賽教融合的《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作》課程教學(xué)改革與實(shí)施*

吳年祥，陳小林

（安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院，安徽 六安237001）

賽教融合的《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作》課程教學(xué)改革與實(shí)施*

吳年祥，陳小林

（安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院，安徽 六安237001）

堪稱職業(yè)教育奧林匹克的職業(yè)院校技能大賽成功舉辦,促進(jìn)了職業(yè)院校教育教學(xué)改革，加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐能力和職業(yè)基本技能，提高了職業(yè)教育教學(xué)的質(zhì)量。本文通過分析“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作”職業(yè)技能競(jìng)賽大綱與能力目標(biāo)為導(dǎo)向，結(jié)合當(dāng)前的教學(xué)實(shí)際，提出了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程教學(xué)過程中存在的問題，并對(duì)課程實(shí)施“教、學(xué)、做”一體化、內(nèi)容項(xiàng)目化教學(xué)模式等進(jìn)行的改革與探索,效果明顯。

職業(yè)技能競(jìng)賽；電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作；教學(xué)做一體；項(xiàng)目化

前言

自2008年舉辦首次全國(guó)職業(yè)院校技能大賽以來(lái)，各種職業(yè)技能大賽定期舉辦，形成了“普通教育有高考，職業(yè)教育有大賽”一種職業(yè)教育發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)，“學(xué)生個(gè)個(gè)參與、教師人人輔導(dǎo)、校校舉辦比賽”的局面?！耙再惔賹W(xué)，以賽促教，以賽促改”已成為發(fā)展職業(yè)教育，完善培養(yǎng)技能型人才的長(zhǎng)效機(jī)制[1]。而職業(yè)技能大賽依據(jù)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與市場(chǎng)前沿需求相呼應(yīng)來(lái)設(shè)立競(jìng)賽內(nèi)容，襯托專業(yè)核心能力，提供人才培養(yǎng)方向。與此同時(shí)，隨著我國(guó)高等職業(yè)教育的發(fā)展，社會(huì)高等職業(yè)教育教學(xué)的質(zhì)量要求也隨之提高，這些就要求我們對(duì)現(xiàn)有教育教學(xué)課程設(shè)置、教學(xué)模式、教學(xué)方法等進(jìn)行改革，以便更好的來(lái)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和社會(huì)崗位需求的復(fù)合型高技能專門人才。而在歷年的職業(yè)院校技能大賽“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作”項(xiàng)目能力素質(zhì)要求中，電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作綜合一體化課程的開發(fā)都發(fā)揮著極其重要的作用，本文以近幾年安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生參加全國(guó)、安徽省職業(yè)院校技能大賽“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作”、“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”項(xiàng)目技能競(jìng)賽以及大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中取得的成績(jī)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作綜合一體化課程的教學(xué)改革進(jìn)行探索與實(shí)施。

1 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作技能競(jìng)賽對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作一體化課程的要求與能力目標(biāo)

通過近幾年的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作技能競(jìng)賽項(xiàng)目來(lái)看，其競(jìng)賽的內(nèi)容都是按照社會(huì)需求，行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、崗位綜合能力培養(yǎng)由局部電路到整體電路設(shè)計(jì)，由簡(jiǎn)單的電子產(chǎn)品到復(fù)雜的電力電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，由淺到深層次的設(shè)計(jì)等設(shè)置。目標(biāo)在于檢驗(yàn)參賽選手模擬真實(shí)的工作環(huán)境與條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)電子產(chǎn)品在規(guī)定設(shè)計(jì)方案（規(guī)定的電路原理圖與結(jié)構(gòu)技術(shù)要求）下的工程設(shè)計(jì)能力、工藝能力和職業(yè)綜合素養(yǎng)。

此類競(jìng)賽內(nèi)容要求學(xué)生掌握常用電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作工具（電路仿真工具、繪圖工具、測(cè)試工具、電路裝配工具等）的應(yīng)用、電子產(chǎn)品的軟硬件調(diào)試能力（硬件電源問題、電路開路問題、元器件接反等問題，軟件診斷錯(cuò)誤、確定錯(cuò)誤、解決錯(cuò)誤以及靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試等能力）、電子產(chǎn)品的輔助設(shè)計(jì)能力（使用仿真軟件Keil-C51，Proteus，Multisim,Max+ plusII,QuartusII等軟件輔助設(shè)計(jì)能力）、電子產(chǎn)品的加工方法和工藝的操作技能（THT—Through Hole Technology工 藝 基 板 與SMT—Surface Mount Technology工藝基板的PCB設(shè)計(jì)過程、工藝要求以及裝配工藝、AUTOCAD結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)能力）、電子儀器儀表的使用（萬(wàn)用表、直流穩(wěn)壓電源、示波器、信號(hào)發(fā)生器、頻率計(jì)、掃頻儀等）、現(xiàn)場(chǎng)分析與處理問題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新能力、安全文明生產(chǎn)、環(huán)保等意識(shí)，引導(dǎo)我們關(guān)注電子行業(yè)新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與技術(shù)應(yīng)用方向，指導(dǎo)和推動(dòng)電子信息類專業(yè)開展面向現(xiàn)代化的課程與教學(xué)改革，加快電子信息類專業(yè)高素質(zhì)技能型人才的培養(yǎng)，適應(yīng)國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)電子技術(shù)人才的需求，增強(qiáng)高端技能型專門人才的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[2]。

