基于任務驅動教學法的《電路CAD》教學設計

【摘要】以任務驅動教學法為導向的《電路CAD》教學設計，在教學內容的選取上和教學方法的設計上進行了大力的改革。在教學過程中，逐步形成一個良性循環，實現融“教、學、做”為一體，取得了良好的教學效果。

【關鍵詞】任務驅動；電路CAD；教學設計

一、教學目標

根據職業教育的特點和要求，課程建設、課程教學都要以學生所面對的職業為基本立足點。電路CAD是應用電子技術專業的專業課之一，本課程以電工、電子技術等課程為基礎，要求學生在學習本課程后能夠熟練使用一種電路CAD軟件按規范完成電路圖的繪制，完成PCB板的制作，同時，作為電子專業的學生，具備此項技能，可從事電子繪圖員或PCB板設計員等工作。所以，在教學中，有針對性的給學生定下教學目標。

根據操作者電路CAD軟件運用的程度，我們把能力的要求分為三類：精，就是要求操作者技能掌握的非常扎實，操作熟練，有設計能力，這是PCB板設計員必備的能力；熟，就是要操作者能夠按要求完成任務，這是電子繪圖員所具備的能力；會，主要要求操作者有電路圖繪圖能力和簡單PCB板制作能力。前兩項能力并非在短時間內能掌握的，需要長時間經驗的積累。所以在學習本課程時就要求學生“會”即可，并能在企業工作中不斷提高前兩項能力水平。

本課程的教學目標如下：培養學生能夠熟練使用一種電路CAD軟件，具有識讀電路圖，繪制電路圖的能力；具備簡單PCB板的設計與制作能力；嚴肅認真的工作態度；良好的工作作風。

二、教學設計

1．教學內容的選取

內容的選擇應遵循以“技能的漸進和適度循環反復”為原則，培養學生可持續發展的職業能力作為指導思想。我們所選擇的內容以學生的水平為基本出發點，主要以圖樣為課題，給學生定下目標。

課題設計由簡到繁，最初只是一個簡單的，小型的任務，通過一個任務了解CAD的基本概念，然后是較復雜電路的設計繪制，增加了一些難度。在電路原理圖設計部分，先是元件庫的管理，電路原理圖的繪制，然后是新元件制作、再引入層次原理圖、最后是報表的學習，使學生全面掌握原理圖的所有知識。而在PCB設計部分，先讓學生了解PCB設計與原理圖設計的關聯性，教會學生從原理圖到網絡表到PCB板的繪制與設計。

在設計課題時，給學生的每個課題都是一個獨立的、完整的任務，但是后面的課題與前面的課題，有一部分技能點是相同的，技能掌握在不斷的循環、不斷反復的過程中，得到提高和強化。通過逐漸復雜的工作任務，可以不斷提高學生的學習能力，在教師教學過程中后面的課題也會減少指導的成分，增加學生獨立完成任務的成分，強化學生制定工作計劃的能力與創新能力。

在設計內容時，要考慮教學課題的完整性與典型性，還應充分考慮了知識的銜接問題，在選擇教學案例和安排學生實訓任務時，選取了學生在前序課程中已接觸的內容，如：選取“電工電子電路實驗”課程中學習過的電路等作為教學內容，這些電路板學生已有使用的經歷，對電路結構及工作原理已經了解，更能清楚的理解設計要求。還有選用后續課程的中要使用的電路板，這樣學生前后知識關聯，又有感性認識，更易于學生理解、接受。而在教學內容安排時，即包括了一定的設計技巧與理論知識，又要有一定的操作技能，實現理論與實踐的緊密結合。

2．教學方法設計

（1）教學模式。現在學生有其自身特點，基礎差，邏輯思維能力較差，自學能力差等。根據學習教育心理學家的學習遷移及其促進理論，考慮到學生在學習上可能的自卑、畏懼心理，借鑒企業師徒指導的形式，開展項目教學，首先明確工作任務，教師進行示范與講解，然后以教師與每個學生面對面的“一對一”教學，在實踐教學中實現了“操作——發現問題——解決問題——操作——再發現再解決”的正遷移思路的單元式教學模式。

