摘 要 文章通过探究“电子线路板设计”课程特点,结合高职学生学习状态,在教学实施过程中运用目标导向教学法展开课程教学。根据“电子线路板设计”课程标准,对教学内容进行重构,各教学内容以完成具体设计实例为目标,根据具体设计实例对总体教学目标进行分解,分解后的教学目标环环相扣,由简单到复杂,从具体到抽象,逐级深入。目标导向教学法使学生明白每节课具体的任务是什么,自己要完成何种任务,目标明确,根据设计步骤一步步进行。实践证明,目标导向教学法可有效激发学生的学习兴趣,提高学生的课堂参与度,降低学生的畏难情绪,教学效果得到明显改善。
关键词 目标导向教学法;电子线路板设计;设计方案
中图分类号:G424 文献标识码: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 课程特点及学生学习现状分析
“电子线路板设计”是应用电子技术专业的专业必修课程,也是应用电子技术专业的专业核心课程。依照课程大纲,该课程的先修课程为“电工技术”“电子技术”,后续课程为“单片机技术”“嵌入式系统”,是理论性和实践性都很强的一门课程,对教师的教学能力和学生的学习能力都有比较高的要求。
本课程的主要内容为电路原理图和印制电路板的设计、电路元件库和封装库的设计、输出加工制造文件等。本课程的教学目标为通过本课程的学习,使学生掌握电子线路CAD方面的基本理论和基本技能,具备使用Altium Designer电路设计软件绘制电路原理图、进行印刷电路板设计制作的能力;能够培养从局部到整体的综合分析能力,为今后解决生产实际问题和职业生涯发展奠定基础。
在传统的“电子线路板设计”课程教学中,基本是让学生听讲,理论教学占据大量课时,学生只是机械地按照教师的要求进行各个器件的绘制,甚至有的学生都不知道最终要设计一个什么样的电路,这个电路有何用,用在哪些实际的电子产品当中,不会检查原理图设计中出现的错误,也不知道如何修改这个错误。学生的学习没有目标,没有动力,学习效果较差的现状亟待解决。
2 目标导向教学法的提出
基于以上教学现状,为了提高教学质量,课程组在教学中大胆提出并尝试使用目标导向教学法。美国著名教育学家、心理学家布卢姆提出:有效的教学始于准确地知道希望达到的目标是什么。在授课之前,精准的课程定位和合理的课程安排有助于学生在学习中形成良好的学习习惯,提高学生的学习积极性[1]。
目标导向教学法是指在每次课程开始之前明确学习目标和任务,教师引导学生通过主动探究的形式进行学习,最终实现教学目标,完成教学任务。师生共同制定相应的奖惩机制,并严格按照该机制实施。在教学过程中,如果教师能够以教学目标为基础,开展优质教学活动,那么就可以激发学生的学习积极性,鼓励学生实现教学目标,不断地发展。
从目标导向教学法的具体特点来看,其具备可行性、实用性、合理性、完善性和实效性,能够满足学生的心理需求,提升学生的学习效率。在教学过程中,教师需要与学生进行合理的互动,确保教学目标的实现[2]。
3 目标导向教学法的实施
基于目标导向教学法的课程设计应当突出以教师为引导,以学生为主体的思想,注重培养学生的综合职业能力[3],充分体现行动目标导向“工学结合”的思想。目标导向教学法在“电子线路板设计”课程中的具体实施如下。
3.1 重构教学内容
根据应用电子技术专业人才培养方案和“电子线路板设计”课程教学大纲要求,课程组对“电子线路板设计”课程的教学内容进行重构。课程内容选择具有实际应用意义的典型实例,囊括Altium Designer软件的基本应用、集成库设计、原理图设计、PCB板设计、输出各种装配和制造文件等主要内容,每个项目又由多个任务组成,包括相关理论知识学习、电路原理图和印制电路板的设计、电路元件库和封装库的设计、基本电路仿真等内容,从而建立目标导向教学框架[4]。通过学习,学生能够将之前所学的理论和实践知识融会贯通,对电子产品设计与制作有较全面的了解,对今后走上工作岗位会有较大的帮助。“电子线路板设计”具体教学项目和教学任务如表1所示。
下面以“项目3 自制原理图元器件库设计”中的“任务3-1: 四位一体数码管绘制”为例,详细讲解目标导向教学法在“电子线路板设计”课程中的具体应用。
3.2 制定教学目标
根据课程教学内容,结合目标导向教学法,制订 “四位一体数码管绘制”任务教学目标如下。