因此啟發(fā)筆者開發(fā)一門符合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、適應(yīng)電子類大賽綜合素質(zhì)要求培訓(xùn)的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作綜合一體化課程提供了思路。以設(shè)計(jì)整個(gè)電子產(chǎn)品制作為載體，采用以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為中心，以職業(yè)技能大賽促就業(yè)為導(dǎo)向的項(xiàng)目化教學(xué)模式。

2 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程教學(xué)中存在的問題

2.1 理論與實(shí)踐融合不明顯

當(dāng)前，很多職業(yè)院校電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程仍然采取先課堂理論教學(xué)，然后再去實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室參加實(shí)踐活動(dòng)的傳統(tǒng)式教學(xué)方法。由于相當(dāng)一大部分高職學(xué)生理論課的興趣不夠，學(xué)習(xí)自覺性差，加上有時(shí)候理論與實(shí)踐時(shí)間間隔過長(zhǎng)，因此學(xué)生不能有效的將之前所學(xué)的部分理論知識(shí)在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)當(dāng)中來(lái)得到驗(yàn)證，對(duì)實(shí)踐的內(nèi)容走馬觀花、淺嘗輒止，從而在實(shí)踐學(xué)習(xí)的積極性上也受到挫傷。若整個(gè)教學(xué)活動(dòng)這樣終而復(fù)始，將影響職業(yè)教育的質(zhì)量。

2.2 課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)單一，整體結(jié)構(gòu)欠佳

一個(gè)成熟的電子產(chǎn)品是要經(jīng)過技術(shù)指標(biāo)來(lái)確定總體、子電路方案的論證，元器件的選擇與參數(shù)確定，軟件設(shè)計(jì)與編程，電路仿真調(diào)試，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與PCB設(shè)計(jì)，PCB加工，電路裝配與調(diào)試，質(zhì)量檢測(cè)，工藝文件等過程。而電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作是一個(gè)綜合類的課程，局部過程的設(shè)計(jì)不能滿足工作崗位與就業(yè)市場(chǎng)需要。應(yīng)將專業(yè)基礎(chǔ)課和部分專業(yè)等課程有機(jī)結(jié)合在一起，使學(xué)生有電子產(chǎn)品的整體概念，全面掌握電子產(chǎn)品的分析能力，以此提高學(xué)生對(duì)集成電路和單片機(jī)綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。因?yàn)槊块T課不是獨(dú)立存在的而是電子產(chǎn)品體系的一部分。若課程具有系統(tǒng)性、實(shí)用性和針對(duì)性，在比賽中的參賽選手面對(duì)新設(shè)備和新內(nèi)容，就不會(huì)感到陌生，參賽效果會(huì)好些。

2.3 課程師資隊(duì)伍不夠合理，學(xué)生實(shí)踐不足

在大多數(shù)職業(yè)院校教師隊(duì)伍中，年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)科結(jié)構(gòu)等不夠合理，且相當(dāng)一部分理論教師較多，實(shí)踐老師少，即使具備所謂的雙師素質(zhì)，實(shí)際上，在專業(yè)綜合實(shí)踐能力、理論與實(shí)踐相融合能力、新課程實(shí)施等方面是瓶頸。與此同時(shí)，在教學(xué)過程中教師講課太多，學(xué)生實(shí)踐操作太少，也導(dǎo)致學(xué)生們的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)方面欠缺，因此教學(xué)過程中的職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性。

3 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作課程教學(xué)改革方法

每年舉辦的“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作”職業(yè)技能賽項(xiàng)都是一個(gè)典型的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，它模擬真實(shí)的工作環(huán)境與條件下要求參賽選手十幾個(gè)小時(shí)內(nèi)完成規(guī)定的電子產(chǎn)品局部電路或整體電路及元器件的選擇性設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)，并在指定專業(yè)制板廠加工選手設(shè)計(jì)好的電路板上進(jìn)行硬件的裝配、焊接和調(diào)試，軟件的調(diào)試，相關(guān)技術(shù)文檔撰寫等。這些要求選手擁有扎實(shí)的專業(yè)綜合實(shí)力和靈巧的應(yīng)變能力以及溝通能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等，才能在比賽中發(fā)揮出色。因此，將技能大賽融合到電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作綜合一體化項(xiàng)目教學(xué)中，使學(xué)生得到系統(tǒng)性的培訓(xùn)，對(duì)職業(yè)教育質(zhì)量有很大的促進(jìn)作用。

