“互联网+”背景下“电子线路CAD”线上教学实践与探索

朱 娟

(湖北文理学院，湖北 襄阳 441053)

0 引言

大疫当前，为做到“停课不停学、停课不停教”，全力打赢“教学抗疫战”，全国的高校教师开始探索各种“线上教学实战”[1]。为了保证教学质量、凸显教学效果，需要我们针对不同的课程开展不同方式的线上教学设计，“有准备、有变化、有互动、想办法”是打赢这场教学抗疫战的制胜法宝。

1 “电子线路CAD”的课程特点

“电子线路CAD”即利用计算机辅助电子线路设计，它是一门综合性、操作性、应用性很强的课程，18个理论学时，18个实验学时，主要目标是培养学生利用Protel DXP 2004软件来设计电路原理图以及印刷电路板(PCB)图，掌握利用计算机辅助进行电子线路设计的方法和技巧。该课程线下授课采用项目驱动式和案例式教学方法授课，然而，面对疫情期间只能通过线上授课的情况，以上教学方法都无法顺利实施，为了获得良好的线上教学效果，该课程的教学观点、教学思路、教学设计都要作相应调整，从学生的学情、“金课”的打造、新工科的建设为出发点，制定适于本专业学生发展的教学方案。

2 转变教学观点

线上教学是大势所趋，教师应积极做出应对策略，针对学生的惰性、互联网的诱惑性，教师的线上教学观点需要在“教”与“学”中做一场大的转变。

2.1 “教”不仅仅是书本知识的迁移

线上教学开展以来，学生背景、学科发展、学习方法、获知途径都在变，因此线上的“教”更需要“变”，老师的课堂中必须有学生无法通过自学汲取的养分，才会提升课堂的吸引力与关注度；教师的“教”不是把知识点搬运给学生，而是让学生看到并渴望彼岸的知识点，然后帮学生架起桥梁。

2.2 “学”不仅仅是学生的任务

面对信息化技术的快速发展，教师需在拓宽知识层面、提升教学方法、立德树人等方面深入研究，充分解析疫情期间大学生的心理特点和行为模式，积极主动参加各大教学平台举办的“线上教学能力提升培训班”，努力探索符合新时代大学生乐于接受的教学设计、教学方法和教学手段。

3 调整教学内容

学生要想设计出性能良好、外观合理的电路板，除了掌握利用计算机辅助绘图的方法和技巧外,更重要的还需要有相关PCB电路设计的知识做支撑，比如信号完整性分析、电磁兼容、阻抗匹配、时延匹配等，这就需要先修课程“电路分析”“数字电路技术”“模拟电路技术”的知识，线上教学可利用互联网平台的优越性，引导学生进行知识扩充，内容包括电子线路CAD绘图工具的演进及其特点、原理图绘制常见错误及其解决办法、PCB布局布线规则及其技巧、常见PCB设计案例分析等。

4 完善教学设计

线上教学包括课程建设和班级管理，经过多次测试对比后，本课程选择“超星平台精品在线开放课程+学习通+QQ群直播”混合式线上教学模式[2]，充分发挥各平台优势，灵活运用，让教学互动更深入、学习体验更完美。

4.1 课前准备

课前准备包括硬件软件准备、教学心态调整、教学软件熟悉、教学内容完善、教学方案构思等。教师应熟悉超星平台的教学资源管理界面，熟悉学习通学生管理功能和课堂教学等功能，导入学生名单，设置任务节点；根据新调整的教学内容，丰富任务节点，包括章节知识点导学、电子教材、教学课件、教学视频、拓展阅读、拓展视频及本章作业或测验；设置调查问卷，了解学生情况，根据问卷结果，兼顾客观条件和学生心理精心进行教学方案设计，确定课前需要向学生明确的教学内容、学习要求和学习进度；确定课中需要实施的教学环节，根据内容不同选择直播、答疑、讨论等不同形式；确定课后线上讨论、线上作业等内容。

4.2 教学实施过程

为了更好地了解学生情况，有的放矢开展教学，开课前通过QQ问卷星做了调查，调查内容包括是否有电脑、是否有网络、是否会安装软件、对线上教学有何想法等，有120名学生提交了问卷，调查结果显示，绝大多数学生有电脑，且配置较好，满足protel DXP或Altium Designer的安装条件，对于少数无电脑学生，教师需一对一沟通，缓解心理负担，制定其他学习方案；大多数学生家安装有20 M以上宽带，支持任何网上教学活动，小部分学生只能靠4G流量包，考虑到学生经济问题，授课不能长时间采用直播方式；有一部分学生对软件安装不熟练甚至不会，所以不仅要给学生发软件安装包，还要发一份详细的安装教程[3]。

针对调查中学生们条件和需求，在开课期间，尝试了“学生自主学习，线上互动讨论，多元化考评”的教学设计，如图1所示。

图1 学生主导型教学设计

4.2.1 课前10分钟，“思政”“导学”两不误

课前的10分钟由思政主题切入，弘扬爱国主义精神，增强中国特色社会主义“四个自信”教育，引导学生树报国志，怀报国情。学生身心受到洗礼后，课程由案例式导入，如讲原理图绘制时可由“模拟电子线路”的放大电路、“数字电子线路中的”编码/译码电路、“嵌入式系统设计”中的单片机最小系统电路引入，引导学生建立课程之间的关联。

4.2.2 课中组团进行技能PK，互帮互助、互学互评

本次课前需提前发布教学内容、学习要求和学习进度，课堂上在学习通平台上利用“分组”功能将本班学生分成若干组。课表时间里，学生先领取本节课任务，如绘制一张“模数转换电路原理图”，规定在30 min内完成，同时“评价设置”里可进行多元化的评价权重设置，包括教师评价、组内互评、组间互评和自评等选项，评分最高的一组便获得了本次课的经验分享机会，老师可以将一组同学绘制的作品通过屏幕分享的方式展现给大家，让同学们讲述自己在操作过程中遇到的问题以及解决方法，同时尽可能多的去找其他同学图上的错误，并发起“找茬小奖励”的活动来调动充分调动学生积极性。

4.2.3 课后总结、布置考核作业

每次课结束后，老师需将本堂课表现优秀同学的作品及分数公布出来，让每个学生查漏补缺、不断完善。同时布置本章线上作业，客观题主要考核学生对DXP环境的掌握情况，主观题考核学生的电路的认识理解、原理图绘制、PCB图绘制的综合能力。

4.2.4 教学反思

老师可以利用“学习通”平台的“问卷”功能及时了解学生想法，针对学生的意见和建议做好教学反思，灵活调整教学方法，保证教学质量，提升教学效果，让“停课不停学”落到实处。

4.3 考核评价

本课程的总评成绩分为3部分，平时成绩(30%)、实验成绩(20%)、期末成绩(50%)，其中平时成绩主要包括观看视频(40%)、 章节作业(15%)、课外讨论(10%)、章节测试(20%)、PBL小组活动(15%)；实验成绩由实验报告(50%)、实际操作(50%)综合评分；期末成绩可利用学习通平台的考试功能进行线上题库随机抽题考核。

5 结语

线上教学是疫情期间的新教学手段，需要教师投入更多的时间和精力，尽管初期可能会遇到各种困难，但如果能充分利用互联网的优势、发挥教师“教书育人”赤城之心，定能让线上教学精彩纷呈。到校延期，教学不延期，停课不停学，在严峻的疫情面前，我们需以坚定的信念，稳步有序开展教学工作，助力抗疫防控攻坚战。