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【关键词】校企合作;教材;专业技能;学习情境;工程理念
《电子线路板设计与制作》是应用电子技术、电子信息工程技术等多个专业的专业核心课程,对于学生专业能力的形成具有重要的支撑作用。高等职业技术学院的人才培养定位是培养应用型高技能专门人才,毕业生要能够适应行业以及区域经济的发展的需要。
因此在课程的教学中就要能够将企业对于人才的要求引入到课程的教学环节中来。教材是教学过程实施的重要载体,因此进行校企合作课程的开发对于人才的培养就具有重要的意义。
1.校企合作教材的基本内涵
校企合作是目前高等职业技术学院人才培养的重要方式,通过校企合作的办学方式,学校可以借助企业先进的生产技术、共享企业的生产设备,在充分了解企业对于人才的需求有针对性的进行人才的培养,从而获得自身的发展;企业则可以在此过程中获得自身发展所需要的专业技术人才,同时也可以借助学校的智力优势进行新产品的开发设计等,进一步拓宽企业的发展空间。教材是实施教学过程重要的载体,教材的内容对于人才的培养效果具有直接的影响。采取校企合作的方式进行教材的开发,可以将教学与企业的人才实际需求有机结合起来,提升人才培养的效果。
校企合作开发教材的基本内涵应该包含以下几个方面的因素,首先是学校要能够充分调研企业对于专业人才的技能的需求,并与企业的技术人员与管理人员进行充分的交流与论证;其次专业课程的教师要能够根据技能要求与企业技术人员进行交流,确定教材的各学习情境的内容,要能够将工程化的实际需求以及工艺标准作为教材内容的重要方面;最后专业课程教师要能够深刻学习基于工作过程系统化的教学模式,研究学生的认知规律以及学习特点,对于教材的内容进行进一步细化,制定出相应的学习子情境。
2.《电子线路板设计与制作》校企合作教材内容的选取
《电子线路板设计与制作》校企合作教材开发中,应用电子技术教学团队的教师组成的教材编写组深入到可瑞尔科技(扬州)有限公司、扬州莱达光电技术有限公司、扬州嘉华电器科技有限公司等多家校企合作企业进行岗位技能需求调研。在校企合作教材开发的企业选择中,所选择的三个企业对应不同技术层次的要求,也能够反映电子线路板设计中不同层次的技术要求。表1为三家合作企业具体情况统计分析。
可瑞尔科技(扬州)有限公司为台资大中型企业,公司致力于欧姆龙等系列的健康体脂秤的设计与生产,公司的产品工艺要求极为规范,尤其的电子线路板设计方面具备很多值得借鉴的经验以及成熟的工艺规范。企业的产品技术难度较大,电子线路板结构较为复杂,因此与可瑞尔科技(扬州)有限公司合作进行教材的开发过程中,主要是将企业电子线路板设计工程化的设计理念以及严格的线路板工艺管理规范引入到教材的内容中;扬州莱达光电技术有限公司为江苏省高新技术企业,主要从事光电检测产品的设计开发,公司的电子线路板广泛使用了表面粘贴技术,产品的采用结构化的布线工艺,一般都采取双面走线的设计方案,主要体现了较为复杂电子产品的设计特点;扬州嘉华电子科技有限公司主要从压器配件等简单产品的设计与生产,公司产品主要特点就是线路板元器件较少,走线较为简单,一般都采用单面走线的设计方案。根据三家校企合作企业的产品以及技术特征,结合基于工作过程系统化的教学改革思路,充分考虑了高职学生的认知规律,确定了《电子线路板设计与制作》教材的基本学习情境如表2所示。
3.《电子线路板设计与制作》校企合作教材具体实施
在《电子线路板设计制作》校企合作开发中,主要进行了以下几个方面的工作。首先是专业课程的教师深入企业进行岗位技能等方面的情况调研分析,从2008年开始,专业课程教师就利用寒暑假以及其他时间深入到企业进行访问工程师工作,在此过程中,教师深入地了解了企业对于专业人才的岗位技能需求,了解了企业的真实产品设计流程以及工艺要求,并在此基础上对于企业产品以及岗位技能进行了初步的分析与总结;教材编写团队同时要深刻学习高等职业院校人才培养的相关政策以及理论,根据基于工作过程系统化的课程改革思路对企业的岗位技能要求以及工作任务进行分析总结,形成规范的学习领域;充分分析学生的认知规律以学习能力,进行学习情境的实际开发;在学习情境确定后,再次与企业的技术人员进行充分的沟通,确保所确定的学习情境能够真实反映行业企业对于人才专业能力的需求,符合行业发展的方向。最后由教材编写团队的教师根据各自的研究侧重点不同进行教材的编写工作。
