摘要:任務(wù)驅(qū)動教學法是一種以學生為中心,以任務(wù)為驅(qū)動的教學方法,它適用于實踐性很強的Protel DXP課程。學生在完成一個個任務(wù)后,激發(fā)了自主學習的積極性,并在實踐中學會了各種命令,積累了經(jīng)驗,掌握了技巧,改善了教學效果。
關(guān)鍵詞:任務(wù)驅(qū)動教學法;Protel
隨著計算機技術(shù)和電子技術(shù)的不斷發(fā)展,EDA(Electronic Design Automatic,電子設(shè)計自動化)技術(shù)已經(jīng)成為電子設(shè)計制作不可缺少的工具。利用它可在計算機上自動完成電子產(chǎn)品的電路設(shè)計、性能分析和印制電路板設(shè)計的整個過程。掌握EDA技術(shù)是電子類專業(yè)學生就業(yè)的一個基本條件。在比較流行的EDA軟件中,Protel無疑是國內(nèi)知名度較高、應(yīng)用較為廣泛的軟件之一。Protel DXP是Altium公司生產(chǎn)的電路板設(shè)計系統(tǒng)的最新版本,可以進行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計,可為用戶提供全線的設(shè)計解決方案,可使用戶輕松進行各種復雜的電路板設(shè)計。Protel DXP是一門集理論知識與實際技能于一體,實踐性很強的課程。目前,已成為電子產(chǎn)品制作職業(yè)的核心能力課程。
任務(wù)驅(qū)動教學法符合Protel DXP課程的教學模式,適用于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和獨立分析問題、解決問題的能力。因此,將任務(wù)驅(qū)動法引入Protel DXP課程教學,可有效地提高學生的學習興趣,鼓勵學生勤于實踐,敢于動手,從而更加有利于學生系統(tǒng)掌握這門課程的知識和技能。
設(shè)計有效的教學任務(wù)
任務(wù)設(shè)計是任務(wù)驅(qū)動教學的第一步,也是任務(wù)驅(qū)動法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師應(yīng)根據(jù)課程的教學目標和教學要求,設(shè)計出一個個巧妙隱含理論知識,有利于學生掌握技能、獲取知識的任務(wù)。通過這些具體任務(wù)的探索,可以引導學生學會發(fā)現(xiàn)、解決問題的方法,最終讓學生通過自己的努力和教師的指導自己解決問題。
任務(wù)的設(shè)計不僅要結(jié)合教學內(nèi)容和學生特點,而且更要注重實用性。教師在實踐教學中若能創(chuàng)造一種真實的問題情境,無疑能提高學生求知的欲望。通過實用性任務(wù)的完成,學生更能認識到這門課程的作用,加深對這門課程應(yīng)用前景的了解,從而增強學習這門課程的積極性和自覺性。
如在教授Protel DXP課程的第一堂課上,安排學生觀看電路板制作的錄像,了解印制電路板的制作工藝、各種電路板在電子產(chǎn)品中的作用等,同時在課堂上提供許多單面、雙面電路板實物,供學生直觀、感性地認識,創(chuàng)設(shè)真實情境,激發(fā)學生的興趣,并不失時機地提出這門課程的總?cè)蝿?wù):制作穩(wěn)壓電源電路的單面板和單片機最小系統(tǒng)的雙面板等。穩(wěn)壓電源電路是電子設(shè)備不可缺少的能源電路,具有很大的實用性。為配合后續(xù)課程《單片機應(yīng)用》的教學,我們還選用單片機最小系統(tǒng)雙面板。單片機作為電子制作的核心部件,學習硬件的電路板制作,其意義也十分重大。
根據(jù)Protel DXP軟件的特點和學生認知規(guī)律,我們又將總?cè)蝿?wù)分解成具體的子任務(wù)。這些任務(wù)與任務(wù)間并不是孤立的,而是互相聯(lián)系、相輔相成的。如穩(wěn)壓電源原理圖繪制、單片機最小系統(tǒng)復雜電路原理圖繪制、層次原理圖設(shè)計、原理圖元件符號和元件庫的制作等子任務(wù),形成既相似又有區(qū)別且有一定難度梯度的任務(wù)鏈。任務(wù)由簡單到復雜,循序漸進,讓學生不斷體驗學習的快樂和成功的喜悅,增強自信心。部分任務(wù)見下表。
掌握知識和技能是一個逐步積累的過程,“課程任務(wù)”設(shè)計時要考慮“課程任務(wù)”的大小、知識點含量、前后聯(lián)系等多方面的因素。根據(jù)由點到面、逐步介紹知識點的要求,我們將原理圖繪制任務(wù)分解成圖紙的繪制、標題欄模塊文件的制作、原理圖元件符號和元件庫的制作等幾個子任務(wù),分散難點和重點,便于學生學習掌握知識技能。
