【摘 要】“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”是一種建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法。本文介紹了任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在《電子CAD》課程教學(xué)中的運(yùn)用,并結(jié)合教學(xué)實(shí)例論述了該方法的具體實(shí)施步驟及注意事項(xiàng)。
【關(guān)鍵詞】任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法 電子CAD
目前人類社會(huì)已進(jìn)入到高度發(fā)達(dá)的信息化時(shí)代,在涉及通信、國防、航天、工業(yè)自動(dòng)化、儀器儀表等領(lǐng)域的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中,EDA(Electronic Design Automatic的簡稱,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)的技術(shù)含量正以驚人的速度上升。利用EDA工具,電子設(shè)計(jì)師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng),大量工作可以通過計(jì)算機(jī)完成,并將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)、性能分析、器件制作到設(shè)計(jì)印制電路板的整個(gè)過程在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)處理完成。目前《電子CAD》課程所介紹EDA技術(shù)中的電路原理圖和印制電路板設(shè)計(jì),采用的軟件為Protel 99 SE。對電子類專業(yè)的學(xué)生來講,學(xué)習(xí)掌握《電子CAD》這一課程非常必要,而且已成為電子類專業(yè)學(xué)生必須掌握的技能之一。通過近幾年的教學(xué)實(shí)踐探索,筆者認(rèn)為任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法比較適合《電子CAD》課程的教學(xué)。
一、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法含義
“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法,它將以往以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念,轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念;將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí),使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài),每一位學(xué)生都能根據(jù)自己對當(dāng)前問題的理解,運(yùn)用共有的知識(shí)和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、解決問題。
二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在《電子CAD》課程教學(xué)中的運(yùn)用
《電子CAD》課程是一門理論與實(shí)踐結(jié)合性很強(qiáng)、極富創(chuàng)造性的課程。根據(jù)課程內(nèi)容可分為兩大模塊:電路原理圖設(shè)計(jì)和印制電路板設(shè)計(jì)。
下面以三極管兩級放大電路的繪制來講述任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的實(shí)施過程。
(一)創(chuàng)設(shè)情境提出任務(wù)
創(chuàng)設(shè)學(xué)生當(dāng)前所學(xué)習(xí)的內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)情況基本相接近的情景環(huán)境,把學(xué)生引入到需要通過知識(shí)點(diǎn)來解決現(xiàn)實(shí)問題的情景。以三極管兩級放大電路為例,一個(gè)簡單的電路圖,作為一個(gè)電子專業(yè)的學(xué)生,應(yīng)很容易地看懂此電路圖的工作原理。那么,如何用CAD軟件繪制此電路圖呢?以此問題調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(二)分析情景明確任務(wù)
呈現(xiàn)任務(wù)以后,教師下發(fā)任務(wù)書,明確工作要求,給予一定的理論指導(dǎo)方向。對此例的設(shè)計(jì)步驟教師是這樣分析的:
1.新建電路原理圖文件;
2.設(shè)置圖紙和工作環(huán)境;
3.裝載元器件庫;
4.放置所需的元器件、電源符號等;
5.元器件布局和連線;