4.校企合作开发教材过程中存在的问题以及努力的方向
《电子线路板设计与制作》教材开发取得了一定的成果,同时也存在着很多亟待解决的现实问题。首先就是在教材开发过程中,行业企业的调研范围应该进一步拓展,分析不同地区对于电子线路板人才的技能需求情况;其次在教材开发过程中,对于工艺的要求以及工程化的理念与开发软件的使用没有能够实现有机的结合;同时教材载体选择存在一定的难度,一般来说企业的实际产品都较为综合,难以分解并形成线路板各方面能力的单独训练;在教材开发的过程中,企业的编写人员由于工作等方面的原因参与的程度不够;最后就是因为教材的开发具有一定的周期性,在编写的过程中行业的技能要求又发生了一定的变化,在教材内容中难以表现出来。
5.总结
校企合作开发教材对于培养适应行业,满足区域经济发展要求的应用型高技能专门人才具有重要的意义。作为教学过程中重要的载体,教材要能够全面反映人才能力的要求。《电子线路板设计与制作》教材与多家行业企业进行紧密合作,在教材的开发过程中,将企业的真实产品的设计过程以及理念融入到教材的内容中,将基于工作过程系统化的教学改革思路有机地结合到教学的过程,对于提升教学效果具有重要的意义。
参考文献
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[4]傅辉明.基于工作过程的电气运行课程标准与教材开发探索[J].中国电力教育,2009(14).
近年来,我国电子技术获得突飞猛进发展,新型元器件和集成电路得以广泛应用,电集成化与复杂化显然已成为新时期电路设计的发展趋势。为更好满足当代电路设计需求,利用电子线路CAD技术取代传统的手工操作很有必要。在电子线路CAD技术的辅助下,电路设计的精密度将获得可靠保障。电子线路CAD技术的应用,其实是电路设计者在电路设计理论上具有可行性的基础上,通过计算机绘图、设计软件等工具,完成实际的设计工具。在电子线路CAD技术的帮助下,电路设计工作的效率与质量均将得以显著提升。目前,电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要包括以下内容:
1.1电路图的设计。作为电子设计中的重要环节,设计结构完善、功能全面的电路图很有必要,这是确保电子设计最终产物能够正常使用的根本保障。在电子设计者进行电路原理图的设计工作时,完全可以借助Protel工具,实现原理图的输入。Protel蕴藏着资源丰富的电子器件库,在Protel的辅助下,设计者在绘图期间能够结合设计需求,灵活使用各类电子器件,大大简化了设计的工作量,同时提高了电路原理图的精密度。譬如,使用者绘制完成元器件后,可以根据自己的想象,将其放在任何一个位置,仅需通过拖动就能实现,无需进行其他调整参数等操作。
1.2模拟数据。电子线路CAD技术还能起到模拟数据的作用,以便设计者根据模拟电路运行产生的数据,检验电路设计有无异常。同时,可结合模拟数据,对电路进行更深层次的分析。Protel软件本身自带多种模拟功能,设计者可通过模拟功能的运用,对电子设计在通电情况下的温度、瞬态、灵敏度等情况有一个初步的了解,以确保该电路的功能是否达到预期效果。另外,还可利用数据模拟,了解电路各环节的运行情况,以便设计者及时察觉线路异常,并尽快采取措施进行调整。
1.3设计PCB板。利用Protel软件,将电路设计图进行布线,最终形成的电路板即为PCB板。PCB板的设计,离不开电路原理图的导入,而电路原理图的导入工作,势必需要借助Protel软件的数据模拟功能。同时,为确保PCB板的设计达到理想效果,电路原理图与PCB板中的各类元器件的电气特点务必要保持一致。只有这样,设计者才能借助Prote软件的布线功能完成布线工作,并在后期,通过人工调整的方式,进一步改善布线工作的效果,使电路布线更加精确、整洁。
