基于項(xiàng)目化教學(xué)的 PCB電路板設(shè)計(jì)及制作課程的“進(jìn)階式”考核評價探索

謝宇希 劉洪波 黃順

【摘 要】項(xiàng)目化教學(xué)中最重要的環(huán)節(jié)就是考核評價環(huán)節(jié)，其是檢驗(yàn)項(xiàng)目化教學(xué)效果最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。本文針對于PCB電路板設(shè)計(jì)及制作課程在傳統(tǒng)考核評價體系中所存在的不足，進(jìn)行了該課程的項(xiàng)目化教學(xué)的考核評價探索。從衡陽師范學(xué)院的PCB電路板設(shè)計(jì)及制作課程的考核評價體系入手，對于不同基礎(chǔ)和能力的學(xué)生提出一種“進(jìn)階式”的新型考核評價體系，從項(xiàng)目化的教學(xué)特點(diǎn)、考核評價內(nèi)容與考核評價方法三個方面進(jìn)行論述，并說明其方案應(yīng)用的實(shí)踐價值。

【關(guān)鍵詞】PCB；電路板設(shè)計(jì)；項(xiàng)目化教學(xué)；課程考核評價

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2018）32-0015-02

引言

考核評價環(huán)節(jié)是項(xiàng)目化教學(xué)所有環(huán)節(jié)中的重難點(diǎn)，也是評價一門學(xué)科教學(xué)成效最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。優(yōu)秀的考核評價體系具有激勵、促進(jìn)、診斷和導(dǎo)向的教學(xué)功能。即是學(xué)生和老師共同進(jìn)步的基礎(chǔ)，也是學(xué)院不斷提高教學(xué)質(zhì)量的保障。目前，我院正在對于《PCB電路板設(shè)計(jì)及制作》這門課程推行項(xiàng)目化教學(xué)的考核評價體系改革，筆者結(jié)合本課程新型考核評價體系的具體情況，對該課程的考核評價做了一系列的探索研究，希望本次研究能對其有效實(shí)施起到一定地借鑒作用。

一、本課程項(xiàng)目化教學(xué)的特點(diǎn)

傳統(tǒng)《PCB電路板設(shè)計(jì)及制作》課程教學(xué)法的特點(diǎn)往往是以操作技能的講解為主，而該課程項(xiàng)目化教學(xué)的特點(diǎn)是以真實(shí)的PCB電路板項(xiàng)目任務(wù)作為載體，將該課程按目前的實(shí)際應(yīng)用情況劃分成為幾個具有代表性的項(xiàng)目任務(wù)實(shí)例，采用項(xiàng)目化的架構(gòu)對教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化。在每一個項(xiàng)目實(shí)例中，學(xué)生根據(jù)具體的要求在規(guī)定時間內(nèi)完成項(xiàng)目任務(wù)。每個項(xiàng)目根據(jù)操作技巧的難度劃分幾個功能模塊進(jìn)行訓(xùn)練，每個功能模塊細(xì)分成多個子任務(wù)，每個子任務(wù)包含著相應(yīng)的實(shí)踐知識點(diǎn)與實(shí)用操作技巧，由淺入深，從易到難。學(xué)生在完成其過程中發(fā)現(xiàn)問題，在老師的引導(dǎo)下解決問題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。在整個教學(xué)過程中，學(xué)生作為課堂的中心激發(fā)其思維，使得其自主學(xué)習(xí)能力得到了極大地提高。學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，通過完成每個項(xiàng)目得到成長，體驗(yàn)將理論知識付諸于實(shí)踐的成就感，能夠熟練地掌握PCB電路板設(shè)計(jì)的各方面操作技巧與實(shí)踐知識。教師通過項(xiàng)目化教學(xué)的方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識，以項(xiàng)目驅(qū)動的方式指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，大大地提高了學(xué)生的實(shí)踐自主學(xué)習(xí)能力與實(shí)踐操作能力，滿足了企業(yè)對于學(xué)生實(shí)踐能力的需求，為學(xué)生將來走向相關(guān)的工作崗位奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。

