電子技術(shù)基礎(chǔ)與PCB設(shè)計教學(xué)模式范文

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摘要：電子類專業(yè)的基礎(chǔ)課程理論性強，而后續(xù)的專業(yè)課程一般實踐性強且需要前期的理論基礎(chǔ)。如何使這兩類相對獨立且特性各異的課程在理論與實踐之間進行有效銜接和深度融合，是適應(yīng)當前高職教學(xué)課程改革中亟待研究和解決的關(guān)鍵問題。本文在分析電子技術(shù)基礎(chǔ)和pcb設(shè)計這兩門課程在教學(xué)過程中存在的現(xiàn)實問題基礎(chǔ)上提出基于項目的課程融合教學(xué)改革思路，不僅符合國家對職業(yè)教育改革的需求，而且能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和專業(yè)技能。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；PCB；項目；課程融合

一概述

中國的高等職業(yè)教育已經(jīng)進入了新的歷史階段，2019年1月24日國務(wù)院印發(fā)了《國家職業(yè)教學(xué)改革實施方案》，方案中明確指出為對接科技發(fā)展趨勢和市場需求，要深化職業(yè)教育育人機制改革，著力培育高素質(zhì)勞動者和技術(shù)技能人才[1]。同時，隨著我國電子產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷加快，電子行業(yè)對技術(shù)技能人才的需求越來越緊迫、要求也越來越高。因此，對電子類專業(yè)課程進一步進行現(xiàn)代化教學(xué)改革不僅能大大提高高職電子類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技能和知識水平，同時也是順應(yīng)國家和社會發(fā)展的需求。在當前大多數(shù)職業(yè)院校中，電子技術(shù)基礎(chǔ)理論性較強，是電子類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，也是后續(xù)所有專業(yè)課程的重要先導(dǎo)課程。作為電子技術(shù)基礎(chǔ)的后續(xù)課程之一的PCB設(shè)計是一門實踐性很強的專業(yè)課程[2]，市場龐大的PCB產(chǎn)業(yè)體系決定了目前該產(chǎn)業(yè)對高水平應(yīng)用型人才的極度需求。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，這兩門課程分布于不同學(xué)期且相對獨立，無論是“教”還是“學(xué)”都很難真正做到將理論應(yīng)用與實踐，致使學(xué)生培養(yǎng)效果難達預(yù)期。由于電子技術(shù)基礎(chǔ)理論與PCB設(shè)計實踐在實際教學(xué)過程中存在的脫節(jié)、且理論課與實踐課之間無法有效互補，因此本文擬在實際實施中以真實電子產(chǎn)品設(shè)計項目為載體，針對這兩門課程的教學(xué)改革，提出基于項目的課程融合教學(xué)模式，將理論與實踐融合教學(xué)，切實提高教學(xué)效果及學(xué)生的專業(yè)技能。

二電子技術(shù)基礎(chǔ)和PCB設(shè)計課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）兩門課程在教學(xué)中的不足

電子技術(shù)基礎(chǔ)課程包含模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩部分內(nèi)容，理論性較強，其內(nèi)容目前已具有一套非常完整的系統(tǒng)理論和教學(xué)方法[3]。通常以多媒體+黑白講授以及學(xué)生完成習(xí)題作業(yè)為主，過分注重課堂講授，學(xué)生在“漫無目的”的學(xué)，老師也在“漫無目的”的教，造成的結(jié)果是學(xué)生的興趣和知識脫節(jié)、理論與實踐脫節(jié)、知識體系前后脫節(jié)，基本不明白模電和數(shù)電的用處何在，這樣的教學(xué)效果很難達到預(yù)期目標。PCB設(shè)計雖然是一門實踐性很強的課程，且對電子類專業(yè)來說很多職業(yè)院校將其設(shè)計為重要的專業(yè)技能課[4]。但是傳統(tǒng)的PCB設(shè)計課程往往偏重EDA設(shè)計軟件的使用教學(xué)，主要原因有兩點[5]：一是學(xué)生對電子技術(shù)理論知識掌握不好，不能結(jié)合電路功能對印制電路板進行設(shè)計規(guī)劃。對于簡單電路，任課老師尚可以重復(fù)講述其工作原理后再進行印制電路板設(shè)計教學(xué)，但對于稍微復(fù)雜電路，如果想讓學(xué)生吃透電路功能再進行PCB設(shè)計則勢必影響課程的進度與教學(xué)。其次，電子技術(shù)基礎(chǔ)在高職教育中通常安排在第二和第三學(xué)期，在這個階段學(xué)生其實對實際電路接觸并不多，很難將抽象的電路符號和實際的電子元器件聯(lián)系在一起，在后續(xù)課程PCB學(xué)習(xí)中導(dǎo)致設(shè)計效果不好，所設(shè)計的PCB實物即使能滿足電路連線需求也無法滿足實際應(yīng)用需求。