2运用电子线路CAD技术提高电子设计课程教学质量的有效建议
电子线路CAD课程是一门理论与实际结合性很强,具有一定实践性的新兴课程,是当代电子信息技术专业的核心课程之一。电子线路CAD课程的主要目的,是帮助锻炼学生PCB板的设计能力,能够结合设计需要,完成各种类型的PCB板布局与布线。作为电子信息技术专业的高职学生,务必要掌握:CAD软件的应用能力、原理图绘制能力、原理图元件制作能力。PCB板设计能力、新元件封装制作能力、单面PCB板设计与编辑。双面PCB板设计与编辑,并了解一定的有关多层PCB板设计与编辑以及电子线路仿真知识。结合电子线路CAD技术在电子设计中的应用情况来看,为能有效完成电子线路设计工作,全面落实电子线路CAD技术的教学很有必要。然而,从目前教学工作开展情况来看,在高职电子设计课程的教学工作中,电子线路CAD技术的应用并没有达到理想效果。学生在对电子线路CAD技术始终无法真正掌握电子线路CAD技术,也不能通过灵活应用该技术,顺利完成电子设计工作。学生对该技术的学习,往往只是停留在对理论知识的理解,对实践操作方面的内容,多呈现出临时性记忆的特点,一旦离开教师的辅导或一定时间未接触,就会出现无从下手的情况。针对这一问题,结合发达国家成功经验,发现运用以行动为向导的项目教学法效果更佳。告知电子设计课程在教学过程中,应遵循以下基本原则:
(1)先整体后具体。在开展CAD技术的教学工作时,教师应提前对该技术的应用价值与学习意义进行介绍,告知学生这一知识要点的学习难度与学习目的,使学生做好充分的心理准备后,再进行各项目的教学与实践;
(2)循序渐进。学生初步接触CAD技术时,教师注意引导学生进行简单尝试,带领学生运用该技术进行难度系数低的电子设计,然后不断增减难度,由浅入深,加强学生运用该技术的能力。比如说,相较于高频电子产品,低频电子产品的电路设计更为简单,教师在带领学生进行学习时,应从低频电子产品的设计入手,待学生完全掌握操作技能后,再逐渐转向高频电子产品的电路设计;
(3)鼓励创新。在使用CAD技术进行电子设计时,教师应在学生CAD技术掌握到一定程度时,鼓励学生积极创新,进一步增强学生电子线路CAD技术应用的灵活性;
(4)要求学生将理论落实到实践。子在学生运用CAD技术完成电子设计任务时,教师应要求学生将设计转化为成品,而不是停留在电脑的设计。将设计转化为成品,能有效激发学生学习成就感,使学生更加直观的感受到CAD技术的魅力,今后愿意更加专注地投入学习。
3结束语
[关键词]电子线路 课程群 建设 实践
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0255-01
近年来,我国从传统教育模式向新的教育模式转型的过程中,职业技术教育在这个转型期就像一个“锻件”,倍受经济转型期所伴生的各种价值观、质量观以及高新技术、国际经济一体化以及经济发展周期等多方面的影响,职业技术教育的型态也发生着变化,这样以来,迫切需要对相关课程的群体性有一个整体融合和规划。下面以技工院校《电子线路》课程群建设为例,针对高技能人才培养为目标的技师院校电气类高级工及以上专业,研究电子线路课程群教学特点和规律,探索构建多层次的课程群实践教学体系,培养学生工程素质和技能,建立电气类高技能实践教学体系的一般性模型。
一、电子线路课程群建设的基础现状
所谓课程群就是把具有相关性或一定目的的不同课程编排到一起,组成一个"群",进行系统地学习和教授。本项目中的“电子线路课程群”是模拟电子电路、数字电子电路、高频电子电路、电子系统仿真软件、电子工艺实习、电路印制板protel及相关的课程设计组成的电子电工专业基础课程群。
