高职院校电子CAD课程微观层面的项目化开发研究整体设计

iefobadav

摘要：本论文对高职电子CAD课程在微观层面进行了整体项目化设计与开发，采用贯穿项目为主，重新设计电子CAD课程进行教学内容；构建微观层面的课程教学模式；改革考核标准和考核模式，探索项目化课程开发与建设的新思路。
关键词：高职电子CAD课程；微观层面；项目化开发
中图分类号：G718.5 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）39-0245-02
一、课程微观层面项目化开发整体设计主要内容
高职院校的电子CAD是电子工程类和机电类相关专业的核心课程，此课程的培养目标是使学生掌握电路板设计软件使用方法、电路原理图设计方法、电路板设计方法，并使学生具备简单电子电路自动化设计的相关必备技能，使学生在学习其他相关专业课程时准备好必备的专业基础知识，同时为毕业后作与电路板辅助设计及类似职位工作时打下坚实的技能基础。现在的各高等职业院校的类似电子CAD课程改革实践过程中，存在着将章节名称简单改为项目名称，把教材原有的知识结构根据对应的职业工作过程和岗位实施阶段再次整合后，将原来的案例教学方式用作新的项目教学；仅仅选取了单项技能训练任务而无全面的综合应用项目任务；主要的教學内容只选取了电路图设计和电路板设计两块，甚少有选用电路板制作方面的教学内容，这和对应的电路板设计工程师职业岗位所要求的技能脱节；在考核过程中很少有对学生职业素养、职业道德、竞争力等方面考核的内容。这些都与高职院校的课程建设在教学内容改革上要求体现职业导向性，强调学习内容在职业活动中执行职业任务的功能；在教学模式选取上强调要有利于诱发学习者的学习动机；在教学目标上强调要注重学生在今后行业企业的发展实效，在教学中训练学生的职业技能，更需注意学生工作能力、职业素质、职业道德的综合能力培养的趋势和要求存在一定的偏差。因此，本论文重点是将高职院校的电子CAD课程实施微观层面的细致的项目化开发，将课程内容实施深入的单元设计与课程整体设计，把原有的案例教学真正开发成为项目教学，将课程教学活动能够重现电路板板级设计工程师的设计过程；根据行业企业需求选用典型的综合贯穿项目来训练学生的多方面专业职业技能，使学生树立优良的职业素养；选用更适合的教学考核方式，最终将高职电子CAD课程建设成能够体现高职教育对人才培养目标要求的一门课程。
1.设计用贯穿项目来培养学生专业技能的课程整体方案。以电路板的板级设计工程师的职业技能需要、培养学生的电路原理图设计、电路板设计及电路板制作的专业技能作为本课程培养目标，设计了一个大型、综合、复杂的贯穿项目载体，即“数控直流稳压电源电路板设计”，同时对电子CAD课程实施课程教学过程与教学内容的综合整体设计，接着由此构成本课程的教学进程图表。可以根据课程进程图表里详细体现出每个教学项目是如何引出教学任务的，电路板设计的工作是怎样实施的，学生是如何完成职业能力训练的这些微观层面的教学活动，从而能够真正提高学生综合专业技能。
2.设计课程单元教学方案，形成以学生为主体、能力本位的课程教学模式。将课程的贯穿项目划分为细致的任务单元，并进行微观层面的教学单元任务设计，构建“情境—任务—规范操作—效果1—变化操作—效果2—效果对比—学习一般性原理—新设计或操作—效果3—验证结果—课程和知识总结—作业”的教学模式。例如在任务二—绘制层次原理图的教学实施过程里，详细设计为：组织教学—教师说明任务单元内容—布置单元任务—学生分组设计（成果部分有误）—演示专业设计方法（成果标准）—成果对比—说明子项目在课程中的地位和作用—演示说明本次课程的主要教学内容—听取具体教学内容等类似的教学方式。这种强烈对比的教学方式，能够快速吸引学生的注意力，提升学生的学习兴趣，有效改善教学效果。进而使学生注意到本项目内容的重要作用，能够有效的把知识和技能应用于设计工作，从而有效的提高学生综合专业技能。
