《印刷电路板电磁兼容设计》课程教学改革与实践

1 / 7印刷电路板电磁兼容设计课程教学改革与实践陈寿才摘 要: 印刷电路板电磁兼容设计课程教学改革立足于增强教学过程的实践性、开放性和职业性。以提高学生职业能力为宗旨，创新了课程教学改革的理念与思路；根据职业岗位能力分析，设计了项目教学和工学交替相结合的教学模式；以项目为载体实施教材改革，以工学结合和开放式课堂实施实践教学，旨在提高学习兴趣和职业能力。关键词: PCB；教学改革；项目驱动教学；模块化教学随着电子产品向小型化、高密度、高速传输、高频方向发展，生产工艺要求越来越高，电磁污染也不断加剧。培养大批具有较高印刷电路板设计应用能力和 PCB 制造工艺水平的高级应用型人才，是高职应用电子技术专业教学的一项艰巨的任务。 印刷电路板电磁兼容设计课程按照我院应用电子技术专业培养目标设置，即利用计算机辅助设计软件，培养学生电路原理图绘制、PCB 设计及工艺制造和电磁兼容技术方面的技能。该课程应用性强，且直接面向岗位。课程团队经过多年的教学实践，针对该课程在教学中出现的问题进行研究，从知识能力目标、过程方法目标和情感态度与价值观目标进行分析，设计了项目教学和工学交替相2 / 7结合的教学模式，并进行了初步探索与实践。一、创新课程理念与思路印刷电路板电磁兼容设计课程设计，从宏观和微观的角度把握课程，从市场和可持续性的角度设计课程，充分体现职业性、实践性和开放性。以职业能力培养为重点，将基本技能培养和主流技术相结合，以适应技术进步和市场对人才的需求。1体现课程目标与专业培养目标的一致性根据应用电子技术专业培养目标，要求学生必须掌握电子产品生产过程中所必须的绘图知识、电磁兼容知识和基本技能，根据专业培养目标确定了本课程培养目标。本课程是直接针对电子信息企业中的印刷电路板生产工艺、制图员等岗位而开设，学完本课程后具有：原理图及印刷电路板绘图、印刷电路板生产工艺、调试维修、电磁兼容预测及解决方案等方面的职业能力。2以项目及任务构建教学模块本课程由多个教学模块组成，而每个教学模块由项目及任务构建。课程模块以电子产品生产工艺岗位、绘图员岗位作业流程为导向，对课程结构进行项目化改造。具体做法是：以岗位职业能力培养为主线，按照工作过程来序化知识，以工作过程为参照系，形成对应的项目模块；以项目模块为明线，课程知识为暗线，将陈述性知识与过程性知识整合、理论知识与实践知识整合，将知识融入项目之中，着眼于动态的行动体系和隐性知识的生成与构建。3以培养学生职业能力为重点构建新的课程3 / 7体系在教授专业知识的同时，以基本道德规范为基础，进行职业道德教育。教学中体现可持续性，教育学生树立终身学习的理念，充分发挥电子协会和课程团队的作用，组织丰富多彩的课外活动，通过这些活动可以培养学生的团结合作精神，锻炼学生组织与协调能力，与人沟通、交流与合作的能力。建立校企合作实训基地，加强实践教学环节。4与企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计在职业能力分析的基础上，以项目和工作任务为中心整合相应的知识、技能，从应用与工程实践的角度出发设计课程体系，与企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计。充分利用长沙科瑞特电子有限公司、长城信息股份有限公司、长沙三德电子实业公司等校企合作单位，通过企业工程师授课，到企业顶岗实习，不但让学生掌握现场生产工艺和流程，更为重要的是体验企业文化，提高职业素养。5以国家标准评价教学质量对课程教学效果的评价，主要突出职业能力培养的课程目标，以人力资源和社会保障部职业技能鉴定中心的计算机辅助设计模块绘图员四级的标准来进行综合考核评价，最终实现并达到本课程培养目标。二、更新课程内容、实行模块化教学 1更新课程内容，适应企业需要课程内容更新，必须以满足企业对人才的要求为指南。教学内容的先进性和实用性，对教学改革的成功起着关键性的作用。多年来我们一直非常重视教学内容的4 / 7更新，并从专业建设、课程建设出发，结合教改理念、教改实践，总结成果、总结经验。