（二）相互割裂，缺乏聯(lián)系

獨立授課方式是目前絕大部分高職院校的主力授課方式，即每門課程有相互獨立的授課教師[6]和相互獨立的課程標準。電子技術(shù)基礎(chǔ)和PCB設(shè)計兩門課程分屬不同的學(xué)期，無論授課內(nèi)容還是授課計劃基本都沒有絲毫的前后連貫性和融合性，授課教師之間通常也很少進行溝通。理論與實踐的孤立將會直接導(dǎo)致學(xué)生對知識點的孤立[7,8]，不利于培養(yǎng)學(xué)生的知識的應(yīng)用能力和綜合能力。因此，急需將相關(guān)課程進行融合，以實際電子產(chǎn)品的原理和設(shè)計過程為基礎(chǔ)，將理論知識點和電路設(shè)計應(yīng)用進行融合，幫助學(xué)生擴展自身在電路設(shè)計、分析與測試以及其他基本工程設(shè)計知識方面的技能。

（三）無法培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力

目前的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程與PCB設(shè)計課程由于理論與實踐各自獨立側(cè)重且相互割裂，不利于學(xué)生綜合能力的開發(fā)與培養(yǎng)。以真實電子產(chǎn)品項目為載體進行理論和實踐的教學(xué)，可以使學(xué)生在項目仿真的過程中掌握電子技術(shù)基礎(chǔ)理論知識，在項目制板、的過程中掌握PCB的繪圖與設(shè)計，在項目制作的過程中鍛煉焊接電路板、選擇元器件技能，在項目調(diào)試的過程中進一步理解電路的理論知識和工程應(yīng)用，在課程考核答辯環(huán)節(jié)鍛煉學(xué)生交流溝通能力和團隊合作精神，同時在整個項目實施的過程中融入企業(yè)文化，培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)?；陧椖康恼n程融合教學(xué)能有效培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

三基于項目的課程融合

（一）體系構(gòu)建

電子技術(shù)和PCB設(shè)計課程的融合教學(xué)改革需要學(xué)校教學(xué)管理部門和任課教師協(xié)作共進、打破陳舊觀念。一方面，需要配套的鼓勵機制和評價機制為課程改革提供制度保障，在政策上鼓勵多樣化的授課及考核方式；另一方面，任課教師應(yīng)積極學(xué)習(xí)新的前沿知識和信息化的教學(xué)手段，提高自身專業(yè)技能和業(yè)務(wù)水平。此外，任課教師之間應(yīng)充分溝通交流，協(xié)同制定項目內(nèi)容、實施步驟和統(tǒng)籌方法，使課程在充分融合的前提下展開。實現(xiàn)電子技術(shù)基礎(chǔ)和PCB設(shè)計課程項目化的融合教學(xué)必須從修訂專業(yè)標準和人才培養(yǎng)方案開始。將兩門課程的授課時間應(yīng)安排到相同的學(xué)期是課程融合教學(xué)的前提條件，電子技術(shù)基礎(chǔ)和PCB設(shè)計的課程內(nèi)容決定了課程融合教學(xué)需要兩個學(xué)期。在教學(xué)形式上需要理論教學(xué)單獨授課，實踐教學(xué)統(tǒng)一進行、即理實一體。此外，兩門課程許需要統(tǒng)一考核形式，做到兩門課程考核體系融合，以項目驅(qū)動為導(dǎo)向，將學(xué)生進行分組后在理解電路原理的基礎(chǔ)上設(shè)計一個完整的PCB板即完成兩門課程考核。最后，通過對PCB板進行電路焊接安裝調(diào)試，加深對電路理論的理解同時提升對學(xué)生焊接、安裝、維修技能的培養(yǎng)，為后期進行電子類設(shè)計競賽選拔學(xué)員。電子技術(shù)基礎(chǔ)和PCB設(shè)計課程融合教學(xué)以任務(wù)完成為目標，以項目實施為載體。在后期PCB設(shè)計項目制作實現(xiàn)的過程中，可以模擬企業(yè)電子產(chǎn)品項目制作的實施模式，課程中融入企業(yè)管理模式，結(jié)合智能制造的要求對項目制作流程進行合理設(shè)計，可以使學(xué)生提前熟悉企業(yè)工作與管理模式，培養(yǎng)個人素養(yǎng)，同時讓學(xué)生了解實際電子產(chǎn)品生產(chǎn)制作過程，保證項目的高質(zhì)量完成，同時也有利于提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和團隊合作精神。

