基于國家教學(xué)資源庫的PCB 設(shè)計與制作課程混合教學(xué)模式研究

楊玲玲

（武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430205）

0 引 言

國家高等職業(yè)院校專業(yè)教學(xué)資源庫建設(shè)是我國特有的職業(yè)院校共享資源建設(shè)模式。該項(xiàng)目自2010年設(shè)立以來，很好地促進(jìn)了高職院校的專業(yè)教學(xué)改革，并提高了職業(yè)教育的教學(xué)質(zhì)量。PCB課程的教學(xué)資源庫是2016年新入庫的“職業(yè)教育微電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫”項(xiàng)目。隨著資源庫的建設(shè)與完備，勢必有效推動PCB設(shè)計與制作課程的教學(xué)改革。本文旨在以國家教學(xué)資源庫平臺為基礎(chǔ)，在教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實(shí)踐以及教學(xué)效果分析等方面探究在線式學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)有效融合的混合教學(xué)模式。

1 PCB設(shè)計與制作課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

“PCB設(shè)計與制作”作為高職電子類專業(yè)的核心課程之一，對電子類學(xué)生了解電子線路板相關(guān)知識與規(guī)范、掌握電子產(chǎn)品設(shè)計技能、獲取相應(yīng)職業(yè)資格證書、奠定電子信息行業(yè)從業(yè)人員的基本素質(zhì)有著重要作用[1]。該門課程本身實(shí)踐性強(qiáng)，目前多采用機(jī)房理實(shí)一體的教學(xué)環(huán)境，教師邊演示學(xué)生邊操作的教學(xué)方法。雖然教學(xué)效果較其他課程有所提高，但仍存在弊端。第一，課堂需占用接近一半的時間進(jìn)行原理講解和操作演示，雖保證絕大部分同學(xué)明白操作原理，但實(shí)踐練習(xí)時間不充裕，且同學(xué)在操作過程中遇到的問題具有多樣性，教師很難在課堂為每一位同學(xué)解惑。第二，課程從原理圖的繪制到PCB的繪制，系統(tǒng)性較強(qiáng)且前后關(guān)聯(lián)緊密，前期能勉強(qiáng)跟上學(xué)習(xí)進(jìn)度的同學(xué)將隨著課程的深入和問題的積累，中后期會逐漸落后甚至放棄。第三，目前教學(xué)以課堂教學(xué)為主，教學(xué)形式和學(xué)生的考核方式較單一。第四，注重軟件應(yīng)用的講解而忽視更重要的電路應(yīng)用與制作能力的培養(yǎng)，同時缺少對學(xué)生主動性的激發(fā)，約束了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新精神。第五，考核模式單一，不能完全有效地考察學(xué)生對本門課程的掌握情況。

2 PCB課程國家教學(xué)資源庫現(xiàn)狀

武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院參與PCB版圖課程的國家教學(xué)資源庫建設(shè)工作，課程構(gòu)建定位明確，功能完善，圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)將各種教學(xué)資源包括文字、圖像、動畫、視頻以及電子產(chǎn)品PCB設(shè)計案例等進(jìn)行整合和建設(shè)。該課程學(xué)習(xí)平臺的建設(shè)主要包括以下幾方面內(nèi)容：學(xué)習(xí)內(nèi)容、互動論壇、課堂筆記、學(xué)習(xí)心得、學(xué)習(xí)成果、考核測驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)任務(wù)以及我的成績等，如圖1所示。教學(xué)平臺的功能包括課堂教學(xué)、互動討論、學(xué)員管理、簽到、實(shí)訓(xùn)任務(wù)、成績管理、批閱試卷以及教學(xué)統(tǒng)計等。

資源庫中課程內(nèi)容框架包括PCB概述、原理圖及元件庫繪制、PCB及封裝庫繪制和PCB實(shí)戰(zhàn)等主要知識點(diǎn)，共計131個微課教學(xué)資源，非常適用于學(xué)生課前自學(xué)，同時增加了印制電路板手工制作的工藝過程，擴(kuò)充學(xué)生知識面的同時，提高了學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)技能。有興趣的同學(xué)完全可以根據(jù)課程指導(dǎo)手工制作自己繪制的印制電路板。

3 基于資源庫的PCB設(shè)計與制作課程混合教學(xué)模式探索

圖1 國家教學(xué)資源庫PCB版圖設(shè)計資源平臺學(xué)習(xí)平臺

混合教學(xué)模式，目前通常指的是網(wǎng)絡(luò)線上線下的混合，是傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢互補(bǔ)的一種教學(xué)模式[2-3]?；诨旌辖虒W(xué)理念，依托國家PCB資源庫綜合平臺，采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，以具體PCB操作任務(wù)為載體進(jìn)行混合教學(xué)設(shè)計。資源庫中多以微課的形式進(jìn)行線上教學(xué)，學(xué)生可以根據(jù)自己的薄弱點(diǎn)進(jìn)行有目的、有針對性的課前學(xué)習(xí)，使得線下課堂將會更專注于操作項(xiàng)目電路原理的思考與PCB的結(jié)合?；谫Y源庫的混合教學(xué)實(shí)現(xiàn)了教師的差異化教學(xué)和學(xué)生的自主式學(xué)習(xí)。針對具體的教學(xué)活動，它具體分為課前、課中以及課后3個環(huán)節(jié)。

