信息化背景下融合式教學(xué)模式在“電子線路CAD”課程教學(xué)中的研究與實(shí)踐

譚露雯 衛(wèi)靜婷 黎斌

摘? ?要：文章針對(duì)當(dāng)前“電子線路CAD”課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式所存在的問(wèn)題，提出了以信息技術(shù)為支撐的“融合式”教學(xué)模式設(shè)計(jì)，通過(guò)“線上+線下”的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和無(wú)縫銜接來(lái)實(shí)現(xiàn)整體的教學(xué)效果，提高學(xué)生的綜合能力。

關(guān)鍵詞：電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);信息化教學(xué);融合式教學(xué)模式

電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，CAD）是電子電路設(shè)計(jì)方面的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具，被廣泛應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)，是現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制作的重要技術(shù)手段[1]。因此，大多數(shù)電類專業(yè)都開(kāi)設(shè)“電子線路CAD”課程作為專業(yè)必修課程。如何明確課程特點(diǎn)、合理編排教學(xué)內(nèi)容、符合高技能應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，使教學(xué)取得更好的教學(xué)效果，建立一套科學(xué)、可靠的教學(xué)模式尤為重要。

1? ? 課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

一方面，由于“電子線路CAD”課程內(nèi)容繁多復(fù)雜，實(shí)踐性強(qiáng)，容易在教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)教學(xué)重心向理論部分傾斜的問(wèn)題，從而造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中目標(biāo)不夠明確，難以理解每節(jié)內(nèi)容應(yīng)完成什么工作[2]。另一方面，目前主流的教學(xué)方法，主要是采用以教為主的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，教師先講解演示，學(xué)生再動(dòng)手練習(xí)，學(xué)生的中心地位沒(méi)有充分體現(xiàn)，往往會(huì)出現(xiàn)“一聽(tīng)就會(huì)，一做就錯(cuò)”“教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)，學(xué)生重復(fù)出錯(cuò)”的情況，教師對(duì)重復(fù)錯(cuò)誤的地方需要反復(fù)講解。由于每位學(xué)生接受能力不同，課堂上，能將學(xué)習(xí)內(nèi)容完全掌握吸收的學(xué)生，其實(shí)只占一小部分，學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生如果跟不上進(jìn)度課堂，課后練習(xí)時(shí)遇到問(wèn)題無(wú)法及時(shí)解決，就容易產(chǎn)生畏難情緒，挫傷學(xué)習(xí)積極性。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以解決教師授課單一性和學(xué)生學(xué)習(xí)多樣性之間的矛盾，難以在課堂上完整實(shí)現(xiàn)討論、練習(xí)、測(cè)試和應(yīng)用等環(huán)節(jié)，使得教學(xué)效果不理想。針對(duì)這些問(wèn)題，本文提出“融合式教學(xué)模式”，對(duì)“電子線路CAD”課程改革進(jìn)行研究與實(shí)踐。

2? ? 信息化背景下“融合式教學(xué)模式”的教學(xué)改革

提出的“融合式教學(xué)模式”是依托現(xiàn)代多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，融合課堂教授，以學(xué)生為主體，利用信息化教學(xué)手段貫穿整個(gè)課程前后的新型教學(xué)模式，充分發(fā)揮和利用面對(duì)面教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的各自優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)在理念、形式和內(nèi)容上發(fā)生變革，最大化學(xué)習(xí)的效率和效能，真正將學(xué)生素質(zhì)發(fā)展和思維培養(yǎng)融入教學(xué)[3]。與以往的“混合式”教學(xué)模式不同的是，教學(xué)素材并不全部需要學(xué)生查閱觀看。將素材分解插入到課件中，利用手機(jī)端和AR平臺(tái)，在遇到不理解的問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)手機(jī)的掃一掃功能，播放對(duì)應(yīng)的操作演示和注意事項(xiàng)，有利于不同進(jìn)度的學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中自主選擇想學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

基本教學(xué)思路：利用信息化的教學(xué)資源，借助網(wǎng)絡(luò)工具和AR平臺(tái)，建立多點(diǎn)聯(lián)系方式，以“項(xiàng)目導(dǎo)入、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”作為整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)的主線，在課前準(zhǔn)備和知識(shí)傳遞階段，課中知識(shí)學(xué)習(xí)、運(yùn)用階段和課后鞏固延伸階段合理安排學(xué)生自主學(xué)習(xí)、師生相互交流、團(tuán)隊(duì)共同合作、實(shí)踐操作仿真等教學(xué)環(huán)節(jié)。在教學(xué)過(guò)程中始終貫穿“學(xué)生主導(dǎo)、教師引導(dǎo)”的教學(xué)理念，采用“線上+線下”融合式教學(xué)，通過(guò)教師的導(dǎo)學(xué)、促學(xué)、評(píng)學(xué)來(lái)幫助學(xué)生形成自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)方式，實(shí)現(xiàn)從“逼著學(xué)”到“想要學(xué)”的轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力[4]。根據(jù)教改思路，基于融合式的“電子線路CAD”課程實(shí)施模型（見(jiàn)圖1）。

