高職院校電子CAD課程微觀層面的項目化開發(fā)研究整體設(shè)計

摘要：本論文對高職電子CAD課程在微觀層面進行了整體項目化設(shè)計與開發(fā)，采用貫穿項目為主，重新設(shè)計電子CAD課程進行教學(xué)內(nèi)容；構(gòu)建微觀層面的課程教學(xué)模式；改革考核標(biāo)準(zhǔn)和考核模式，探索項目化課程開發(fā)與建設(shè)的新思路。

關(guān)鍵詞：高職電子CAD課程；微觀層面；項目化開發(fā)

中圖分類號：G718.5 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）39-0245-02

一、課程微觀層面項目化開發(fā)整體設(shè)計主要內(nèi)容

高職院校的電子CAD是電子工程類和機電類相關(guān)專業(yè)的核心課程，此課程的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生掌握電路板設(shè)計軟件使用方法、電路原理圖設(shè)計方法、電路板設(shè)計方法，并使學(xué)生具備簡單電子電路自動化設(shè)計的相關(guān)必備技能，使學(xué)生在學(xué)習(xí)其他相關(guān)專業(yè)課程時準(zhǔn)備好必備的專業(yè)基礎(chǔ)知識，同時為畢業(yè)后作與電路板輔助設(shè)計及類似職位工作時打下堅實的技能基礎(chǔ)。現(xiàn)在的各高等職業(yè)院校的類似電子CAD課程改革實踐過程中，存在著將章節(jié)名稱簡單改為項目名稱，把教材原有的知識結(jié)構(gòu)根據(jù)對應(yīng)的職業(yè)工作過程和崗位實施階段再次整合后，將原來的案例教學(xué)方式用作新的項目教學(xué)；僅僅選取了單項技能訓(xùn)練任務(wù)而無全面的綜合應(yīng)用項目任務(wù)；主要的教學(xué)內(nèi)容只選取了電路圖設(shè)計和電路板設(shè)計兩塊，甚少有選用電路板制作方面的教學(xué)內(nèi)容，這和對應(yīng)的電路板設(shè)計工程師職業(yè)崗位所要求的技能脫節(jié)；在考核過程中很少有對學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)道德、競爭力等方面考核的內(nèi)容。這些都與高職院校的課程建設(shè)在教學(xué)內(nèi)容改革上要求體現(xiàn)職業(yè)導(dǎo)向性，強調(diào)學(xué)習(xí)內(nèi)容在職業(yè)活動中執(zhí)行職業(yè)任務(wù)的功能；在教學(xué)模式選取上強調(diào)要有利于誘發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機；在教學(xué)目標(biāo)上強調(diào)要注重學(xué)生在今后行業(yè)企業(yè)的發(fā)展實效，在教學(xué)中訓(xùn)練學(xué)生的職業(yè)技能，更需注意學(xué)生工作能力、職業(yè)素質(zhì)、職業(yè)道德的綜合能力培養(yǎng)的趨勢和要求存在一定的偏差。因此，本論文重點是將高職院校的電子CAD課程實施微觀層面的細致的項目化開發(fā)，將課程內(nèi)容實施深入的單元設(shè)計與課程整體設(shè)計，把原有的案例教學(xué)真正開發(fā)成為項目教學(xué)，將課程教學(xué)活動能夠重現(xiàn)電路板板級設(shè)計工程師的設(shè)計過程；根據(jù)行業(yè)企業(yè)需求選用典型的綜合貫穿項目來訓(xùn)練學(xué)生的多方面專業(yè)職業(yè)技能，使學(xué)生樹立優(yōu)良的職業(yè)素養(yǎng)；選用更適合的教學(xué)考核方式，最終將高職電子CAD課程建設(shè)成能夠體現(xiàn)高職教育對人才培養(yǎng)目標(biāo)要求的一門課程。

