摘要:新年伊始,突如其来的新冠病毒让人防不胜防,寸步难行,疫情从武汉到广州,在全国范围内快速蔓延,许多的人们都只能宅在家里,面对严重的疫情,我们除了做好自身的防护外,还可以在线学习,利用这个时机学习一些知识和技能,师生就可以解决疫情期间的学习问题,实现上级“停课不停教,停课不停学”的要求。
关键词:新冠疫情,在线学习,课程结构
2020这一年代交替的时刻来得非同寻常,我国的湖北武汉出现了新型冠状病毒,它们疯狂地肆虐着我们的同胞,特别是在本该阖家欢乐的新春佳节里,各地城市的大街小巷空空荡荡,中华大地少了往常的欢声笑语,失去了昔日的繁华热闹,在这场无情又残酷的疫情面前,有很多的医护人员、解放军战士都勇敢地冲向武汉疫情第一线,我们党和国家的领导人,更是在第一时间,针对控制疫情发布了很多有效的措施,各行各业都自觉加入到防控疫情的行列中,亿万华夏儿女一同努力,共渡难关。
一、贯彻上级精神,积极准备教学活动
我们教育战线也是一个重要的阵地,教育部应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室及时进行部署,下发了《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》(教高厅〔2020〕2号文件),倡导各高校应充分利用上线的课堂慕课,和省、校两级优质的在线课程教学资源库,在慕课平台和实验资源平台服务支持带动下,依托各级各类在线课程平台、校内网络学习空间等,积极开展线上授课和线上学习等在线教学活动,保证疫情防控期间教学进度和教学质量,实现“停课不停教、停课不停学”。(1)
为全面应对疫情防控带给学校教学的挑战,照教育部“停课不停学”的要求,我校发布了“关于做好2020年春学期延期开学期间在线教学工作的通知”和“无锡科技职业学院2020春学期延期开学期间开展在线教学工作的实施方案”,我们课程组的老师,依照本学期的教学计划,开出了《电子电路CAD》这门线上课程,我们课程组全体人员认真思考,面对新冠肺炎疫情,为如何提高学生身心健康、完成在线学习等问题,进行详细的讨论、探索。我们精心部署,集合多种资源,积极做好网络在线教学的准备工作。
二、统一团队思想,开发在线课程资源
《电子电路CAD》是一门有关电子电路设计工作的一门重要技术课程,随着计算机与电子技术的飞速发展,利用计算机软件进行辅助设计,已经成为高职院校电子类各专业学生应该掌握的核心技能之一。本课程的教学目标就是培养学生设计电子电路原理图与印制电路板图的基本技能和应用能力,为后续专业课程学习打下基础,为学生的毕业和就业等服务。
我们认为要提高学习效率,要打破以往按部就班的教学模式,以实际工作任务为引领,对课程设计任务进行分解、提炼,合理调整课程的知识编排体系,根据课程教学目的和要求,将课程结构设置为模块式,主要的模块有:电路原理图设计模块、电路元件制作模块与印制电路板图设计模块等。
1.《电子电路CAD》课程结构设计
职业教育课程的宏观结构应当以工作过程的结构为依据,是以工作任务为中心来选择、组织课程教学内容,并以完成工作任务为主要学习方式和最终目标。即课程内容的组织模式,是以工作过程中的知识关系为基本依据,工作任务就是项目课程的核心要素,是知识与技能的载体,对其进行选择、设计与描述成了项目课程开发的重要环节。项目式教学是师生通过共同实施一个完整的“工作项目”而进行的教学活动。教学项目的选择还受职业要求、工作环境和行业标准等所制约。鉴于如此,我们按照工作过程中知识的表现方式,组织课程内容,确定《电子CAD》课程的项目教学内容如下:
●项目一新建设计和原理图图纸的设置
任务描述:在指定的路径建立一个工程设计,命名为“我的设计”。在其中建一个电路原理图文件,命名为“基本电路原理图”,图纸参数设置为:纸张大小尺寸A4,图纸方向水平放置,图纸有边框、有栅格和标题栏。
教学目的:使学生初步了解电路设计软件的组成、功能、基本操作,如:工程设计文件的建立、打开、保存等;掌握一般原理图图纸的设置方法,如:设置图纸的大小、图纸的方向、图纸标题栏的方式、图纸边框、颜色等操作方法;掌握电路设计中的基础知识和专业术语,初步建立能根据实际工作的要求进行建立、管理设计的职业技能。
重点讨论:如何进行设计文件的复制、移动操作? 如何在图纸标题栏显示图纸标题信息?
