CAD課程項目驅(qū)動法教學(xué)改革的探討

張宏偉+牛軍

摘要：電子CAD課程作為電類專業(yè)的一門實踐性非常強的專業(yè)課，對于培養(yǎng)適合企業(yè)要求的、具有良好職業(yè)素養(yǎng)的專門人才有著較高的要求。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，迫切需要在課程內(nèi)容體系、教學(xué)模式、考核方式等方面進行全面改革，形成合理的培養(yǎng)模式。本文探索和實踐“項目驅(qū)動”教學(xué)模式改革，建立面向工程實際的課程內(nèi)容體系，采用理論與實踐訓(xùn)練同步、交叉進行的并行課堂教學(xué)模式，取消閉卷考試考核形式，實施培養(yǎng)全過程的考核機制。最終實現(xiàn)提高學(xué)生專業(yè)創(chuàng)新思維和實踐能力的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：電子CAD；項目驅(qū)動法；課程內(nèi)容體系；教學(xué)模式；考核方式

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）05-0108-02

《電子CAD》即計算機輔助電路設(shè)計技術(shù)，主要提供電子系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計和制作。內(nèi)容涉及計算機技術(shù)、電子、電路、元器件封裝、材料、PCB層面及工藝實現(xiàn)等各個方面，其實踐性及技術(shù)前沿性非常強。《電子CAD》是我院電子信息工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)主干課程，在其課程教學(xué)方面，我們探索使用項目驅(qū)動法進行教學(xué)改革，優(yōu)化重組實踐教學(xué)條件，加強實踐訓(xùn)練學(xué)時，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，初步取得了良好的效果。

一、課程現(xiàn)狀

在我院的電子CAD課程教學(xué)中，雖然之前陸續(xù)開展了一些教學(xué)改革與探索，但從學(xué)生的學(xué)習(xí)效果來看，還存在一些不足，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速，電子CAD課程知識結(jié)構(gòu)配比需要不斷地及時更新、重組。一方面，電子CAD課程實踐性強、內(nèi)容涉及面廣，使用傳統(tǒng)教學(xué)方法易出現(xiàn)教學(xué)重心向理論部分過分傾斜的問題。另一方面，在實際項目研發(fā)過程中存在以下情況：（1）一些暫時較少用到的內(nèi)容，以學(xué)生在有具體需求時自學(xué)效果較好。（2）重點關(guān)注相關(guān)技術(shù)如PCB制板技術(shù)、微型焊接技術(shù)、新型元器件封裝、專業(yè)軟件版本升級等，其更新?lián)Q代迅速，在教學(xué)中要注意及時更新，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成時刻關(guān)注行業(yè)發(fā)展動態(tài)的習(xí)慣。

2.傳統(tǒng)教學(xué)模式與培養(yǎng)目標(biāo)不適應(yīng)。傳統(tǒng)的以課堂講授為主的教學(xué)模式長于培養(yǎng)學(xué)生的理論應(yīng)試能力，在應(yīng)用能力和動手能力的培養(yǎng)上效果不明顯。

3.考核方式不科學(xué)。對《電子CAD》課程的考核應(yīng)側(cè)重于對電子系統(tǒng)硬件的動手設(shè)計操作能力的考核。而傳統(tǒng)的閉卷考試方式，則側(cè)重于對知識的記憶和理解能力的考查。

二、“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式的實踐過程

“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式的改革核心在于各個測試項目及每次課所用的具體任務(wù)項目的設(shè)計選擇，圍繞著電子CAD教學(xué)內(nèi)容的四大模塊，考慮學(xué)生實際專業(yè)水平及接受能力，設(shè)計在難度和時間上都適合的具體項目。項目的具體要求分為：基本部分和擴展部分。基本部分要求80%以上的學(xué)生經(jīng)過努力能在50分鐘左右的時間完成；擴展部分要求有40%左右的學(xué)生能全部完成，其余學(xué)生能完成其部分功能。在整個教學(xué)實踐過程中，分為以下幾個方面：

1.教學(xué)內(nèi)容的改革。在課堂講授內(nèi)容的選取上，盡量精簡，以夠用、必需為原則，留出更多時間讓學(xué)生進行隨堂實踐訓(xùn)練。在電子CAD項目驅(qū)動法的教學(xué)過程中，每次授課內(nèi)容應(yīng)以某一具體的項目任務(wù)推動，要有明確的針對性，與實際應(yīng)用及當(dāng)前流行技術(shù)緊密吻合，例如高頻電路PCB板的設(shè)計中，為優(yōu)化設(shè)計、避免電磁干擾，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生考慮使用現(xiàn)在流行的SMT、再流焊等技術(shù)，優(yōu)先選用貼片封裝，但應(yīng)同時考慮是否具有與之相配的制板、焊接技術(shù)。注重培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，從實際出發(fā)，優(yōu)化設(shè)計方案，達(dá)到最優(yōu)設(shè)計效果。