模拟电子电路、高频电子电路和数字电子电路的实践环节教学通常有以下两种模式:一种是附属于理论课的课内实验课;另一种是从理论课里剥离出来的独立开设实训课程。这两种教学模式的目的都是配合理论教学,加深学生对理论知识的理解和训练学生的基本动手能力、电路的基本设计能力。除此之外,一般会在模拟和数字电子电路理论课程结束后开设以项目为主体的实训教学,而且为培养学生的设计能力,目标是培养学生运用理论知识分析问题和解决问题的能力。教学模式普遍存在下列问题:
1.上述课程群的实践教学一般开设在二年级下学期和三年级的上学期,学生只学习数学、英语、电工基础等公共课程,导致学生对专业缺乏了解,专业意识薄弱,专业兴趣难以形成;
2.课内实验课、独立开设实训课程和理论课教学同步进行,理论课的某个知识讲授之后,才开展相关内容的实验教学,也就是实验教学滞后于理论教学,实验教学的目的只能定位在验证性和应用性。又由于学时的限制和学生能力的局限,所以这些课程的内容只能以验证性实验为主;
3.电子线路课程群内的各课程实训教学彼此之间缺乏应有的联系。实训教学的具体实验是彼此独立的,前后课程的实训是无法组合为一个整体电路,这样的技能教学安排不能反映现代电子线路设计的模块化设计思想;
4.由于实践教学课时的局限,教学内容未能反映出现代电子线路设计特性―硬件设计软件化;
5.学生的工程素质和技能不能得到有效培养和训练;
6.实践考核主要以实训表现和报告质量作为考核依据,显然不能科学评价以高级工或技师为培养目标的学生的综合素质和技能。
二、电子线路课程群建设的跨界探索
《电子线路》课程群的建设是一个复杂的系统工程。它需要专业教师注重平时的学术积淀,不断更新教育教学观念,打破单一学科的疆域,考虑社会现实的需求和学生个体的发展,确定工程素质和技能的核心范畴,着力构建课程体系,并进行课程专业团队的建设。
1.确定工程素质和技能的核心范畴,以此为培养目标,确定“电子线路课程群”教学单元的实践教学大纲。课程群实践教学大纲要整合现有课程实践教学资源,包括模拟电子电路、高频电子电路、数字电子电路的独立实验课程、模电与数电的课程设计与电子系统仿真、电子工艺实习、电路印制板protel,明确课程群内各课程的教学目标和教学内容,加强相互之间的衔接与联系。
2.建立课程体系。
二年级下学期学习的与课程群相关的课程学习顺序为:模拟电子电路,电子系统仿真(以电子工艺实习内容结合模拟电子电路为依据),电子工艺实训。通过理论的学习,进行仿真,结合实际进行课程设计,最后制作出成品,这样有利于学生加深对模拟电路课程的理解,并理解电子产品的制作过程。教学目的是树立学生的专业意识和激发学生的学习兴趣,主要内容安排为典型元器件(如三极管,运放,数字芯片等)及它们的典型应用和电子测量仪器的使用;
三年级上学期的学习的与课程群相关的课程学习顺序为:数字电子电路、高频电子电路,数字电子电路课程设计、电路印制板protel。该学期课程设计给定多个项目,每一项目最多4名学生,教学周期为1-2周,学生自选实训项目的时间相互错开。根据电路制作下项目的教学目的,电路制作以综合性的应用电路设计为主,供学有余力的学生选择,也为各级各类的电子竞赛准备人才,学生从中得到工程素质和技能的培养训练。对于模拟电子、高频和数字电子电路的独立实训课程进行改革,改变实验教学滞后于理论教学的现状。对于重要的原理性知识的教学,实验教学并行或超前于理论教学,采用探索性实验的方式培养学生通过探索获取知识的能力。所有的课程群内实践教学采用教师导学为辅,学生自主学习为主的教学方法,坚持学生为本的教育理念,推动“把成才的选择权交给学生”的教育实践。
3.改革创新实验内容,实训内容要反映现代电子线路设计EDA特征、电子线路设计的模块化方法。增加VHDL硬件的入门级设计,做好与后续课程VHDL硬件语言课程的衔接。
4.制作一套适应于模拟电子、高频电子、数字电子有关的网络实验平台,供学生上实验之前的虚拟仿真训练,加深学生对电路课程的理解。
5.制定一套能够反映电子类技师综合素质的实训课程考核评价体系。该体系能够综合评价学生运用理论知识解决实践问题的能力,包括对工程问题的解释、工程方案的制定与实施、技术的口头与书面交流、团队协作精神和创新能力等多方面素能。
