項(xiàng)目化教學(xué)在高職《PCB設(shè)計(jì)與制作》課程中的應(yīng)用

陳鴻燕

摘 要 《PCB 設(shè)計(jì)與制作》課程采用理實(shí)一體化項(xiàng)目式教學(xué)法，將理論知識(shí)與實(shí)踐技能結(jié)合，以印刷電路板層數(shù)為邏輯主線，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，以項(xiàng)目化考核方式實(shí)施考核，在高職學(xué)生中取得了顯著的教學(xué)效果實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐性和職業(yè)性。

關(guān)鍵詞 PCB 設(shè)計(jì)與制作 高職 項(xiàng)目化教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 PCB設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目化課程的簡(jiǎn)介

電子信息產(chǎn)業(yè)是我市支柱產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，已成為國(guó)內(nèi)重要的電子信息產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)基地。需要大量的研發(fā)輔助、技術(shù)支持和生產(chǎn)管理的技術(shù)人員。無(wú)論在產(chǎn)品研發(fā)階段，還是在產(chǎn)品試制和生產(chǎn)階段，掌握印制線路板的相關(guān)知識(shí)、規(guī)范和設(shè)計(jì)技能都是電子信息行業(yè)從業(yè)人員的基本要求。

《PCB設(shè)計(jì)與制作》是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)技能課程。本課程的任務(wù)是使學(xué)生學(xué)會(huì)使用Protel DXP軟件繪制電路原理圖以及印制板電路圖，為以后的學(xué)習(xí)和專(zhuān)業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。要求學(xué)生能熟練運(yùn)用Protel軟件并能利用制板機(jī)根據(jù)所繪的PCB圖制作電路板。本課程也是電子類(lèi)CAD繪圖員職業(yè)資格中、高級(jí)證書(shū)，PCB設(shè)計(jì)工程師證書(shū)對(duì)應(yīng)的課程。電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程體系分三個(gè)階段，此課程是鍛煉學(xué)生專(zhuān)項(xiàng)技能的一個(gè)重要方向，在學(xué)生綜合技能訓(xùn)練階段，包括電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、技術(shù)支持與維護(hù)中發(fā)揮著重要作用。

學(xué)習(xí)該門(mén)課程時(shí)傳統(tǒng)的教學(xué)體系通常是按知識(shí)點(diǎn)順序展開(kāi)，每一章節(jié)都有完善的知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)中通常采用逐個(gè)知識(shí)點(diǎn)訓(xùn)練的方法，學(xué)生在這種“知識(shí)點(diǎn)”式的教學(xué)方法中學(xué)習(xí)的過(guò)程往往是只注重了按照課本順序?qū)W習(xí)某些知識(shí)點(diǎn)，如在學(xué)習(xí)繪制原理圖的章節(jié)只知道不斷地練習(xí)繪制原理圖，卻不知道畫(huà)原理圖的目的。這種教學(xué)方法典型的弊端就是強(qiáng)調(diào)了點(diǎn)而忽視了面，學(xué)生猶如盲人摸象，使得學(xué)生握了每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都卻不能完整地設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目。學(xué)生缺乏電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新思維能力，崗位適應(yīng)能力較差。傳統(tǒng)教學(xué)方式以理論為主強(qiáng)調(diào)上機(jī)操作，只重視了設(shè)計(jì)而忽視了制作，學(xué)生也會(huì)對(duì)該課程失去應(yīng)有的興趣和重視程度。除此之外目前課程教材存在以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）不符合高職高專(zhuān)培養(yǎng)目標(biāo)。（2）實(shí)踐性不突出，老版本的教材通常以Protel軟件名稱(chēng)或電子CAD來(lái)命名，容易使學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為本門(mén)課程只是學(xué)習(xí)軟件的操作。（3）教材內(nèi)容與勞動(dòng)部門(mén)頒發(fā)的職業(yè)資格證書(shū)或技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)缺乏有效銜接。（4）多數(shù)教材較少涉及制板具體流程，制板機(jī)的使用方法和工藝知識(shí)。因此教材的項(xiàng)目化開(kāi)發(fā)是也項(xiàng)目化教學(xué)有效實(shí)施的重要條件之一。

