基于“互聯網+”背景下電子線路CAD課程教學改革探索與實踐

陳章余　夏莉萍

[摘? ? ? ? ? ?要]? 針對電子線路CAD教學中存在的主要問題，以網絡學習空間為載體，探索“互聯網+”背景下注重項目化實踐教學模式改革，通過課前創建預習資源、開展師生互動、實現教與學前移;課堂注重合作探究教學;課后拓展教學時間、空間與內容，實現教與學的后續拓展，強化學生工程應用能力的培養，有效提高教學效果和學生的學習積極性。

[關? ? 鍵? ?詞]? “互聯網+”;電子線路CAD;項目化教學;課程教學改革

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）24-0074-02

隨著“互聯網+”行動被寫入2015年《政府工作報告》，“互聯網+”作為當前信息化發展的核心特征，與各個行業進行全面融合創新，推動了經濟社會的發展演進。其中“互聯網+教育”讓互聯網與教育進行深度融合，推動了新形勢下教育模式的轉變與發展。電子線路CAD課程是電子電氣類專業核心課程，通過學習該課程，學生能夠熟練使用計算機繪圖軟件繪制電路原理圖以及印刷電路板圖（PCB），為學生后續進行電子線路設計打下良好的基礎。它是一門實踐性非常強的課程，有許多知識和技能要通過親自實踐才能獲得。本課程教學對培養學生的技術開發能力、提高學生的動手實踐能力具有非常重要的作用，在電子電氣類教學計劃中占重要地位。江蘇省南京工程高等職業學校以“職教領軍網絡學習平臺”網絡學習空間為載體，將電子線路CAD課程進行項目化教學改革，取得了很好的教學效果。

一、電子線路CAD教學中存在的主要問題

（一）教學軟件的版本相對滯后

電子線路CAD是利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行電子線路設計工作。隨著Altium Designer軟件版本的不斷更新發展，其功能也在不斷地加以完善和增強，Altium公司已于2018年推出最新的Altium Designer 18版本。經過調研，目前仍有許多院校還采用早期的Potel99等軟件，與現階段企業使用的Altium Designer版本相比，教學軟件在軟件界面、文檔結構、操作方式等方面有很大的不同，學生后期到工作崗位仍需要學習適應。

（二）無法獨立解決工程實際問題

電子線路CAD課程的特點是理論知識淺顯易懂，但知識點多且分散，操作步驟較為繁瑣，學生不易掌握;目前突出的難點是學生實際工程應用能力的培養。在傳統的教學實踐中，一般都是按照原理圖設計、元件庫制作、PCB元器件封裝制作、PCB設計等進行教學，雖然大部分學生能夠按照教師的要求去操作，但只有小部分學生能夠真正明白每一步操作的工程意義，大部分學生僅僅是“照葫蘆畫瓢”，無法獨立解決工程實際問題。

（三）重軟件使用，輕仿真教學和制版實踐操作

目前，職業院校在電子線路CAD課程的教學方面大都是基于工具軟件的操作性教學，很少涉及電路的仿真教學。Altium Designer軟件本身自帶多種模擬功能，設計者可通過模擬仿真功能的運用了解設計電路的運行情況，以便設計者提前發現線路異常，并能盡快采取措施進行調整。另外，受經費及實訓條件所限，很多學校沒有雕刻機等制版設備，不能滿足學生真正制作電路板的需要，缺少創新能力和應用能力的培養。

（四）學生英語基礎較差，學習積極性不高

職業院校學生的英語水平一般不高，學生對英語界面、英語指令操作感到畏懼，筆者在教學過程中經常發現進行操作演示結束后，仍有部分學生不會操作，甚至找不到CAD軟件的繪圖命令。另外，職業院校有部分學生認為自己一般也不會搞設計，加上畏難情緒等錯誤思想觀念的影響，有相當多的學生在電子線路CAD學習過程中敷衍了事，不愿主動發現問題、解決問題，得過且過、不求甚解。

二、“互聯網+項目化”教學改革實踐

基于“互聯網+”背景，我校以“職教領軍網絡學習平臺”網絡學習空間為載體，通過搭建電子線路CAD項目化網絡課程，為學生提供操作便捷、信息豐富的自主學習環境，通過“線上+線下”“課內+課外”“實踐+虛擬”多種教學手段的融合，有效克服了傳統講授型項目化教學帶來的弊端，拓寬了學生獲取知識和技能的途徑，提高了電子線路CAD課程的教學效果。

