PCB设计与制作课程微课的设计与实施探索

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【摘 要】本文探索高职pcb设计与制作课程教学改革，提出将微课应用在该课程中，并阐述PCB设计与制作课程微课的设计思路以及具体的实施。

【关键词】PCB设计与制作课程 微课 设计 实施 尝试

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）03C-0076-02

PCB设计与制作是一门对操作性、专业性要求极高的课程，虽然目前高校使用的教材中对PCB设计与制作的工艺要求和操作过程进行了系统的介绍，对新知识、新技术和新方法进行了有效的反映，但是，传统教学模式已经难以真正满足提高学生技能的目标。本文探索PCB设计与制作课程的微课设计和实践尝试。

一、PCB设计与制作课程微课的设计思路

微课设计最为主要的制作理念其实就是帮助教师在一个较短的时间内使用最为合理科学的教学策略、方法对某一个知识点进行讲清讲透，以期学生可以在较短时间内依据自身实际的学习情况对一个有价值的知识点进行完全的认识、了解。目前，我国电子技术得到了大力的发展，集成电路的体积在缩小的同时其规模也在扩大，但是也逐渐呈现出越来越多的问题，比如PCB的信号完整性、电磁兼容性、电源完整性等。对于PCB工程师而言，要设计一个满足要求的PCB，不仅需要大量的理论支持，更需要工程实践经验。但是在当前高职PCB教学过程中，还延续着传统教学方式，大多数学生只是单纯地掌握了简单的理论知识以及绘图技能，对相关的制作技能了解得极少，致使学生的技能水平得不到提高，难以达到企业的具体要求。再者，由于网络技术的发达，手持终端性能得到了突飞猛进的发展，信息压缩技术进一步获得了改进，素材与课件为一体的微课教学也随之孕育而生，与传统的微视频、教学短片形式相对应，对操作性要求较强的PCB教学起着一定的补充作用。

（一）对教学内容的选取。目前学校使用的教材作为应用电子技术、高职高专院校电子信息工程技术、机电一体化技术和电气自动化技术专业以及相关专业的教材，只能够供工程技术人员进行参考。要想帮助学生得到相关的PCB制作经验，一方面，所选的教学内容要保证全面性。如今应用较为广泛的就是Altium Designer，作为一种高效的电子原理图图设计软件，涉及PCB图设计、原理图设计、信号完整性分析、电路仿真等技术。另一方面，要想充分防止讲解的理论过于空洞，在实际PCB设计与制作教学中，要将具体电子产品载体融入教学内容中，应用工业制板、雕刻机或者腐蚀法实现PCB的制作，同时科学有效地应用电子设计软件，展开对PCB图以及电路原理图的绘制。鉴于此，这就需要让学生在练习具体项目的基础上，感性认识电子产品的生产制作，充分掌握PCB设计与制作的整个过程，通过对PCB的制作，加深学生对理论的认识程度，得到PCB的制作经验，丰富体验，强化自信心。

（二）进行教学组织，展开实际的微课制作。PCB设计与制作课程其实就是应用电子技术专业的一门核心课程。该课程主要立足于职业岗位分析，基于真实产品这一载体，以工作过程为导向，以培养学生对PCB板设计与制作、电路原理绘制、产品调试的能力。在完成对合适教学项目进行选择后，就需要具体进行实施以及教学组织。第一步，在相关项目要求、任务的基础上，帮助学生有目的性地查阅资料。第二步，把知识点与任务进行对应，细化知识点，对于较为重要的技能操作要点、知识点，可以录制微课视频，便于学生之后的学习，实现共享。比如，在教授“微课资源库的管理”这一知识点时，老师需要将部分重点项目的微课视频上传，同时将实际的教学设计、学生反馈等相关资料也一一共享。另外，老师将教学资源严格按照需要展开分类，使学生能够快捷地对所需的微课资源进行检索，也可以把教学设计、教学PPT上传至免费的网络空间，如优酷、土豆网、百度视频，使学生能够使用手机、电脑就能随时随地地观看，实现开放性学习的目标。帮助学生认识PCB设计相关规则、Altium Desig-net Summer 09软件的应用以及工艺要求等内容，以求学习基于工作过程的课程教学。

（三）PCB设计与制作微课作品的推广。微课也可以称为一个产品，在之前对目的、类型、设计、制作等一系列步骤进行讨论之后，还需要探讨最后一环，也就是如何进行应用、推广。分析怎么样才能有效地在学生群体中应用、推广微课。在PCB设计与制作微课的推广工作中，大部分老师会选择使用微信。微信和其他通信软件相比有自身的优势，可以在微信的基础上对微课进行应用、推广。相比于微信，QQ群的方式更加适合于微课的实际应用。主要有以下几种原因：其一，QQ管理员以及群主能够合理地应用“群公告”这一独特功能，使学生能够及时地了解老师的微课公告，让公告公布之后才入群的同学也可以看到公告，相比之下，微信群就不具备这项功能；其二，QQ群能够进行分组，便于老师及时有效地定位学生班级；其三，QQ管理员以及群主能够充分控制消息的主动权，必要时实习“禁言”的控制权，提高学生成员阅读PCB设计与制作微课的时间。