知识拓展:原理图工作环境的设置、文件的管理。
●项目二电路原理图的设计
任务描述:在“电路原理图”文件中,绘制“三极管基本放大电路”。
教学目的:学习电路设计软件中原理图编辑器的使用,掌握电路工具、绘图工具、符号工具等的用法,掌握浏览原理图、绘制电路原理图的方法,掌握对原理图的编辑、修改、ERC检查等的操作。
重点讨论:放置元件有几种方法?原理图的ERC检查有哪些项目?
知识拓展:学习复杂电路的处理,掌握层次电路的设计。
●项目三建立元件库和原理图元件的制作
任务描述:建立一个元件库文件,制作新元件。包括:分立元件、复合式元件与集成电路元件制作等。
教学目的:学习元件编辑器的使用,进行元件库的元件浏览,掌握原理图新元件的制作和使用方法,学会元件管理工具的使用,掌握对元件的编辑、改名、删除等方法。
重点讨论:绘制元件图形有几种方法?制作新元件有哪些步骤?
知识拓展:元件的属性设置及应用。
●项目四印制电路板设计基础
任务描述:建立一个PCB文件,命名“三极管基本放大电路板”,规划印制电路板:设置双面板,其它层面有:机械层一、顶层丝印层、禁止布线层、多层,矩形板边界的大小为3000*4000mil。
教学目的:学习软件中印制电路板编辑器的使用,了解印刷电路板上的各种对象及其含义,如:元件封装、焊盘、过孔、安全间距,了解原理图与印刷电路板的对应关系,认识集成电路和其他常用元件的封装,掌握对印制电路板图纸、工作环境的设置方法,如:设置电路板的大小、图纸标题方式、颜色等操作方法,掌握放置工具、元件工具等的用法。
重点讨论:PCB文件的建立有几种方法?PCB的层面各有什么作用?
知识拓展:设置个性化的PCB工作环境。
●项目五 PCB元件封装的制作
任务描述:制作PCB的元件封装。根据实际电路元件,确定一个新元件的封装DIP-10。
教学目的:学习软件中PCB元件编辑器的使用,掌握元件管理、元件工具等的用法。掌握PCB元件封装的制作、编辑和使用方法。
重点讨论:集成块的引脚间距多少?制作PCB元件封装有哪些步骤?
●项目六印制电路板图的布局
任务描述:分析典型产品布局与布线特点,进行PCB布局规则设置。
教学目的:进一步了解PCB元件封装,使学生牢固树立要根据实际元件,确定元件封装的概念,使学生掌握印制电路板的元件布局的基本规则,掌握印制电路板图的自动布局、手动布局的方法,如:设置元件的间距、元件单面布局等。
重点讨论:PCB元件布局的基本规则有哪些?如何设置布局规则?
知识拓展:PCB的手动布局作、调整。
●项目七印制电路板图的布线
任务描述:分析典型产品布局与布线特点,进行PCB布线规则设置
教学目的:进一步掌握印制电路板的元件布局,学习布线的基本规则,掌握印制电路板图的自动、手动布局和自动、手动布线的方法,如:设置元件的间距、元件单面布线、布线宽度、布线的调整、文字标注等。
重点讨论:PCB元件布线的基本规则有哪些?
