基于任务驱动教学法的《电路CAD》教学设计

【摘要】以任务驱动教学法为导向的《电路CAD》教学设计，在教学内容的选取上和教学方法的设计上进行了大力的改革。在教学过程中，逐步形成一个良性循环，实现融“教、学、做”为一体，取得了良好的教学效果。

【关键词】任务驱动；电路CAD；教学设计

一、教学目标

根据职业教育的特点和要求，课程建设、课程教学都要以学生所面对的职业为基本立足点。电路CAD是应用电子技术专业的专业课之一，本课程以电工、电子技术等课程为基础，要求学生在学习本课程后能够熟练使用一种电路CAD软件按规范完成电路图的绘制，完成PCB板的制作，同时，作为电子专业的学生，具备此项技能，可从事电子绘图员或PCB板设计员等工作。所以，在教学中，有针对性的给学生定下教学目标。

根据操作者电路CAD软件运用的程度，我们把能力的要求分为三类：精，就是要求操作者技能掌握的非常扎实，操作熟练，有设计能力，这是PCB板设计员必备的能力；熟，就是要操作者能够按要求完成任务，这是电子绘图员所具备的能力；会，主要要求操作者有电路图绘图能力和简单PCB板制作能力。前两项能力并非在短时间内能掌握的，需要长时间经验的积累。所以在学习本课程时就要求学生“会”即可，并能在企业工作中不断提高前两项能力水平。

本课程的教学目标如下：培养学生能够熟练使用一种电路CAD软件，具有识读电路图，绘制电路图的能力；具备简单PCB板的设计与制作能力；严肃认真的工作态度；良好的工作作风。

二、教学设计

1．教学内容的选取

内容的选择应遵循以“技能的渐进和适度循环反复”为原则，培养学生可持续发展的职业能力作为指导思想。我们所选择的内容以学生的水平为基本出发点，主要以图样为课题，给学生定下目标。

课题设计由简到繁，最初只是一个简单的，小型的任务，通过一个任务了解CAD的基本概念，然后是较复杂电路的设计绘制，增加了一些难度。在电路原理图设计部分，先是元件库的管理，电路原理图的绘制，然后是新元件制作、再引入层次原理图、最后是报表的学习，使学生全面掌握原理图的所有知识。而在PCB设计部分，先让学生了解PCB设计与原理图设计的关联性，教会学生从原理图到网络表到PCB板的绘制与设计。

在设计课题时，给学生的每个课题都是一个独立的、完整的任务，但是后面的课题与前面的课题，有一部分技能点是相同的，技能掌握在不断的循环、不断反复的过程中，得到提高和强化。通过逐渐复杂的工作任务，可以不断提高学生的学习能力，在教师教学过程中后面的课题也会减少指导的成分，增加学生独立完成任务的成分，强化学生制定工作计划的能力与创新能力。

在设计内容时，要考虑教学课题的完整性与典型性，还应充分考虑了知识的衔接问题，在选择教学案例和安排学生实训任务时，选取了学生在前序课程中已接触的内容，如：选取“电工电子电路实验”课程中学习过的电路等作为教学内容，这些电路板学生已有使用的经历，对电路结构及工作原理已经了解，更能清楚的理解设计要求。还有选用后续课程的中要使用的电路板，这样学生前后知识关联，又有感性认识，更易于学生理解、接受。而在教学内容安排时，即包括了一定的设计技巧与理论知识，又要有一定的操作技能，实现理论与实践的紧密结合。

2．教学方法设计

（1）教学模式。现在学生有其自身特点，基础差，逻辑思维能力较差，自学能力差等。根据学习教育心理学家的学习迁移及其促进理论，考虑到学生在学习上可能的自卑、畏惧心理，借鉴企业师徒指导的形式，开展项目教学，首先明确工作任务，教师进行示范与讲解，然后以教师与每个学生面对面的“一对一”教学，在实践教学中实现了“操作——发现问题——解决问题——操作——再发现再解决”的正迁移思路的单元式教学模式。

（2）教学方法。在教学中我们采用的是任务驱动法，通过一个个具体CAD任务的完成，总结掌握技能，使学生做到举一反三、触类旁通。针对学生出现的问题，教师可以面对面引导解决，即增强了学生的自信心、解决问题的能力和成就感，又激发了学生的学习热情。在教学过程中，逐步形成一个良性循环，实现融“教、学、做”为一体，取得了良好的教学效果。

三、教学程序设计

1.课时安排

本课程主要以学生操作为主，整个授课过程都在机房进行。课程总课时为68学时，其中教师讲授为28学时，学生操作为40学时。也就是说学生操作时间远大于教师教授时间。那么在课时安排上，首先，我们通常将一次课，即2个课时分为两部分，用1个课时进行讲授，剩余时间就让学生对刚才讲授的内容进行操作，并以平时练习成绩的形式进行记录，每个学生每次课都要求过关。其次，在讲授完一个内容之后，我们通常用4-6个课时让学生独立制作一个项目，并以项目考核成绩的形式记入总评成绩。这样的安排能让学生动手的时间增加，并在反复的练习中对讲过的内容加深印象。

2.教学内容安排

根据任务需要，把整个课程分为三大部分：第一部分为Protel DXP基础部分，主要介绍原理图设计环境，电路原理图的设计步骤及电路图设计工具，设置图纸等。第二部分为电路原理图设计部分，主要介绍装载元件库，放置元器件，编辑元件，元件位置调整，元件库管理等。第三部分为印制电路板设计部分，主要包括印制电路设计步骤，PCB设计编辑器，网络表与元件的装入，元件封装等。

以电路原理图的设计和绘制为例，我们来看一下怎样设计教学程序。

本部分用10个课时来完成。首先在内容安排上将其分为四部分，其中讲授4课时，练习4课时，项目制作2课时。讲授与练习穿插在一起，一边讲，一边练习，举个例子，在讲到放置元器件时，教师先用计算机演示如何找出新元件再将它放置到电路图上，接着，教师给出几个新元件的名称，让学生找出它并放置到电路图上，这样，学生在学习过程中并不是单边接受，而是互动的。就学生而言，让他动手会提起他更大的学习兴趣。对教师而言，在即讲即练的过程中，可以时时观察学生接受的程度，并在学生练习的过程中，能及时发现问题，解决问题。最后用2个课时让学生独立完成一个简单的图样，让学生将整章的内容融会贯通。同时让教师对学生学习情况进行考核。

四、今后的教学思路

在今后的教学工作中，应以企业需要为导向，不断提高学生绘图和识图能力。由于计算机技术的不断发展，在讲授电路原理图和PCB板制作之后，加入电路仿真的内容，让学生在学校学习的内容能跟上社会的发展和企业的需要。

五、结束语

由于该课程为计算机辅助设计课程，那么在授课过程中，我们更看重的是学生的实际绘图能力，所以让学生以任务为导向，驱动学生在学习的过程中，建立起设计者的思想，就达到了这门课程的授课目的，同时也能为学生将来的就业打下基础。

参考文献：

[1]石伟平等.增强职业教育吸引力：问题与对策[J].教育发展研究，2009（08）

[2]郭绍春.任务驱动教学法的内涵[J].中国电化教育，2006（07）

[3]郑开涛.任务驱动教学模式的探索[J].当代教育论坛（学科教育研究），2008（08）

作者简介：

姚昕，女（1981.5～），汉族，贵州贵阳人，硕士研究生，讲师，研究方向：电气自动化。

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