基于工作過程導(dǎo)向的《電子電路設(shè)計與制作》課程教學(xué)實踐

溫建芳

【摘要】文章以一個完整的《數(shù)顯式濕度計》電路設(shè)計開發(fā)過程為典型工作任務(wù)，探討基于工作過程導(dǎo)向的教學(xué)實踐，進(jìn)行資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價六個基本工作過程的主要任務(wù)分配和教學(xué)實踐過程分析。

【關(guān)鍵詞】《電子電路設(shè)計與制作》;工作過程導(dǎo)向;教學(xué)實踐

一、引言

《電子電路設(shè)計與制作》是一門綜合了《電子技術(shù)》《電子工藝》《電子CAD》《電子技術(shù)綜合技能實訓(xùn)》《傳感器技術(shù)》《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》等多門學(xué)科知識應(yīng)用的理實一體化課程。因該門課程綜合性、實踐性、趣味性極強(qiáng)，在教學(xué)中以企業(yè)真實的電子產(chǎn)品設(shè)計項目為教學(xué)項目，并參照企業(yè)實際工作流程設(shè)計教學(xué)情境組織教學(xué)，使課程教學(xué)訓(xùn)練接近崗位需求。學(xué)生通過參與完整的工作過程逐步形成崗位意識、責(zé)任意識、創(chuàng)新意識，提高自身就業(yè)適應(yīng)能力?，F(xiàn)以設(shè)計制作《數(shù)顯式濕度計》教學(xué)項目為例，探討基于工作過程導(dǎo)向的項目教學(xué)實踐中六個教學(xué)環(huán)節(jié)的主要任務(wù)分配與實踐過程分析。

二、基于工作過程導(dǎo)向的典型教學(xué)實踐案例

教學(xué)項目《數(shù)顯式濕度計》設(shè)計與制作。教學(xué)活動組織模式為模擬企業(yè)研發(fā)部門在接到客戶數(shù)顯式濕度計訂單后進(jìn)行分析，評估，設(shè)計，制作，調(diào)試，最后承交任務(wù)等一系列研發(fā)工作過程。課前將班上學(xué)生通過自愿組合輔以教師調(diào)整形式分成三個學(xué)習(xí)小組，模擬企業(yè)研發(fā)部門，每個小組選推選一位負(fù)責(zé)人，模擬項目負(fù)責(zé)人。教師在教學(xué)過程中根據(jù)需要分別飾演客戶、項目技術(shù)顧問、項目經(jīng)理等多種角色。

（一）資訊階段

該環(huán)節(jié)教學(xué)活動模擬企業(yè)接到客戶產(chǎn)品訂單后對客戶的訂單進(jìn)行可行性評估。教師飾演客戶角色與項目總工程師、項目技術(shù)顧問等角色，學(xué)習(xí)小組模擬企業(yè)研發(fā)部門。

教師以客戶身份在課前一周向研發(fā)小組發(fā)布產(chǎn)品需求書。

教師同時以研發(fā)部門技術(shù)顧問角色，整理出該項目“必須、夠用”的知識點，并將其以圖文資料、視頻、微課課程等形式分享給研發(fā)小組，通過課堂教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)直播、討論區(qū)討論等形式指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)HS1101傳感器、HF3223傳感器模塊、濕度-頻率轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)計數(shù)器、定時器T0溢出中斷、數(shù)碼管動態(tài)顯示等知識點，使研發(fā)小組有能力、有信心接下客戶訂單。

學(xué)習(xí)小組認(rèn)真閱讀產(chǎn)品需求書，在項目技術(shù)顧問的指導(dǎo)下從產(chǎn)品需求書中摘出與技術(shù)相關(guān)的關(guān)鍵詞，根據(jù)關(guān)鍵詞查閱、學(xué)習(xí)相關(guān)資料。學(xué)習(xí)過程不斷與客戶溝通，明確產(chǎn)品要求;同時向項目技術(shù)顧問尋求技術(shù)支持，梳理設(shè)計思路，繪制數(shù)顯式濕度計設(shè)計原理框，撰寫項目可行性評估報告，即如何從技術(shù)上實現(xiàn)客戶訂單要求。

