
摘 要 文章通過探究“電子線路板設計”課程特點,結合高職學生學習狀態,在教學實施過程中運用目標導向教學法展開課程教學。根據“電子線路板設計”課程標準,對教學內容進行重構,各教學內容以完成具體設計實例為目標,根據具體設計實例對總體教學目標進行分解,分解后的教學目標環環相扣,由簡單到復雜,從具體到抽象,逐級深入。目標導向教學法使學生明白每節課具體的任務是什么,自己要完成何種任務,目標明確,根據設計步驟一步步進行。實踐證明,目標導向教學法可有效激發學生的學習興趣,提高學生的課堂參與度,降低學生的畏難情緒,教學效果得到明顯改善。
關鍵詞 目標導向教學法;電子線路板設計;設計方案
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2024.20.044
Application of Goal-oriented Teaching Method in the Teaching of
Electronic Circuit Board Design
LI Pan
(Advanced Vocational Technical College, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 200437;
Shanghai Technician School, Shanghai 200437)
Abstract By exploring the characteristics of the course "Electronic Circuit Board Design" and combining it with the learning status of vocational college students in our college, the goal oriented teaching method is applied in the teaching implementation process to develop the teaching of this course. According to the curriculum standards of "Electronic Circuit Board Design", the teaching content is restructured. Each teaching content aims to complete specific design examples, and the overall teaching objectives are decomposed based on specific design examples. The decomposed teaching objectives are interconnected, from simple to complex, from concrete to abstract, and gradually deepened. The goal oriented teaching method enables students to understand the specific tasks of each class, what tasks they need to complete, with clear goals, and to follow the design steps step by step. Practice has proven that using goal oriented teaching method can effectively stimulate students' interest in learning, improve their classroom participation, reduce their fear of difficulties, and significantly improve teaching effectiveness.
Keywords goal-oriented teaching method; electronic circuit board design; design scheme
1 課程特點及學生學習現狀分析
“電子線路板設計”是應用電子技術專業的專業必修課程,也是應用電子技術專業的專業核心課程。依照課程大綱,該課程的先修課程為“電工技術”“電子技術”,后續課程為“單片機技術”“嵌入式系統”,是理論性和實踐性都很強的一門課程,對教師的教學能力和學生的學習能力都有比較高的要求。
本課程的主要內容為電路原理圖和印制電路板的設計、電路元件庫和封裝庫的設計、輸出加工制造文件等。本課程的教學目標為通過本課程的學習,使學生掌握電子線路CAD方面的基本理論和基本技能,具備使用Altium Designer電路設計軟件繪制電路原理圖、進行印刷電路板設計制作的能力;能夠培養從局部到整體的綜合分析能力,為今后解決生產實際問題和職業生涯發展奠定基礎。
在傳統的“電子線路板設計”課程教學中,基本是讓學生聽講,理論教學占據大量課時,學生只是機械地按照教師的要求進行各個器件的繪制,甚至有的學生都不知道最終要設計一個什么樣的電路,這個電路有何用,用在哪些實際的電子產品當中,不會檢查原理圖設計中出現的錯誤,也不知道如何修改這個錯誤。學生的學習沒有目標,沒有動力,學習效果較差的現狀亟待解決。
2 目標導向教學法的提出
基于以上教學現狀,為了提高教學質量,課程組在教學中大膽提出并嘗試使用目標導向教學法。美國著名教育學家、心理學家布盧姆提出:有效的教學始于準確地知道希望達到的目標是什么。在授課之前,精準的課程定位和合理的課程安排有助于學生在學習中形成良好的學習習慣,提高學生的學習積極性[1]。
目標導向教學法是指在每次課程開始之前明確學習目標和任務,教師引導學生通過主動探究的形式進行學習,最終實現教學目標,完成教學任務。師生共同制定相應的獎懲機制,并嚴格按照該機制實施。在教學過程中,如果教師能夠以教學目標為基礎,開展優質教學活動,那么就可以激發學生的學習積極性,鼓勵學生實現教學目標,不斷地發展。
