“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下“電子線路CAD”線上教學實踐與探索

朱 娟

(湖北文理學院，湖北 襄陽 441053)

0 引言

大疫當前，為做到“停課不停學、停課不停教”，全力打贏“教學抗疫戰(zhàn)”，全國的高校教師開始探索各種“線上教學實戰(zhàn)”[1]。為了保證教學質(zhì)量、凸顯教學效果，需要我們針對不同的課程開展不同方式的線上教學設(shè)計，“有準備、有變化、有互動、想辦法”是打贏這場教學抗疫戰(zhàn)的制勝法寶。

1 “電子線路CAD”的課程特點

“電子線路CAD”即利用計算機輔助電子線路設(shè)計，它是一門綜合性、操作性、應(yīng)用性很強的課程，18個理論學時，18個實驗學時，主要目標是培養(yǎng)學生利用Protel DXP 2004軟件來設(shè)計電路原理圖以及印刷電路板(PCB)圖，掌握利用計算機輔助進行電子線路設(shè)計的方法和技巧。該課程線下授課采用項目驅(qū)動式和案例式教學方法授課，然而，面對疫情期間只能通過線上授課的情況，以上教學方法都無法順利實施，為了獲得良好的線上教學效果，該課程的教學觀點、教學思路、教學設(shè)計都要作相應(yīng)調(diào)整，從學生的學情、“金課”的打造、新工科的建設(shè)為出發(fā)點，制定適于本專業(yè)學生發(fā)展的教學方案。

2 轉(zhuǎn)變教學觀點

線上教學是大勢所趨，教師應(yīng)積極做出應(yīng)對策略，針對學生的惰性、互聯(lián)網(wǎng)的誘惑性，教師的線上教學觀點需要在“教”與“學”中做一場大的轉(zhuǎn)變。

2.1 “教”不僅僅是書本知識的遷移

線上教學開展以來，學生背景、學科發(fā)展、學習方法、獲知途徑都在變，因此線上的“教”更需要“變”，老師的課堂中必須有學生無法通過自學汲取的養(yǎng)分，才會提升課堂的吸引力與關(guān)注度；教師的“教”不是把知識點搬運給學生，而是讓學生看到并渴望彼岸的知識點，然后幫學生架起橋梁。

2.2 “學”不僅僅是學生的任務(wù)

面對信息化技術(shù)的快速發(fā)展，教師需在拓寬知識層面、提升教學方法、立德樹人等方面深入研究，充分解析疫情期間大學生的心理特點和行為模式，積極主動參加各大教學平臺舉辦的“線上教學能力提升培訓班”，努力探索符合新時代大學生樂于接受的教學設(shè)計、教學方法和教學手段。

3 調(diào)整教學內(nèi)容

學生要想設(shè)計出性能良好、外觀合理的電路板，除了掌握利用計算機輔助繪圖的方法和技巧外,更重要的還需要有相關(guān)PCB電路設(shè)計的知識做支撐，比如信號完整性分析、電磁兼容、阻抗匹配、時延匹配等，這就需要先修課程“電路分析”“數(shù)字電路技術(shù)”“模擬電路技術(shù)”的知識，線上教學可利用互聯(lián)網(wǎng)平臺的優(yōu)越性，引導學生進行知識擴充，內(nèi)容包括電子線路CAD繪圖工具的演進及其特點、原理圖繪制常見錯誤及其解決辦法、PCB布局布線規(guī)則及其技巧、常見PCB設(shè)計案例分析等。

4 完善教學設(shè)計

線上教學包括課程建設(shè)和班級管理，經(jīng)過多次測試對比后，本課程選擇“超星平臺精品在線開放課程+學習通+QQ群直播”混合式線上教學模式[2]，充分發(fā)揮各平臺優(yōu)勢，靈活運用，讓教學互動更深入、學習體驗更完美。

4.1 課前準備

課前準備包括硬件軟件準備、教學心態(tài)調(diào)整、教學軟件熟悉、教學內(nèi)容完善、教學方案構(gòu)思等。教師應(yīng)熟悉超星平臺的教學資源管理界面，熟悉學習通學生管理功能和課堂教學等功能，導入學生名單，設(shè)置任務(wù)節(jié)點；根據(jù)新調(diào)整的教學內(nèi)容，豐富任務(wù)節(jié)點，包括章節(jié)知識點導學、電子教材、教學課件、教學視頻、拓展閱讀、拓展視頻及本章作業(yè)或測驗；設(shè)置調(diào)查問卷，了解學生情況，根據(jù)問卷結(jié)果，兼顧客觀條件和學生心理精心進行教學方案設(shè)計，確定課前需要向?qū)W生明確的教學內(nèi)容、學習要求和學習進度；確定課中需要實施的教學環(huán)節(jié)，根據(jù)內(nèi)容不同選擇直播、答疑、討論等不同形式；確定課后線上討論、線上作業(yè)等內(nèi)容。