三、电子线路课程群建设的切实方法
从电子线路课程群的课程设置、教学内容组织和教学方法等诸多方面来看,课程群建设过程中应基于实践理念下的实践课程进行探索,并采取的切实方法和研究方案。
1.研究的方法。调查法:走访区域内相关电类企业进行调查;个案研究法:以区域内电类自动化行业、企业等为研究对象进行跟踪,加以调查分析;经验总结法:针对其他类似项目经验进行对比总结,为解决当前的课题研究提供借鉴。
2.研究方案。通过调研了解现代维修电工、无线电调试技师的从业素质、从业技能;调查国内电子线路课程群的实践教学体系建设现状,制定以“电子线路课程群”为教学单元的实践教学大纲、教学计划,编写实践课程的实验指导书和自选实验、课程设计指导书;修订专业教学计划,精心设计学生自选实训项目;开发电子线路设计实验平台,改革创新课程群实训内容;整合课程群内教学资源,优化课程群体系;改革实践教学考评机制等。
电子线路课程群建设在新形势下对职业教育电气类专业的发展有着重要的作用。本文试图通过对这些问题的研究,为探索职业技术教育改革课程群的建设提供一些思路。
参考文献
[1] 《现代职业教育教学参考丛书》,《中国职业技术教育》,
关键词: 《高频电子线路》 实验教学 改革
1.引言
《高频电子技术》作为通信和电子类专业的一门重要的专业基础课,主要讲授无线电信号传输原理,以及应用于通信系统、高频设备中的高频电子线路的组成、基本原理和基本分析方法,是一门实践性很强的专业基础课程。在高频条件下,很多元器件和电路都会呈现出非线性特性,因此其理论分析常使用泰勒级数法、折线法等分析方法。而这些分析方法都存在着一定的误差,同时由于布线等因素也对高频电路有直接的影响,因此在课堂教学之外,必须通过实践环节来对教学内容进行验证和补充。实践教学的目的是培养学生的基本实验技能,加深对高频电路理论的理解,学会高频常用仪器仪表的原理和使用,使学生掌握常用高频电子线路的设计、组装、调整和测试技能,并初步具备工程实践能力。实验教学不仅能够加深学生对于理论知识的理解,而且对学生的创新能力和动手能力的培养起着非常重要的作用。
2.高频电子线路实验教学的现状分析
现行高频电子线路实验教学中普遍采用高频电子线路整机实验箱。实验箱中主要是设计好的模块电路,一般包括十多个为配合理论课程而设计的验证性实验和个别作为学生综合设计性实验的系统实验,学生的任务只是连接电路、测量输入输出,对所学理论进行验证。这种模式存在以下几个问题:(1)这种模式缺少了学生感兴趣的、真正锻炼学生动手能力的电路的设计、调试等实践环节,学生感觉实验基本没什么意义,做实验时敷衍了事,达不到预期的实验目的;(2)实验箱与实验电路板都是已经设计制作好的成品,而高频电路恰恰在这些方面有一些特殊的要求,这样学生在做实验时就无法得到这方面相关的经验与教训,真正需要自己动手设计与制作时则会出问题;(3)目前学生普遍反映这门课程非常难学,究其原因主要是实验内容陈旧,理论与实践存在一定程度的脱节,很多学生对课堂的理论知识不能及时应用,因此理解得不透彻。
目前我院对《高频电子技术》课程安排了15个学时的实验教学,为总学时(75学时)的20%。但作为一门实践性很强的课程来说,这个比重还应当再适量扩大。为了满足学校对提高学生实践能力的要求,达到本课程的实践教学目的,目前的实验教学模式和教学内容必须进行改革。
3.高频实验教学改革的探讨
3.1更新实验内容
在保留原有的经典实验项目基础上增加综合性、设计性的实验的比例,尽可能增大学生动手设计、调试环节的比例,激发学生的学习兴趣。目前所开的验证性实验主要有谐振放大器、丙类高频功率放大器、振幅调制解调器等,而开设可综合性实验和设计性实验,可以让学生在这些模块电路的基础上加以改进或自制合适的实验电路来实现。这样在完成基本实验的基础上,学生可以根据兴趣和实验能力,自行增加相应的实验内容,从而提高主动性和创造性。同时,对于基本实验,也要考虑增加新技术内容,例如,数字频率合成技术,使学生能够接触和了解最新的高频电子技术。这样既能加强学生对理论知识的掌握,又能锻炼其动手能力。