從目標導向教學法的具體特點來看,其具備可行性、實用性、合理性、完善性和實效性,能夠滿足學生的心理需求,提升學生的學習效率。在教學過程中,教師需要與學生進行合理的互動,確保教學目標的實現[2]。
3 目標導向教學法的實施
基于目標導向教學法的課程設計應當突出以教師為引導,以學生為主體的思想,注重培養學生的綜合職業能力[3],充分體現行動目標導向“工學結合”的思想。目標導向教學法在“電子線路板設計”課程中的具體實施如下。
3.1 重構教學內容
根據應用電子技術專業人才培養方案和“電子線路板設計”課程教學大綱要求,課程組對“電子線路板設計”課程的教學內容進行重構。課程內容選擇具有實際應用意義的典型實例,囊括Altium Designer軟件的基本應用、集成庫設計、原理圖設計、PCB板設計、輸出各種裝配和制造文件等主要內容,每個項目又由多個任務組成,包括相關理論知識學習、電路原理圖和印制電路板的設計、電路元件庫和封裝庫的設計、基本電路仿真等內容,從而建立目標導向教學框架[4]。通過學習,學生能夠將之前所學的理論和實踐知識融會貫通,對電子產品設計與制作有較全面的了解,對今后走上工作崗位會有較大的幫助。“電子線路板設計”具體教學項目和教學任務如表1所示。
下面以“項目3 自制原理圖元器件庫設計”中的“任務3-1: 四位一體數碼管繪制”為例,詳細講解目標導向教學法在“電子線路板設計”課程中的具體應用。
3.2 制定教學目標
根據課程教學內容,結合目標導向教學法,制訂 “四位一體數碼管繪制”任務教學目標如下。
知識目標:①學會原理圖圖紙尺寸設置;②掌握原理圖圖紙參數的設置,元器件的查詢與調用;③元器件的放置、屬性修改,以及電路的連接方法。
技能目標:①會設置原理圖編輯環境;②會使用原理圖基本設計工具;③能夠進行簡單原理圖的繪制。
素養目標:①學會分析對比,將所學知識前后聯系,融會貫通;②培養發現問題、分析問題、解決問題的能力;③培養強烈的團隊合作意識。
3.3 開展教學過程
3.3.1 課前
觀看視頻,學習四位一體數碼管元件符號繪制步驟;回顧原理圖圖紙參數的設置、元器件的放置、屬性修改,以及電路的連接方法;完成預習和復習測試。
3.3.2 課中
教學導入。教師總結簡單元器件原理圖符號的繪制,學生思考如何進行原理圖符號繪制圖紙參數的設置,思考元器件的放置、屬性修改。
教學實施。①教師給出創建四位一體數碼管元件符號的任務,拋磚引玉,激發學生創造性思維。②演示四位一體數碼管原理圖符號繪制。結合微視頻,重點講解四位一體數碼管原理圖符號繪制,上課期間充分利用網絡教學平臺和移動終端軟件進行簽到、選人、搶答、投票、分組等教學活動,豐富教學手段和教學方法,激發學生學習興趣。 ③學生用AD軟件進行元件符號繪制。學會了四位一體數碼管原理圖符號繪制的相關知識和步驟,學生就不會感到無從下手。
教學考核。教學考核不是以項目最終完成情況來確定學生的課程成績,而是注重過程考核[5]。教師需制訂詳細的考核標準,同時還加入團隊合作、職業素養等方面的內容,對學生進行全方位的考核。在教學過程中,教師要注意觀察學生的表現并做好記錄,比如:團隊成員之間是否相互幫助,共同完成項目任務;所有資料是否都按要求保存整理;是否能按時打卡每項任務;是否能在基本功能基礎上有自己創新的想法并努力去實現,等等。
借助網絡教學平臺,對考核項目進行設定和權重分配,網絡教學平臺自動統計,學生可以隨時查看成績,進行查漏補缺。這樣可以及時發現學生學習過程和教師教學過程中存在的問題,有利于形成教與學的閉環反饋,促進教學效果的提升。
3.3.3 課后
教師通過網絡平臺布置作業,學生完成作業并提交,完成章節測驗,在討論區討論學習。教師向學生推送其他電子線路板設計相關課程資源,供學生學習參考。同時將對電子線路板設計感興趣又學有余力的學生組織起來,組成創新團隊,繼續深入學習電子線路板設計相關知識,為技能競賽、創新創業競賽儲備人才,為企業培養更優秀的技術人才。
4 教學反思
“電子線路板設計”課程的教學,充分利用了目標導向教學法,每個項目、每個任務都有明確的目標,學生能夠知道自己究竟在學什么,學完之后可以做什么。有了目標,學生的學習興趣更濃,學習積極性更高。
“電子線路板設計”課程的教學內容經過精心挑選,在符合課程標準要求的前提下,以更貼近學生生活、更實用的項目為載體,有利于發揮目標導向教學法的優勢,讓學生不再覺得所學知識枯燥乏味、毫無用處,拉近了學生與電子線路板知識的距離,激發了學生對知識的渴望和探索欲望。
“電子線路板設計”課程的教學環節完整,包括課前、課中、課后部分,對于一些概念性的知識,學生可以通過預習自行掌握,課上教師簡單講解,強調重點。新課內容的講解條理清楚,詳略得當,重點、難點突出。課后作業全面,達到知識鞏固的目的。教學過程中各種考核指標也體現了目標導向教學法的優勢,學生能夠明確哪項工作對應哪項考核,目標明確,心中有數。
5 結語
本文以“四位一體數碼管原理圖符號繪制”為例,詳細介紹了目標導向教學法在“電子線路板設計”課程中的實施過程。每個項目、每個任務、每個環節都有明確的目標,通過這樣的學習,使得學生對用電子線路板設計過程有了較深入的了解,學生在學習知識、鍛煉技能的同時,還提高了團隊協作等相關職業素養,對今后走上工作崗位有較大幫助。
參考文獻
[1] 李關華.目標導向教學法在單片機技術教學中的應用研究[J].科教導刊,2023(5):83-85.
[2] 謝曉丹.目標導向教學法在Y中職學校《基礎會計》課堂中的應用[D].昆明:云南師范大學,2022.
[3] 羅天雨,王遨宇,張鴻宇.基于目標的問題導向教學法探討[J].廣東化工,2020,47(21):219-220.
[4] 石曉芳.以目標為導向的多樣性評價[J].中小學教材教學,2019(8):30-34.
[5] 晏成亮.關于目標導向教學法在高等職業教育英語教學中的應用[J].智庫時代,2019(39):175,177.