二、PCB设计与制作微课的具体实施

（一）PCB的设计与制作。不同的微课形式可以表现不同的讲授内容，针对PCB设计与制作这一教学课程，微课形式可以以拍摄、录屏、手绘、手写板、仿真动画的形式来呈现。与此同时，老师也需要针对不同的微课形式认识、了解、学习不同的制作工具。比如，拍摄型微课需利用视频编辑软件以及相关的摄像设备，要想得到精益求精的效果，还需要使用蓝箱；录屏型微课要使用屏幕录制软件，主要包括Camtasia Studio、FastStone Capture、视频编辑软件、PPT等。在际PCB设计与制作的教学过程中，涉及的具体步骤如下：第一步，对PCB制作的课程目标有一个充分的了解，带着疑问进行课程探索，针对学生普遍不清楚的部分老师要详细展开解答；第二步，在课程教学中展开操作实验，让学生对单片机开发板进行自制，在PCB设计与制作中主要涉及打印输出原理图、制作元件符号、PCB文件的设计规则以及PCB 设计的规则的检测。上述步骤可以使学生学习热转印法的流程，对PCB原理有充分的了解、认识，学习到手工腐蚀的科学方法，有效检测电路板质量。

（二）PCB的实施。一方面，在实际的教学过程中，老师要适当地提出PCB设计与制作发展过程中的新观点，发挥学生的主体性，针对有异议的知识点展开动手操作实验，有效完成设计、修改、再设计的工作，让学生在自身的动手实践中发现问题，让学生融问题于课本学习中，积极查阅资料，得出独创性的观点。在融入新观点的同时，老师要充分利用平时教学的实际案例，利用这些案例的条件展开进一步的设计，优化具体的步骤。另一方面，完善教学评价。现如今，应用最广泛的微课制作软件是Camtasia studio。要想具备有关软好录制环境，通常安装的Camtasia studio计算机有独立显卡，创造一个安静的录音环境，准备好无线或有线话筒，提供一些相关图片、声音素材。众所周知，一个有效的评价机制，能够在一定程度上发挥学生的学习主动性，对教学过程展开评价，并且将评价工作贯穿于整个教学过程中，营造一个轻松愉悦的讨论氛围，让所有学生可以大胆地提出自己的建议、想法，这时老师要切记不要使用一种完全否定或者肯定的态度，在学生进行讨论的基础上，强化学生的语言表达能力，培养学生的动手能力，更好地让学生处于轻松自由的环境中展开学习。另外，老师应用的评价方式要保证其多样性，通过互评、自评、师生评论的方式，获得全面、正确、合理的评价。

（三）注重微课资源库的管理。微课教学可以对大量简短视频进行录制，在管理的过程还需要一个功能完善的管理系统。在管理系统中，老师需要将微课视频以及学生作业、教学设计展开共享与上传。老师需要严格按照用户权限对微课视频资源和其他教学资源展开管理、上传，同时对其展开合理的组织、分类、管理，帮助学生能够对想要的微课资源进行有效、快捷地检索。另外，该平台能够对跨平台运行进行支持，帮助师生双方对电脑以及各类移动终端等微课资源设备的在线使用。针对教学管理平台缺乏的情况而言，需要基于免费的视频网站，把录制好的教学设计、短小视频、教学PPT等资源上传至百度视频、土豆网、优酷等免费的网络空间，帮助学生使用手机或者电脑观看视频，关键严格自主学习以及开放性学习模式。值得注意的是，在这个过程中，教师语言应尽量做到精练。主要是因为微课只有大约10分钟，这就需要教师的语言简洁明了，在使用标准的普通话的同时，最大限度地避免出现口头禅。在教学设计过程中，需要先有效地设计讲稿，再反复琢磨，确保录制过程的流畅性，便于后期的处理。

总之，当前越来越多的学者关注微课教学模式，把微课和PCB设计与制作课程中相关专业知识点进行有机地结合，可以满足学生自主学习的需求。

【参考文献】

[1]连艳.“微课”教学法在高职《PCB设计与制作》教W改革中的应用研究[C].2016年4月全国教育科学学术交流会论文集，2016

[2]蒋雪琴.《PCB设计与制作》课程教学创新模式研究[J].科技资讯，2016（7）

（责编 卢 雯）