课程的内容选择主要是以PCB 制作的工作过程为导向，PCB 制图及加工项目为载体，考虑项目的难易程度，电子产品生产岗位和职业能力培养的目标，对印刷电路板典型工作任务进行排序，有易中难三种等级，并在每个学习情境下以真实工作任务作为教学内容。课程内容秉承“学习的内容是工作，通过工作完成学习内容”的原则，将原来学科系统化知识与实际电子产品生产工作中遇到的典型任务联系在一起，使教学内容与电子产品生产岗位所需的知识和职业能力相适应。引入深圳华为技术有限公司 PCB 设计规范标准，结合企业操作技能要求和工艺标准，确定课程标准和内容；增加适应电子产品要求的电磁兼容设计内容，电磁污染的预防知识与治理办法；实践教学内容注重技术应用能力培养，理论教学内容突出必要性、先进性原则，适合高职应用型专业技术人才培养方案。2整合课程模块，适应学生特点本课程自2000 年开设以来，特别是 XX 年与长城信息股份有限公司、XX 年与长沙科瑞特科技股份有限公司等单位开展校企合作、工学结合以来，根据企业印刷电路板生产工艺岗位、制图员岗位对员工的知识、能力、素质要求，确定课程的教学模块。按学习领域设计，将本学习领域的教学内容分解为3 个大模块，共 6 个真实项目。每个大模块有易、中、难三5 / 7种等级，并可分为封闭性、开放型和开发创新性三种模式。对于封闭性的教学，主要采取引导法教学，老师全面指导学生完成任务。开放型强化学生的计划与自查能力，强调学生自学能力的培养、能根据任务书要求自主完成项目制作。开放创新型强化学生独立完成工作过程及创新能力，老师只布置任务，完成任务的方式方法完全有学生自由发挥，老师几乎不做指导。此外，我们还在毕业生的毕业设计环节中，广泛征集现场课题，采取现场专家指导课题的方式，一改学生的纯书面设计为与企业生产实际相关联的工艺设计或检验流程设计。还利用开放实验室，根据学生的能力自主选择项目，进行“个性化”实践。3与企业合作，自编教材本课程团队教师与长城信息股份有限公司等校企合作单位的现场专家合作编写了具有工学结合特色的校本教材Protel 原理图与印刷电路板电磁兼容设计 ，同时建立起教学内容遴选机制，及时吸纳新知识、新技术、新工艺、新设备、新标准，并充分反映了职业道德、安全规范等方面的要求。三、拓展课程教学模式 1任务驱动、项目导向、课堂与实习地点一体化行为导向教学模式本课程由三个与印刷电路板学习过程相匹配的学习情境组成，每个项目又分为与学习过程相匹配的三个学习任务，当学生完成这三项学习任务后，相当于经历了一个典型电子产品的完整生产过程。课程团队通过与校企合作单位合作，6 / 7构建与实际工作环境相近的实训室模拟教学车间，模拟教学车间高度模拟真实的工作环境。为了实现课程教学目标，教师按学习情境的复杂程度将一个班级的学生分成2-6 人一组，每个组选出一位组长，负责各组的分工、生产、组织与管理。学生以小组为单位，讨论制定每个任务的具体解决方案和实施计划。 2构建了“一线三训练”实践教学模式本课程针对原教学计划中实践环节存在的问题，充分调查研究和听取专、兼职教师和毕业生的意见，加强了基本工艺技能、综合应用能力和工程实际创新能力的培养，在此基础上建立一个与课堂理论教学体系相互平行、相互联系、相对独立又相互渗透的实践教学体系。即构建了以技术创新能力培养为主线，并实施基本技能训练、综合应用技能训练、工程技术应用技能训练的“一线三训练”实践教学模式。 “以一线三训练实践教学模式为特色的高职电子专业的改革与实践”其改革成果 2016 年 5 月获湖南省高等教育省级教学成果三等奖。3工学交替教学模式采用工学交替教学模式，校企共同实施课程教学，每个项目中的较复杂的任务，采用顶岗实习在企业真实环境中完成。采用这种工学交替的课程教学模式，可以使学生的课堂教学与实际工作结合在一起，接受职业训练，提高学生职业能力和职业素质。四、课程7 / 7教学改革效果提高了学生的学习兴趣和学习效率。在教学中安排了由浅入深的教学项目，每次课都有明确的学习任务。而且，学生自己设计的电路板图能在实训室自己加工制作出产品，并自己调试完善，在制作产品的过程中体会到成就感，激发了学习兴趣，提高了学习效率，还带动了其它课程的学习。提高了学生的实践能力。项目教学法的教学内容是围绕特定的项目展开，打破了传统教学的知识体系，体现了理论为实践服务的指导思想。通过几个真实项目的学习，学生的动手