基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下電子線路CAD課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐

陳章余　夏莉萍

[摘? ? ? ? ? ?要]? 針對(duì)電子線路CAD教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間為載體，探索“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下注重項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)模式改革，通過(guò)課前創(chuàng)建預(yù)習(xí)資源、開(kāi)展師生互動(dòng)、實(shí)現(xiàn)教與學(xué)前移;課堂注重合作探究教學(xué);課后拓展教學(xué)時(shí)間、空間與內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的后續(xù)拓展，強(qiáng)化學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)，有效提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? “互聯(lián)網(wǎng)+”;電子線路CAD;項(xiàng)目化教學(xué);課程教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）24-0074-02

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)被寫入2015年《政府工作報(bào)告》，“互聯(lián)網(wǎng)+”作為當(dāng)前信息化發(fā)展的核心特征，與各個(gè)行業(yè)進(jìn)行全面融合創(chuàng)新，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展演進(jìn)。其中“互聯(lián)網(wǎng)+教育”讓互聯(lián)網(wǎng)與教育進(jìn)行深度融合，推動(dòng)了新形勢(shì)下教育模式的轉(zhuǎn)變與發(fā)展。電子線路CAD課程是電子電氣類專業(yè)核心課程，通過(guò)學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生能夠熟練使用計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪制電路原理圖以及印刷電路板圖（PCB），為學(xué)生后續(xù)進(jìn)行電子線路設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。它是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，有許多知識(shí)和技能要通過(guò)親自實(shí)踐才能獲得。本課程教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)開(kāi)發(fā)能力、提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力具有非常重要的作用，在電子電氣類教學(xué)計(jì)劃中占重要地位。江蘇省南京工程高等職業(yè)學(xué)校以“職教領(lǐng)軍網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)”網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間為載體，將電子線路CAD課程進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)改革，取得了很好的教學(xué)效果。

一、電子線路CAD教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

（一）教學(xué)軟件的版本相對(duì)滯后

電子線路CAD是利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行電子線路設(shè)計(jì)工作。隨著Altium Designer軟件版本的不斷更新發(fā)展，其功能也在不斷地加以完善和增強(qiáng)，Altium公司已于2018年推出最新的Altium Designer 18版本。經(jīng)過(guò)調(diào)研，目前仍有許多院校還采用早期的Potel99等軟件，與現(xiàn)階段企業(yè)使用的Altium Designer版本相比，教學(xué)軟件在軟件界面、文檔結(jié)構(gòu)、操作方式等方面有很大的不同，學(xué)生后期到工作崗位仍需要學(xué)習(xí)適應(yīng)。

（二）無(wú)法獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題

電子線路CAD課程的特點(diǎn)是理論知識(shí)淺顯易懂，但知識(shí)點(diǎn)多且分散，操作步驟較為繁瑣，學(xué)生不易掌握;目前突出的難點(diǎn)是學(xué)生實(shí)際工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。在傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)踐中，一般都是按照原理圖設(shè)計(jì)、元件庫(kù)制作、PCB元器件封裝制作、PCB設(shè)計(jì)等進(jìn)行教學(xué)，雖然大部分學(xué)生能夠按照教師的要求去操作，但只有小部分學(xué)生能夠真正明白每一步操作的工程意義，大部分學(xué)生僅僅是“照葫蘆畫瓢”，無(wú)法獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題。

（三）重軟件使用，輕仿真教學(xué)和制版實(shí)踐操作

目前，職業(yè)院校在電子線路CAD課程的教學(xué)方面大都是基于工具軟件的操作性教學(xué)，很少涉及電路的仿真教學(xué)。Altium Designer軟件本身自帶多種模擬功能，設(shè)計(jì)者可通過(guò)模擬仿真功能的運(yùn)用了解設(shè)計(jì)電路的運(yùn)行情況，以便設(shè)計(jì)者提前發(fā)現(xiàn)線路異常，并能盡快采取措施進(jìn)行調(diào)整。另外，受經(jīng)費(fèi)及實(shí)訓(xùn)條件所限，很多學(xué)校沒(méi)有雕刻機(jī)等制版設(shè)備，不能滿足學(xué)生真正制作電路板的需要，缺少創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