二、本課程項(xiàng)目化教學(xué)的考核評價體系

教學(xué)方式的改革必然導(dǎo)致考核評價體系的變革。本門課程傳統(tǒng)的考核方式只能考查學(xué)生對操作技巧的掌握運(yùn)用情況，而對于學(xué)生綜合應(yīng)用實(shí)踐能力的形成、素質(zhì)的培養(yǎng)等技能無法去有效且準(zhǔn)確地衡量。項(xiàng)目化教學(xué)的考核評價體系應(yīng)將能力、素質(zhì)、知識的考核評價融合于項(xiàng)目的完成過程之中。因此，我院目前基于項(xiàng)目化的教學(xué)對本門課程進(jìn)行了“進(jìn)階式”的考核評價探索，創(chuàng)新地根據(jù)不同應(yīng)用實(shí)踐能力的學(xué)生進(jìn)行了分層次的考核評價，并將該考核機(jī)制引入到了《PCB電路板設(shè)計(jì)及制作》的考核評價體系當(dāng)中，以突出培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力為中心的考核標(biāo)準(zhǔn)。

1.建立以考核綜合應(yīng)用實(shí)踐能力為目標(biāo)的“進(jìn)階式”考核評價體系。

改革傳統(tǒng)的考核評價模式，建立以考核綜合應(yīng)用實(shí)踐能力為目標(biāo)的考核評價體系。為了突出培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，鍛煉其自主學(xué)習(xí)的能力，本課程將創(chuàng)新地進(jìn)行“進(jìn)階式”的考核評價體系流程的探索，將考核內(nèi)容分為若干個階段一一進(jìn)行。目前考核內(nèi)容大致分為四個階段：

（1）第一階段考試設(shè)置為模電數(shù)電基本典型電路與元器件封裝識別理論考試，此階段從大一第一個學(xué)期就開始設(shè)立開放性考試，考試試題從知識點(diǎn)題庫中抽取，以學(xué)生利用課余時間自學(xué)為主，老師定期答疑為輔，考試滿分為100分，80分為及格線。第一階段考試通過之后才能獲得第二階段的學(xué)習(xí)和考試資格，否則下個學(xué)期繼續(xù)進(jìn)行第一階段的考試，直到通過為止。設(shè)置第一階段的考試主要目的在于使學(xué)生利用課后時間提前自學(xué)模電和數(shù)電的基本典型電路并進(jìn)行基本元器件封裝的識別學(xué)習(xí)，為接下來進(jìn)行PCB電路板的設(shè)計(jì)進(jìn)行最基本的知識儲備，并在其過程當(dāng)中提升自主學(xué)習(xí)能力。

（2）第二階段考試設(shè)置為PCB電路板設(shè)計(jì)實(shí)踐考核，以PCB電路板設(shè)計(jì)為核心目的，由易到難，科學(xué)地設(shè)計(jì)多個涵蓋各個操作知識點(diǎn)的基礎(chǔ)實(shí)踐設(shè)計(jì)進(jìn)行考核，將《PCB電路板設(shè)計(jì)及制作》課程構(gòu)建成7個具有代表性的典型考核，如表1所示。此階段老師將會構(gòu)建一個以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體的課堂進(jìn)行輔助教學(xué)，老師會在學(xué)生遇到難題時對每個電路模塊的原理進(jìn)行講解，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論知識較好地付諸實(shí)踐。從根本的電路原理上掌握PCB電路板的設(shè)計(jì)精髓。同理，第二階段考試通過之后才能獲得第三階段的學(xué)習(xí)和考試資格，否則下個學(xué)期繼續(xù)進(jìn)行第二階段的考試，直到通過為止。設(shè)置第二階段的考試主要目的在于鍛煉學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力，使其將所學(xué)的抽象的理論知識具體化。每個設(shè)計(jì)項(xiàng)目不僅要根據(jù)每個項(xiàng)目電路的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出原理圖，還要設(shè)計(jì)出相對應(yīng)的PCB電路板，最終PCB電路板通過Altium Designer軟件平臺進(jìn)行PCB的3D模擬。該階段7個應(yīng)用實(shí)踐設(shè)計(jì)考核每個都必須過關(guān)，7個設(shè)計(jì)考核等級均在及格以上才視為通過。

（3）第三階段設(shè)置為PCB電路板設(shè)計(jì)及制作上機(jī)操作考試。該階段考試是由老師針對于之前第二階段所學(xué)的各個操作技巧與知識點(diǎn)對其進(jìn)行難度上的升級，布置一個難度更高的綜合性PCB電路板設(shè)計(jì)項(xiàng)目，參考的學(xué)生根據(jù)所布置的PCB的設(shè)計(jì)要求在兩個小時內(nèi)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的原理圖與PCB電路板。老師最后則根據(jù)每個學(xué)生的原理圖正確性和PCB電路板設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行評分。考試滿分為100分，60分為及格線。設(shè)置該階段考試的主要目的在于考查學(xué)生對完成項(xiàng)目的獨(dú)立性和自主的硬件設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生的項(xiàng)目綜合設(shè)計(jì)能力，督促學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。同理，第三階段考試通過之后才能獲得第四階段的學(xué)習(xí)和考試資格，否則下個學(xué)期繼續(xù)進(jìn)行第三階段的考試，直到通過為止。

