项目化教学在高职《PCB设计与制作》课程中的应用

陈鸿燕

摘 要 《PCB 设计与制作》课程采用理实一体化项目式教学法，将理论知识与实践技能结合，以印刷电路板层数为逻辑主线，进行教学内容的设计，以项目化考核方式实施考核，在高职学生中取得了显著的教学效果实现了教学过程的实践性和职业性。

关键词 PCB 设计与制作 高职 项目化教学

中图分类号：G420 文献标识码：A

1 PCB设计与制作项目化课程的简介

电子信息产业是我市支柱产业。经过多年发展，已成为国内重要的电子信息产业生产基地。需要大量的研发辅助、技术支持和生产管理的技术人员。无论在产品研发阶段，还是在产品试制和生产阶段，掌握印制线路板的相关知识、规范和设计技能都是电子信息行业从业人员的基本要求。

《PCB设计与制作》是电子信息类专业的一门重要专业技能课程。本课程的任务是使学生学会使用Protel DXP软件绘制电路原理图以及印制板电路图，为以后的学习和专业工作打下坚实的基础。要求学生能熟练运用Protel软件并能利用制板机根据所绘的PCB图制作电路板。本课程也是电子类CAD绘图员职业资格中、高级证书，PCB设计工程师证书对应的课程。电子信息类专业课程体系分三个阶段，此课程是锻炼学生专项技能的一个重要方向，在学生综合技能训练阶段，包括电子产品开发、生产、技术支持与维护中发挥着重要作用。

学习该门课程时传统的教学体系通常是按知识点顺序展开，每一章节都有完善的知识点，教学中通常采用逐个知识点训练的方法，学生在这种“知识点”式的教学方法中学习的过程往往是只注重了按照课本顺序学习某些知识点，如在学习绘制原理图的章节只知道不断地练习绘制原理图，却不知道画原理图的目的。这种教学方法典型的弊端就是强调了点而忽视了面，学生犹如盲人摸象，使得学生握了每个知识点都却不能完整地设计一个项目。学生缺乏电子系统综合设计能力和创新思维能力，岗位适应能力较差。传统教学方式以理论为主强调上机操作，只重视了设计而忽视了制作，学生也会对该课程失去应有的兴趣和重视程度。除此之外目前课程教材存在以下几个问题：（1）不符合高职高专培养目标。（2）实践性不突出，老版本的教材通常以Protel软件名称或电子CAD来命名，容易使学生错误地认为本门课程只是学习软件的操作。（3）教材内容与劳动部门颁发的职业资格证书或技能鉴定标准缺乏有效衔接。（4）多数教材较少涉及制板具体流程，制板机的使用方法和工艺知识。因此教材的项目化开发是也项目化教学有效实施的重要条件之一。

2 PCB 设计与制作项目化课程的教学设计

2.1教学情景设计

根据电子信息类专业发展需要和职业岗位实际工作能力的需要在高职《PCB设计与制作》课程教学中以项目实现及实际工作过程序化教学内容，设置了3个核心项目，每个项目下含有多个模拟实训项目。三个项目的设计以印刷电路板层数为逻辑主线，将教学内容设计为单面PCB设计与制作、双面PCB设计与制作、多层PCB设计与制作3个学习情境。对每个学习情境，依托电子产品，以正负稳压电源电路、篮球24秒倒计时器、函数信号发生器为原型，选择正负电源PCB设计与制作、24秒倒计时器PCB设计与制作、信号发生器PCB设计与制作3个项目，实施课程教学。学习情境设计与项目选择，如图1所示。

图1：学习情境设计与项目选择

以工作过程为导向展开项目设计在项目化的教学体系下，教学内容紧紧围绕项目设计任务和技能要求展开每个项目都是典型产品实现的完整工作过程，项目化教材整合了教学内容优化了课程结构。

