以工作頁(yè)為載體的“電子線路板設(shè)計(jì)與制作”課程教學(xué)設(shè)計(jì)

摘 要：當(dāng)前，線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式在高校課程教學(xué)改革中得到了普遍應(yīng)用。文章開(kāi)展了以工作頁(yè)為載體的混合式教學(xué)模式探索與實(shí)踐，通過(guò)工作頁(yè)貫穿整個(gè)教學(xué)，課前、課中、課后任務(wù)環(huán)環(huán)相扣，有效實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的結(jié)合。同時(shí)，引入多元化評(píng)價(jià)體系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，著力培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性，提高課程教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：印制電路板設(shè)計(jì);工作頁(yè);混合式教學(xué)

當(dāng)前，結(jié)合了傳統(tǒng)課堂優(yōu)勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)課程優(yōu)勢(shì)的線上線下混合式教學(xué)模式在高校課程教學(xué)改革中得到了普遍應(yīng)用，但混合式教學(xué)改革在實(shí)際教學(xué)實(shí)施過(guò)程中還存在著一些如網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與教學(xué)課程脫節(jié)、網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)發(fā)揮有限和網(wǎng)絡(luò)資源利用率低等問(wèn)題。要想更好地將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生在課上和課下更主動(dòng)地去學(xué)習(xí)，重點(diǎn)在于課程的教學(xué)設(shè)計(jì)。

1 課程背景

隨著信息社會(huì)的發(fā)展、電子產(chǎn)品的進(jìn)步，在國(guó)家大力支持和投入力度下，具有自主開(kāi)發(fā)能力的新興企業(yè)，如物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，集成電路、高端數(shù)字產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、智能控制技術(shù)企業(yè)等都表現(xiàn)了較高的成長(zhǎng)性，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了人才需求的增長(zhǎng)和生產(chǎn)崗位的增加及變化，同時(shí)對(duì)從業(yè)人員素質(zhì)和能力有了新的要求[1]，印制電路板（Printed Circuit Board，PCB）設(shè)計(jì)已成為高職院校電子信息類專業(yè)學(xué)生必備的專業(yè)技能之一，“電子線路板設(shè)計(jì)與制作”課程的開(kāi)設(shè)主要是培養(yǎng)學(xué)生電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronics Design Automation，EDA）設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用、PCB設(shè)計(jì)工藝與規(guī)范、布局布線的方法與技巧[2]等PCB設(shè)計(jì)技能。

目前，電路板大多趨向于集成化和微型化，可以在幾平方厘米的芯片上集成數(shù)千萬(wàn)個(gè)晶體管，對(duì)電子線路設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求，需要其及時(shí)掌握電路板工藝的最新動(dòng)態(tài)，以便掌握最新的技術(shù)。因此，如何有效利用課余時(shí)間進(jìn)行軟件操作的訓(xùn)練，在課堂中重點(diǎn)傳授設(shè)計(jì)和制作工藝，提高課堂教學(xué)效率;如何有效引導(dǎo)課后拓展訓(xùn)練，增加實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，都是課程改革中急需解決的問(wèn)題[3]。

為滿足PCB設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)需求和行業(yè)需求，在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的時(shí)代背景下，在德國(guó)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)下，本課程團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了以工作頁(yè)為載體的線上線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式的實(shí)踐研究，更好地讓教師變“教學(xué)”為“導(dǎo)學(xué)”，引導(dǎo)學(xué)生變“聽(tīng)學(xué)”為“研學(xué)”，真正實(shí)現(xiàn)“以教為中心向以學(xué)為中心”“知識(shí)傳授為主向能力培養(yǎng)為主”的轉(zhuǎn)變。

2 工作頁(yè)設(shè)計(jì)