（二）計劃階段

該教學(xué)環(huán)節(jié)模擬企業(yè)研發(fā)部門完成項目可行性評估后開展的第二項工作，撰寫項目計劃書。

教師充當(dāng)技術(shù)顧問角色，向?qū)W習(xí)小組展示市場同類型電子產(chǎn)品電路，指導(dǎo)學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)掌握常用濕度-頻率轉(zhuǎn)換電路模塊、常用單片機(jī)驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)顯示模塊等一系列相關(guān)知識，使學(xué)習(xí)小組具備設(shè)計、搭建數(shù)顯式濕度計電路的能力。

學(xué)習(xí)小組模擬企業(yè)研發(fā)部門以項目電路設(shè)計原理框圖為藍(lán)圖，確定電路采用的主要元器件，在項目技術(shù)顧問的指導(dǎo)下用搭積木方式搭建溫度-頻率轉(zhuǎn)換路、單片機(jī)電路、濕度顯示電路等電路模塊，提出濕度計電路設(shè)計方案。同時起草項目計劃書，計劃書內(nèi)容包括電路設(shè)計方案、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、成本預(yù)算、任務(wù)與時間分配等內(nèi)容。

此階段教師除飾演項目技術(shù)顧問角色外，還應(yīng)同時飾演客戶、項目經(jīng)理等角色。以客戶身份，不斷與學(xué)習(xí)小組溝通，確定產(chǎn)品需求;以項目經(jīng)理身份，不斷檢查項目進(jìn)度及組內(nèi)人員工作情況，確保項目進(jìn)度合理。

（三）決策階段

該教學(xué)環(huán)節(jié)模擬項目部門對項目產(chǎn)品計劃書細(xì)節(jié)進(jìn)行充分論證，確定設(shè)計方案并詳細(xì)分配任務(wù)。

教師同時飾演項目技術(shù)顧問及項目經(jīng)理。以項目技術(shù)顧問身份審核各小組的設(shè)計方案中電路設(shè)計技術(shù)上是否能滿足客戶訂單要求，電路方案性價比是否合理，提出修改意見，直至形成終稿;以項目經(jīng)理身份審核成本預(yù)算是否合理，項目任務(wù)與時間分配是否恰當(dāng)，不當(dāng)之處提出修改意見，直到各小組項目計劃審核通過。

學(xué)習(xí)小組根據(jù)項目技術(shù)顧問及項目經(jīng)理的意見修改項目計劃書，直至計劃審核通過。

（四）實施階段

該教學(xué)環(huán)節(jié)參照企業(yè)電子產(chǎn)品制作完整實施過程，以團(tuán)隊合作形式完成設(shè)計、制作PCB板，購買元器件，程序編寫，電路安裝與調(diào)試一系任務(wù)。

教師作為項目技術(shù)顧問，將本階段實施過程中所需知識點以圖文資料、視頻、微課課程等形式向?qū)W生發(fā)布，并通過課程教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)直播、在線答疑等形式給予學(xué)生必要的技術(shù)支持，保證學(xué)生能有足夠的知識、技能完成項目的實施。教師同時以項目經(jīng)理的身份，不斷跟進(jìn)各小組項目的實施進(jìn)度及組內(nèi)各人員的工作情況，保證項目進(jìn)度按計劃進(jìn)行。

學(xué)習(xí)小組中按項目計劃書任務(wù)分配，采購人員、PCB工程技術(shù)人員、軟件技術(shù)員、電路裝調(diào)技術(shù)人員有條不紊地開展工作，同時協(xié)力完成電路的制作，最后錄入程序完成實物測試。區(qū)別于企業(yè)的明確分工，為保證小組成員能全方位學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)小組的任務(wù)分配采用既分工又合作形式，即每一工序有負(fù)責(zé)人，但組內(nèi)人員都需參與全部工序?qū)W習(xí)。這樣既保證了每一個工序有負(fù)責(zé)人保證進(jìn)度，又使小組成員全方位學(xué)習(xí)。在此階段，教師作為一個項目經(jīng)理，認(rèn)真記錄小組成員的工作情況與工作進(jìn)度，定期組織學(xué)習(xí)小組進(jìn)行階段性成果總結(jié)匯報，對學(xué)生的學(xué)習(xí)、工作情況充分做好檢查、跟蹤、監(jiān)督、調(diào)配工作。