（四）學(xué)生英語(yǔ)基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)積極性不高

職業(yè)院校學(xué)生的英語(yǔ)水平一般不高，學(xué)生對(duì)英語(yǔ)界面、英語(yǔ)指令操作感到畏懼，筆者在教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)進(jìn)行操作演示結(jié)束后，仍有部分學(xué)生不會(huì)操作，甚至找不到CAD軟件的繪圖命令。另外，職業(yè)院校有部分學(xué)生認(rèn)為自己一般也不會(huì)搞設(shè)計(jì)，加上畏難情緒等錯(cuò)誤思想觀念的影響，有相當(dāng)多的學(xué)生在電子線路CAD學(xué)習(xí)過(guò)程中敷衍了事，不愿主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，得過(guò)且過(guò)、不求甚解。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+項(xiàng)目化”教學(xué)改革實(shí)踐

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景，我校以“職教領(lǐng)軍網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)”網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間為載體，通過(guò)搭建電子線路CAD項(xiàng)目化網(wǎng)絡(luò)課程，為學(xué)生提供操作便捷、信息豐富的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，通過(guò)“線上+線下”“課內(nèi)+課外”“實(shí)踐+虛擬”多種教學(xué)手段的融合，有效克服了傳統(tǒng)講授型項(xiàng)目化教學(xué)帶來(lái)的弊端，拓寬了學(xué)生獲取知識(shí)和技能的途徑，提高了電子線路CAD課程的教學(xué)效果。

（一）采用新舊軟件進(jìn)行銜接教學(xué)

目前，國(guó)內(nèi)職業(yè)院校用的比較多的電子線路板設(shè)計(jì)軟件就是Protel DXP軟件，該軟件也是江蘇省職業(yè)院校電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試技能大賽指定的比賽軟件，許多技能鑒定和認(rèn)證工作都采用Protel DXP 軟件。另外，企業(yè)要求學(xué)生能夠熟練掌握Altium Designer版本的軟件，尤其是像Altium Designer9、Altium Designer11等版本。我校在電子線路CAD課程教學(xué)上選用Protel DXP為主要講解軟件，并適當(dāng)補(bǔ)充Altium Designer高版本軟件的使用，并將兩種軟件的教學(xué)內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，使學(xué)生能熟練掌握兩個(gè)版本的軟件，逐步實(shí)現(xiàn)與企業(yè)的有效銜接。

（二）注重電路板制作的項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)

在以前的電子線路CAD課程教學(xué)中，學(xué)生主要是跟隨教師進(jìn)行操作繪圖訓(xùn)練。改革后，教師將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目化整合，形成音頻放大電路原理圖繪制、基于單片機(jī)的交通燈電路設(shè)計(jì)與制作、數(shù)字鐘電路的設(shè)計(jì)與制作、數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)與制作、單片機(jī)開(kāi)發(fā)板設(shè)計(jì)與制作五個(gè)項(xiàng)目案例，要求每位學(xué)生都必須完成電路板的制作。學(xué)生要熟悉從電路板的繪制到腐蝕、再到焊接成系統(tǒng)的整個(gè)流程，必須從電子線路CAD軟件學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)移到制版實(shí)踐操作中，而且這種方式又能在制版實(shí)踐操作中驗(yàn)證電子線路CAD的學(xué)習(xí)效果。這樣的實(shí)踐教學(xué)模式有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電子線路CAD技術(shù)的主動(dòng)性和積極性，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)熟練操作軟件和制作硬件電路的科學(xué)性和系統(tǒng)性，強(qiáng)化了學(xué)生工程實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

（三）教學(xué)模式的改變與創(chuàng)新

1.創(chuàng)建預(yù)習(xí)資源，開(kāi)展師生互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)前移

課前教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求將具體項(xiàng)目分解和優(yōu)化，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間將電子課件、微視頻、Flash和其他的教學(xué)資源發(fā)布給學(xué)生，學(xué)生可以利用手機(jī)、電腦等自主完成預(yù)定任務(wù);通過(guò)預(yù)設(shè)任務(wù)、創(chuàng)建活動(dòng)，平臺(tái)個(gè)性化推送資源和方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索問(wèn)題。為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，將全班按照3～4人為一組進(jìn)行小組劃分，課前每組成員在網(wǎng)絡(luò)空間完成預(yù)習(xí)工作，并通過(guò)教學(xué)平臺(tái)反饋學(xué)習(xí)中存在的疑難問(wèn)題。教師通過(guò)查看學(xué)習(xí)資料瀏覽人次、參與互動(dòng)討論，可預(yù)先了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并進(jìn)行及時(shí)引導(dǎo)，以達(dá)成課前自主學(xué)習(xí)的目標(biāo)，真正做到“以學(xué)生為中心”的教學(xué)改革。