1.設(shè)計用貫穿項目來培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能的課程整體方案。以電路板的板級設(shè)計工程師的職業(yè)技能需要、培養(yǎng)學(xué)生的電路原理圖設(shè)計、電路板設(shè)計及電路板制作的專業(yè)技能作為本課程培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計了一個大型、綜合、復(fù)雜的貫穿項目載體，即“數(shù)控直流穩(wěn)壓電源電路板設(shè)計”，同時對電子CAD課程實施課程教學(xué)過程與教學(xué)內(nèi)容的綜合整體設(shè)計，接著由此構(gòu)成本課程的教學(xué)進程圖表。可以根據(jù)課程進程圖表里詳細體現(xiàn)出每個教學(xué)項目是如何引出教學(xué)任務(wù)的，電路板設(shè)計的工作是怎樣實施的，學(xué)生是如何完成職業(yè)能力訓(xùn)練的這些微觀層面的教學(xué)活動，從而能夠真正提高學(xué)生綜合專業(yè)技能。

2.設(shè)計課程單元教學(xué)方案，形成以學(xué)生為主體、能力本位的課程教學(xué)模式。將課程的貫穿項目劃分為細致的任務(wù)單元，并進行微觀層面的教學(xué)單元任務(wù)設(shè)計，構(gòu)建“情境—任務(wù)—規(guī)范操作—效果1—變化操作—效果2—效果對比—學(xué)習(xí)一般性原理—新設(shè)計或操作—效果3—驗證結(jié)果—課程和知識總結(jié)—作業(yè)”的教學(xué)模式。例如在任務(wù)二—繪制層次原理圖的教學(xué)實施過程里，詳細設(shè)計為：組織教學(xué)—教師說明任務(wù)單元內(nèi)容—布置單元任務(wù)—學(xué)生分組設(shè)計（成果部分有誤）—演示專業(yè)設(shè)計方法（成果標(biāo)準(zhǔn)）—成果對比—說明子項目在課程中的地位和作用—演示說明本次課程的主要教學(xué)內(nèi)容—聽取具體教學(xué)內(nèi)容等類似的教學(xué)方式。這種強烈對比的教學(xué)方式，能夠快速吸引學(xué)生的注意力，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效改善教學(xué)效果。進而使學(xué)生注意到本項目內(nèi)容的重要作用，能夠有效的把知識和技能應(yīng)用于設(shè)計工作，從而有效的提高學(xué)生綜合專業(yè)技能。

3.課程考核標(biāo)準(zhǔn)中引入職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)。在電路圖繪制與電路板設(shè)計實施過程，引入電路板設(shè)計工程師職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，從工藝準(zhǔn)備、電路板設(shè)計、電路板制作和設(shè)計文件制定等方面對學(xué)生進行規(guī)范培養(yǎng)；在考核環(huán)節(jié)，以企業(yè)生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)作為考核和驗收標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生生產(chǎn)意識、質(zhì)量意識。

二、課程項目化開發(fā)整體設(shè)計具體貫穿項目

數(shù)控直流穩(wěn)壓電源，是指電壓在額定范圍內(nèi)從0V開始任意調(diào)節(jié)的一種高精度直流穩(wěn)定電源，且穩(wěn)壓和穩(wěn)流能夠自動轉(zhuǎn)換，能夠隨時選擇限流保護點。此電源需要接入由變壓器輸出的交流電壓，經(jīng)過整流電路后能夠輸出±15V與±12V的脈動直流電壓。與傳統(tǒng)電源相比就較具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點。課程項目設(shè)計的具體要求是：使用Protel2004軟件新建并編輯印制電路板項目文件“數(shù)控直流穩(wěn)壓電源”、原理圖文件“原理圖”、印制電路板文件“帶絲印層的單層板”；其中的特殊元件使用自制原理圖元件和自制封裝；設(shè)計外形尺寸為120mm×80mm的單層電路板；使用熱轉(zhuǎn)印法制作帶有絲印層的單層印制電路板。

