guò)程中，每次授課內(nèi)容應(yīng)以某一具體的項(xiàng)目任務(wù)推動(dòng)，要有明確的針對(duì)性，與實(shí)際應(yīng)用及當(dāng)前流行技術(shù)緊密吻合，例如高頻電路PCB板的設(shè)計(jì)中，為優(yōu)化設(shè)計(jì)、避免電磁干擾，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生考慮使用現(xiàn)在流行的SMT、再流焊等技術(shù)，優(yōu)先選用貼片封裝，但應(yīng)同時(shí)考慮是否具有與之相配的制板、焊接技術(shù)。注重培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，從實(shí)際出發(fā)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)效果。

2.教學(xué)模式的改革。摒棄“先理論、后實(shí)踐”的串行教學(xué)模式，每次課以具體的項(xiàng)目任務(wù)或分解的項(xiàng)目任務(wù)為主導(dǎo)，把對(duì)理論、技術(shù)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐訓(xùn)練過(guò)程融為一體，課堂教學(xué)少講多練，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。

3.考核模式的改革。取消期末一張?jiān)嚲砜荚嚩▽W(xué)分的方式，對(duì)學(xué)生重點(diǎn)考查其對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)和操作動(dòng)手能力、對(duì)各測(cè)試項(xiàng)目完成的程度，同時(shí)考查評(píng)價(jià)學(xué)生在過(guò)程中表現(xiàn)出的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和自學(xué)能力。具體措施為：（1）重新構(gòu)建考核成績(jī)的結(jié)構(gòu)。課程考核的總成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)兩部分組成，其中平時(shí)成績(jī)占70%，期末成績(jī)占30%。平時(shí)成績(jī)由分散在該課程整個(gè)學(xué)期過(guò)程中的4—6個(gè)項(xiàng)目測(cè)試組成，期末成績(jī)由期末一次綜合項(xiàng)目測(cè)試組成。（2）改變考核形式。每次項(xiàng)目測(cè)試的成績(jī)由操作技能成績(jī)和理論成績(jī)組成，操作技能成績(jī)占80%，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)完成情況進(jìn)行評(píng)分給出；理論成績(jī)占20%，以學(xué)生提交的書(shū)面報(bào)告為依據(jù)給出。

4.反饋與調(diào)控。每次項(xiàng)目測(cè)試都要嚴(yán)格監(jiān)考，根據(jù)學(xué)生的完成情況，現(xiàn)場(chǎng)打分記錄，及時(shí)分析，做好信息的反饋與調(diào)控，重點(diǎn)關(guān)注：測(cè)試題目的難易程度和范圍是否合適，是否需要在后續(xù)的教學(xué)中加以調(diào)整；是否需要安排時(shí)間對(duì)已測(cè)項(xiàng)目中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行輔導(dǎo)講解等，對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行全面調(diào)控。

三、改革效果

實(shí)施“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式后的教學(xué)效果，通過(guò)比較實(shí)施“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的2015級(jí)電信本科班學(xué)生和之前往屆學(xué)生對(duì)電子CAD的掌握使用情況，主要反映在：（1）在課堂教學(xué)方面。采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式后，對(duì)老師備課的要求提高了，要求每次課的組織都以一個(gè)相對(duì)獨(dú)立、目標(biāo)明確的任務(wù)項(xiàng)目為主導(dǎo)推動(dòng)，對(duì)學(xué)生做專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目有明顯幫助，每次課留出足夠的時(shí)間給學(xué)生練習(xí)鞏固；課堂氣氛明顯活躍，學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，從做項(xiàng)目的角度入手，主動(dòng)地提出問(wèn)題并解決問(wèn)題，實(shí)踐動(dòng)手能力得到顯著增強(qiáng)。（2）在電子CAD課程設(shè)計(jì)中，所有學(xué)生均能按要求自選題目，設(shè)計(jì)出完整的電子系統(tǒng)項(xiàng)目工程文件。近半數(shù)的學(xué)生能主動(dòng)向老師請(qǐng)教、自學(xué)電子工藝中有關(guān)PCB板工藝化學(xué)制板技術(shù)部分并最終制作出電子系統(tǒng)的PCB印制電路板，其中占總數(shù)30%左右的學(xué)生能夠最終焊接調(diào)試成功，實(shí)踐動(dòng)手能力明顯高于往屆學(xué)生。在課余時(shí)間，有占到總數(shù)30%左右的學(xué)生表現(xiàn)優(yōu)異，能夠使用CAD軟件技術(shù)自發(fā)地開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、制作出自己感興趣的電子系統(tǒng)，有的在全國(guó)各級(jí)別的電子大獎(jiǎng)賽中取得很好的名次。

四、結(jié)束語(yǔ)

要完成實(shí)現(xiàn)一個(gè)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作，除了電子CAD技術(shù)知識(shí)外，還需要有關(guān)的電子工藝制板技術(shù)方面知識(shí)，因此有必要增設(shè)電子工藝課程或相關(guān)課時(shí)。在電子CAD課程教學(xué)中，我們使用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行教學(xué)改革，取得了一些教學(xué)成果。在后續(xù)的教學(xué)改革中，還有待于進(jìn)一步在理論上深入探討，在實(shí)踐中加以總結(jié)改進(jìn)。

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