4.2 教學實施過程

為了更好地了解學生情況，有的放矢開展教學，開課前通過QQ問卷星做了調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括是否有電腦、是否有網(wǎng)絡(luò)、是否會安裝軟件、對線上教學有何想法等，有120名學生提交了問卷，調(diào)查結(jié)果顯示，絕大多數(shù)學生有電腦，且配置較好，滿足protel DXP或Altium Designer的安裝條件，對于少數(shù)無電腦學生，教師需一對一溝通，緩解心理負擔，制定其他學習方案；大多數(shù)學生家安裝有20 M以上寬帶，支持任何網(wǎng)上教學活動，小部分學生只能靠4G流量包，考慮到學生經(jīng)濟問題，授課不能長時間采用直播方式；有一部分學生對軟件安裝不熟練甚至不會，所以不僅要給學生發(fā)軟件安裝包，還要發(fā)一份詳細的安裝教程[3]。

針對調(diào)查中學生們條件和需求，在開課期間，嘗試了“學生自主學習，線上互動討論，多元化考評”的教學設(shè)計，如圖1所示。

圖1 學生主導型教學設(shè)計

4.2.1 課前10分鐘，“思政”“導學”兩不誤

課前的10分鐘由思政主題切入，弘揚愛國主義精神，增強中國特色社會主義“四個自信”教育，引導學生樹報國志，懷報國情。學生身心受到洗禮后，課程由案例式導入，如講原理圖繪制時可由“模擬電子線路”的放大電路、“數(shù)字電子線路中的”編碼/譯碼電路、“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計”中的單片機最小系統(tǒng)電路引入，引導學生建立課程之間的關(guān)聯(lián)。

4.2.2 課中組團進行技能PK，互幫互助、互學互評

本次課前需提前發(fā)布教學內(nèi)容、學習要求和學習進度，課堂上在學習通平臺上利用“分組”功能將本班學生分成若干組。課表時間里，學生先領(lǐng)取本節(jié)課任務(wù)，如繪制一張“模數(shù)轉(zhuǎn)換電路原理圖”，規(guī)定在30 min內(nèi)完成，同時“評價設(shè)置”里可進行多元化的評價權(quán)重設(shè)置，包括教師評價、組內(nèi)互評、組間互評和自評等選項，評分最高的一組便獲得了本次課的經(jīng)驗分享機會，老師可以將一組同學繪制的作品通過屏幕分享的方式展現(xiàn)給大家，讓同學們講述自己在操作過程中遇到的問題以及解決方法，同時盡可能多的去找其他同學圖上的錯誤，并發(fā)起“找茬小獎勵”的活動來調(diào)動充分調(diào)動學生積極性。

4.2.3 課后總結(jié)、布置考核作業(yè)

每次課結(jié)束后，老師需將本堂課表現(xiàn)優(yōu)秀同學的作品及分數(shù)公布出來，讓每個學生查漏補缺、不斷完善。同時布置本章線上作業(yè)，客觀題主要考核學生對DXP環(huán)境的掌握情況，主觀題考核學生的電路的認識理解、原理圖繪制、PCB圖繪制的綜合能力。

4.2.4 教學反思

老師可以利用“學習通”平臺的“問卷”功能及時了解學生想法，針對學生的意見和建議做好教學反思，靈活調(diào)整教學方法，保證教學質(zhì)量，提升教學效果，讓“停課不停學”落到實處。

4.3 考核評價

本課程的總評成績分為3部分，平時成績(30%)、實驗成績(20%)、期末成績(50%)，其中平時成績主要包括觀看視頻(40%)、 章節(jié)作業(yè)(15%)、課外討論(10%)、章節(jié)測試(20%)、PBL小組活動(15%)；實驗成績由實驗報告(50%)、實際操作(50%)綜合評分；期末成績可利用學習通平臺的考試功能進行線上題庫隨機抽題考核。

5 結(jié)語

線上教學是疫情期間的新教學手段，需要教師投入更多的時間和精力，盡管初期可能會遇到各種困難，但如果能充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢、發(fā)揮教師“教書育人”赤城之心，定能讓線上教學精彩紛呈。到校延期，教學不延期，停課不停學，在嚴峻的疫情面前，我們需以堅定的信念，穩(wěn)步有序開展教學工作，助力抗疫防控攻堅戰(zhàn)。