“教学做一体化”模式应用于“电子线路CAD”教学的探讨

摘要：在分析“电子线路CAD”课程特点的基础上，介绍了“教学做一体化”教学模式在“电子线路CAD”中的应用，以完成电路板设计任务为最终目标，实现了教中学、学中做、做中学、教学做相结合的教学过程。

关键词：电子线路CAD；教学做一体化；教学模式

作者简介：杨瑞萍（1972-），女，山东东明人，济南职业学院电子工程系，讲师。（山东 济南 250103）

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2011）11-0105-02

随着电子技术的发展，新型元器件和大规模、超大规模集成电路广泛应用，电路的设计越来越复杂，对电路的要求也越来越精密，传统的手工设计和制作印制电路板的方法越来越难以适应生产的需要。为了解决这个问题，电子线路计算机辅助设计（CAD）软件应运而生。CAD的特点是速度快，准确性高。随着这种技术的广泛应用，电子类企业和单位对熟练掌握电子线路CAD技术的初、中级技术人才的需求不断增加。为了适应这种需求，“电子线路CAD”课程已成为高职院校应用电子技术和电气自动化等专业的主干课程。

高职教育就是要以教育思想、观念改革为先导，以教学改革为核心，以教学基本建设为重点，注重提高质量，努力办出特色。其中改革教学模式是高职教育的重中之重，是提高教学质量的核心。笔者根据所在院系自身条件以及学生的特点，不断探讨“电子线路CAD”课程教学，逐步建立了适应高职电子类专业的“教学做一体化”教学模式。

一、“教学做一体化”教学模式的内涵

“教学做合一”是教育家陶行知提出的三大主张之一（其他两个是“生活即教育”、“社会即学校”），陶先生视“教学做”为一体。“做”是核心，主张在做上教，做上学。他强调：“从先生对学生的关系上说，做便是教，从学生对先生的关系上说，做便是学。”他把这三者看做是统一的，统一在做上，教学做是合一的。陶先生十分强调实践，但并不是轻视理论。他在知与行的关系上，提出了“行知行”的观点，认为“行动产生理论、发展理论”。“教学做合一”强调“做”，“做”是什么，“真正之做须是在劳力上劳心”、“只有手到心到才是真正的做”。这些观点在大力倡导高职院校教学改革的今天仍有积极的指导意义。

借鉴陶行知的“教学做合一”理论，我国高等教育界提出了“教学做”一体化教学模式。它将教师的教，学生的学以及任务的实施融为一体。旨在改变传统的课堂内的静态教学模式，通过课堂内的开放式教学过程让专业理论知识与实践技能的学习有效地融为一体。学生在教学中学习知识，获得能力，做到在实践中教理论，在运用中提高能力，增强素质，充分挖掘学生理解和掌握知识技能方面的潜能，使学生能把理论知识和实践贯穿起来，使教师和学生之间形成沟通配合的有机整体，使教与学之间相互影响和作用。

古人云：“授之以鱼，不如授之以渔。”教师的责任在于培养学生的自学能力，教给学生学习的方法，培养学生独立观察、思考和分析判断解决问题的能力，让学生学会自己去获得经验和知识。“教学做一体化”教学模式就是按照这一教育理念指导我们的教学过程，重要的是要加强实践教学，重视培养学生的观察能力、动手能力、思维能力和创新能力；让他们初步学到独立从事企业工作的本领；锻炼他们的组织管理协调能力和合作精神，养成良好的职业道德；要让他们学会终身受用的求知方法和具备创造性解决实际问题的能力。

随着高职教育改革的发展，各大院校也纷纷提出了不同构建形式的一体化教学模式：教学做一体化任务驱动型教学模式、一体化项目教学法模式以及一体化案例教学法模式，并且取得了一定的教学效果。例如驱动型一体化模式，其具体操作是教学内容按照要完成的任务整合，课堂教学和实训室与实习工厂整合，理论教师与实践教师由同一名（批）教师担任。通过任务驱动“边做边学、边学边教”，促使学生学习相关知识和技能，打破了理论课和实训课的界限，是一种事半功倍的高效学习方法，因而“教学做一体化”教学模式得到了我国职业教育界的普遍认可。

二、“电子线路CAD”课程特点

“电子线路CAD”是一门实践性很强的课程，教学内容主要讲授怎样应用Protel 99SE软件进行电路设计。该软件主要包括四大模块：电路原理图设计、印制电路板设计、可编程器件设计和电路仿真。而“电子线路CAD”课程教学内容主要由前两个模块构成，学习该课程最终目的就是把一个已设计好的原理图变成一个真实的电路板，核心知识与技能是布局、布线，学生必须有模拟数字电路的基本知识，要了解电子元器件的参数与性能才能完成该课程的学习。目前各高职专业已探索出适合自己特点的独特教学方法和教学手段，并取得了一定的成绩，传统“电子线路CAD”课程理论讲授和实践课时分配不合理——每周安排4课时，2课时理论在教室授课，2课时在机房上机操作，这样时间和空间是分离的，教与学是相互脱节的，做不到一边学理论一边练习，教学效果不够理想。为使应用电子技术专业的学生更好地掌握应用Protel99SE软件进行电路设计的技能，加强学生动手能力的培养，以适应电子线路新技术发展的需要，对“电子线路CAD”实施“教学做一体化”的教学模式是十分必要的。