3.1 理論與實(shí)踐相結(jié)合，“教、學(xué)、做”一體教學(xué)模式

電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作綜合一體化教程是將《模電電路》、《數(shù)字邏輯電路》、《電子CAD》、《傳感檢測(cè)技術(shù)》、《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》有機(jī)的結(jié)合在一起，使學(xué)生進(jìn)行課程系統(tǒng)化學(xué)習(xí)。此課程采用雙教師教學(xué)，所有教學(xué)過程均在改建后的電子工藝創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室完成。設(shè)備配置有電子儀器儀表、電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作工具、多媒體、計(jì)算機(jī)及其相關(guān)仿真軟件等。主要以職業(yè)技能大賽促就業(yè)為導(dǎo)向，采用“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)模式。以學(xué)生自主設(shè)計(jì)為主，教師指導(dǎo)為輔，抽簽決定分組、設(shè)計(jì)題目的原則完成電子產(chǎn)品（可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、音頻功率放大器、多功能電子鐘、智能避障小車、超聲波測(cè)距儀等八個(gè)真實(shí)電子產(chǎn)品）的設(shè)計(jì)。具體過程分為6個(gè)環(huán)節(jié)。

第一環(huán)節(jié)：教學(xué)工作的準(zhǔn)備，檢查實(shí)驗(yàn)室相關(guān)硬、軟件是否正常運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)時(shí)安全知識(shí)與規(guī)范的講解。

第二環(huán)節(jié)：布置項(xiàng)目任務(wù)，即讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)與任務(wù)。利用現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中一個(gè)故事、一件實(shí)物等引出任務(wù)，并對(duì)已完成的電子產(chǎn)品樣品效果展示激發(fā)學(xué)生興趣，引起學(xué)生的注意，提出要解決的問題。

第三環(huán)節(jié)：制定項(xiàng)目計(jì)劃，即明晰完成項(xiàng)目的操作步驟、工作進(jìn)度以及項(xiàng)目所涉及的知識(shí)點(diǎn)。教師以簡(jiǎn)單，夠用為原則通過多媒體講解所涉及項(xiàng)目的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生利用現(xiàn)有的資源查找相關(guān)專業(yè)資料，再思考與討論后運(yùn)用所掌握的專業(yè)知識(shí)、技能等來(lái)確立完成項(xiàng)目的總體方案和步驟。通過小組自主制訂一套或二套解決方案，使學(xué)生對(duì)完成項(xiàng)目的操作步驟和注意事項(xiàng)做到胸有成竹[3]。

第四環(huán)節(jié)：方案實(shí)施，即讓學(xué)生以小組為單位完成自己的工作任務(wù)，在實(shí)踐中吸收知識(shí)、強(qiáng)化技能、提高能力，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)環(huán)節(jié)。這一過程既是方案實(shí)施又是方案驗(yàn)證，是學(xué)生獲得新知識(shí)、新方法、新技能來(lái)完成項(xiàng)目方案各方面問題的過程。

第五環(huán)節(jié)：考核評(píng)價(jià)，即先通過小組互評(píng)，再進(jìn)行內(nèi)容、過程、產(chǎn)品調(diào)試效果、安全生產(chǎn)、職業(yè)素養(yǎng)等綜合考核。

第六環(huán)節(jié)：總結(jié)反饋階段，即通過對(duì)項(xiàng)目訓(xùn)練所實(shí)施的情況進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)，使學(xué)生能挖掘優(yōu)點(diǎn)，查缺補(bǔ)漏，靈活地應(yīng)用新知識(shí)、新方法、新技能解決同類問題，不斷完善自我，提升專業(yè)技能水平。

3.2 以職業(yè)技能競(jìng)賽為導(dǎo)向的項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)

課程理實(shí)一體化的項(xiàng)目以技能競(jìng)賽賽項(xiàng)為導(dǎo)向，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)整個(gè)電子產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)過程意識(shí)，對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握與鞏固。結(jié)合“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作”競(jìng)賽項(xiàng)目中綜合素質(zhì)要求，項(xiàng)目設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目表