由于現(xiàn)在學(xué)生生源的變化，課堂互動(dòng)變得越來(lái)越困難，學(xué)生不愿回答問(wèn)題、布置任務(wù)學(xué)生沒(méi)反應(yīng)，常常出現(xiàn)教師“唱獨(dú)角戲”的現(xiàn)象。觀其本質(zhì)，并非學(xué)生不愿學(xué)習(xí)，而是傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)無(wú)法滿足新時(shí)代下學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。被稱為互聯(lián)網(wǎng)“原住民”的學(xué)生，從小就生活在信息化時(shí)代，機(jī)靈、好奇、怪趣、觀點(diǎn)毒辣，一方面需要有新事物引領(lǐng)，另一方面喜歡獨(dú)自探索。故本課程開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)的同時(shí)，引入了德國(guó)課程教學(xué)中常用的工作頁(yè)，開(kāi)發(fā)以“工作過(guò)程為導(dǎo)向”的工作頁(yè)導(dǎo)學(xué)手冊(cè)，設(shè)計(jì)典型工作學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中體驗(yàn)工作過(guò)程，學(xué)會(huì)工作方法，構(gòu)建自己的知識(shí)體系，最終實(shí)現(xiàn)將知識(shí)遷移到實(shí)際工作中;同時(shí)讓學(xué)生自覺(jué)養(yǎng)成專業(yè)習(xí)慣[4]，提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

2.1 項(xiàng)目載體設(shè)計(jì)

課程旨在以工作頁(yè)為載體全過(guò)程指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理實(shí)一體學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生原理圖繪制及PCB設(shè)計(jì)能力。工作項(xiàng)目按照德國(guó)AHK考核標(biāo)準(zhǔn)要求，選取PCB設(shè)計(jì)崗位中的典型工作任務(wù)，按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行完整應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，鍛煉學(xué)生原理圖繪圖能力及PCB設(shè)計(jì)能力的同時(shí)，增加PCB設(shè)計(jì)工藝要求等崗位實(shí)踐要點(diǎn)，更好地實(shí)現(xiàn)與崗位的無(wú)縫對(duì)接。在PCB設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，加強(qiáng)DRC的實(shí)時(shí)訓(xùn)練，這部分內(nèi)容在許多教材中均作為了解內(nèi)容簡(jiǎn)單介紹，但在實(shí)際崗位中，對(duì)于一名PCB設(shè)計(jì)人員來(lái)講，在PCB完成設(shè)計(jì)、交板、生產(chǎn)后再發(fā)現(xiàn)低級(jí)錯(cuò)誤，所耗費(fèi)的成本是不可接受的，故需通過(guò)設(shè)計(jì)軟件自帶的規(guī)則審查功能，以設(shè)計(jì)規(guī)則驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，在布局、布線、調(diào)時(shí)序拉等長(zhǎng)，擺絲印等繁瑣而耗時(shí)的過(guò)程中，利用軟件幫助進(jìn)行實(shí)時(shí)DRC規(guī)則檢查，實(shí)現(xiàn)一板成功。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，均增加此部分內(nèi)容，重點(diǎn)介紹如何運(yùn)用此功能，進(jìn)行布線違規(guī)檢查及修復(fù)、未耦合差分對(duì)線段檢查、DFM檢查等，更好地應(yīng)用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行專家級(jí)別評(píng)審。

2.2 內(nèi)容形式設(shè)計(jì)

本課程所設(shè)計(jì)的工作頁(yè)，不僅能指引學(xué)生獨(dú)立完成項(xiàng)目，同時(shí)也是教師教學(xué)實(shí)施的教案，故在工作頁(yè)的內(nèi)容和形式設(shè)計(jì)中，考慮項(xiàng)目本身和工作過(guò)程的同時(shí)，還需考慮教學(xué)要素，從而更有效地實(shí)現(xiàn)教學(xué)做合一，讓學(xué)生在工作頁(yè)的指引下完成一個(gè)又一個(gè)項(xiàng)目的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)其自身知識(shí)和能力的培養(yǎng)與積累。

