“电子CAD”课程应用项目教学法的研究*

李 林

（江西师范高等专科学校，江西 鹰潭 335000）

“电子CAD”是高等职业院校物联网类和电气类等专业的重要核心专业课。高等职业院校物联网类和电气类专业学生要成为技术技能型和应用型人才，必须具备有关的数字电路与模拟电路的理论知识以及“电子CAD”课程相关的理论知识和实际应用的能力[1]。传统的“电子CAD”课程教学模式，只是简单地向学生讲授“电子CAD”软件的相关操作，而对“电子CAD”技术在实际项目中的具体应用讲解得较少，即使有些高校在教学过程中引入了项目，但是所采用的项目也比较陈旧[2-4]。

1 “电子CAD”课程

“电子CAD”是高职院校物联网应用技术、应用电子技术等专业的一门重要的专业核心课程，是一门综合实践性很强、与实际生产紧密结合的课程。该课程要求学生学习相应的理论，通过绘制电路原理图、对电路进行模拟仿真、焊接和调试电路板等实践，掌握“电子CAD”课程的理论知识和软件的操作流程，还要求学生能够自主学习、互相合作与探讨“电子CAD”的实际应用[5-6]。在传统的“电子CAD”课程教学过程中，课程设置包含了两部分，理论教学和实践教学，通常理论教学和实践教学是完全分离的。实践教学是在完成所有的理论教学之后，在单独的实践周或实践学期进行，在实践的过程中，由于知识点较为分散，学生不知道如何去运用这些知识点，导致实践学习的过程非常盲目[2]，其最终结果就是学生学习之后的综合应用能力不高，缺少独立分析和解决问题的能力，缺乏职业行为能力。

2 项目教学法的内涵

项目教学法就是教师在进行教学任务前，将教学任务划分成单个项目，然后由教师和学生通过共同的努力实施并完成教学项目的一种教学形式[7-8]。这种教学形式以培养学生自主学习能力和协作能力为目标，并且能够充分调动学生的主动性和构建性。教师在教学实施之前，根据教学内容和学生实际，对课程体系构架和内容进行合理的组织，设计教学所要完成的项目[9]。先由任课教师分解项目，然后由学生分组完成项目内容，最后对项目完成后的成果进行展示。学生在项目实践的过程中，如果遇到问题，教师应及时帮助学生解惑，指导学生逐步完成整个项目。在项目实践过程中，要求学生掌握课程中的各个知识点并完成技能目标，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。在项目化教学的过程中，通过解决一些现实生活中的实际问题，让每个学生都完全参与到项目的实践过程中，体验项目完成过程中的艰辛和乐趣，在实践过程中学习知识、掌握技能。

3 项目教学法应注意事项

与传统的教学方法相比，项目教学法强调学生是知识学习的主体，是自身知识体系的构建者。要求以项目内容代替教材，以学生自主学习代替传统的课堂理论教学，以学生为中心代替以教师为中心，教师在教学过程中只是起到指导和引导作用[10-11]。因此，在“电子CAD”进行项目化教学时，需要注意以下几点。

3.1 项目的选取

项目教学法的整个教学过程都必须以实际的项目来贯穿，教师在选取项目内容的时候需根据学生的基础和特点，选取难度适中、切合学生实际能力、能够调动学生积极性的项目。在项目任务设计的时候，要以教材的知识点为主线，以教学大纲和人才培养方案为依托，充分考虑到前后知识点的联系，根据学生的个体差异，设计任务内容要有深有浅，有难有易，确保项目的顺利实施。

3.2 以学生为中心

在整个教学的过程中，学生是项目实施的主体，教师只是整个教学过程的促进者和指导者，只负责整个教学计划的设计和组织安排。在具体的教学实施中，教师需要对新知识进行讲解并对项目的实施进行正确引导，充分调动学生的积极性，激发学生的创新意识。在学生遇到困难时，教师应该结合学生的实际情况，及时提供具有启发性的指导建议，让学生可以根据指导进行自我反馈和调整，发现自己的不足，提高自身技能，锻炼创新思维和创新意识，确保教学目标的完成。

3.3 学习环境和学习资源的建设

在教学实施的过程中，教师应充分调动学生自主学习和互相学习的积极性，通过设置项目兴趣小组，鼓励学生就项目实施的内容、项目实施的方法、遇到的问题及解决思路等方面进行积极探讨，营造一个良好的学习氛围。此外，教师可以利用现代多媒体和互联网技术，结合学生的学情，建设多种教学资源，让学生可以对自己的学习进度进行合理的安排，同时层次和基础不同的学生也可以根据自己的需求对学习内容进行相应的选择。

3.4 考核机制的完善

项目教学法能否顺利实施在很大程度上取决于教师能否对教学任务进行合理安排，对教学目标能否正确制定，在实施的过程中能否充分调动学生的积极性，组织学生按照计划完成相应的教学任务。因此，教师在教学设计的时候应该对知识点和学生小组进行合理分配，同时需要一套合理、全面、客观的考核方案对项目教学法的最终成果进行检验。这套考核方案不仅需要对学生的项目实施情况进行考核，还需要对教师的项目教学法的教学质量、资源库的建设和各种教学环节的设置等方面进行全方位的考核。