知识拓展:PCB的手动布线作、调整。
●综合设计波形发生器的设计
任务描述:波形发生器的设计的要求:电路能输出方波、三角波、正弦波等,PCB的大小4000*4000mil,单面板,不切角。
教学目的:根据工作任务要求,以模拟电路、数字电路等课程为基础,设计电路原理图,进一步掌握印制电路板图的绘制和编辑方法,与焊接、调试实训课程内容相结合,使学生了解电子产品从电路设计与电路板制作,到电路调试、整机组装的全过程。
难点讨论:波形发生器的设计原理。
知识拓展:波形发生电路有什么方法可以实现?(2)
项目教学是以实践为导向,或是以任务为引领的,把职业教育的课程结构与工作结构对应起来,它既是一种课程模式,也是一种教学方法。我们将实际产品融入到项目中,通过由简单到复杂的产品设计,使学生在模拟实际设计的过程中,掌握了软件的使用方法,同时提高了他们的设计技能和解决实际工作问题的能力。这样的课程结构有利于我们开展线上学习,以上项目的设计很有实际意义。
2.建设在线课程,丰富学习资源
现代社会已进入了网络信息时代,网络的信息量大、资源丰富、内容新颖,通过互联网人们可以查阅各种资料,收集最新信息,进行信息交流、学习、娱乐等。利用网络学习,教师可以充实自己,了解知识发展的最新动态及其在工程技术中的全新应用;利用网络学习,学生操作方便,学习时间灵活,弥补了课堂教学的不足;网络能使学生开阔视野,不断更新知识,更明白了学无止境、终身学习的道理。
面对新冠肺炎疫情期间,我们如何开展学校教学工作?可以说网络教学是一种最有效的手段,老师们经过精心整理,将课程学习的相关材料如:视频、课件、作业等,各种资源发布上网,并向班级学生开放,学生可以有针对性地自主学习。我们课程资源建设非常丰富,部分资源信息如下图:
三、不断改进方法,提高学习效果
为落实好教育部“停课不停学”的要求,学校在严峻的疫情防控形势下,启动了在线教学,这无论是对授课教师、学生,还是对相关的职能部门,都是一个挑战。学院教务部门及时发布了《关于做好线上课程开课准备的通知》,也为解决大家在线授课使用平台问题,下发《教师/学生在线学习操作手册》等文件,供我们学习参考,帮助师生尽快熟悉网络教学平台的功能使用。学校也很重视教学质量的监控环节,组织学院的督导,加强疫情防控期间教师备课、上课情况的检查,进一步稳定和提升线上教学质量。
我们课程组的老师,大家积极落实开展线上教学的工作,在疫情不能返校这段时期,每天都会关注学校下发的文件通知,迅速掌握线上教与学的操作方法要领,并按照文件说明老师在线教学的要求在平台进行操作。我们也充分利用国家级、省级和校级的在线课程和优质资源,积极开展课程的在线教学。我们发现线上教学跟以往教学不同,最大区别在于:上课看不到学生的表情,无法判断学生对授课内容的接受和理解程度,为此,我们设置了在线讨论题,可以及时了解学生课堂反响。布置了课后作业题、测试练习等,用来及时巩固在线教学内容,提高学习效果。同时,老师们各自建立了线上课程的“QQ班级群”,学生在学习中发现问题可以随时提问,确保在第一时间得到学习和辅导。虽然我们在线上授课,会受到时间、地点及网络的各种影响,但大家都很认真完成在线课程教学,师生们会想方设法,共同克服一些困难,确保教学进度不拖后、教学质量不降低。我们把一周学习情况统计如下:
从表格中可以看出大家学习很认真,学习完成情况良好。新冠疫情一个多月过去了,人们所有的辛勤付出不会白费,祖国的春天已经到来,疫情终会被我们战胜。
参考文献:
[1] http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202002/t20200205_418138.html 2020.02
[2] 居吉乔电子CAD项目式教学的设计与实践《中国电力教育》2011.07
[3] 吴必尊“项目教学设计中必须关注的若干问题”http://www.dtjy.org
[4] “任务驱动”模式在信息技术教学中的应用.http://www.hzjys.net.
论文作者:居吉乔,刘涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
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