基于工作過程導向的《電子電路設計與制作》課程教學實踐

溫建芳

【摘要】文章以一個完整的《數顯式濕度計》電路設計開發過程為典型工作任務，探討基于工作過程導向的教學實踐，進行資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價六個基本工作過程的主要任務分配和教學實踐過程分析。

【關鍵詞】《電子電路設計與制作》;工作過程導向;教學實踐

一、引言

《電子電路設計與制作》是一門綜合了《電子技術》《電子工藝》《電子CAD》《電子技術綜合技能實訓》《傳感器技術》《單片機技術與應用》等多門學科知識應用的理實一體化課程。因該門課程綜合性、實踐性、趣味性極強，在教學中以企業真實的電子產品設計項目為教學項目，并參照企業實際工作流程設計教學情境組織教學，使課程教學訓練接近崗位需求。學生通過參與完整的工作過程逐步形成崗位意識、責任意識、創新意識，提高自身就業適應能力?，F以設計制作《數顯式濕度計》教學項目為例，探討基于工作過程導向的項目教學實踐中六個教學環節的主要任務分配與實踐過程分析。

二、基于工作過程導向的典型教學實踐案例

教學項目《數顯式濕度計》設計與制作。教學活動組織模式為模擬企業研發部門在接到客戶數顯式濕度計訂單后進行分析，評估，設計，制作，調試，最后承交任務等一系列研發工作過程。課前將班上學生通過自愿組合輔以教師調整形式分成三個學習小組，模擬企業研發部門，每個小組選推選一位負責人，模擬項目負責人。教師在教學過程中根據需要分別飾演客戶、項目技術顧問、項目經理等多種角色。

（一）資訊階段

該環節教學活動模擬企業接到客戶產品訂單后對客戶的訂單進行可行性評估。教師飾演客戶角色與項目總工程師、項目技術顧問等角色，學習小組模擬企業研發部門。

教師以客戶身份在課前一周向研發小組發布產品需求書。

教師同時以研發部門技術顧問角色，整理出該項目“必須、夠用”的知識點，并將其以圖文資料、視頻、微課課程等形式分享給研發小組，通過課堂教學、網絡直播、討論區討論等形式指導學生學習HS1101傳感器、HF3223傳感器模塊、濕度-頻率轉換電路、單片機計數器、定時器T0溢出中斷、數碼管動態顯示等知識點，使研發小組有能力、有信心接下客戶訂單。

學習小組認真閱讀產品需求書，在項目技術顧問的指導下從產品需求書中摘出與技術相關的關鍵詞，根據關鍵詞查閱、學習相關資料。學習過程不斷與客戶溝通，明確產品要求;同時向項目技術顧問尋求技術支持，梳理設計思路，繪制數顯式濕度計設計原理框，撰寫項目可行性評估報告，即如何從技術上實現客戶訂單要求。

（二）計劃階段

該教學環節模擬企業研發部門完成項目可行性評估后開展的第二項工作，撰寫項目計劃書。

教師充當技術顧問角色，向學習小組展示市場同類型電子產品電路，指導學習小組學習掌握常用濕度-頻率轉換電路模塊、常用單片機驅動數碼管動態顯示模塊等一系列相關知識，使學習小組具備設計、搭建數顯式濕度計電路的能力。

學習小組模擬企業研發部門以項目電路設計原理框圖為藍圖，確定電路采用的主要元器件，在項目技術顧問的指導下用搭積木方式搭建溫度-頻率轉換路、單片機電路、濕度顯示電路等電路模塊，提出濕度計電路設計方案。同時起草項目計劃書，計劃書內容包括電路設計方案、產品結構設計方案、成本預算、任務與時間分配等內容。

此階段教師除飾演項目技術顧問角色外，還應同時飾演客戶、項目經理等角色。以客戶身份，不斷與學習小組溝通，確定產品需求;以項目經理身份，不斷檢查項目進度及組內人員工作情況，確保項目進度合理。

（三）決策階段

該教學環節模擬項目部門對項目產品計劃書細節進行充分論證，確定設計方案并詳細分配任務。

教師同時飾演項目技術顧問及項目經理。以項目技術顧問身份審核各小組的設計方案中電路設計技術上是否能滿足客戶訂單要求，電路方案性價比是否合理，提出修改意見，直至形成終稿;以項目經理身份審核成本預算是否合理，項目任務與時間分配是否恰當，不當之處提出修改意見，直到各小組項目計劃審核通過。