2 PCB 設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目化課程的教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1教學(xué)情景設(shè)計(jì)

根據(jù)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)發(fā)展需要和職業(yè)崗位實(shí)際工作能力的需要在高職《PCB設(shè)計(jì)與制作》課程教學(xué)中以項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)及實(shí)際工作過(guò)程序化教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置了3個(gè)核心項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目下含有多個(gè)模擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。三個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以印刷電路板層數(shù)為邏輯主線，將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)為單面PCB設(shè)計(jì)與制作、雙面PCB設(shè)計(jì)與制作、多層PCB設(shè)計(jì)與制作3個(gè)學(xué)習(xí)情境。對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)情境，依托電子產(chǎn)品，以正負(fù)穩(wěn)壓電源電路、籃球24秒倒計(jì)時(shí)器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器為原型，選擇正負(fù)電源PCB設(shè)計(jì)與制作、24秒倒計(jì)時(shí)器PCB設(shè)計(jì)與制作、信號(hào)發(fā)生器PCB設(shè)計(jì)與制作3個(gè)項(xiàng)目，實(shí)施課程教學(xué)。學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)與項(xiàng)目選擇，如圖1所示。

圖1：學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)與項(xiàng)目選擇

以工作過(guò)程為導(dǎo)向展開(kāi)項(xiàng)目設(shè)計(jì)在項(xiàng)目化的教學(xué)體系下，教學(xué)內(nèi)容緊緊圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)和技能要求展開(kāi)每個(gè)項(xiàng)目都是典型產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的完整工作過(guò)程，項(xiàng)目化教材整合了教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化了課程結(jié)構(gòu)。

2.2教學(xué)方法

教學(xué)方法以項(xiàng)目為導(dǎo)向，綜合采用實(shí)踐課題與理論內(nèi)容結(jié)合，任務(wù)驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目化教學(xué)，案例比較教學(xué)和結(jié)合工程實(shí)踐，模擬工作過(guò)程幾中方法。具體如下：

（1）項(xiàng)目教學(xué)法：以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向、以能力為目標(biāo)、以學(xué)生為主體、以素質(zhì)為基礎(chǔ)、以項(xiàng)目為載體，開(kāi)設(shè)知識(shí)、理論和實(shí)踐一體化的課程。 本課程的三個(gè)具體項(xiàng)目中，前一個(gè)是由教師主導(dǎo)，學(xué)生模仿完成，后兩個(gè)由學(xué)生主導(dǎo)教師輔助完成，項(xiàng)目的設(shè)置中又與相關(guān)課程如數(shù)字電路和單片機(jī)項(xiàng)目化課程的個(gè)別項(xiàng)目一致，通過(guò)具體項(xiàng)目實(shí)施循序漸進(jìn)的掌握軟件的使用和實(shí)物的制作，又能達(dá)到和相關(guān)課程知識(shí)的融會(huì)貫通。

（2）分組實(shí)施：通過(guò)分組每組5至6人完成三個(gè)學(xué)習(xí)情景的項(xiàng)目實(shí)施，每組組員的身份如下：組長(zhǎng)：負(fù)責(zé)組織主持本組組員課內(nèi)和課外的學(xué)習(xí)討論，以及最終的項(xiàng)目匯報(bào)。記錄員：負(fù)責(zé)記錄從項(xiàng)目開(kāi)始到項(xiàng)目結(jié)束期間，本組的活動(dòng)日志。技術(shù)設(shè)計(jì)組員：在項(xiàng)目計(jì)劃過(guò)程中負(fù)責(zé)電路圖的繪制和PCB的設(shè)計(jì)。印制工藝組：在項(xiàng)目計(jì)劃過(guò)程中負(fù)責(zé)PCB板的制作。質(zhì)量檢查組：在項(xiàng)目計(jì)劃過(guò)程中負(fù)責(zé)查找、核對(duì)器件參數(shù)，實(shí)施過(guò)程中負(fù)責(zé)設(shè)備和器件管理，檢查電路板是否符合工藝要求等。下一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，分組人員不改變，角色改變，保證每位學(xué)生在每個(gè)角色上都有體驗(yàn)。分組實(shí)施進(jìn)一步增強(qiáng)同學(xué)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和完成任務(wù)的成就感。