（1）課前環(huán)節(jié)。課前教師利用網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)，學(xué)生可以使用個人電腦或手機(jī)客戶端登錄微知庫資源平臺進(jìn)行課前學(xué)習(xí)。同時，學(xué)生提前在自己的電腦上安裝Altium Designer軟件，便可以突破時空局限，隨時進(jìn)行實(shí)踐性學(xué)習(xí)，在此基礎(chǔ)上完成課前測試，參與線上討論。此外，教師可以利用任何時間登錄客戶端與學(xué)生交流，參與學(xué)生的學(xué)習(xí)、交流過程，指導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)PCB繪圖、建庫時遇到的各種問題，并基于學(xué)生課前的學(xué)習(xí)情況調(diào)整線下課堂的教學(xué)內(nèi)容。

（2）上課環(huán)節(jié)。課上教學(xué)環(huán)境為信息化教學(xué)機(jī)房，教師可以通過資源庫平臺的“簽到”功能生成考勤二維碼，然后系統(tǒng)可以在規(guī)定時間內(nèi)生成當(dāng)堂課程的考勤表。教學(xué)內(nèi)容可以分為前節(jié)回顧、任務(wù)講解、任務(wù)操作以及總結(jié)提升幾個環(huán)節(jié)。可以針對課前預(yù)習(xí)中學(xué)生出現(xiàn)的突出問題進(jìn)行集中講解并演示，學(xué)生當(dāng)堂提交本節(jié)課程的操作任務(wù)并上傳電子檔作業(yè)，教師課后對每位同學(xué)的作業(yè)進(jìn)行細(xì)致評價與單獨(dú)的線上交流輔導(dǎo)。

（3）課后交流環(huán)節(jié)。學(xué)生仍然可以通過資源庫平臺與教師進(jìn)行交流，并隨時參與線上討論，完成課后拓展任務(wù)。教師可以通過平臺獲得學(xué)生線上學(xué)習(xí)時間、作業(yè)完成情況以及線上討論次數(shù)等數(shù)據(jù)。

此外，混合教學(xué)設(shè)計需要建立和健全注重課程過程的混合教學(xué)評價機(jī)制?；旌辖虒W(xué)模式下考核將從兩個方面進(jìn)行多維度評價機(jī)制。學(xué)習(xí)態(tài)度考核主要從學(xué)習(xí)資料進(jìn)入和瀏覽、線上課程的學(xué)習(xí)進(jìn)度、線上作業(yè)完成情況以及在線時長等方面進(jìn)行綜合考量，反映的是學(xué)生課前的自學(xué)能力和學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。學(xué)習(xí)任務(wù)考核主要包括課堂實(shí)踐情況、課堂作業(yè)和期末測試，反映的是學(xué)生對PCB課程各部分知識點(diǎn)的綜合掌握和應(yīng)用能力。

4 基于資源庫的PCB課程混合教學(xué)模式改革效果

在進(jìn)行PCB教學(xué)資源庫建設(shè)時，學(xué)院針對微電子17級PCB課程進(jìn)行混合教學(xué)模式初探，改革初顯成效。

（1）學(xué)習(xí)主動性明顯提高。通過引入資源庫混合教學(xué)模式，微課的線上學(xué)習(xí)模式提高了學(xué)生的興趣，同時學(xué)生根據(jù)自身情況按需選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，查漏補(bǔ)缺，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性[4]。

（2）學(xué)習(xí)氛圍好轉(zhuǎn)。通過引入資源庫中的信息化教學(xué)手段，學(xué)生的注意力明顯集中，課堂學(xué)習(xí)氛圍濃厚，學(xué)生能自發(fā)分組討論。

（3）學(xué)習(xí)效果顯著。實(shí)踐證明，結(jié)合資源庫混合模式教學(xué)的班級在學(xué)習(xí)成績和學(xué)習(xí)深度上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)單一課堂教學(xué)模式。

同時，在混合教學(xué)模式下學(xué)習(xí)的過程中，教師和學(xué)生有更多的機(jī)會和平臺進(jìn)行交流，大大促進(jìn)了師生之間的溝通，不僅能實(shí)現(xiàn)課程個性化和個體化教學(xué)，而且能進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

5 結(jié) 論

混合教學(xué)模式是現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展的必然趨勢?；趪屹Y源庫的PCB設(shè)計與制作課程混合教學(xué)模式，更好地整合課程教學(xué)資源，促進(jìn)了學(xué)生自主性學(xué)習(xí)與教師授課學(xué)習(xí)的統(tǒng)一。