學習小組根據項目技術顧問及項目經理的意見修改項目計劃書，直至計劃審核通過。

（四）實施階段

該教學環節參照企業電子產品制作完整實施過程，以團隊合作形式完成設計、制作PCB板，購買元器件，程序編寫，電路安裝與調試一系任務。

教師作為項目技術顧問，將本階段實施過程中所需知識點以圖文資料、視頻、微課課程等形式向學生發布，并通過課程教學、網絡直播、在線答疑等形式給予學生必要的技術支持，保證學生能有足夠的知識、技能完成項目的實施。教師同時以項目經理的身份，不斷跟進各小組項目的實施進度及組內各人員的工作情況，保證項目進度按計劃進行。

學習小組中按項目計劃書任務分配，采購人員、PCB工程技術人員、軟件技術員、電路裝調技術人員有條不紊地開展工作，同時協力完成電路的制作，最后錄入程序完成實物測試。區別于企業的明確分工，為保證小組成員能全方位學習，學習小組的任務分配采用既分工又合作形式，即每一工序有負責人，但組內人員都需參與全部工序學習。這樣既保證了每一個工序有負責人保證進度，又使小組成員全方位學習。在此階段，教師作為一個項目經理，認真記錄小組成員的工作情況與工作進度，定期組織學習小組進行階段性成果總結匯報，對學生的學習、工作情況充分做好檢查、跟蹤、監督、調配工作。

項目實施中，全方位模擬企業生產情境將有助于學生迅速進入角色。將電子綜合實訓室按學習小組分區域，搭建實訓設備，模擬研發部門的研發工作室;將電子實驗室的倉庫模擬電子元器件供應商，學習小組與電子實驗倉庫管理人員間模擬企業采購流程，通過虛擬貨幣完成支付，情境越真實，學生投入度越高，獲得的職業體驗感越強。

數顯式濕度計PCB電路較為簡單，要求學習小組在實驗室使用熱轉印法完成PCB制作，產品由設計、制作到完成實物調試，學習小組經歷一次完整的開發過程，全方位提高業務水平。

（五）驗收階段

該教學環節模擬企業項目驗收。學習小組把電路作品交給教師進行功能、性能、可靠性等方面的測試和驗證，并提交產品參數說明及產品使用說明書。

（六）評價階段

該教學環節模擬企業慶功會，對項目成果進行肯定，表彰優秀成員。展示各小組電路成品，進行小組自評、小組間互評、教師評價、企業技術人員評價。邀請企業技術人員對學生作品進行點評，對學生的職業意識培養有重要的作用，“聽專業意見，立專業態度”。教師作為項目的客戶、技術顧問、項目經理，記錄著整個項目完成過程中小組成員學習工作情況，在慶功會上對工作出色的項目負責人、技術人員進行鼓勵、表彰，有效激發學生職業自豪感。

三、基于工作過程導向的課程教學實踐的思考

（一）課程培養目標的確定

我們到本校往屆電子技術應用專業學生畢業工作的企業、單位中做大量、詳細的調研分析，明確企業對電子專業中職學生職業素養、職業能力的要求，從而確定課程培養目標，使課程訓練接近崗位需求。

（二）課程教學項目的設計與開發

教師應到企業中進行相關業務學習，做到熟悉企業產品開發的各個工作崗位要求，了解企業產品開發的實際工作過程。選取市場中的真實電子產品，對電子產品電路設計制作的工作過程與工作方法、產品電路設計制作所需的設備與工具、涉及的知識領域等進行全方位分析，開發出貼近實際生產的課程教學項目。

（三）課程內容的組織

課程內容組織上應遵循學生認識規律，由簡到難，讓學生通過完成簡單項目，建立信心，逐漸進入角色。

（四）最大效能激發學生學習熱情

定期在校園進行課程作品展示，鼓勵學生向師生推介、銷售自己的作品，讓學生學習產品營銷技能。同時通過客戶點評與反饋，讓學生對自己設計制作產品的優缺點有更清晰的認知，對后續作品的完成有更多的思考。成功推銷自己的產品也會讓學生從中體會到成功感，激發學習熱情。

四、結束語

進行更緊密的校企合作，不只把企業工程技術人員請到我們的課堂，讓企業工程技術人員參與教學項目開發，參與我們的課堂教學，使課程教學更真實，更有效，是我們的努力方向。

【參考文獻】

[1] 周文濤.高職院?！半娮覥AD”課程設計實踐研究[J].全球科技經濟瞭望，1999（04）：47-48.