任務(wù)設(shè)計也要充分考慮學生接受知識能力的差異,從學生實際出發(fā),充分考慮學生現(xiàn)有的專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)水平、認知能力等特點,做到因材施教。如定制系統(tǒng)資源,可鼓勵學有余力的學生創(chuàng)建菜單和工具欄,編輯、添加命令項,對系統(tǒng)進行漢化。在教學過程中.要鼓勵學生克服思維定勢,勇于產(chǎn)生疑問,勇于探索;要鼓勵學生學會大膽猜想、判斷,形成創(chuàng)新能力。
師生互動,邊練邊學
教師可在每堂課的最后10分鐘根據(jù)當前知識,引出下一次課程的任務(wù),并對任務(wù)進行適當?shù)姆治?,這有利于學生在探究學習中少走彎路,減少盲目性,并要求學生除對已學知識進行鞏固練習外,還要圍繞布置的任務(wù)看書、思考,找出完成任務(wù)的方法和步驟。
課堂上,教師可先設(shè)幾個問題,讓學生先思考、先練習。對于較復雜的問題,教師可進行一定的提示、引導。任務(wù)可以由學生個人完成,也可以分小組完成。要讓學生利用所學知識去處理問題、完成任務(wù),激發(fā)學生自主學習與探究學習的動機,增強學生參與知識建構(gòu)的積極性和自覺性。如元件屬性編輯,有整體編輯和部分屬性編輯;整體編輯又分鼠標左鍵雙擊元件方法、菜單命令單擊鼠標左鍵方法、放置元件前按Tab鍵方法等,學生可以根據(jù)自己喜好的方法各顯神通。又如在教學層次原理圖時,可讓幾個學生各自完成一個個子圖,然后匯合在一起,產(chǎn)生總圖,實現(xiàn)自下而上的設(shè)計方法。這樣既可減少重復運用已學知識的時間,增加探索新知、開拓創(chuàng)新的空間,又可利用集體的智慧,共享各自的成果,培養(yǎng)學生的團體協(xié)作能力。
教師在巡回指導過程中要及時發(fā)現(xiàn)和解決學生在自主學習中存在的障礙,如放置元件時,如果捕獲柵格設(shè)置錯誤或沒有處于捕獲柵格狀態(tài)時,元件可能放置在捕獲柵格外,布線時就不可能使導線與元件的電氣節(jié)點相連,而在圖紙上往往很難發(fā)現(xiàn),造成不能正確、順利加載網(wǎng)絡(luò)表和元件。教師必須將一些影響后續(xù)操作的關(guān)鍵步驟不失時機地提出,讓學生少走彎路,多積累正確的經(jīng)驗。只有讓學生多品嘗成功的喜悅,才能最大限度地激發(fā)學生自主學習的積極性與學習熱情。
評價總結(jié),增強知識系統(tǒng)性
任務(wù)評價是任務(wù)驅(qū)動教學法中非常重要的一環(huán),當某一項任務(wù)完成后一定要及時對學生的學習情況進行總結(jié)和評價。一方面,將學生遇到的問題集中起來答疑解惑,可提高學生的學習效率,鞏固學習效果,完善學生認知結(jié)構(gòu);另一方面,對學生完成的任務(wù)及時客觀地加以評價,有利于提高學生的學習熱情,體驗到學習過程中的成就感,樹立自信心和榮譽感。除了教師進行評價外,也可以組織學生小組進行評價,通過小組評價可再次激起學生的學習興趣,同時提高學生的成功感。如在設(shè)計印制電路板時,有些元件的節(jié)點上布不上導線,可進行小組討論,分析原因。
為了避免因知識點分散造成學生不能系統(tǒng)掌握知識的問題,在每一個教學單元結(jié)束后,教師應(yīng)當引導學生對所學的內(nèi)容進行歸納總結(jié),建立起單元內(nèi)、單元之間的聯(lián)系,以加深對知識的記憶和理解,完成真正意義上的知識建構(gòu)。如在層次原理圖設(shè)計學習后,對原理圖編輯器工作環(huán)境的設(shè)置進行系統(tǒng)的總結(jié)學習,對布線工具欄、畫圖工具欄及元件的各種操作方法進行復習總結(jié)等。
Protel DXP的功能非常強大,學習時可先掌握最基本的原理圖和印制電路板的設(shè)計方法,當熟悉了這些操作后,再學習較復雜功能的操作。Protel DXP是一門實踐性課程,必須注重實踐,多上機練習,在課后要布置與本次課內(nèi)容有關(guān)的任務(wù),進行鞏固性練習,只有通過一個個任務(wù)的反復練習和實踐,才能熟練地進行各種操作,掌握設(shè)計技巧,由淺入深地學好這門課。
總之,任務(wù)驅(qū)動教學法改變了傳統(tǒng)教學中單向傳授的局面,使學生成為了學習的主體,通過任務(wù)的驅(qū)動,極大地調(diào)動了學生學習的積極性、主動性。
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作者簡介:
徐超明(1967—),男,浙江嵊州人,浙江郵電職業(yè)技術(shù)學院電工電子教研室主任,高級工程師,從事電工、電子、Protel等課程的教學工作。