2.1? 課前準(zhǔn)備和知識(shí)傳遞階段

教師課前先精心設(shè)計(jì)教學(xué)單元，將教學(xué)項(xiàng)目分解成若干任務(wù)，并制作視頻、被掃描內(nèi)容及PPT等課程資源，借助網(wǎng)上課程平臺(tái)如雨課堂，為學(xué)生建立一個(gè)相互溝通、資源共享的交流通道。設(shè)置課前任務(wù)，并將資源上傳至學(xué)習(xí)平臺(tái)。憑借互聯(lián)網(wǎng)精選的輔助視頻和電子資料，學(xué)生可在線預(yù)習(xí)內(nèi)容，課前了解、熟悉新知識(shí)新規(guī)則和操作要點(diǎn)，回答設(shè)置的相應(yīng)問(wèn)題，該部分一般以選擇題為主，緊扣主題，相對(duì)簡(jiǎn)單，如繪圖的快捷鍵、基本繪圖命令、PCB設(shè)計(jì)規(guī)則、元件繪制出現(xiàn)的問(wèn)題等。學(xué)生在預(yù)習(xí)期間遇到的困難和疑問(wèn)可在學(xué)習(xí)平臺(tái)跟教師或同學(xué)互動(dòng)交流，提高自主學(xué)習(xí)、分析和解決問(wèn)題的能力。教師通過(guò)學(xué)生交流情況以及練習(xí)答案，了解學(xué)生預(yù)習(xí)的情況，存在的共性問(wèn)題。分列出即將會(huì)在課堂上講解的教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生以“容易或困難”為答案，在網(wǎng)上回復(fù)評(píng)估問(wèn)卷，教師統(tǒng)計(jì)兩者比例，選擇對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行精簡(jiǎn)還是詳解，進(jìn)一步完善教學(xué)設(shè)計(jì)。

2.2? 課中知識(shí)學(xué)習(xí)、運(yùn)用階段

課前將知識(shí)點(diǎn)、相關(guān)問(wèn)題以及相關(guān)視頻上傳到學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)生根據(jù)對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握的情況和對(duì)問(wèn)題的理解，在課中開(kāi)展實(shí)際操作，深入探究。教師首先預(yù)熱和導(dǎo)入環(huán)節(jié)，對(duì)課前任務(wù)進(jìn)行總結(jié)，接著給出階段任務(wù)，分析任務(wù)具體要求，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵點(diǎn)和重難點(diǎn)詳細(xì)講解，以圖片、短小視頻和動(dòng)畫(huà)等方式，吸引學(xué)生興趣，便于學(xué)生快速理解。借助AR平臺(tái)，將操作的具體步驟和實(shí)施時(shí)注意的要點(diǎn)分解成多個(gè)環(huán)節(jié)，將動(dòng)畫(huà)視頻方式與課件中的圖片相結(jié)合。學(xué)生在進(jìn)行實(shí)際上機(jī)操作時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)該知識(shí)點(diǎn)步驟忘記或是不理解，可以自行通過(guò)用手機(jī)的掃一掃功能，掃描課件中的插圖，然后播放該插圖對(duì)應(yīng)的視頻動(dòng)畫(huà)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以自主選擇想掃描觀看的內(nèi)容，既有利于對(duì)某些環(huán)節(jié)不清楚的同學(xué)可以僅對(duì)該部分反復(fù)觀看，而不用從頭到尾觀看整個(gè)過(guò)程，也不用占用其他學(xué)生的課堂時(shí)間，方便學(xué)生之后的復(fù)習(xí)。

按照之前預(yù)習(xí)評(píng)估問(wèn)卷分組，選擇“容易”為答案的同學(xué)為組長(zhǎng)，選擇“困難”為答案的同學(xué)為組員，實(shí)現(xiàn)學(xué)生相互帶動(dòng)，教師關(guān)注每組學(xué)生的表現(xiàn)。利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)或是手機(jī)APP，課堂上教師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生之間實(shí)時(shí)交流互動(dòng)討論。學(xué)生完成較好的成果可以投影到屏幕上或是在手機(jī)中展示，提高學(xué)生的積極性。若有學(xué)生課上無(wú)法按時(shí)完成操作，也可課后由組長(zhǎng)帶領(lǐng)完成，并錄制視頻網(wǎng)上提交。靈活使用課余時(shí)間，可以有效避免學(xué)生因?qū)W習(xí)進(jìn)度較慢，而課堂時(shí)間有限，不夠時(shí)間練習(xí)的問(wèn)題。教師做最后總結(jié)，點(diǎn)評(píng)學(xué)生作品及存在的問(wèn)題，并布置下一次課的新任務(wù)。