（3）實(shí)踐環(huán)節(jié)：采用理論實(shí)踐一體化教學(xué)，學(xué)習(xí)軟件設(shè)計(jì)時(shí)在機(jī)房通過(guò)教師系統(tǒng)講授與學(xué)生上機(jī)相結(jié)合，授課過(guò)程中注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。每完成一個(gè)小項(xiàng)目，先由教師對(duì)小組長(zhǎng)進(jìn)行考核，再由小組長(zhǎng)對(duì)組員進(jìn)行考核。

（4）實(shí)訓(xùn)周環(huán)節(jié)：考慮到制板機(jī)使用時(shí)藥劑的保質(zhì)期通常用一到兩周的實(shí)訓(xùn)周時(shí)間，統(tǒng)一制作單層和雙層板的項(xiàng)目。由制板機(jī)經(jīng)過(guò)曝光，顯影，蝕刻等步驟，做出電路板，再由鉆孔機(jī)鉆孔等步驟，最后焊接元件，檢測(cè)功能。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)過(guò)程是在理論課講授的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生先做、在做中學(xué)、然后是教師發(fā)現(xiàn)問(wèn)題予以指導(dǎo)，體現(xiàn)教、學(xué)、做一體化。在PCB制板實(shí)訓(xùn)室生產(chǎn)線上，將學(xué)生輪流分成技術(shù)設(shè)計(jì)組、印制工藝組、質(zhì)量檢查組等，現(xiàn)場(chǎng)感受實(shí)際工作過(guò)程，教師引導(dǎo)學(xué)生生產(chǎn)產(chǎn)品并查找產(chǎn)品可能的問(wèn)題，給出指導(dǎo)，現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)。通過(guò)崗位分類(lèi)與角色扮演的方式，強(qiáng)化學(xué)生的崗位意識(shí)與工作角色意識(shí)。

2.3考核方式

以課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和要求為評(píng)價(jià)依據(jù)，采用項(xiàng)目化考核方式實(shí)施考核。學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定主要采用過(guò)程考核即實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的考核成績(jī)。每個(gè)項(xiàng)目的考核方式采用“小組內(nèi)自評(píng)考核”、“小組間互相考核”、“教師總體考核”的方式，考核評(píng)價(jià)表中的教師評(píng)價(jià)和組件評(píng)價(jià)主要分為三塊：分別是項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目總結(jié)與匯報(bào)、總體表現(xiàn)綜合素質(zhì)考核?？傮w表現(xiàn)綜合素質(zhì)考核包括了如產(chǎn)品完成數(shù)量和質(zhì)量，溝通能力，表達(dá)能力，考勤，在小組的工作表現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)協(xié)作情況等。小組自評(píng)主要有資訊、計(jì)劃能力、決策能力、實(shí)施、檢查、結(jié)果、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、敬業(yè)精神等。

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)幾輪項(xiàng)目化教學(xué)的實(shí)施總結(jié)得出：項(xiàng)目化教學(xué)在高職《PCB設(shè)計(jì)與制作》這門(mén)課程中的應(yīng)用能夠使得理論知識(shí)與實(shí)踐技能緊密結(jié)合，增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐能力，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新性，培養(yǎng)了電子產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力，鍛煉了學(xué)生的組織、協(xié)調(diào)、管理能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。學(xué)生學(xué)習(xí)速度快，效果好?？己朔绞礁雍侠?，成績(jī)的評(píng)定更能反映學(xué)生的真實(shí)水平，此外學(xué)生就業(yè)時(shí)專(zhuān)業(yè)對(duì)口率也有較大提高。實(shí)踐證明在高職學(xué)生中以項(xiàng)目為載體的教學(xué)模式取得了顯著的教學(xué)效果，項(xiàng)目化教學(xué)符合高職高專(zhuān)學(xué)生知識(shí)需求和認(rèn)知規(guī)律，符合企業(yè)的崗位對(duì)人才的需求。

基金項(xiàng)目：安徽省質(zhì)量工程（2015jyxm519、2015jxtd069）國(guó)家數(shù)字化資源中心實(shí)驗(yàn)資源征集項(xiàng)目（syzy2015005）。

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