6.放置標(biāo)注文字等進(jìn)行電路標(biāo)注說明;
7.電氣規(guī)則檢測、線路、標(biāo)識(shí)調(diào)整與修改;
8.產(chǎn)生相關(guān)報(bào)表;
9.電路原理圖存盤及輸出。
經(jīng)過分析,學(xué)生明確了設(shè)計(jì)步驟,也充滿了完成任務(wù)的信心。
同時(shí),對幾個(gè)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)教師仍需通過多媒體演示加以強(qiáng)調(diào)。如:元件的調(diào)整(元件的選擇、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、移動(dòng)、排列與對齊等操作);導(dǎo)線的放置[放置導(dǎo)線(Place Wire)命令和放置直線(Place Line)的區(qū)別];元件屬性修改[Lib Ref(元件名稱)、Footprint(元件的封裝形式)、Designator(元件標(biāo)號)、Part Type(元件標(biāo)注或類別)作重點(diǎn)介紹]。
(三)小組活動(dòng)完成任務(wù)
1.小組明確任務(wù)后,開展交流、討論;如有問題可以查閱資料,咨詢老師。(教師根據(jù)組織能力強(qiáng)弱、動(dòng)手能力強(qiáng)弱合理搭配劃分小組,給小組一項(xiàng)確定的工作和相關(guān)的理論資料,學(xué)生自己制訂計(jì)劃)。
2.確定設(shè)計(jì)思路,組員分工協(xié)作,共同設(shè)計(jì)方案。(圍繞當(dāng)前的工作任務(wù),組內(nèi)成員分工合作尋求解決問題的方法)。
3.小組成員根據(jù)設(shè)計(jì)方案用軟件繪制原理圖,經(jīng)歷“認(rèn)識(shí)實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)再實(shí)踐”的螺旋上升過程,不斷提高自己分析能力。
4.最后每組派一名代表發(fā)言講解。(讓學(xué)生在思考,操作,講解的過程中提高分析問題、解決問題的綜合能力)。
(四)成果展示評價(jià)任務(wù)
學(xué)生學(xué)習(xí)的效果直接由完成任務(wù)的情況來衡量,包括平時(shí)小組自評和教師評價(jià),最后和獨(dú)立作品考核相結(jié)合。對于做得好的學(xué)生加以表揚(yáng)、鼓勵(lì),這樣有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的收獲與喜悅,體驗(yàn)到學(xué)習(xí)過程中的成就感,樹立自信心。對學(xué)生出現(xiàn)較多錯(cuò)誤的地方應(yīng)重點(diǎn)指出來,防止學(xué)生下次犯同樣的錯(cuò)誤,增強(qiáng)他們的自信心,讓學(xué)生在一種良好的心理狀態(tài)下不斷學(xué)習(xí)、不斷進(jìn)步。
三、運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)注意的一些問題
(一)任務(wù)設(shè)計(jì)要巧妙合理,體現(xiàn)課程的完整性和遞進(jìn)性
任務(wù)設(shè)計(jì)要根據(jù)課堂教學(xué)的特點(diǎn),根據(jù)本課程所要掌握的操作技能,使所設(shè)計(jì)的任務(wù)盡量在兩節(jié)課或更小的周期內(nèi)完成,否則“任務(wù)”驅(qū)動(dòng)教學(xué)法就失去了其合理存在的意義,也就達(dá)不到教學(xué)目的了。而且,每個(gè)任務(wù)的設(shè)計(jì)不應(yīng)包含太多的知識(shí)點(diǎn),同時(shí)應(yīng)把前面任務(wù)的知識(shí)點(diǎn)綜合到后面的任務(wù)中,使學(xué)生掌握的操作技能在完成任務(wù)的過程不斷地得到提高,同時(shí)也使學(xué)生不會(huì)因?yàn)樾轮R(shí)點(diǎn)的增多而對完成任務(wù)失去信心和興趣。
(二)任務(wù)設(shè)計(jì)要難易適度,具有一定的挑戰(zhàn)性
在設(shè)計(jì)“任務(wù)”時(shí),教師根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)、知識(shí)接受能力和動(dòng)手能力的差異,合理搭配劃分小組。比如在學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí),對于接受能力強(qiáng)的學(xué)生,要求他們設(shè)計(jì)合適的板框尺寸,對電源地線的線寬、元件封裝的布置也作要求;而對接受能力差的學(xué)生,只要求他們設(shè)計(jì)一個(gè)板框尺寸,放置元件封裝并用自動(dòng)連線的方法放置導(dǎo)線就行了。這樣設(shè)計(jì)的任務(wù)具有層次性,也具有靈活性,每個(gè)學(xué)生都能夠根據(jù)自己的實(shí)際情況去完成任務(wù),學(xué)生都有自由發(fā)展的空間,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。