（2）教學方法。在教學中我們采用的是任務驅動法，通過一個個具體CAD任務的完成，總結掌握技能，使學生做到舉一反三、觸類旁通。針對學生出現的問題，教師可以面對面引導解決，即增強了學生的自信心、解決問題的能力和成就感，又激發了學生的學習熱情。在教學過程中，逐步形成一個良性循環，實現融“教、學、做”為一體，取得了良好的教學效果。

三、教學程序設計

1.課時安排

本課程主要以學生操作為主，整個授課過程都在機房進行。課程總課時為68學時，其中教師講授為28學時，學生操作為40學時。也就是說學生操作時間遠大于教師教授時間。那么在課時安排上，首先，我們通常將一次課，即2個課時分為兩部分，用1個課時進行講授，剩余時間就讓學生對剛才講授的內容進行操作，并以平時練習成績的形式進行記錄，每個學生每次課都要求過關。其次，在講授完一個內容之后，我們通常用4-6個課時讓學生獨立制作一個項目，并以項目考核成績的形式記入總評成績。這樣的安排能讓學生動手的時間增加，并在反復的練習中對講過的內容加深印象。

2.教學內容安排

根據任務需要，把整個課程分為三大部分：第一部分為Protel DXP基礎部分，主要介紹原理圖設計環境，電路原理圖的設計步驟及電路圖設計工具，設置圖紙等。第二部分為電路原理圖設計部分，主要介紹裝載元件庫，放置元器件，編輯元件，元件位置調整，元件庫管理等。第三部分為印制電路板設計部分，主要包括印制電路設計步驟，PCB設計編輯器，網絡表與元件的裝入，元件封裝等。

以電路原理圖的設計和繪制為例，我們來看一下怎樣設計教學程序。

本部分用10個課時來完成。首先在內容安排上將其分為四部分，其中講授4課時，練習4課時，項目制作2課時。講授與練習穿插在一起，一邊講，一邊練習，舉個例子，在講到放置元器件時，教師先用計算機演示如何找出新元件再將它放置到電路圖上，接著，教師給出幾個新元件的名稱，讓學生找出它并放置到電路圖上，這樣，學生在學習過程中并不是單邊接受，而是互動的。就學生而言，讓他動手會提起他更大的學習興趣。對教師而言，在即講即練的過程中，可以時時觀察學生接受的程度，并在學生練習的過程中，能及時發現問題，解決問題。最后用2個課時讓學生獨立完成一個簡單的圖樣，讓學生將整章的內容融會貫通。同時讓教師對學生學習情況進行考核。

四、今后的教學思路

在今后的教學工作中，應以企業需要為導向，不斷提高學生繪圖和識圖能力。由于計算機技術的不斷發展，在講授電路原理圖和PCB板制作之后，加入電路仿真的內容，讓學生在學校學習的內容能跟上社會的發展和企業的需要。

五、結束語

由于該課程為計算機輔助設計課程，那么在授課過程中，我們更看重的是學生的實際繪圖能力，所以讓學生以任務為導向，驅動學生在學習的過程中，建立起設計者的思想，就達到了這門課程的授課目的，同時也能為學生將來的就業打下基礎。

參考文獻：

[1]石偉平等.增強職業教育吸引力：問題與對策[J].教育發展研究，2009（08）

[2]郭紹春.任務驅動教學法的內涵[J].中國電化教育，2006（07）

[3]鄭開濤.任務驅動教學模式的探索[J].當代教育論壇（學科教育研究），2008（08）

作者簡介：

姚昕，女（1981.5～），漢族，貴州貴陽人，碩士研究生，講師，研究方向：電氣自動化。

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