胡遠望 巫勝洪
(常州信息職業(yè)技術學院電子信息工程系,江蘇 常州213164)
我院《電子小產(chǎn)品設計與制作》實訓課程始于2009年下半年,源于2008年開始的常州信息職業(yè)技術學院示范性高等職業(yè)院校核心課程建設項目。經(jīng)過不到兩年時間的建設,電子制作實訓室從無到有,新建了2間電子制作實訓室及1間PCB制作室。從實訓室的布局規(guī)劃、設備采購、室內(nèi)裝飾,到主要實訓項目清單、配套實訓指導書、配套元器件庫、實訓課程標準、典型任務書、典型實訓作品樣例的建立等等,都為《電子小產(chǎn)品設計與制作》實訓課程的正常開設打下了良好的基礎。
《電子小產(chǎn)品設計與制作》實訓課程是培養(yǎng)學生職業(yè)素質(zhì)的重要課程,在專業(yè)課程體系中占有核心地位,也是專業(yè)的核心課程。課程以電子電路為基礎,以單片機智能控制為核心,以典型電子產(chǎn)品為載體,理論實踐一體化,基于工作過程導向;構建以電子產(chǎn)品設計與制作的“工作過程為導向、能力培養(yǎng)主線、項目任務載體”的課程教學模式,形成模塊化的課程結構體系。
通過項目設計與制作使學生進一步掌握基本的相關理論知識,進一步強化實踐動手能力,獲得系統(tǒng)工程的理念,獲得問題分析與問題解決能力,獲得創(chuàng)新意識的熏陶,逐步成為具有電子產(chǎn)品設計與開發(fā)能力的實踐應用型人才。
課程設計思路著重于以就業(yè)能力培養(yǎng)為導向的產(chǎn)學結合,在有限的時間內(nèi)盡可能掌握電子產(chǎn)品設計的基本方法和技能。電子產(chǎn)品選擇的原則為代表性、實用性、適中性。采用理論實踐一體化教學模式。
目前關于電子制作實訓的教材不多,不太適合高職教學。結合高職院校學生的實際知識和動手能力,校本教材《電子小產(chǎn)品設計與制作實訓指導書》將重點放在一個項目上,讓學生通過這一個項目的訓練,掌握電子產(chǎn)品的設計與制作過程,將理論與實踐更好地結合起來。與其它教材的不同之處在于,教材沒有給出現(xiàn)成的原理圖、PCB圖、軟件代碼等供學生使用,而是通過介紹其它實例,讓學生利用現(xiàn)有條件,采用上網(wǎng)搜索、圖書館查資料等方法自己去思考自己去動手做出該項目。
教材的編寫基于典型的產(chǎn)品開發(fā)過程:任務分析——方案設計——硬件電路設計與制作——軟件設計與調(diào)試——性能檢測——產(chǎn)品性能改進——產(chǎn)品制作——技術文件編制。在教學實施過程中結合本教材可采取不同的教學方法,有意識、有步驟地將職業(yè)能力與職業(yè)素質(zhì)融入到教學實施中去,用來培養(yǎng)學生具有電子產(chǎn)品性能和技術指標分析能力,能根據(jù)任務要求完成方案設計,能運用開發(fā)工具進行電路軟硬件設計與制作,能按要求完成電路設計、安裝調(diào)試工作,能對電子產(chǎn)品進行參數(shù)、技術指標測試,具有嚴謹?shù)穆殬I(yè)態(tài)度、規(guī)范的操作習慣、高度的責任心,具有團結協(xié)作精神和創(chuàng)新精神,最終使學生成為具有電子產(chǎn)品設計與開發(fā)能力的實踐應用型人才。
《電子小產(chǎn)品設計與制作》實訓課程的教學方法應從最基本的單元電路入手,傳授電路的設計方法、工程計算、元器件的選擇原則等內(nèi)容,進而使學生嘗試較復雜系統(tǒng)的設計與制作,提高學生運用所學知識解決實際問題的能力,自學的能力,應用網(wǎng)絡等資源查找資料的能力,團隊協(xié)作的能力。
課程教學鼓勵老師不拘泥于某幾種教學方法,而是根據(jù)學生的個性特征及教師的教學特點,運用各種各樣的教學方法達到教學目的。
教學可采用多種方式,如:(1)采用多媒體教學,提高教學效果。(2)引入虛擬仿真技術,激發(fā)學習興趣。(3)運用開放式教學,增強學習效果。(4)組織學生參與競賽,以賽促學。
從實施角度來看,主講教師應由具有豐富實踐經(jīng)驗的專業(yè)教師或工程技術人員或“雙師素質(zhì)”的教師擔任。主講教師應具備較強的教學能力、教學研究能力、電子產(chǎn)品開發(fā)設計與生產(chǎn)工藝應用能力,并且作風正派、有一定的組織能力。
目前本課程的教學團隊有14位專兼職教師,其中專職教師9人,兼職教師5人。專任教師中“雙師”素質(zhì)和有企業(yè)經(jīng)歷教師的比例合理,專業(yè)教師中來自行業(yè)企業(yè)的兼職教師比例符合課程性質(zhì)和教學實踐要求。此外,本課程組的專職教師大部分與企業(yè)合作開發(fā)過不同類型的電子產(chǎn)品,參與過指導學生電子設計競賽,并獲得一等獎、二等獎、三等獎多次。