3.课程考核标准中引入职业资格标准和行业企业技术标准，实现职业素养培养。在电路图绘制与电路板设计实施过程，引入电路板设计工程师职业资格标准，从工艺准备、电路板设计、电路板制作和设计文件制定等方面对学生进行规范培养；在考核环节，以企业生产工艺标准作为考核和验收标准，培养学生生产意识、质量意识。
二、课程项目化开发整体设计具体贯穿项目
数控直流稳压电源，是指电压在额定范围内从0V开始任意调节的一种高精度直流稳定电源，且稳压和稳流能够自动转换，能够随时选择限流保护点。此电源需要接入由变压器输出的交流电压，经过整流电路后能够输出±15V与±12V的脉动直流电压。与传统电源相比就较具有体积小、重量轻、效率高等优点。课程项目设计的具体要求是：使用Protel2004软件新建并编辑印制电路板项目文件“数控直流稳压电源”、原理图文件“原理图”、印制电路板文件“带丝印层的单层板”；其中的特殊元件使用自制原理图元件和自制封装；设计外形尺寸为120mm×80mm的单层电路板；使用热转印法制作带有丝印层的单层印制电路板。
三、课程微观层面项目化开发的教学模式
根据行业企业的电路板实际设计过程，将本课程的1个贯穿项目内容分为6个任务，分别是：任务1绘制稳压电源电路主图、任务2设计原理图自制元件、任务3绘制稳压电源电路子图、任务4绘制自制封装、任务5设计稳压电源电路板、任务6稳压电源电路板制作。将专业所需的课程教学内容分配在这6个任务中来实现。根据不同的教学内容，为每个任务设定循序渐进的任务教学的知识目标、能力目标与素质目标。根据教学内容与学生实际操作情况为每个任务分配不同的学时。具体任务教学过程以任务1为例说明。课程共64学时，任务1是16学时。其具体任务是使用Altium软件创建PCB项目文件“数控直流稳压电源”和“原理图”，根据图形所示编辑原理图文件并保存。教学导入：由于任务1是第1节课，先由教师说明本课程在专业学习中的地位和作用，并介绍课程考核方式，使学生更加明确本课程的学习目标与学习方法。先由教师引领教学内容，并与学生共同找到常用电子电路设计方法过程与弊端，从而引入自动化设计原理，并说明进行电路自动化设计优点与主流方法。教师活动：详细说明贯穿项目内容→说明数控直流稳压电源电路组成结构→布置任务1具体学习与操作内容→学生根据预习内容进行操作同时教师进行提示与指导→教师点评每组学生操作成果→总结学生易错问题产演示正确操作与学习方法（加入行业企业相关设计标准）→根据学生修改情况指出本次任务重难点→教师评价学生在修改前后的成果→收取本次任务成果。学生活动：学生自行按平均每组5—6人进行分组→听课→任务1设计操作（同组学生间可以互相帮助）→学生分组演示成果→听课（标记自己错误内容）→修改设计→每组学生互评→提交成果→相关知识的课堂练习并提交练习成果。其余每个任务也形成详细的教学实施过程，构建了“情境—任务—规范操作—效果1—变化操作—效果2—效果对比—学习一般性原理—新设计或操作—效果3—验证结果—课程和知识总结—作业”的教学模式。这种教师活动与学生活动交叉实施、明显对比的教学模式，可能较快的引发学生注意力，提高学生的学习兴趣，有效提升教学效果。
总之，本课程微观层面项目化开发研究从相关专业的培养目标和职业岗位群的具体要求出发，以电路板设计工程师综合职业能力培养为主线，以训练学生电路板设计与制作的专业技能为核心，构建贯穿整门课程的综合项目；以学生为主体、能力培养为本位，设计任务实施教学模式；以考核学生职业能力、职业素质、职业道德为目标，引入电路板设计工程师职业资格鉴定标准，进行考核标准设计和考核模式建设，探索微观层面的项目化课程建设的新思路，为其他专业课程改革和建设积累经验。
参考文献：
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