結(jié)合本課程采取的混合式教學(xué)模式，項(xiàng)目工作頁(yè)設(shè)計(jì)分為課前、課中、課后任務(wù)，按職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)要求系統(tǒng)化呈現(xiàn)，課前任務(wù)通常以找不同、比對(duì)等簡(jiǎn)單、明確、有趣的方式激發(fā)學(xué)生完成先知知識(shí)準(zhǔn)備和新課預(yù)習(xí);課中任務(wù)設(shè)計(jì)，以六步法原則，通過(guò)項(xiàng)目資訊、項(xiàng)目計(jì)劃、項(xiàng)目決策、項(xiàng)目實(shí)施、檢查評(píng)價(jià)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生實(shí)施任務(wù)，并注重學(xué)習(xí)過(guò)程記錄，有效提高教學(xué)實(shí)施效果;課后任務(wù)分為必選的鞏固訓(xùn)練和可選的拓展訓(xùn)練兩部分，實(shí)現(xiàn)專業(yè)必備技能和知識(shí)培養(yǎng)的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

2.3 考核評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

為更好地提高教學(xué)質(zhì)量，課程考核評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)也至關(guān)重要。本課程采取形成性考核，注重學(xué)生的過(guò)程性考核，有效激勵(lì)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，在工作頁(yè)設(shè)計(jì)中，將考核指標(biāo)融合其中，如學(xué)生課前任務(wù)的完成情況，通常以學(xué)生自評(píng)的方式進(jìn)行檢查;課中任務(wù)實(shí)施過(guò)程的評(píng)價(jià)，通常采取隨機(jī)分配、學(xué)生互評(píng)、教師抽查的方式;課后任務(wù)的評(píng)價(jià)，通常以學(xué)生自評(píng)、教師復(fù)評(píng)為主。通過(guò)教師、學(xué)生共同參與的實(shí)時(shí)、多元化的評(píng)價(jià)體系，加大對(duì)學(xué)生過(guò)程的重視，科學(xué)、合理地評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

3 教學(xué)實(shí)施

工作頁(yè)的開(kāi)發(fā)，是為了更好地實(shí)施課程混合式教學(xué)，課程通過(guò)課前“先行”，課中“后知”，課后“再創(chuàng)”，層層推進(jìn)，坐實(shí)教學(xué)重點(diǎn)。針對(duì)新時(shí)代背景下學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，設(shè)置有效、簡(jiǎn)單、明確、有趣的課前任務(wù)，提高學(xué)生的參與度;課中通過(guò)項(xiàng)目任務(wù)創(chuàng)設(shè)工作情境，進(jìn)行高效的師生交互活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生不斷探究與思考，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)成效;課后延伸教學(xué)資源，滿足個(gè)性學(xué)習(xí)需求，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和技能。同時(shí)本課程教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，重視學(xué)生分層教學(xué)，允許學(xué)生差異化發(fā)展。項(xiàng)目工作任務(wù)設(shè)計(jì)分層次，結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，從基礎(chǔ)到拓展再到創(chuàng)新進(jìn)行分層分類設(shè)計(jì)，針對(duì)不同層次學(xué)生提出不同要求。教學(xué)環(huán)節(jié)分成課前、課中和課后3部分，由工作頁(yè)貫穿并呈現(xiàn)整個(gè)教學(xué)過(guò)程。

3.1 課前準(zhǔn)備

根據(jù)工作頁(yè)任務(wù)要求，利用泛雅平臺(tái)教學(xué)資源及其他網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)行課前任務(wù)的學(xué)習(xí)與準(zhǔn)備，針對(duì)不理解的知識(shí)點(diǎn)和不具備的技能點(diǎn)，通過(guò)選擇學(xué)習(xí)入口實(shí)現(xiàn)知識(shí)的鞏固，讓學(xué)生自由學(xué)習(xí)，并記錄學(xué)習(xí)情況。在工作頁(yè)指引下，找不同、判錯(cuò)誤，觀看課件、視頻、動(dòng)畫創(chuàng)設(shè)情境，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為課堂任務(wù)做好準(zhǔn)備。