從2009年下半年開始《電子小產(chǎn)品設計與制作》實訓課程以來,截止到2013年12月,總共有54個班進行了實訓,學生累計超過二千多人。從教學效果來看,學生受到了很好地教育,得到了學生的好評。通過項目設計與制作,使學生能夠進一步掌握基本的相關理論知識,如模擬電路、數(shù)字電路、單片機技術、protel、電子工藝等書本知識;進一步強化了學生的實踐動手能力,提高了分析問題與解決問題的能力;使學生樹立了系統(tǒng)與工程的觀念:電子產(chǎn)品從信號輸入、中間處理到最后的輸出,各模塊之間的邏輯關系、參數(shù)設置和接口要求都是相互協(xié)調(diào)、相互制約的,只有從系統(tǒng)的角度全面考慮、自上而下地規(guī)劃才能獲得理想效果。
對學生來說,《電子小產(chǎn)品設計與制作》實訓所涉及的知識和技能在以后的專業(yè)工作中將會用到,對學生專業(yè)思想的建立和穩(wěn)定、專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)起到至關重要的作用,使學生能夠獲得創(chuàng)新意識的熏陶,逐步成為具有電子產(chǎn)品設計與開發(fā)能力的實踐應用型人才。
但實施《電子小產(chǎn)品設計與制作》實訓課程后,也發(fā)現(xiàn)有一些不足之處,突出表現(xiàn)在兩個方面:
(1)學生基礎不一,實訓課前不預習。
《電子小產(chǎn)品設計與制作》實訓課程應該安排在 《電路與電工技術》、《電子技術與項目訓練》、《PROTEL應用實訓》、《單片機技術與項目訓練》、《電子產(chǎn)品結構與生產(chǎn)工藝技術》等課程之后,上課前應該對這些前序課程好好進行復習總結,但現(xiàn)在的情形是很多學生考完就忘,課前也不預習,等到實訓課時才發(fā)現(xiàn)有許多知識需要回憶鞏固,需要花費更多時間整理。
針對此現(xiàn)象,可以采取提前讓學生明白本實訓課程與其它課程的不同之處,早做準備的方法來改善。
(2)實訓課程課時少,涉及到的知識點較多。
《電子小產(chǎn)品設計與制作》實訓課程授課時間為兩周,后改為三周后又改為兩周;時數(shù)為52課時,后改為72課時,60課時,又改為52課時。在兩周或三周實訓中牽涉到的知識點非常多,如:電子產(chǎn)品設計方法的內(nèi)容;項目的可行性分析、方案設計、實施的工作計劃、整機結構設計;原理圖設計、電子元器件的正確選用、局部電路仿真;印制電路板排版設計的基本原則、PCB的DFM、PCB設計;編程規(guī)范、軟件設計、proteus仿真;常用電子元器件的質(zhì)量檢驗方法、焊接質(zhì)量檢驗;軟硬件聯(lián)調(diào)、故障處理;電子產(chǎn)品的整機組裝知識、性能檢驗;電子產(chǎn)品的設計文件、工藝文件等。因此實訓時必須抓重點,并且要求學生充分利用課后時間。
同時,為了突出實踐教學以學生為主的特點,指導教師將重點放在總體方案制定、抓方向、抓進度、講解相關重要內(nèi)容上,強調(diào)對學生設計中的錯誤或不規(guī)范之處逐步加以引導,在老師或同學的啟發(fā)下,由學生自己糾正或改進,引導學生對不同的方案進行比較,用不同方案設計,鼓勵學生獨立思考和創(chuàng)新思維。
電子科學技術的發(fā)展是一個國家科學技術進步的重要標志之一,普及電子科學技術是我們國家科學技術發(fā)展的需要,更是培養(yǎng)21世紀科技人才的需要。在廣大學生中普及電子技術,使他們接觸電子元器件,動手安裝制作一些電子作品,學習和掌握一些電子技術的開發(fā)、試驗和應用的技能、技巧,對他們的發(fā)展有著重要影響,而這些科技動手能力和科技素質(zhì)的培養(yǎng)對其一生都有著非常重要的意義。
《電子小產(chǎn)品設計與制作》正是為了培養(yǎng)學生的電子綜合應用能力,掌握現(xiàn)代電子產(chǎn)品印制板設計技術與設計方法,提升電子信息工程技術專業(yè)學生的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)技能而開設的。隨著課程建設的進一步進行,將按照專業(yè)培養(yǎng)方案的要求對課程的有關內(nèi)容進行更新和完善,使學生得到更好地鍛煉。
[1]胡遠望,陳必群,巫勝洪.電子小產(chǎn)品設計與制作實訓指導書[M].常州:常州信息職業(yè)技術學院,2013.
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