3.2改进实验方法
随着计算机仿真技术的发展,我们将其引入到教学中,利用仿真软件来辅助实验教学。在教学中,我们使用的仿真软件是Multisim。它是一种用于电路实验教学的交互式仿真软件,具备强大的虚拟仪器仪表功能,提供双踪示波器、逻辑分析仪、波特图示仪、数字万用表等多种虚拟仪器、仪表。通过此仿真工具,能非常方便地将元器件的选择、原理图设计、系统仿真运行等融为一体,对所做实验进行模拟仿真,提高实验教学效果,增加学生对所学内容的理解及分析设计能力。
一方面,对于验证性实验,在实验前学生可以根据给出的电路原理图,利用仿真软件进行仿真,调节电路中相应器件的参数,观察相应的仿真结果,结合所学的理论知识判断结果是否正确。还可以不拘泥于所规定的实验内容,根据自己的想法,对实验电路进行修改或改变元器件的参数和输入信号,对输出信号的进行观测、研究和分析。其后在实验课中进行实际验证,这样学生通过将仿真结果、理论分析、实际实验结果三者进行比较,不仅能加深对电路原理及相应参数对其性能的影响的相关理论知识的理解,而且能体会到理想电路和高频电路间的区别,提高学习兴趣。另一方面,对于综合性、设计性实验,学生在制作实际电路之前,先通过仿真软件对所设计的电路进行验证,看其是否可行。根据仿真结果对电路的元件参数进行调节,或对电路的某些部分进行修改,从而提高学生电路设计、分析、调试的能力。这样通过将仿真实验和传统实验相结合,发挥各自的优势,取长补短,可有效地提高实验教学成效,调动学生的学习积极性,进而提高他们解决实际问题的能力。
3.3增开课程设计
为了缓解学校对提高学生实践能力的要求和实验课时紧张之间的矛盾,我院在《高频电子线路》授课的下个学期增加了高频电子线路课程设计。在学生完成了整个课程的学习后,进行综合性实践训练,要求学生在所学的基本单元电路基础上,结合通信领域的先进技术,联系实际,进行系统的搭建。在设计过程中,坚持以学生为主体,可以让学生自拟题目或指导老师提供一些参考题目。首先让学生通过框图画出相应的原理电路图,并运用仿真工具进行设计、分析和仿真,经过老师确认后进行电路的制作。电路制作完成后,通过仪器测量,通过调整电路参数等修改设计方案,使电路最终达到设计要求。课程设计由教师辅导、学生课外自学、设计制作、论文写作,答辩等环节组成。通过原理电路设计、电路板设计、安装设计,单元电路调试及系统总调的设计过程,着重培养学生掌握高频电子线路单元电路及系统电路的设计方法及能力,熟悉电子线路设计和开发的相关工具,为学生今后的科研工作打下坚实的理论及实践基础。
第一阶段通过基础实验,学生已经掌握所学各环节知识并具备了一定的分析能力、设计能力;第二阶段通过课程设计,对基础实验教学环节进行拓展,使学生分析问题、解决问题、设计电路的能力有质的飞跃,由元件到环节最终达到系统级的认识。通过设计、调试,学生会遇到理论教学中,甚至实验环节中一些意想不到的许多实际问题。这种“两阶段”的实验教学模式,全面提高了学生的电路设计能力及工程应用能力。
4.结语
本文针对我院“高频电子线路”课程实验教学的现状及要求,对如何进行实验教学改革提高实验教学效果提出了几点看法。首先通过对现有实验项目进行改革,更新实验内容,改进实验方法,强化课堂教学内容,着重培养学生掌握高频电子线路单元电路的设计分析方法及能力;其次引入课程设计环节,建构“两阶段”的实验教学模式,即课内实验和课程设计两个阶段,采用传统内容与现代内容相结合、软硬件结合、虚拟和实际结合、教师命题与学生自拟题目相结合,充分调动学生的学习积极性,重点培养学生独立设计制作电路、独立分析解决问题等能力,熟悉电子线路设计和开发的相关工具。实验教学模式的改革,实现了课内教学与课外科技活动紧密结合、相互促进,提高了学生学习兴趣,延伸了教学范围,培养了学生的工程实践能力和运用创新能力。
参考文献:
[1]张学军,回文静.高频电子技术实验改革初探[J].河北工程技术高等专科学校学报,2010,3,(1),77-79.