2.2教学方法

教学方法以项目为导向，综合采用实践课题与理论内容结合，任务驱动的项目化教学，案例比较教学和结合工程实践，模拟工作过程几中方法。具体如下：

（1）项目教学法：以职业活动为导向、以能力为目标、以学生为主体、以素质为基础、以项目为载体，开设知识、理论和实践一体化的课程。 本课程的三个具体项目中，前一个是由教师主导，学生模仿完成，后两个由学生主导教师辅助完成，项目的设置中又与相关课程如数字电路和单片机项目化课程的个别项目一致，通过具体项目实施循序渐进的掌握软件的使用和实物的制作，又能达到和相关课程知识的融会贯通。

（2）分组实施：通过分组每组5至6人完成三个学习情景的项目实施，每组组员的身份如下：组长：负责组织主持本组组员课内和课外的学习讨论，以及最终的项目汇报。记录员：负责记录从项目开始到项目结束期间，本组的活动日志。技术设计组员：在项目计划过程中负责电路图的绘制和PCB的设计。印制工艺组：在项目计划过程中负责PCB板的制作。质量检查组：在项目计划过程中负责查找、核对器件参数，实施过程中负责设备和器件管理，检查电路板是否符合工艺要求等。下一个项目时，分组人员不改变，角色改变，保证每位学生在每个角色上都有体验。分组实施进一步增强同学的团队协作精神和完成任务的成就感。

（3）实践环节：采用理论实践一体化教学，学习软件设计时在机房通过教师系统讲授与学生上机相结合，授课过程中注重培养学生自主学习能力、应用知识解决问题的能力。每完成一个小项目，先由教师对小组长进行考核，再由小组长对组员进行考核。

（4）实训周环节：考虑到制板机使用时药剂的保质期通常用一到两周的实训周时间，统一制作单层和双层板的项目。由制板机经过曝光，显影，蚀刻等步骤，做出电路板，再由钻孔机钻孔等步骤，最后焊接元件，检测功能。校内实训的教学过程是在理论课讲授的基础上，让学生先做、在做中学、然后是教师发现问题予以指导，体现教、学、做一体化。在PCB制板实训室生产线上，将学生轮流分成技术设计组、印制工艺组、质量检查组等，现场感受实际工作过程，教师引导学生生产产品并查找产品可能的问题，给出指导，现场改进。通过岗位分类与角色扮演的方式，强化学生的岗位意识与工作角色意识。

2.3考核方式

以课程标准规定的课程目标、教学内容和要求为评价依据，采用项目化考核方式实施考核。学生成绩评定主要采用过程考核即实训项目的考核成绩。每个项目的考核方式采用“小组内自评考核”、“小组间互相考核”、“教师总体考核”的方式，考核评价表中的教师评价和组件评价主要分为三块：分别是项目实施、项目总结与汇报、总体表现综合素质考核。总体表现综合素质考核包括了如产品完成数量和质量，沟通能力，表达能力，考勤，在小组的工作表现，团队协作情况等。小组自评主要有资讯、计划能力、决策能力、实施、检查、结果、团队协作、敬业精神等。

3结语

通过几轮项目化教学的实施总结得出：项目化教学在高职《PCB设计与制作》这门课程中的应用能够使得理论知识与实践技能紧密结合，增强了学生实践能力，提高了学生学习的主动性和创新性，培养了电子产品系统设计的能力，锻炼了学生的组织、协调、管理能力，有利于培养学生的综合能力和团队合作精神。学生学习速度快，效果好。考核方式更加合理，成绩的评定更能反映学生的真实水平，此外学生就业时专业对口率也有较大提高。实践证明在高职学生中以项目为载体的教学模式取得了显著的教学效果，项目化教学符合高职高专学生知识需求和认知规律，符合企业的岗位对人才的需求。

基金项目：安徽省质量工程（2015jyxm519、2015jxtd069）国家数字化资源中心实验资源征集项目（syzy2015005）。

参考文献

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