項目實施中，全方位模擬企業(yè)生產(chǎn)情境將有助于學(xué)生迅速進(jìn)入角色。將電子綜合實訓(xùn)室按學(xué)習(xí)小組分區(qū)域，搭建實訓(xùn)設(shè)備，模擬研發(fā)部門的研發(fā)工作室;將電子實驗室的倉庫模擬電子元器件供應(yīng)商，學(xué)習(xí)小組與電子實驗倉庫管理人員間模擬企業(yè)采購流程，通過虛擬貨幣完成支付，情境越真實，學(xué)生投入度越高，獲得的職業(yè)體驗感越強(qiáng)。

數(shù)顯式濕度計PCB電路較為簡單，要求學(xué)習(xí)小組在實驗室使用熱轉(zhuǎn)印法完成PCB制作，產(chǎn)品由設(shè)計、制作到完成實物調(diào)試，學(xué)習(xí)小組經(jīng)歷一次完整的開發(fā)過程，全方位提高業(yè)務(wù)水平。

（五）驗收階段

該教學(xué)環(huán)節(jié)模擬企業(yè)項目驗收。學(xué)習(xí)小組把電路作品交給教師進(jìn)行功能、性能、可靠性等方面的測試和驗證，并提交產(chǎn)品參數(shù)說明及產(chǎn)品使用說明書。

（六）評價階段

該教學(xué)環(huán)節(jié)模擬企業(yè)慶功會，對項目成果進(jìn)行肯定，表彰優(yōu)秀成員。展示各小組電路成品，進(jìn)行小組自評、小組間互評、教師評價、企業(yè)技術(shù)人員評價。邀請企業(yè)技術(shù)人員對學(xué)生作品進(jìn)行點評，對學(xué)生的職業(yè)意識培養(yǎng)有重要的作用，“聽專業(yè)意見，立專業(yè)態(tài)度”。教師作為項目的客戶、技術(shù)顧問、項目經(jīng)理，記錄著整個項目完成過程中小組成員學(xué)習(xí)工作情況，在慶功會上對工作出色的項目負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員進(jìn)行鼓勵、表彰，有效激發(fā)學(xué)生職業(yè)自豪感。

三、基于工作過程導(dǎo)向的課程教學(xué)實踐的思考

（一）課程培養(yǎng)目標(biāo)的確定

我們到本校往屆電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)學(xué)生畢業(yè)工作的企業(yè)、單位中做大量、詳細(xì)的調(diào)研分析，明確企業(yè)對電子專業(yè)中職學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)能力的要求，從而確定課程培養(yǎng)目標(biāo)，使課程訓(xùn)練接近崗位需求。

（二）課程教學(xué)項目的設(shè)計與開發(fā)

教師應(yīng)到企業(yè)中進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，做到熟悉企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的各個工作崗位要求，了解企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的實際工作過程。選取市場中的真實電子產(chǎn)品，對電子產(chǎn)品電路設(shè)計制作的工作過程與工作方法、產(chǎn)品電路設(shè)計制作所需的設(shè)備與工具、涉及的知識領(lǐng)域等進(jìn)行全方位分析，開發(fā)出貼近實際生產(chǎn)的課程教學(xué)項目。

（三）課程內(nèi)容的組織

課程內(nèi)容組織上應(yīng)遵循學(xué)生認(rèn)識規(guī)律，由簡到難，讓學(xué)生通過完成簡單項目，建立信心，逐漸進(jìn)入角色。

（四）最大效能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

定期在校園進(jìn)行課程作品展示，鼓勵學(xué)生向師生推介、銷售自己的作品，讓學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)品營銷技能。同時通過客戶點評與反饋，讓學(xué)生對自己設(shè)計制作產(chǎn)品的優(yōu)缺點有更清晰的認(rèn)知，對后續(xù)作品的完成有更多的思考。成功推銷自己的產(chǎn)品也會讓學(xué)生從中體會到成功感，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

四、結(jié)束語

進(jìn)行更緊密的校企合作，不只把企業(yè)工程技術(shù)人員請到我們的課堂，讓企業(yè)工程技術(shù)人員參與教學(xué)項目開發(fā)，參與我們的課堂教學(xué)，使課程教學(xué)更真實，更有效，是我們的努力方向。

【參考文獻(xiàn)】

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