关键词:计算机辅助电子线路设计;教、学、做一体化;教学模式
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)14-0118-02
一、引言
信息时代的大发展,物联网以及延伸的人工智能将为未来带来更加便利的美好生活,这些发展都离不开科技创新,离不开新的电子产品的出现,有新的电子产品就应有新的电路设计,并且这样的电路设计会越来越复杂,对电路的要求也越来越严格,印制电路板的设计和制作工艺也会越来越精良,所以印制电路板设计与制作行业在任何时候都会存在。对应岗位的课程即《计算机辅助电子线路设计》已成为高职院校电子信息类专业的核心课程,也是我院应用电子技术专业和专业群项目建设中重点要完成的课程建设之一。
高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着为现代企业培养面向生产、服务和管理等第一线需要的高技能型人才的使命,因此提高高等职业教育的教学质量迫在眉睫。如何提高教学质量,首先要做的就是进行课程教学模式改革,它是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。根据本系自身条件以及学生的特点,不断探讨《计算机辅助电子线路设计》课程教学特点,逐步建立了适应高职电子类专业的“教、学、做一体化”教学模式。
二、“教、学、做一体化”教学模式的内涵
同志曾经说过:“教、学、做不是三件事,而是一件事,在做中学才是真学,在做中教才是真教,职业教育最大的特征就是把求知、教学、做事和技能结合在一起。”教学做一体化就是理论和实践相结合,教中学,学中做,教学做一体化的教学模式。以理论够用为度,职业技能训练为核心,基于工作过程建立若干个实训项目,将理论教学和技能训练有机结合的教学模式。教学做一体化模式具有两大特点,一是强调理论教学与职业实践技能训练相结合。增强学生的学习兴趣,加强学生学习的主动性。二是重点关注职业实践技能训练。基于工作过程的实践技能训练要求,确定对应课程教学内容和要求,设置教学过程和进度,理论知识的学习完全服务于职业实践技能的训练。所以采用教学做一体化教学模式很好地解决了理论教学和实践教学的脱节问题,同时也减少理论知识的重复讲解,使学生在做中主动体会知识的应用,使得教学更加直观,培养学生主动参与、善于思考问题和解决问题的能力,将有助于教学质量的提高和应用技能型人才的培养。
教学做一体化教学模式常使用的教学方法有:任务驱动教学法、项目化教学法和案例教学法,并且取得了一定的教学效果,作为《计算机辅助电子线路设计》课程采用了一体化项目教学法模式,其具体操作是根据要完成的几个串行项目,教学内容按照由简单到复杂、由单一到综合循序渐进的方式融合到各个项目中。通过一体化项目教学法模式“讲练结合、学做结合、教学做一体化”,使相关理论知识的学习和实践技能的训练相融合,打破了理论课和实训课的界限,是一种事半功倍的高效学习方法,因而,“教、学、做一体化”教学模式得到了各大高职院校的普遍认可。
三、《计算机辅助电子线路设计》课程特点
《计算机辅助电子线路设计》是高职高专应用电子技术、电气自动化专业的一门核心专业课程,是专业技能培养与训练的重要环节。本课程以企业真实电子产品设计与制作任务为载体,主要面向应用电子技术和电气自动化专业的电子线路板生产、产品研发助理岗位设置的课程。通过本课程学习,学生能够结合工艺规范,运用辅助设计软件,完成电子产品原理图绘制、电子线路板设计,并能使用制板设备完成一般电路板的生产等工作任务,为学生将来在印制电路板设计、制作及生产岗位等工作奠定基础,是学生从业能力形成的关键课程,也是一门实践性、综合性较强的课程。
