计算机辅助电路设计教学方法研究与实践

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  Protel99SE是基于Windows环境的电路板设计软件,是目前国内最流行的通用电子设计自动化软件。Protel99SE是一门实践性比较强的课程,在学习使用它设计PCB板时容易出现很多问题,如果不能解决这些问题,设计工作就难以顺利进行。因此如何在教学中让学生熟练地掌握Protel99SE,是值得我们探讨的问题。
  一、传统Protel教学方法的不足
  学习Protel的关键在于灵活掌握每一个工作环境的使用。Protel的每一个工作环境差异较大,但却又相互联系,而且涉及电子专业知识较多,不易掌握。传统的教学方法是按照教材的顺序,老师每节课讲解几个知识点,然后让学生在计算机上练习,完成一个单元的教学内容后,再进行综合练习,做一两个实例。老师教得枯燥,学生学得无聊,根本达不到良好的教学效果。这样的教学,知识点的讲解与练习都是单独进行的,没有及时与整体设计相结合,学生往往当时能听懂、会操作,但到真正完整地完成一个设计时,却不能根据实际条件灵活运用已学过的知识,有的甚至学了后面忘了前面。教师由于讲课时没有结合实例,学生听课的积极性不高,练习时也缺少兴趣,教学效果不理想,因此改革教学方法势在必行。
  二、Protel教学方法的研究与实践
  按照职业活动导向的原则,实施一体化教学,突出提高学生的过程能力,通过项目教学法,以任务驱动学习过程与工作过程相结合,提高学生的学习兴趣,“做中学”“做中教”,提高教学效果,达到“教学相长”的目的。
  1.项目教学法在Protel教学中的应用
  项目教学法打破以理论为中心的传统教学模式,通过精选出若干设计项目为中心,每个项目按设计任务顺序进行一体化教学,在每一个电路任务中贯穿相应的知识点,把学习的重点放在具体任务上,就是“做中学”。个别命令的使用尽量不单独讲解和单独练习,而是把要学习的“命令”融入到具体项目和任务中来讲解。整个教学过程强调“做”,“做中学,做中教,教学相长”。
  2.以任务驱动教学,在工作过程中学习
  在项目教学的基础上,教师结合学生的特点,把项目分解为不同的学习任务。每一个任务的确立都根据学生现有知识状况,教学内容的统筹安排而定。做好本任务实施准备工作后,学生从准备的资料中找出作图依据和方法,然后开始实施,边操作边学习,这样更能使学生拥有学习的主动权,更能够得到成功的体验,那怕是不能全部完成这一任务,他也能更加注意教师的示范与讲解,注意查找自己存在的问题。在实施过程中教师加强巡回指导,结合实际情况,引导学生分析任务,并提出问题,最后根据提出的问题及时演示操作的方法,讲授新的知识,并对学生的成果进行多层次的评价(个人评价、互评、教师评价),指出PCB作图的关键。在这个OTPAE(目标—任务—准备—实施—评价)过程中,把学生引导到了课堂的主体地位,教师扮演着课堂的组织者、指导者的角色,使學生在学习过程中有目标、有任务、有实施。
  3.构建Protel网络学习平台
  当把学生引导到课堂教学的主体地位时,学生会在实践中遇到很多问题和疑惑,教师就需要及时解决问题。在教学过程中,笔者发现有的学生在课堂上遇到问题不习惯问老师;教师在面对众多同学的时候不能做到一一解答,对于解答疑问,45分钟的时间显得很短;再者学生在课后有问题想请教老师,也可能由于不善沟通或是时间紧的原因未必能找到机会,如此一来就给学生的学习主动性带来了一定的障碍。借助信息技术的力量与课程教学进行有效的整合,利用现代教育技术和网络技术,为学生设计灵活、快速、便捷、广泛和开放的学习途径,建设“Protel学习QQ群”把学习Protel课程的相关注意事项、学习技巧、完成的一些项目及一些操作的演示课件放到网上,学生遇到问题可以随时进行查阅或者在网上发帖讨论,同时,教师对学生在网络上提出的具有代表性的问题在课堂上进行讲解与演示。
  4.多元化课程评价方式
  在完成每个项目后,进行一次学生作品展示,在展示中由教师组织对学生作品进行评价,评选出优秀作品并指出一些作品存在的不足,并且对所评出的优秀作品的作者给予相应奖励,以此来激励、鼓舞和帮助学生。另外,要求学生在完成项目的过程中把遇到的问题及解决方法进行记录,在学期中间和结束时,采取学生自评、第三者评价的方式来促进学生认真学习。
  通过对Protel教学方法的研究与实践,笔者认为课程改革是一项系统工程,环环相扣。项目的设计、教学内容的选择是提高学生学习兴趣的前提,教学环境与教学方法在学生学习过程中发挥着教育和引导的作用,多元化课程评价方式是提高学生学习效果的有效促进手段。
  (作者单位:淄博市技师学院)
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