（4）第四階段設(shè)置為PCB電路板設(shè)計(jì)及制作應(yīng)用綜合考試。該階段由老師對學(xué)生進(jìn)行分組測試，每一組大致由3個學(xué)生組成。設(shè)計(jì)內(nèi)容由老師按照課程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指派不同的系統(tǒng)級PCB電路板設(shè)計(jì)項(xiàng)目，但難度保持一致性。測試時間為期兩天，測試地點(diǎn)設(shè)為老師指定的實(shí)驗(yàn)室。每組學(xué)生必須在一天內(nèi)完成項(xiàng)目相應(yīng)的PCB電路板的硬件設(shè)計(jì)，然后利用實(shí)驗(yàn)室的PCB刻板機(jī)將電路板制作成實(shí)物并進(jìn)行元器件的焊接。最后每組學(xué)生必須提交相應(yīng)的設(shè)計(jì)報告與PCB實(shí)物。老師最終根據(jù)設(shè)計(jì)報告與實(shí)物作品進(jìn)行PCB的完整性與功能性分析，根據(jù)所實(shí)現(xiàn)的基本功能點(diǎn)與擴(kuò)展功能點(diǎn)進(jìn)行計(jì)分。同樣，考試滿分為100分，60分為及格線。設(shè)置該階段考試的主要目的在于提升學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力，使學(xué)生能夠親自動手制作出PCB電路板，真正使其掌握PCB電路板設(shè)計(jì)及制作的整個流程，使學(xué)生對PCB的綜合設(shè)計(jì)能力得到最終升華。

前三個階段考試為必考階段，每個學(xué)生都必須通過這三個階段的考試才能拿到本門課程的基礎(chǔ)學(xué)分。第四階段為選考階段，申請第四階段學(xué)習(xí)并測試通過的學(xué)生將額外獲得本門課程的進(jìn)階學(xué)分，同時獲得由本學(xué)院頒發(fā)的PCB電路板設(shè)計(jì)及制作應(yīng)用實(shí)踐技能合格證書，此證書將直接證明本學(xué)院對該學(xué)生此門課程所掌握的應(yīng)用實(shí)踐技能的認(rèn)可。學(xué)生通過本門課程的所有“進(jìn)階式”考核之后，就能夠基本滿足相對應(yīng)的上崗要求，有利于學(xué)生的職業(yè)發(fā)展。這對于學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)行業(yè)的工作有著至關(guān)重要的作用，被認(rèn)定的學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐技能可與企業(yè)的需求直接對接。這種“進(jìn)階式”的考核評價體系能夠從根本上激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，考核結(jié)果也更能體現(xiàn)學(xué)生的真正應(yīng)用實(shí)踐能力，培養(yǎng)出來的學(xué)生也更能與企業(yè)進(jìn)行“無縫對接”。

三、結(jié)束語

本文針對于《PCB電路板設(shè)計(jì)及制作》課程的傳統(tǒng)考核評價模式所存在的弊端提出了一種基于項(xiàng)目化教學(xué)的新型“進(jìn)階式”考核評價體系。從項(xiàng)目化的教學(xué)特點(diǎn)、考核評價的內(nèi)容與考核評價的方式等三個方面，簡要地論述了這門課程的新型考核評價體系的應(yīng)用模式與可行性。其考核結(jié)果顯示大部分學(xué)生都能將理論知識與實(shí)踐知識緊密地結(jié)合起來，最終達(dá)到PCB設(shè)計(jì)基本技能培養(yǎng)的目的。這不僅與目前地方本科院校應(yīng)用實(shí)踐教育的轉(zhuǎn)型目標(biāo)相吻合，而且為專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下了良好的基礎(chǔ)。因此，實(shí)踐證明該課程的“進(jìn)階式”考核評價體系對于應(yīng)用型院校具有很好的適用性與借鑒性。

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作者簡介：謝宇希（1988-），男，湖南衡陽人，衡陽師范學(xué)院物理與電子工程學(xué)院講師，主要從事先進(jìn)檢測技術(shù)與智能化儀器儀表的研究。