（二）項目實施

基于項目的電子技術(shù)基礎(chǔ)和PCB設(shè)計課程融合教學(xué)模式在我院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)進行改革，該項目已立項校級“一專一項”課題進行試點實施。（1）教學(xué)實施電子技術(shù)基礎(chǔ)和PCB設(shè)計融合課程安排在應(yīng)用電子專業(yè)第二和第三兩個學(xué)期進行，采用兩門課程的任課教師協(xié)同備課的方式。理論知識點授課由一位老師負責(zé)，根據(jù)各電子項目分階段循序漸進進行授課，正式授課前老師先提出項目，學(xué)生分組后要求學(xué)生通過多途徑、方法和手段尋求完成項目的方法及所需理論知識，將教學(xué)活動變成“困惑——探索——掌握——實踐”的問題解決過程和實現(xiàn)過程，提高學(xué)生的主觀能動性，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“聽中學(xué)”為“做中學(xué)”、“學(xué)中做”的項目驅(qū)動。同時，鼓勵學(xué)生通過當今發(fā)達的網(wǎng)絡(luò)平臺進行自主學(xué)習(xí)，比如我院教師參與建成的電子技術(shù)“微課學(xué)”資源以及國家教學(xué)資源庫PCB教學(xué)資源庫網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺等，在“困惑——探索”的學(xué)習(xí)過程中，教師輔以信息化教學(xué)方式在網(wǎng)絡(luò)上與學(xué)生開展項目驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)和答疑，引導(dǎo)學(xué)生進一步進行網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)。（2）項目確定課程融合教學(xué)項目的選取應(yīng)同時考慮知識點和課程交叉，由淺入深。即需要平衡理論性、綜合性與探索性之間的關(guān)系，還需要保持現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)上的合理性，切實做到理論與實際的緊密聯(lián)系，讓學(xué)生能高效率地建立一個全面完整的知識理論構(gòu)架和實踐教學(xué)體系。將電子技術(shù)基礎(chǔ)理論知識點細分為若干個，針對一個或多個知識點配對相應(yīng)的電子設(shè)計項目。同時電子設(shè)計項目的選取還要綜合考慮電子小產(chǎn)品的實用性、趣味性以及學(xué)生的實際情況，第一學(xué)期以簡單基礎(chǔ)電子線路為主，第二學(xué)期以電子小產(chǎn)品電路為主，項目內(nèi)容由淺入深、循序漸進。（3）實踐項目實施實踐項目實施及課程同和實施階段由兩門課程負責(zé)考試共同指導(dǎo)完成，學(xué)生四人制小組，項目選用綜合考慮理論知識點及學(xué)生的認知階段，同時結(jié)合實際電子產(chǎn)品類小項目進行課程實踐。兩位任課老師進行教學(xué)指導(dǎo)。第二學(xué)期，選取學(xué)生優(yōu)秀設(shè)計作品交由印制板公司生產(chǎn)加工，學(xué)生后續(xù)元器件裝配、組裝、調(diào)試。使學(xué)生了解產(chǎn)品工藝流程。教師通過對各組項目實施情況進行查閱，針對性給出合理化的建議，使學(xué)生項目實施過程中能根據(jù)自身特實際情況不斷提高，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性。同時，以學(xué)生為導(dǎo)向的項目驅(qū)動，容易使師生之間形成更好的溝通與默契，有利學(xué)生學(xué)習(xí)的良性循環(huán)。（4）課程考核體系課程采用過程化考核方式，其中項目的完成及考核情況占整個課程的50%，平時表現(xiàn)及在小組中承擔任務(wù)情況占課程50%。學(xué)生完成PCB設(shè)計及電子產(chǎn)品制作后需撰寫實踐報告與答辯，根據(jù)學(xué)生作品的完成情況、論文情況與答辯情況，教師將對各組新型量化考核評分，優(yōu)秀的學(xué)生將成為電子設(shè)計競賽的后備選拔學(xué)員。

（三）教學(xué)要點

在融合教學(xué)模式的實施過程中，任課教師應(yīng)注意以下幾點：（1）做好準備工作。教師必須安排好項目實施全過程。開課前做好充分的準備工作，包括項目的設(shè)計、教學(xué)大綱、實施方案、考核方案等。（2）完善管理制度。教師必須管理好項目實施全過程。特別是實踐教學(xué)過程中，兩位老師要分工協(xié)作，保證實踐合理有序高效進行。（3）健全安全制度。課程實施的過程中參考企業(yè)項目管理制度進行實施管理，實踐操作前，對學(xué)生進行安全培訓(xùn)，讓學(xué)生嚴格遵守注意事項。在電子產(chǎn)品仿真、制作、安裝、調(diào)試PCB板的過程中，必須嚴格要求學(xué)生注意安全。（4）考核方式要合理?？己艘寣W(xué)生體會到公平和成就感，激發(fā)學(xué)生的主體能動性和求知欲。

四結(jié)束語

基于項目的電子技術(shù)基礎(chǔ)和PCB設(shè)計課程融合教學(xué)模式改革以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，打通課程的界限，集理論傳授、實踐操作為一體，在理論教學(xué)的過程中注重學(xué)生和實踐能力的培養(yǎng)，在實踐操作的過程中加深學(xué)生對理論知識的理解和應(yīng)用，符合國家對職業(yè)教育改革的需求，滿足工業(yè)4.0背景下對應(yīng)用電子專業(yè)的要求，能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和綜合應(yīng)用能力。

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作者：楊玲玲 單位：武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院