《计算机辅助电子线路设计》课程由原来教室和机房两个地点交替上课,理论知识学习和上机操作训练分开教学,改为在“理实一体化电子仿真实训室”进行理论和职业实践技能训练一体化上课,这样边讲边学、边学边练,动静结合,将理论与实践融会贯通,实现了教与学、学与做的一体化。相应减少理论知识讲授,增加学生实践训练时间,增强软件基本操作技能,激发学生的学习兴趣,同时也提高教学效果。利用所学的Altium Designer 10软件基本知识和掌握的基本操作技能,由原理图设计和印制电路板设计阶段逐渐步入实际电路板制作阶段,引入实训项目来模拟整个产品生产的过程,这样边学边做,边做边学,教学做一体,逐步提高学生的动手能力。
四、基于工作过程“教、学、做一体化”教学模式在《计算机辅助电子线路设计》课程中的应用
《计算机辅助电子线路设计》课程以项目为载体、基于工作过程为导向的“由浅入深、由简单到复杂”逐渐上升式的学习项目构建工作任务,如图1所示,将该课程内容设置为六个实训项目,涵盖了三大类印制板产品(单面板、双面板、四层板)的设计技能和印制电路板制作工艺技能。这6个项目打破了传统的讲授灌输式课堂教学方法和学科型的教学体系的教学模式,以真实项目的工作过程、工作情境、相关知识等,将特定的项目分解成各个任务、子任务,并以各任务要求设计的实际操作开发整合教学内容。经过大量实践证明,“教、学、做一体化”模式是比较适合《计算机辅助电子线路设计》课程教学的,根据企业岗位需求,按照任务驱动将原有的知识体系进行分解、组合。基于实际印制电路板设计过程为主线,进行任务驱动的教学程序设计,将理论知识与实践技能有机融入到任务中,通过完成一个个PCB板的设计使学生感受到成功的喜悦,调动了学生学习兴趣。
由校内教师与企业人员共同参与设计“共发射极放大电路的原理图与PCB设计,直流稳压电源的原理图与PCB设计,LED闪烁灯的原理图与PCB设计,感应小夜灯的原理图与PCB设计,印制电路板制作工艺,单片机最小系统层次原理图与PCB四层板设计”等六个具体实训项目,每个实训项目又分解为2到4个任务,每个任务按照工作过程分为几个子任务,通过六个项目的教学活动,让学生在完成岗位工作任务的过程中,掌握计算机辅助设计软件Altium Designer 10的应用、电路板的设计以及布局布线技巧,因此,以六个项目为载体,工作过程为导向,以任务带动知识学习、技能训练和职业素质的养成,逐步培养学生现代电子企业需要的职业素养与职业能力。
五、结语
基于工作过程“教、学、做”一体化的教学模式是工科类专业行之有效的一种教学形式,这种形式和不同的教学方法相结合变得灵活多变。所以本模式在应用之前,首先要深入研究教学做一体化模式的内涵及其实施方法,接着再仔细地研究一门课的具体特点,找到实训中的具体事例、项目等,制订好实施方案,确保教学过程顺利进行。通过对《计算机辅助电子线路设计》课程体系、授课方式以及实践环节的改革,应用了“教、学、做”一体化教学模式,结果表明:在该课程中应用此模式对于学生实际操作能力、应用能力的培养有很大的促进作用,既巩固了学生所学的基础理论,又推动其由理论知识向应用知识的方向转化,同时也激发了学生的学习热情。
参考文献:
[1]孙文平.“工学结合、教学做合一”人才培养模式的探索与实践[J].中国职业技术教育,2009,(9).