三、課程微觀層面項目化開發(fā)的教學(xué)模式

根據(jù)行業(yè)企業(yè)的電路板實際設(shè)計過程，將本課程的1個貫穿項目內(nèi)容分為6個任務(wù)，分別是：任務(wù)1繪制穩(wěn)壓電源電路主圖、任務(wù)2設(shè)計原理圖自制元件、任務(wù)3繪制穩(wěn)壓電源電路子圖、任務(wù)4繪制自制封裝、任務(wù)5設(shè)計穩(wěn)壓電源電路板、任務(wù)6穩(wěn)壓電源電路板制作。將專業(yè)所需的課程教學(xué)內(nèi)容分配在這6個任務(wù)中來實現(xiàn)。根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，為每個任務(wù)設(shè)定循序漸進的任務(wù)教學(xué)的知識目標(biāo)、能力目標(biāo)與素質(zhì)目標(biāo)。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生實際操作情況為每個任務(wù)分配不同的學(xué)時。具體任務(wù)教學(xué)過程以任務(wù)1為例說明。課程共64學(xué)時，任務(wù)1是16學(xué)時。其具體任務(wù)是使用Altium軟件創(chuàng)建PCB項目文件“數(shù)控直流穩(wěn)壓電源”和“原理圖”，根據(jù)圖形所示編輯原理圖文件并保存。教學(xué)導(dǎo)入：由于任務(wù)1是第1節(jié)課，先由教師說明本課程在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位和作用，并介紹課程考核方式，使學(xué)生更加明確本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)方法。先由教師引領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容，并與學(xué)生共同找到常用電子電路設(shè)計方法過程與弊端，從而引入自動化設(shè)計原理，并說明進行電路自動化設(shè)計優(yōu)點與主流方法。教師活動：詳細說明貫穿項目內(nèi)容→說明數(shù)控直流穩(wěn)壓電源電路組成結(jié)構(gòu)→布置任務(wù)1具體學(xué)習(xí)與操作內(nèi)容→學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容進行操作同時教師進行提示與指導(dǎo)→教師點評每組學(xué)生操作成果→總結(jié)學(xué)生易錯問題產(chǎn)演示正確操作與學(xué)習(xí)方法（加入行業(yè)企業(yè)相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)）→根據(jù)學(xué)生修改情況指出本次任務(wù)重難點→教師評價學(xué)生在修改前后的成果→收取本次任務(wù)成果。學(xué)生活動：學(xué)生自行按平均每組5—6人進行分組→聽課→任務(wù)1設(shè)計操作（同組學(xué)生間可以互相幫助）→學(xué)生分組演示成果→聽課（標(biāo)記自己錯誤內(nèi)容）→修改設(shè)計→每組學(xué)生互評→提交成果→相關(guān)知識的課堂練習(xí)并提交練習(xí)成果。其余每個任務(wù)也形成詳細的教學(xué)實施過程，構(gòu)建了“情境—任務(wù)—規(guī)范操作—效果1—變化操作—效果2—效果對比—學(xué)習(xí)一般性原理—新設(shè)計或操作—效果3—驗證結(jié)果—課程和知識總結(jié)—作業(yè)”的教學(xué)模式。這種教師活動與學(xué)生活動交叉實施、明顯對比的教學(xué)模式，可能較快的引發(fā)學(xué)生注意力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效提升教學(xué)效果。

總之，本課程微觀層面項目化開發(fā)研究從相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和職業(yè)崗位群的具體要求出發(fā)，以電路板設(shè)計工程師綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為主線，以訓(xùn)練學(xué)生電路板設(shè)計與制作的專業(yè)技能為核心，構(gòu)建貫穿整門課程的綜合項目；以學(xué)生為主體、能力培養(yǎng)為本位，設(shè)計任務(wù)實施教學(xué)模式；以考核學(xué)生職業(yè)能力、職業(yè)素質(zhì)、職業(yè)道德為目標(biāo)，引入電路板設(shè)計工程師職業(yè)資格鑒定標(biāo)準(zhǔn)，進行考核標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和考核模式建設(shè)，探索微觀層面的項目化課程建設(shè)的新思路，為其他專業(yè)課程改革和建設(shè)積累經(jīng)驗。

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