4 “电子CAD”课程教学中项目教学法的实施过程

4.1 项目确定

项目的选取和确定是项目教学法顺利开展的前提，也是项目教学法的重点。项目的选取应以学生的学情为前提，以教学内容和教学大纲为依据，以实际工程项目为材料，尽量选取学生所熟知的行业。此外，学生在学习的时候具有一定的目的性，对于那些枯燥乏味的理论知识或者抽象难以理解的内容缺乏学习的积极性，但对于那些较为实用的、易于动手操作的内容则表现为很强的学习兴趣和欲望。因此，要选取那些能够调动学生积极性的、贴合实际生产的项目，使学生能够认识到所学知识在日后的工作中具有非常重要的价值。在“电子CAD”课程的教学中，本课题选取单片机应用技术课程中的“单片机电路”作为本课程的总项目。

4.2 项目任务分解和计划制定

项目任务的分解和制定在后续项目实施的过程中起着至关重要的作用。教师应该根据课堂教学的进度和学生能力水平的高低，将一个大项目分解成若干个小项目，并且把所需要学习的知识点巧妙地设计在项目当中。在难易程度和工作量的安排上，使学生可以利用现有的基础知识在规定的时间内完成项目，达到学习和理解学科知识、掌握学科技能的目的。此外，还可以为学习能力强的同学提供更多自主学习的机会和发挥创新意识的空间。项目任务精巧地分解和设计可以充分调动学生学习的积极性，在项目的实施过程中能够获得良好的教学效果。在确定项目以后，应由教师在课前进行详细的任务分解和规划，采用由浅入深、循序渐进的原则来制定具体的项目实施计划。例如，“单片机电路”项目的实施过程从电路设计准备、电路原理图绘制、元器件绘制和封装、元件库的创建、PCB板图的设计和后续处理到PCB板的加工，其中每一个环节都是环环相扣的，而且都有具体的任务目标和技能与之对应，从而构成了一个完整的项目工作流程。

4.3 以学生为中心、教师为辅助实施项目

项目实施是项目教学法应用的关键环节，应加强项目实施的过程管理。小组合作是项目教学法中最基本最常见的组织形式。在布置完学习任务以后，教师首先要对项目的内容做好讲解工作，让学生了解项目教学的意义、完成项目任务所需的技术和方法等。此前，教师自身应对项目做到全面了解，最好是自己在教学之前完成过该项目，对项目实施过程中可能遇到的问题能够做到心中有数，以便能够更好地指导学生。在介绍项目的同时，可以向学生展示该项目完成后的成果，以此来调动学生的积极性并激发学生学习的欲望。在介绍完项目后，教师对学生进行合理的分组，明确各自的分工，指导学生明确自己的目标、任务和责任，培养学生团队合作精神。在项目开展前，教师可以先绘制好“单片机电路”的原理图和PCB板图，制作和加工一块完整的单片机电路板实物展示给学生看，让学生对项目最终要完成的作品有所了解。根据学生的学情，将学生分成3~5人一组共同合作完成该项目，选用一个组长负责统筹和协调，然后根据每个组员的能力进行相应分工，要求每个组员都需要明确自己的工作，遇到问题可以在小组内部进行讨论、学习。学生在项目实施的过程中需要牢记团队合作精神并注重工作效率，认真记录项目实施过程的每一个步骤，最终整理撰写成项目报告。在此过程中，教师需要时刻关注学生项目完成的实际情况，及时指导、督促学生完成项目任务。

4.4 项目成果展示和评价

项目成果展示和教学成果评价是项目化教学中每个项目完成之后不可或缺的一部分。开展教学成果评估主要是对项目所取得的结果进行评价，师生之间通过相互交流分析复盘项目实施过程中遇到的问题及对应的解决办法，指出所取得成果的不足之处，并说明理由。评价主要包括学生评价和教师评价两部分。当学生独立自主完成项目时，由于自身知识体系结构的不完善，可能会存在一些问题，这就要求教师在项目实施的过程中进行相应的交流、分析和指导。在项目完成以后，教师要及时对学生的项目完成情况、项目成果进行评估和反馈。对学生取得的成果要及时表扬和鼓励，以激发学生的学习兴趣，增强学生的自信，使学生处于一种良好的学习环境下，完善自身的知识结构体系，不断取得进步。此外，教师还应当引导学生对照项目内容总结自己的项目进展情况，梳理遇到的问题并思考解决方法，引导学生之间互相评价，促进学生之间互相学习和交流，取长补短。在对“单片机电路图的绘制”项目评估时，选择学生中具有代表性的、比较容易出错的地方进行详细的讲解，比如PCB图中的元件布局、焊盘大小、走线粗线与布线方向等，然后总结，进一步强化学生的学习效果。

5 项目教学法实施过程中出现的问题

首先，项目教学法增加了教师工作量，要求教师具有较高的理论知识和项目实践操作能力。教师需要在众多的项目中选取适合于学生学情且难度适中的、易于调动学生积极性的项目，然后再对项目内容以教学知识为主线进行分解，并将知识点按照难易程度进行合理的组织，有序地嵌入到每一个项目中。其次，高职院校学生文化功底较弱且参差不齐，自学能力较差，导致在项目教学过程中，学生在自主学习和项目任务完成等方面具有一定的困难。最后，对完成项目教学所需要的实验设备也提出了一定的要求。

6 结语

通过在“电子CAD”课程中应用项目教学法，教学内容更加贴近生活，符合实际应用，充分挖掘了学生的创新潜能，使得学生不仅掌握了“电子CAD”软件的基本操作技能和电路设计分析的能力，还提高了分析解决问题的能力，培养了创新思维。此外，学生也由以前的被迫式学习转变为主动式学习，并且在学习的过程中养成了自主学习和互相协作的习惯，为今后的学习和工作奠定了坚实的基础。