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电子cad与电子制作是江南大学(下文简称我校)面向机械电子工程专业本科生开设的一门重要的专业课程,亦是我校机械电子工程专业培养方案中培养学生电子技术能力的主要课程,旨在使学生根据实际任务需求,设计出合理的电气原理图和印刷电路板,掌握典型元器件焊接的一般流程,在实践环节亲自动手将典型元器件(诸如色环电阻、电容、数码管、按键、插座、三极管、发光二极管、晶振等、蜂鸣器、排阻等)按照合理的焊接顺序与印刷电路板焊接装配在一起,并进行编程调试,将程序下载到相应芯片中,使电路硬件系统正常工作[1]。本课程可以很好地使学生将电路理论知识与实践操作联系到一起,是沟通理论和实践的桥梁[2]。
1电子CAD与电子制作教学过程中存在的问题
1.1侧重点不明确
作为专业课程,电子CAD与电子制作糅合了电工电子学、C语言程序设计、微机原理与接口技术等多门学科的知识,涉及面广,但学生在学习过程中并不能很好地认识到本课程的侧重点。从课程的最终考核来看,学生普遍存在对课程内容理解有偏差,不能很好地把握课程的培养目标、重点、难点,主动学习能力有所欠缺,动手能力仍须进一步提升等问题。
1.2趣味性有待增强
现有的电子CAD与电子制作课程是以AltiumDesigner软件操作[3]、焊接实践、编程调试为主,各环节之间缺乏有机融合,教学过程机械化,且重复教授了许多学生前期已经学过的知识,导致学生对课程的重视程度和学习兴趣不高,课程的趣味性有待增强。
1.3考核方式需调整
本课程的成绩由电子CAD(讲课和上机)和电子制作(实践)两部分构成,二者在总成绩中所占的比例为7∶3。电子制作(实践)环节占总成绩的比例较小,导致学生对实践操作能力的培养和提升缺乏重视,动手实践操作能力成为目前在校大学生最为欠缺的能力之一[4]。因此,电子CAD与电子制作的考核方式应进行相应调整,从而弥补学生的短板。
2电子CAD与电子制作课程教学改革的反思与探讨
针对现有电子CAD与电子制作课程体系存在的问题,提出以下教学改革方面的举措:
2.1强调课程特点,明确课程的侧重点
在开课初期,学生要明确本课程的侧重点是培养动手实践能力,充分认识电子制作实践的必要性,大体了解学习该课程的基本步骤与方法,明确重点、难点。教师以案例教学为主,对知识点进行讲解和分析,结合探讨交流、课堂提问、实践操作等方法,帮助学生建立完整的电子CAD与电子制作概念,引导学生掌握电子CAD与电子制作的特点。通过具体案例,将理论与实际相结合,加强学生的感性认识,提高学生的实践操作能力以及分析问题和解决问题的能力。
2.2做好教学设计,增强课程的趣味性
做好教学设计是激发学生学习热情、增强本课程趣味性的重要基础。教师应将多媒体技术、实践操作与课堂讲授相结合,根据具体的课程内容,整理设计过的电子制作产品及其他相关资料,制作多媒体课件。将多媒体展示与电子制作实践操作相结合,让学生深入、具象化地理解电子CAD与电子制作的相关内容,充分利用各种教学用具、教学资源与教学环境,在优化组合的基础上,提高教学效率,改善教学效果。
2.3注重实践环节,调整课程考核方式
配合前面电子CAD内容的学习,在设计出印制电路板后,制作电路板,进行焊接元件、硬件电路调试以及单片机编程调试。主要设计有以下题目:数控进给控制器、单片机与PC机通讯、温度测量计、实时时钟、电子计算器、转速调节器、数据存储器等。主要通过以下环节进行实践操作:(1)布置实践课题、查阅资料;(2)设计焊接,编程验证;(3)结果整理、撰写说明书;(4)答辩讲解,功能演示。强调实践经验的重要性,让学生在实践中学习。提高电子制作部分(实践环节)的比重,进一步促进学生动手实践能力的提升,弥补学生在实践方面的不足。
3结语
针对电子CAD与电子制作在实际教学与实践过程中存在的侧重点不明确、趣味性有待增强、考核方式须调整等问题,本文详细论述了解决方法,并进行了反思与探讨。电子CAD与电子制作属于专业课程,涉及知识面广、实践性强,因此在教学过程中,应注意与其他课程的融会贯通以及与实际操作的密切结合,层层引导,注重学生逻辑思维的培养。
参考文献
[1]陈海卫,盛卫锋,郑坤明.基于线上线下混合模式的单片机卓越课程教学改革与实践[J].科教文汇,2021(25):85-87.
[2]李霞.基于“电子CAD”课程的教学方法改革研究[J].科技与创新,2022(9):132-134,138.
[3]朱海艺.电子CAD仿真软件与电工电子教学相结合的方法[A].广东省教师继续教育学会第四届教学研讨会[C].中国广东广州,2021:827-830.
[4]王进满.电子CAD课程项目化教学改革与实践[J].中国现代教育装备,2018(5):90-92.
作者:郑坤明 周德强 张秋菊 陈海卫 单位:江南大学机械工程学院 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室