2.課堂上注重合作探究教學(xué)

課堂上師生之間的交流互動(dòng)是教學(xué)效果提升的主要階段。教師對(duì)每組學(xué)生在任務(wù)學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的疑難問(wèn)題進(jìn)行分析講解，鼓勵(lì)學(xué)生共同探索分析問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題，讓學(xué)生充分掌握對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)及應(yīng)用技能。技能實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)向工程實(shí)踐應(yīng)用靠攏的核心。對(duì)復(fù)雜難度較大的綜合性項(xiàng)目，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)、操作和改進(jìn)情況進(jìn)行及時(shí)點(diǎn)評(píng)。通過(guò)各組項(xiàng)目任務(wù)完成情況對(duì)比，一方面可以為教師掌握不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況提供依據(jù);另一方面通過(guò)競(jìng)賽等形式充分激活學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的積極性。

3.課后拓展教學(xué)時(shí)間、空間與內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)后續(xù)

我們將教學(xué)操作視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，并編寫大量題庫(kù)，包含理論知識(shí)、繪圖技能實(shí)訓(xùn)、制版知識(shí)等多方面內(nèi)容，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和查漏補(bǔ)缺提供良好的平臺(tái)。教師將課后作業(yè)和拓展任務(wù)發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，學(xué)生可以隨時(shí)隨地在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間與教師、學(xué)生、企業(yè)專家進(jìn)行請(qǐng)教討論學(xué)習(xí)，并增進(jìn)專家、教師和學(xué)生間的感情。對(duì)部分優(yōu)秀學(xué)生，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目拓展。鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)的知識(shí)與技能，通過(guò)百度、知網(wǎng)、論壇等搜索相關(guān)方向，積極主動(dòng)地與企業(yè)導(dǎo)師交流溝通，以挖掘?qū)W生的自我思考和動(dòng)手能力，為學(xué)生后期參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)等做好準(zhǔn)備。

（四）采用過(guò)程化考核評(píng)價(jià)模式

考核評(píng)價(jià)是教學(xué)改革的關(guān)鍵，我們由過(guò)去的終結(jié)性考核改為過(guò)程化考核模式，從學(xué)生的出勤、日常表現(xiàn)、作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)習(xí)題測(cè)試、項(xiàng)目完成情況及完成質(zhì)量等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位的考核。教師通過(guò)設(shè)置不同的教學(xué)設(shè)計(jì)案例，分析與實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中可能存在的不同之處，按照項(xiàng)目案例進(jìn)行講解演示，每位學(xué)生都要獨(dú)立地完成提交PCB設(shè)計(jì)作品，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。通過(guò)一系列的考核方式強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基本技能和操作要點(diǎn)的理解和掌握。

三、結(jié)語(yǔ)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下教師只有不斷地更新教育觀念、與時(shí)俱進(jìn)，用先進(jìn)的教育理念指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，通過(guò)教學(xué)改革更新教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，發(fā)揮學(xué)生的主體性，才能提高學(xué)生對(duì)電子線路CAD課程的學(xué)習(xí)興趣，才能真正提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力，使職院校培養(yǎng)的電子線路CAD技術(shù)人才更受企業(yè)和社會(huì)各界的歡迎。

參考文獻(xiàn)：

[1]王芝蘭.“互聯(lián)網(wǎng)+項(xiàng)目化”教學(xué)在高職高專機(jī)械工程基礎(chǔ)類課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].電子信息，2019（1）：72.

[2]任宇.高職高專電子線路CAD課程教學(xué)實(shí)踐的思考與探索[J].河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2016（7）：78-80.

[3]何富運(yùn)，羅玉玲，劉俊秀，等.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)在電子電路CAD課程教學(xué)實(shí)踐中的研究：以Altium Designer為例[J].教育現(xiàn)代化，2018（40）：209-210.

[4]周旭丹.《電子線路CAD設(shè)計(jì)》課堂教學(xué)創(chuàng)新的改革與實(shí)踐[J].物流教學(xué)，2016（10）：160-161.

[5]吳小進(jìn)，王文成，劉云龍，等.電子線路CAD課程主動(dòng)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2018（12）：173-176.

◎編輯 馮永霞