《电子线路板设计与制作》课程开发实践探索

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【摘要】文章根据“校企合作，工学结合”的人才培养模式，以校企合作为基础，依托校内外实训基地，根据国家职业资格标准和行业、企业标准，整合教学资源，构建直接面向职业岗位的工作过程导向的课程，使学生在“学中做”、“做中学”。

【关键词】工作过程导向;校企合作;学习情境

电子线路板（即印刷电路板，简称PCB板）是信息电子工业最基本的构件，有“电子产品之母”之称。随着科学技术的发展，新兴电子产品不断涌现，使PCB产品的用途和市场也不断扩展。电子线路板设计是现代电子产品设计技术的发展方向，具有基础性、专业性、应用性和先进性的特点。

《电子线路板设计与制作》是电子信息工程技术专业的核心课程，是一门实践性和技术性都很强的专业课程。通过本课程的学习，使学生能正确使用电子CAD（Protel DXP）软件，完成常用电子应用系统原理图的绘制、印刷电路板的设计以及印刷电路板的制作等任务，为今后从事电子应用系统设计、技术创新等工作奠定基础。印刷电路板作为工艺管理、产品研发、成本控制、生产运行、质量控制的直接对象，有利于对学生进行标准意识、规范意识、质量意识及环境意识的培养，成为职业素质训导的重要平台。

一、课程开发思路

（一）校企合作共同开发，将学科课程转变为面向职业岗位的工作过程导向的课程

课程开发团队（含高层次企业专家、实践专家）通过对PCB市场人才需求和岗位技能要求的调查，调研了我院所在的鲁南地区以及长三角地区电子信息制造业行业企业，与企业工作现场一线专家进行论证和探讨，综合分析了电子产品开发技术人员以及开发助理员岗位，明确了典型工作任务。在此基础上，进行职业能力分析，根据能力复杂程度整合典型工作任务形成行动领域;然后根据认知及职业成长规律递进重构行动领域转换为学习领域课程。

我院与无锡恒尚工控技术有限公司等合作，以“校中厂”的合作模式，建成具有真实职业氛围的校内实训室，为课程现场教学、实施项目教学提供很好的条件。同时通过聘请校外企业工作一线专家指导和参与课程改革及教学，构建教学任务，开发实践项目，实现了由专业教师独立开发教学内容转变为校企合作共同开发，由原来的模拟实训转变为真实项目操作、真实职业场景实训，由原来的学做分离转变为学中做、做中学。将该课程的教学内容从传统的软件操作技能训练过渡到电路设计能力的培养，并延伸到实际印刷电路板制作的实践技能训练，实现教学和工作的零对接。

（二）设置学习情境，教学内容从“软件应用”过渡到“工作过程导向”

传统以软件应用为线索的教学内容主要包括原理图的绘制和PCB板图的设计两方面。由于本课程的实践性很强，课程开发团队基于PCB板制作的工作过程为导向，将电子线路板的设计与电子工艺制作进行整合设计。根据原理图绘制―PCB图设计―PCB板制作的工作流程，采用以企业的实际研发项目、典型产品案例为载体设计学习情境，按照电路由简单到复杂的原则，构建与企业生产过程相一致的完整的工作过程。共设置了6个学习情境，16个学习任务。

学习情境一：实用门铃电路的制作。设置了2个学习任务，印刷电路板的生产认知和实用门铃电路的手工制作。主要目的是通过生产认知，首先给学生以感性认识，并进行简单的制板操作。

学习情境二：三端稳压电源的设计与制作。设置了3个学习任务，分别是三端稳压电源原理图的绘制、PCB图设计、及PCB板制作。通过这个学习情境，让同学们熟悉Protel DXP的基本应用，完成简单电路原理图及PCB图设计与PCB板的制作。

学习情境三：数码管元件及封装的设计。设置了2个学习任务，通过原理图库元件和封装库元件的制作，可以解决库元件的不足及封装的不适合。

学习情境四：U盘电路的设计与制作。设置了3个学习任务，通过该情境的学习，让同学们掌握较复杂的含总线的电路原理图的绘制、PCB设计及制作。

学习情境五：单片机数据采集系统的设计与制作。通过该情境的学习，让同学们掌握层次原理图的绘制及PCB设计与制作，用于解决特别复杂的电路的设计。

学习情境六：计算机有源音箱的设计与制作。综合实训项目，旨在培养学生综合设计的能力。

二、教学实施及考核评价

（一）教学实施环节紧扣学生技能培养

本课程教学实施的重点在于对学生实际操作技能的训练，为此，我们充分利用校中厂――无锡恒尚工控技术有限公司进行实地训练，同时聘请企业的一线技术工人担任我们课程的实习教师。具体实施步骤如下：

首先安排学生认知实习。通过到校中厂参观，并进行简单的制板实训使学生在了解工艺的前提下，产生对电子线路板设计与制作的感性认知，以方便学生进一步学习设计方面的知识，掌握设计技能。这既符合学生的认知规律，又符合行动导向的原则，同时激发了学生学习的积极性。

其次通过设置模拟真实工作岗位的实践性任务，实施理实一体化教学。教师示范操作并进行理论阐述，学生分组操作、实战演练、检查评价，以便达到掌握知识和锻炼技能的目的。

最后，工学结合，顶岗实践。安排学生到校中厂顶岗实践，在真实的工作环境和工作岗位上进一步提高职业技能及岗位适应能力。

（二）教学方法行动导向，体现教学做一体

教学团队专兼职教师共同采用符合工作过程导向的教学模式，通过一体化的场景及企业实际生产环境，双师示范指导学生亲自操作，使学生做中学、学中思、思中悟。通过运用六步教学法、任务驱动法、虚拟仿真等多种教学方法和手段优化教学过程，提高教学效果。教学过程中，我们通过布置任务、分析任务、探索知识，培养技能、实战演练、检查评估、拓展训练，任务总结六个步骤，由浅入深使学生快速掌握电子系统原理图的绘制及PCB板图设计与制作，引导学生通过项目实践寻找完成任务的途径和方法。

（三）课程评价方式多元，注重过程考核

本课程通过学生自评、小组互评以及教师评价等多种方式，注重考核学生的专业知识的综合运用，岗位技能的掌握和职业素养的提高。考核涵盖项目全过程，每个项目我们制定了公共考核和过程考核评价标准。学生顶岗实习期间的考核由企业专家负责。公共考核点主要包括工作与职业操守、学习态度、团队合作精神、交流及表达能力、组织协调能力等，占每个项目考核的30%;过程考核占70%，包含图纸的设计过程和电路板的制作过程，主要考核点有软件操作、图纸设计质量、加工方案制订、PCB板制作过程、PCB板质量及调测等。

通过工作过程导向的课程开发与实践，在教学实施的过程中取得了良好的教学效果，课程组也编写了一部工学结合、工作过程导向的教材。教学过程中通过真实的任务锻炼了学生的操作技能，提高了学生的职业能力，也增强了学生学习的积极性和主动性。学生通过学中做，做中学，自身的综合职业能力不断提高。

参考文献

[1]姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究――理论、实践与创新[M].北京：清华大学出版社，2007.

[2]姜大源.工作过程导向的高职课程开发探索与实践[M].北京：高等教育出版社，2008.

[3]王瑜，陈玲玲.基于工作过程导向的高职院校课程开发的探索与实践[J].中国成人教育，2010（12）.