知识目标:①学会原理图图纸尺寸设置;②掌握原理图图纸参数的设置,元器件的查询与调用;③元器件的放置、属性修改,以及电路的连接方法。
技能目标:①会设置原理图编辑环境;②会使用原理图基本设计工具;③能够进行简单原理图的绘制。
素养目标:①学会分析对比,将所学知识前后联系,融会贯通;②培养发现问题、分析问题、解决问题的能力;③培养强烈的团队合作意识。
3.3 开展教学过程
3.3.1 课前
观看视频,学习四位一体数码管元件符号绘制步骤;回顾原理图图纸参数的设置、元器件的放置、属性修改,以及电路的连接方法;完成预习和复习测试。
3.3.2 课中
教学导入。教师总结简单元器件原理图符号的绘制,学生思考如何进行原理图符号绘制图纸参数的设置,思考元器件的放置、属性修改。
教学实施。①教师给出创建四位一体数码管元件符号的任务,抛砖引玉,激发学生创造性思维。②演示四位一体数码管原理图符号绘制。结合微视频,重点讲解四位一体数码管原理图符号绘制,上课期间充分利用网络教学平台和移动终端软件进行签到、选人、抢答、投票、分组等教学活动,丰富教学手段和教学方法,激发学生学习兴趣。 ③学生用AD软件进行元件符号绘制。学会了四位一体数码管原理图符号绘制的相关知识和步骤,学生就不会感到无从下手。
教学考核。教学考核不是以项目最终完成情况来确定学生的课程成绩,而是注重过程考核[5]。教师需制订详细的考核标准,同时还加入团队合作、职业素养等方面的内容,对学生进行全方位的考核。在教学过程中,教师要注意观察学生的表现并做好记录,比如:团队成员之间是否相互帮助,共同完成项目任务;所有资料是否都按要求保存整理;是否能按时打卡每项任务;是否能在基本功能基础上有自己创新的想法并努力去实现,等等。
借助网络教学平台,对考核项目进行设定和权重分配,网络教学平台自动统计,学生可以随时查看成绩,进行查漏补缺。这样可以及时发现学生学习过程和教师教学过程中存在的问题,有利于形成教与学的闭环反馈,促进教学效果的提升。
3.3.3 课后
教师通过网络平台布置作业,学生完成作业并提交,完成章节测验,在讨论区讨论学习。教师向学生推送其他电子线路板设计相关课程资源,供学生学习参考。同时将对电子线路板设计感兴趣又学有余力的学生组织起来,组成创新团队,继续深入学习电子线路板设计相关知识,为技能竞赛、创新创业竞赛储备人才,为企业培养更优秀的技术人才。
4 教学反思
“电子线路板设计”课程的教学,充分利用了目标导向教学法,每个项目、每个任务都有明确的目标,学生能够知道自己究竟在学什么,学完之后可以做什么。有了目标,学生的学习兴趣更浓,学习积极性更高。
“电子线路板设计”课程的教学内容经过精心挑选,在符合课程标准要求的前提下,以更贴近学生生活、更实用的项目为载体,有利于发挥目标导向教学法的优势,让学生不再觉得所学知识枯燥乏味、毫无用处,拉近了学生与电子线路板知识的距离,激发了学生对知识的渴望和探索欲望。
“电子线路板设计”课程的教学环节完整,包括课前、课中、课后部分,对于一些概念性的知识,学生可以通过预习自行掌握,课上教师简单讲解,强调重点。新课内容的讲解条理清楚,详略得当,重点、难点突出。课后作业全面,达到知识巩固的目的。教学过程中各种考核指标也体现了目标导向教学法的优势,学生能够明确哪项工作对应哪项考核,目标明确,心中有数。
5 结语
本文以“四位一体数码管原理图符号绘制”为例,详细介绍了目标导向教学法在“电子线路板设计”课程中的实施过程。每个项目、每个任务、每个环节都有明确的目标,通过这样的学习,使得学生对用电子线路板设计过程有了较深入的了解,学生在学习知识、锻炼技能的同时,还提高了团队协作等相关职业素养,对今后走上工作岗位有较大帮助。
参考文献
[1] 李关华.目标导向教学法在单片机技术教学中的应用研究[J].科教导刊,2023(5):83-85.
[2] 谢晓丹.目标导向教学法在Y中职学校《基础会计》课堂中的应用[D].昆明:云南师范大学,2022.
[3] 罗天雨,王遨宇,张鸿宇.基于目标的问题导向教学法探讨[J].广东化工,2020,47(21):219-220.
[4] 石晓芳.以目标为导向的多样性评价[J].中小学教材教学,2019(8):30-34.
[5] 晏成亮.关于目标导向教学法在高等职业教育英语教学中的应用[J].智库时代,2019(39):175,177.