“电子线路CAD”课程内容分为两个阶段完成：（1）基本理论知识学习和上机操作训练，60课时。原来是教室、机房交替上课，理论和实践课时1∶1分配。现在理论讲授和上机练习全在机房上课，理论和实践课时1∶3分配，这样边学边练，动静结合，将理论与实践融会贯通，实现了教与学、学与做的一体化。学生上机练习时间增多，提高了他们软件基本操作的技能，激发了学生的学习兴趣，同时也提高了教学效果。（2）专项实训，1周。整个教学过程在电子实训室完成，学生利用所学的Protel99SE软件基本知识和掌握的基本操作技能，由电路设计阶段步入到实际电路板的制作阶段，引入实训项目（生产实物产品）来模拟整个产品生产的过程，边学边干，边干边学，提高动手能力。

三、“教学做一体化”在“电子线路CAD”课程中的应用

在“电子线路CAD”传统教学中教师习惯上按照教材内容的顺序进行授课，学生学一知一，所学知识在整体内容中的作用、地位模糊不清，学习目标不明确，难以激发学习兴趣。这种教学方式不适合本课程的特点，也不适应高职院校对高素质技能型人才培养的需要。大量实践证明，“教学做一体化”模式比较适合“电子线路CAD”课程教学。根据企业岗位需求，按照任务驱动将原有的知识体系进行解构、重构。以电路板生产过程为主线，进行任务驱动的课程设计，将知识与技能有机融入到任务中，通过完成一个个电路板设计使学生感受到成功的喜悦，调动了学生的学习兴趣。在执行任务的过程中，学生探索知识，学习设计技能。再通过一周专项实训，进行实际电子产品生产过程综合训练，这样既保证了职业岗位所需技能、相关知识、职业素质的需要，又保持了原有电路板设计知识体系的相对完整性，并且培养了学生自主学习的能力、团结协作的能力。

设置3个学习总任务，分别为放大电路的电路板制作、直流稳压电源电路的电路板制作、单片机最小系统电路的电路板制作。每个学习任务又由五到六个子任务构成，每个子任务都有对应的知识点作为教学载体，将知识内容体系融入到执行任务的过程中，按从简单到复杂，由浅入深的逻辑关系，设立了多个工作任务，结合每一个任务所需的知识逐步解决总任务中相应的问题（如表1）。这种工作过程系统化的设计符合学生的认知规律和职业成长规律，充分体现了“工学结合”思想。

“电子线路CAD”课程的主要任务是利用计算机辅助设计软件Protel 99SE 将已经设计好的电路图转换为印制电路板图（PCB图），所以每个任务的完成都需要以下三个步骤：电路原理图设计；原理图的ERC检查、产生网络表；制作印制电路板图PCB（布局、布线）。

因此说这些子任务之间并不是孤立的，而是互相联系、相辅相成的，展开了主要教学内容。在执行任务过程中，学生通过对任务进行分析、讨论，明确涉及的重点知识点，在教师的指导和帮助下找出解决问题的方法，通过任务的完成实现对所学知识的意义建构。最后教师对学生完成的每个子任务进行点评，包括所绘制电路原理图的正确性、元件放置的合理性、绘图的规范性以及在绘图过程中解决问题的方法。学生通过上机实训，独立思考，自主完成一个个子任务，从而培养了分析问题、解决问题的能力。

3个要执行的任务，多个训练子任务，全部以任务带动技能训练、知识学习和职业素质的养成。课程教学主要在机房和实训室完成。以教师为主，用演示教学法通过对任务分析、设计与实现的过程进行讲解，用任务驱动教学的各个环节，使学生边学边做、边做边学，教学做一体，将抽象的知识具体化，带动相关知识点；激发学生学习兴趣，培养学生学习能力。

四、结语

“教学做”一体化的教学模式是一种思路、一种改革，在将其应用至教学中之前必须仔细研究该课的具体特点，找到实践中的具体事例，制订好实施方案。通过对“电子线路CAD”课程体系、授课方式以及实践环节的改革，大力推进“教学做”一体化教学模式的应用，对学生工程应用能力的培养有很大的促进作用，既巩固了学生所学的基础理论，又推动其由学习知识向应用知识的方向转化，体现了对学生学习能力、创新能力和就业能力的培养。

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（责任编辑：麻剑飞）