（一）采用新舊軟件進行銜接教學

目前，國內職業院校用的比較多的電子線路板設計軟件就是Protel DXP軟件，該軟件也是江蘇省職業院校電子產品裝配與調試技能大賽指定的比賽軟件，許多技能鑒定和認證工作都采用Protel DXP 軟件。另外，企業要求學生能夠熟練掌握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課程教學上選用Protel DXP為主要講解軟件，并適當補充Altium Designer高版本軟件的使用，并將兩種軟件的教學內容上傳到網絡學習空間，使學生能熟練掌握兩個版本的軟件，逐步實現與企業的有效銜接。

（二）注重電路板制作的項目化實踐教學

在以前的電子線路CAD課程教學中，學生主要是跟隨教師進行操作繪圖訓練。改革后，教師將教學內容進行項目化整合，形成音頻放大電路原理圖繪制、基于單片機的交通燈電路設計與制作、數字鐘電路的設計與制作、數據采集器設計與制作、單片機開發板設計與制作五個項目案例，要求每位學生都必須完成電路板的制作。學生要熟悉從電路板的繪制到腐蝕、再到焊接成系統的整個流程，必須從電子線路CAD軟件學習轉移到制版實踐操作中，而且這種方式又能在制版實踐操作中驗證電子線路CAD的學習效果。這樣的實踐教學模式有利于激發學生學習電子線路CAD技術的主動性和積極性，有利于提高學生學習熟練操作軟件和制作硬件電路的科學性和系統性，強化了學生工程實際應用能力的培養。

（三）教學模式的改變與創新

1.創建預習資源，開展師生互動，實現教與學前移

課前教師根據課程標準要求將具體項目分解和優化，通過網絡學習空間將電子課件、微視頻、Flash和其他的教學資源發布給學生，學生可以利用手機、電腦等自主完成預定任務;通過預設任務、創建活動，平臺個性化推送資源和方法，引導學生主動探索問題。為了培養學生的團隊合作能力，將全班按照3～4人為一組進行小組劃分，課前每組成員在網絡空間完成預習工作，并通過教學平臺反饋學習中存在的疑難問題。教師通過查看學習資料瀏覽人次、參與互動討論，可預先了解學生的學習情況，并進行及時引導，以達成課前自主學習的目標，真正做到“以學生為中心”的教學改革。

2.課堂上注重合作探究教學

課堂上師生之間的交流互動是教學效果提升的主要階段。教師對每組學生在任務學習過程中存在的疑難問題進行分析講解，鼓勵學生共同探索分析問題，指導學生解決問題，讓學生充分掌握對應知識點及應用技能。技能實踐教學是理論教學向工程實踐應用靠攏的核心。對復雜難度較大的綜合性項目，教師可以根據學生的學習、操作和改進情況進行及時點評。通過各組項目任務完成情況對比，一方面可以為教師掌握不同學生的學習情況提供依據;另一方面通過競賽等形式充分激活學生自主學習和創新的積極性。

3.課后拓展教學時間、空間與內容，實現教與學后續

我們將教學操作視頻上傳到網絡學習空間，并編寫大量題庫，包含理論知識、繪圖技能實訓、制版知識等多方面內容，為學生的自主學習和查漏補缺提供良好的平臺。教師將課后作業和拓展任務發布在網絡學習空間，學生可以隨時隨地在網絡學習空間與教師、學生、企業專家進行請教討論學習，并增進專家、教師和學生間的感情。對部分優秀學生，教師引導學生進行項目拓展。鼓勵學生根據學習的知識與技能，通過百度、知網、論壇等搜索相關方向，積極主動地與企業導師交流溝通，以挖掘學生的自我思考和動手能力，為學生后期參加大學生電子設計大賽、畢業設計等做好準備。

（四）采用過程化考核評價模式

考核評價是教學改革的關鍵，我們由過去的終結性考核改為過程化考核模式，從學生的出勤、日常表現、作業、網絡習題測試、項目完成情況及完成質量等方面對學生進行全方位的考核。教師通過設置不同的教學設計案例，分析與實際產品設計過程中可能存在的不同之處，按照項目案例進行講解演示，每位學生都要獨立地完成提交PCB設計作品，激發學生的學習主動性。通過一系列的考核方式強化學生對基本技能和操作要點的理解和掌握。

三、結語

在“互聯網+”背景下教師只有不斷地更新教育觀念、與時俱進，用先進的教育理念指導教學實踐，通過教學改革更新教學內容，創新課堂教學模式，發揮學生的主體性，才能提高學生對電子線路CAD課程的學習興趣，才能真正提升學生的工程應用能力，使職院校培養的電子線路CAD技術人才更受企業和社會各界的歡迎。

參考文獻：

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◎編輯 馮永霞