2.教學(xué)模式的改革。摒棄“先理論、后實踐”的串行教學(xué)模式，每次課以具體的項目任務(wù)或分解的項目任務(wù)為主導(dǎo)，把對理論、技術(shù)的學(xué)習(xí)與實踐訓(xùn)練過程融為一體，課堂教學(xué)少講多練，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

3.考核模式的改革。取消期末一張試卷考試定學(xué)分的方式，對學(xué)生重點考查其對實際項目的分析、設(shè)計和操作動手能力、對各測試項目完成的程度，同時考查評價學(xué)生在過程中表現(xiàn)出的創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力和自學(xué)能力。具體措施為：（1）重新構(gòu)建考核成績的結(jié)構(gòu)。課程考核的總成績由平時成績和期末成績兩部分組成，其中平時成績占70%，期末成績占30%。平時成績由分散在該課程整個學(xué)期過程中的4—6個項目測試組成，期末成績由期末一次綜合項目測試組成。（2）改變考核形式。每次項目測試的成績由操作技能成績和理論成績組成，操作技能成績占80%，通過對項目的設(shè)計完成情況進行評分給出；理論成績占20%，以學(xué)生提交的書面報告為依據(jù)給出。

4.反饋與調(diào)控。每次項目測試都要嚴(yán)格監(jiān)考，根據(jù)學(xué)生的完成情況，現(xiàn)場打分記錄，及時分析，做好信息的反饋與調(diào)控，重點關(guān)注：測試題目的難易程度和范圍是否合適，是否需要在后續(xù)的教學(xué)中加以調(diào)整；是否需要安排時間對已測項目中出現(xiàn)的問題進行輔導(dǎo)講解等，對整個教學(xué)過程進行全面調(diào)控。

三、改革效果

實施“項目驅(qū)動”教學(xué)模式后的教學(xué)效果，通過比較實施“項目驅(qū)動”教學(xué)模式的2015級電信本科班學(xué)生和之前往屆學(xué)生對電子CAD的掌握使用情況，主要反映在：（1）在課堂教學(xué)方面。采用“項目驅(qū)動”教學(xué)模式后，對老師備課的要求提高了，要求每次課的組織都以一個相對獨立、目標(biāo)明確的任務(wù)項目為主導(dǎo)推動，對學(xué)生做專業(yè)項目有明顯幫助，每次課留出足夠的時間給學(xué)生練習(xí)鞏固；課堂氣氛明顯活躍，學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，從做項目的角度入手，主動地提出問題并解決問題，實踐動手能力得到顯著增強。（2）在電子CAD課程設(shè)計中，所有學(xué)生均能按要求自選題目，設(shè)計出完整的電子系統(tǒng)項目工程文件。近半數(shù)的學(xué)生能主動向老師請教、自學(xué)電子工藝中有關(guān)PCB板工藝化學(xué)制板技術(shù)部分并最終制作出電子系統(tǒng)的PCB印制電路板，其中占總數(shù)30%左右的學(xué)生能夠最終焊接調(diào)試成功，實踐動手能力明顯高于往屆學(xué)生。在課余時間，有占到總數(shù)30%左右的學(xué)生表現(xiàn)優(yōu)異，能夠使用CAD軟件技術(shù)自發(fā)地開發(fā)設(shè)計、制作出自己感興趣的電子系統(tǒng)，有的在全國各級別的電子大獎賽中取得很好的名次。

四、結(jié)束語

要完成實現(xiàn)一個電子系統(tǒng)的設(shè)計制作，除了電子CAD技術(shù)知識外，還需要有關(guān)的電子工藝制板技術(shù)方面知識，因此有必要增設(shè)電子工藝課程或相關(guān)課時。在電子CAD課程教學(xué)中，我們使用項目驅(qū)動法進行教學(xué)改革，取得了一些教學(xué)成果。在后續(xù)的教學(xué)改革中，還有待于進一步在理論上深入探討，在實踐中加以總結(jié)改進。

參考文獻(xiàn)：

[1]于洋，王巍.電子線路cad課程教學(xué)改革探討[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2013，15（1）：118-119.

[2]王春蓮.高校“電子CAD”課程教學(xué)改革新途徑[J].自動化與儀器儀表，2013，（1）：172-173.

[3]林明玉，王曉靜.面向PCB設(shè)計人才培養(yǎng)的電子線路cad的教學(xué)研究[J].無線互聯(lián)科技，2015，（20）：105-107.

[4]袁紅星，吳少群.結(jié)合電路設(shè)計的“電子CAD”教學(xué)方法初探[J].中國電力教育，2013，（8）：29-30.

[5]祝加雄.電子工藝與cad教學(xué)改革與實訓(xùn)[J].教育教學(xué)論壇，2016，（31）：100-101.endprint