3.2 課上實(shí)施

課中環(huán)節(jié)，教師根據(jù)課前學(xué)習(xí)反饋情況，進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)靈活分配，注重不同層次間學(xué)生的有效互動(dòng)。任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，隨時(shí)在工作頁(yè)上記錄、總結(jié)關(guān)鍵點(diǎn)，養(yǎng)成學(xué)生記錄數(shù)據(jù)的習(xí)慣，同時(shí)為后續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控提供依據(jù);通過(guò)表述和回答問(wèn)題，提高學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力，鼓勵(lì)和反饋貫穿課堂始終;通過(guò)項(xiàng)目實(shí)例的操作訓(xùn)練，讓學(xué)生感受工程項(xiàng)目實(shí)施實(shí)際過(guò)程;通過(guò)項(xiàng)目拓展，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和再學(xué)習(xí)能力;引進(jìn)企業(yè)“整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全”的6S規(guī)范和評(píng)價(jià)體系，促使學(xué)生養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。

3.3 課后拓展

課后環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)生課堂表現(xiàn)和任務(wù)完成情況，設(shè)定不同的課后拓展目標(biāo)。通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，圍繞任務(wù)重點(diǎn)知識(shí)，以提問(wèn)的方式了解學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，抓住學(xué)生的學(xué)習(xí)短板，為下一個(gè)課堂做準(zhǔn)備，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)QQ群、微信等方式和教師溝通交流，完成拓展問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

以“工作過(guò)程為導(dǎo)向”的工作頁(yè)設(shè)計(jì)，一方面，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)搭建有效的學(xué)習(xí)支架，另一方面，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)與問(wèn)題情境驅(qū)動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的原有思維經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)基礎(chǔ)，達(dá)成學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和解決問(wèn)題能力的提升。以工作頁(yè)為載體進(jìn)行的課程混合式教學(xué)，可以讓教師在教學(xué)過(guò)程中，將教學(xué)重點(diǎn)更好地集中在指導(dǎo)學(xué)生遇到新知識(shí)時(shí)應(yīng)如何查閱文獻(xiàn)資料，通過(guò)自主學(xué)習(xí)進(jìn)一步拓展相關(guān)知識(shí)，培育學(xué)生不斷創(chuàng)新的工程思維。

在今后的教學(xué)中，課程改革方向還將圍繞如何把思政教育引入課堂教學(xué)中而努力，充分挖掘蘊(yùn)含在專業(yè)知識(shí)中的德育元素，將德育滲透到課程教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課與思政教育的有機(jī)融合。

基金項(xiàng)目：2017年院級(jí)教改項(xiàng)目階段性研究成果;項(xiàng)目名稱：“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高職《電子線路板設(shè)計(jì)與制作》課程混合教學(xué)模式的研究與實(shí)踐;項(xiàng)目編號(hào)：JG201705。

作者簡(jiǎn)介：仲小英（1981— ），女，江蘇太倉(cāng)人，講師，碩士;研究方向：嵌入式技術(shù)應(yīng)用。

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Design of teaching “Electronic Circuit Board Design and?Production” course based on work page

Zhong Xiaoying

（School of Electronic Information， Suzhou Chien-Shiung Institute of Technology， Taicang 215400， China）

Abstract：At present， the hybrid teaching model combining online and offline has been widely used in the reform of college curriculum teaching. This paper has carried out the exploration and practice of the mixed teaching model based on the work page， through the work page throughout the teaching， before the class， the in-class and after-school tasks are interlocked to effectively realize the combination of course teaching and online teaching. At the same time， the diversified evaluation system is introduced to stimulate students enthusiasm for learning， to cultivate students initiative and creativity， and to improve the quality of course teaching.

Key words：printed circuit board design; work page; hybrid teaching