2.3? 課后鞏固延伸階段

教師根據(jù)學(xué)生課堂上對(duì)知識(shí)的理解和完成情況，發(fā)布課后作業(yè)以便鞏固。組長(zhǎng)需對(duì)本組成員情況做簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)，并將組員在課堂上未能徹底理解的問(wèn)題進(jìn)行匯總，教師通過(guò)收到的反饋，利用學(xué)習(xí)平臺(tái)、QQ、微信、郵箱等多種形式建立起聯(lián)系，為學(xué)生答疑解惑。學(xué)生課后可通過(guò)觀看視頻演示加深理解記憶，并通過(guò)完成課后任務(wù)，系統(tǒng)地梳理所學(xué)內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)知識(shí)欠缺部分，并與教師、同學(xué)互動(dòng)交流解決，鞏固學(xué)習(xí)成果。教師根據(jù)學(xué)生的課后作業(yè)完成情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)活動(dòng)安排，達(dá)到更理想的教學(xué)效果。

教師還可對(duì)教學(xué)內(nèi)容做一些相關(guān)的拓展任務(wù)，學(xué)生可根據(jù)務(wù)要求和自身的能力和興趣，再進(jìn)行鞏固和拓展。拓展任務(wù)采用往屆電子設(shè)計(jì)大賽關(guān)于PCB設(shè)計(jì)部分的題目，做到課賽結(jié)合。

2.4? 考核方式

“電子線路CAD”課程考試方法改革要有利于提高教學(xué)質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，有利于增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，有利于增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。因此，考核方式應(yīng)向多樣化轉(zhuǎn)變，考試內(nèi)容向注重綜合能力轉(zhuǎn)變，成績(jī)?cè)u(píng)定向綜合性轉(zhuǎn)變。考核主要采取分階段、分比例的形式，課程考核比例可細(xì)化成平時(shí)考核10%+實(shí)踐考核15%+階段考核15%+期末上機(jī)操作50%+拓展延伸10%。其中，平時(shí)考核包括學(xué)生出勤、課堂表現(xiàn)、課前預(yù)習(xí)回答，成為組長(zhǎng)的同學(xué)也可以在平時(shí)考核中加分，以提高學(xué)生自學(xué)興趣;實(shí)踐考核包括課堂練習(xí)和課后作業(yè);階段考核是在每完成一個(gè)大知識(shí)點(diǎn)，可以做成小項(xiàng)目的階段時(shí)，進(jìn)行一次對(duì)應(yīng)的考核，可以在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上公布并表?yè)P(yáng)考核優(yōu)秀者;期末上機(jī)操作是期末考查全部所學(xué)知識(shí);拓展延伸部分是完成教師布置的拓展任務(wù)。通過(guò)不同角度考核評(píng)分，能更全面地了解學(xué)生對(duì)課程知識(shí)掌握的情況，對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)也起到一定推動(dòng)作用。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

“電子線路CAD”是一門技術(shù)性和實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)核心課程，學(xué)生對(duì)該課程的掌握程度直接影響到之后的課程學(xué)習(xí)及日后工作中解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。采用“融合式教學(xué)模式”，以信息技術(shù)為支撐，以學(xué)生為主導(dǎo)，教師為引導(dǎo)，兼顧學(xué)生多樣性，將課前、課中和課后3個(gè)階段進(jìn)行“線上+線下”無(wú)縫連接，利用“面對(duì)面教授”與“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)”的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，讓學(xué)生在該過(guò)程中，提高學(xué)習(xí)自主能動(dòng)性和課堂參與度，提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

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Research and practice of integrated teaching model in the course of

“Electronic Circuit CAD” under the background of informationization

Tan Luwen， Wei Jingting， Li Bin

（Guangdong Polytechnic Institute， Guangzhou 510091， China）

Abstract：Aiming at the problems existing in the traditional teaching model of the course “Electronic Circuit CAD”， this paper puts forward the design of “integrated” teaching model supported by information technology， which realizes the overall teaching effect and improves students comprehensive ability through the complementary advantages and seamless connection of “online + offline”.

Key words：computer aided design; information-based teaching; integrated teaching model