李翠梅 李天源 黃昌國
摘 要:本論文分析了高校《電子線路CAD》課程的特點及現狀,為基于創新創業人才培養模式《電子線路CAD》課程的教學提出了改革方案,經過教學實踐,改革已經取得部分良好的效果。
關鍵詞:電子線路CAD;創新創業;教學;改革
基金項目:該論文得到江西省高等學校教育改革研究課題“基于創新創業人才培養模式的《電子線路CAD》的教學改革研究與實踐”(項目編號:JXJG-16-10-11)基金資助
1 引言
學生們在學習《電子線路CAD》課程時,關注Protel軟件的應用,并沒有做到將以前學的專業課程知識(模擬電子技術、數字電子技術、單片機原理等課程知識)綜合起來進行電子線路設計。假如學生對電路的基本知識學習得不夠透徹,那么學生就只會照著電路圖來抄圖。為了讓學生能綜合應用所學的專業基本知識,并能很好地應用到實踐中,解決實際問題,成為真正的創新創業人才。本課程采用項目教學法,并用新的軟件平臺Altium Designer10取代舊的軟件Protel dxp 2004,從而提高學生們的學習興趣與積極性,使每堂課下來學生都有成就感。
2 《電子線路CAD》課程的特點及教學現狀
隨著高校對創新創業人才培養的重視,學校更加注重培養學生的實踐能力,《電子線路CAD》課程在高校電子類專業教學中有著重要的地位。本課程具有較強的實踐性,它注重培養學生的動手能力和電路設計能力。只有把學生的被動學習模式轉變為主動學習模式,學生的學習效率才能提高。所以,老師們應多鼓勵學生,讓學生對《電子線路CAD》課程感興趣,拿出已經設計好的電路圖和電路板展示給學生,從而激發出學生對這門課程學習的強烈興趣。
《電子線路CAD》課程除了要讓學生掌握電子線路原理和熟練掌握PCB板的繪制方法和技巧外,更需要培養學生的電路設計能力以及創新創業能力,這要求教師適當地把學生以前所學的專業課程知識相融合。例如,在繪制微控制器及其外圍電路圖的課程教學中,教師可以解釋電路圖各部分模塊的工作原理、各器件的選擇標準以及電路圖的設計過程,并進行電路仿真,如果理論上需要改變仿真參數和仿真環境時,可以解釋待仿真電路的工作原理、仿真條件以及觀測參數的變化趨勢。最后運行仿真電路,看看結果是否與理論一致。這些需要涉及以前的理論課程的知識,當然,這對于老師的專業水平要求相對較高。因此,《電子線路CAD》課程的授課教師,通常都是電子專業教師而不是計算機專業教師。
3 《電子線路CAD》課程教學改革
針對《電子線路CAD》課程特點和教學現狀,本課題對《電子線路CAD》課程進行教學改革,并在具體的教學過程中實施,取得了較好的教學改革成果。
3.1 采用啟發式教學和項目任務教學法
根據《電子線路CAD》課程的難度以及自身的特點,上機實踐課程會占大多數。在日常實踐課過程中,教師講授Altium Designer Release10軟件進行畫圖并教學生一些小技巧。所以,教師需要足夠耐心,不急不躁地幫助學生解決問題,并引導學生自己獨立找到解決問題的對策。還有,在每節課下課之后都可以布置一個耗時不是那么多的設計項目,讓學生在課余時間獨立去完成,相當于課后作業。項目教學也稱為基于項目活動的研究性學習,其主要目的是把實踐與理論相結合。通過制作項目的實踐中來指導學生,讓學生從中受益,獲得學習的經驗和方法。“做中學、學中做”。
3.2 采取靈活的考核方式
一般課程到了期末的階段,我國教育現狀大多數都會采取筆試的考核方式,《電子線路CAD》課程也不例外。但是并不適合《電子線路CAD》課程,因為本課程主要用于培養學生對于所學軟件的應用和設計電路的能力,不僅要求學生很好的掌握理論知識,還需要學生很好地將理論與實踐相結合。在學期結束時,如果能夠采用讓學生自己獨立設計繪制電路圖項目或者制作出印制板實物的方式,更能考核學生的能力。
3.3 創新教學法,提升課堂效率
(1)小型班上課,傳統的電子線路CAD課程教學,每課時學生容量在30~40人之間,課堂學生容量過大,教師難免會照顧不到。大容量的課堂,一般只進行講授教學,學生提問的時間比較少,課堂效率也不高,如果要周到的照顧到每一個學生,教學時間就會減少,教師更是無暇顧及,課堂會過于緊湊,節奏太快,教學品質就會下降,因此,可以改成小型班課堂進行講學,將每個課時的學生容量控制在15~20人之間,這樣既可以滿足課時設置的要求,教師也能夠給予學生更好的課堂復制,教師解疑時間更加的充分,課堂節奏變緩,學生用于接收知識和消化知識的時間會更加富裕,使得課堂效率得以提升,教學品質自然也就隨之提高
(2)開放EDA機房和電路板制作實驗室過程中,學生對于技術的掌握只能說是皮毛,這就需要學校在課余時間開放EDA機房和制板實驗室,學生可自由選擇課余時間,到機房進行二度學習繪圖及PCB設計,并根據個人掌握程度練習難易程度不同的電路板制作。這是技術鞏固的過程,同時也給予了學生更多的創新實踐機會,學生在機房中自由操作,脫離了時間的限制,可以根據自己的思想和興趣愛好,自行操作設計,有利于培養學生的創新能力和操作水平,有效地調動了學生的積極性。
3.4 結合《電子線路CAD》課程特點開展雙語教學
鑒于《電子線路CAD》這門課程的特殊性,并考慮到其中與電路設計相關的電子元器件名稱以及材料都是以英文為主,特別是在電路設計的過程中,要搜索的一些電子文檔資料,也都是全部以英文為主。在雙語教學的過程中,應加大英語教學的比重,并用英語來授課。為了讓學生熟悉零元器件的名稱以及性能描述的含義,并為將來學生獨立設計電子電路、查閱電子文獻、CAD工具軟件的菜單命令、功能按鈕和操作幫助文件,因為以上這些全部都是英文表示,所以開展中英文雙語教學,為課程教學提供了許多便利條件。例如,在課前的短時間內,集中精力解釋本課程中使用的相關專業詞匯,課堂教學主要是應用Altium Designer Release 10工具軟件的部分操作功能,然后讓學生成立討論小組自行討論,這樣不僅可以提高學生的口語能力,而且會對本節課的內容印象深刻。再結合本課程的特點,課后將下發英文電路設計布局課題,讓學生獨立自主地完成課程學習內容。這些補充措施,不僅提高了學生專業技能,還提高了學生的英語閱讀能力,達到了雙語教學的目的,能更好的讓學生結合所學的理論知識,熟練的操作AltiumDesigner Release 10工具軟件。采用多媒體手段輔助雙語教學的多媒體教學方法,可以讓教材的更直觀,方便學生理解教學內容。
4 結束語
通過《電子線路CAD》課程建設和項目化改革的設計與實施,使課程內容更加實用,凸顯課程自身的價值,并且可以突出學生自主學習,團隊協作與創新創業能力的提升,為學生的就業創造更好地條件。實踐證明,改革已經取得部分良好的效果,仍將不斷的進行探索和實踐,使課程改革取得更多的成果,并推廣應用至部分相關課程。
參考文獻
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