以項(xiàng)目中“超聲波測(cè)距儀的設(shè)計(jì)與制作”為例，簡(jiǎn)單闡述課程項(xiàng)目任務(wù)分解的過程。

任務(wù)一：目標(biāo)與任務(wù)。了解生活當(dāng)中超聲波測(cè)距儀的應(yīng)用，樣品演示提出實(shí)現(xiàn)方法，學(xué)生收集信息、查閱資料、抽簽決定3人左右為一組。以小組為單位根據(jù)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)要求制定工作計(jì)劃表和總體方案，選擇最佳總體方案，優(yōu)化子電路設(shè)計(jì)。

任務(wù)二：過程與實(shí)施。根據(jù)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)選擇的最優(yōu)方案，進(jìn)行元器件選擇與參數(shù)確定、軟件設(shè)計(jì)與編程、電路的仿真調(diào)試、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與PCB設(shè)計(jì)、依據(jù)小組成員的PCB圖在SMT與PCB實(shí)訓(xùn)室完成PCB加工、整機(jī)裝配與調(diào)試、電路性能指標(biāo)的檢測(cè)、工藝技術(shù)文件的編寫等完成超聲波測(cè)距儀產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

任務(wù)三：答辯與總結(jié)。以小組為單位，將制作完成的超聲波測(cè)距儀產(chǎn)品演示與技術(shù)指標(biāo)對(duì)比分析產(chǎn)生誤差的原因，匯報(bào)總體設(shè)計(jì)思路以及工作過程出現(xiàn)的難題與解決方法，每個(gè)小組成員總結(jié)項(xiàng)目設(shè)計(jì)所承擔(dān)任務(wù)的收獲與不足之處。老師根據(jù)平時(shí)出勤情況，過程考核，系統(tǒng)整體功能是否協(xié)調(diào)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔、各方面的分項(xiàng)功能（如超聲波測(cè)試距離、精度、顯示、時(shí)間）、整體功能創(chuàng)新與特色綜合來(lái)進(jìn)行考核。

4 小結(jié)

學(xué)校通過近幾年的教學(xué)等改革，以“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作”職業(yè)技能競(jìng)賽促就業(yè)為導(dǎo)向的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作綜合一體化教學(xué)改革實(shí)踐證明，成效較明顯，應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生在2009年安徽省職業(yè)院校技能大賽電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作競(jìng)賽、2011年至2013年安徽省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、2011年和2013年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、2011年至2013年安徽省職業(yè)院校技能大賽機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用競(jìng)賽中都取得了很好的成績(jī)，尤其是2013年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”賽項(xiàng)中獲得了全國(guó)一等獎(jiǎng)的好成績(jī)，學(xué)生技能水平既得到了一次良好的鍛煉機(jī)會(huì)，又得到了進(jìn)一步的提高。進(jìn)行賽教融合理實(shí)一體、項(xiàng)目化教學(xué)模式的改革，為全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量，為社會(huì)培養(yǎng)社會(huì)需求的高端技能型專門人才貢獻(xiàn)力量。

注釋及參考文獻(xiàn)：

[1]陳炳和．技能大賽對(duì)高職人才培養(yǎng)的價(jià)值研究[J]．中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2008(9):36-37．

[2]“2012年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽”高職組-賽項(xiàng)規(guī)程[EB/OL]．http://www．chinaskills．org/news-nr．a(chǎn)sp?anclassid= 106&nclassid=451&id=2062．(2012-4-28)

[3]瞿才新，劉華．“雙教合一”教學(xué)模式的探索與實(shí)踐[J],教育與職業(yè)，2011(3):104．

Teaching Reform and Implementation of Integrated Contest and Education Electronic Products Design and ManufactureCurriculum

WU Nian-Xiang，CHEN Xiao-Lin
（Anhui National Defense Vocational College,Liuan,Anhui 237011）

The successful host of called vocational Olympics for vocational skills contest among vocational

colleges has promoted vocational education teaching reform,strengthened students'practical ability,the professional basic skills,and improved the quality of vocational education teaching.In this article,through the analysis of vocational skills competition outline of"electronic products design and manufacture",ability-orientation as guidance,together with the current teaching practice,the existing problems are proposed in the teaching process of electronic products design and production.The integration of“teaching,learning and practice"in the curriculum implementation,and the teaching mode of content project are reformed and explored,which shows the obvious effect.

occupation skills contest；electronic product design and production；integrated method of teaching and doing；project

G712

A

1673-1891（2015）01-0154-03

2014-10-15

安徽省省級(jí)質(zhì)量工程特色專業(yè)（項(xiàng)目編號(hào)：20101685）；安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院校級(jí)骨干教師教科研項(xiàng)目。

吳年祥（1984-）,男,安徽安慶人，在職碩士,實(shí)驗(yàn)師，研究方向:智能檢測(cè)與控制技術(shù),實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)室管理。