基于工作过程导向的《电子电路设计与制作》课程教学实践

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【摘要】文章以一个完整的《数显式湿度计》电路设计开发过程为典型工作任务，探讨基于工作过程导向的教学实践，进行资讯、计划、决策、实施、检查、评价六个基本工作过程的主要任务分配和教学实践过程分析。
【关键词】《电子电路设计与制作》;工作过程导向;教学实践
一、引言
《电子电路设计与制作》是一门综合了《电子技术》《电子工艺》《电子CAD》《电子技术综合技能实训》《传感器技术》《单片机技术与应用》等多门学科知识应用的理实一体化课程。因该门课程综合性、实践性、趣味性极强，在教学中以企业真实的电子产品设计项目为教学项目，并参照企业实际工作流程设计教学情境组织教学，使课程教学训练接近岗位需求。学生通过参与完整的工作过程逐步形成岗位意识、责任意识、创新意识，提高自身就业适应能力。现以设计制作《数显式湿度计》教学项目为例，探讨基于工作过程导向的项目教学实践中六个教学环节的主要任务分配与实践过程分析。
二、基于工作过程导向的典型教学实践案例
教学项目《数显式湿度计》设计与制作。教学活动组织模式为模拟企业研发部门在接到客户数显式湿度计订单后进行分析，评估，设计，制作，调试，最后承交任务等一系列研发工作过程。课前将班上学生通过自愿组合辅以教师调整形式分成三个学习小组，模拟企业研发部门，每个小组选推选一位负责人，模拟项目负责人。教师在教学过程中根据需要分别饰演客户、项目技术顾问、项目经理等多种角色。
（一）资讯阶段
该环节教学活动模拟企业接到客户产品订单后对客户的订单进行可行性评估。教师饰演客户角色与项目总工程师、项目技术顾问等角色，学习小组模拟企业研发部门。
教师以客户身份在课前一周向研发小组发布产品需求书。
教师同时以研发部门技术顾问角色，整理出该项目“必须、够用”的知识点，并将其以图文资料、视频、微课课程等形式分享给研发小组，通过课堂教学、网络直播、讨论区讨论等形式指导学生学习HS1101传感器、HF3223传感器模块、湿度-频率转换电路、单片机计数器、定时器T0溢出中断、数码管动态显示等知识点，使研发小组有能力、有信心接下客户订单。
学习小组认真阅读产品需求书，在项目技术顾问的指导下从产品需求书中摘出与技术相关的关键词，根据关键词查阅、学习相关资料。学习过程不断与客户沟通，明确产品要求;同时向项目技术顾问寻求技术支持，梳理设计思路，绘制数显式湿度计设计原理框，撰写项目可行性评估报告，即如何从技术上实现客户订单要求。
（二）计划阶段
该教学环节模拟企业研发部门完成项目可行性评估后开展的第二项工作，撰写项目计划书。
教师充当技术顾问角色，向学习小组展示市场同类型电子产品电路，指导学习小组学习掌握常用湿度-频率转换电路模块、常用单片机驱动数码管动态显示模块等一系列相关知识，使学习小组具备设计、搭建数显式湿度计电路的能力。
学习小组模拟企业研发部门以项目电路设计原理框图为蓝图，确定电路采用的主要元器件，在项目技术顾问的指导下用搭积木方式搭建温度-频率转换路、单片机电路、湿度显示电路等电路模块，提出湿度计电路设计方案。同时起草项目计划书，计划书内容包括电路设计方案、产品结构设计方案、成本预算、任务与时间分配等内容。
此阶段教师除饰演项目技术顾问角色外，还应同时饰演客户、项目经理等角色。以客户身份，不断与学习小组沟通，确定产品需求;以项目经理身份，不断检查项目进度及组内人员工作情况，确保项目进度合理。
（三）决策阶段
该教学环节模拟项目部门对项目产品计划书细节进行充分论证，确定设计方案并详细分配任务。
教师同时饰演项目技术顾问及项目经理。以项目技术顾问身份审核各小组的设计方案中电路设计技术上是否能满足客户订单要求，电路方案性价比是否合理，提出修改意见，直至形成终稿;以项目经理身份审核成本預算是否合理，项目任务与时间分配是否恰当，不当之处提出修改意见，直到各小组项目计划审核通过。
学习小组根据项目技术顾问及项目经理的意见修改项目计划书，直至计划审核通过。
（四）实施阶段
该教学环节参照企业电子产品制作完整实施过程，以团队合作形式完成设计、制作PCB板，购买元器件，程序编写，电路安装与调试一系任务。
教师作为项目技术顾问，将本阶段实施过程中所需知识点以图文资料、视频、微课课程等形式向学生发布，并通过课程教学、网络直播、在线答疑等形式给予学生必要的技术支持，保证学生能有足够的知识、技能完成项目的实施。教师同时以项目经理的身份，不断跟进各小组项目的实施进度及组内各人员的工作情况，保证项目进度按计划进行。
学习小组中按项目计划书任务分配，采购人员、PCB工程技术人员、软件技术员、电路装调技术人员有条不紊地开展工作，同时协力完成电路的制作，最后录入程序完成实物测试。区别于企业的明确分工，为保证小组成员能全方位学习，学习小组的任务分配采用既分工又合作形式，即每一工序有负责人，但组内人员都需参与全部工序学习。这样既保证了每一个工序有负责人保证进度，又使小组成员全方位学习。在此阶段，教师作为一个项目经理，认真记录小组成员的工作情况与工作进度，定期组织学习小组进行阶段性成果总结汇报，对学生的学习、工作情况充分做好检查、跟踪、监督、调配工作。
项目实施中，全方位模拟企业生产情境将有助于学生迅速进入角色。将电子综合实训室按学习小组分区域，搭建实训设备，模拟研发部门的研发工作室;将电子实验室的仓库模拟电子元器件供应商，学习小组与电子实验仓库管理人员间模拟企业采购流程，通过虚拟货币完成支付，情境越真实，学生投入度越高，获得的职业体验感越强。
数显式湿度计PCB电路较为简单，要求学习小组在实验室使用热转印法完成PCB制作，产品由设计、制作到完成实物调试，学习小组经历一次完整的开发过程，全方位提高业务水平。
（五）验收阶段
该教学环节模拟企业项目验收。学习小组把电路作品交给教师进行功能、性能、可靠性等方面的测试和验证，并提交产品参数说明及产品使用说明书。
（六）评价阶段
该教学环节模拟企业庆功会，对项目成果进行肯定，表彰优秀成员。展示各小组电路成品，进行小组自评、小组间互评、教师评价、企业技术人员评价。邀请企业技术人员对学生作品进行点评，对学生的职业意识培养有重要的作用，“听专业意见，立专业态度”。教师作为项目的客户、技术顾问、项目经理，记录着整个项目完成过程中小组成员学习工作情况，在庆功会上对工作出色的项目负责人、技术人员进行鼓励、表彰，有效激发学生职业自豪感。
三、基于工作过程导向的课程教学实践的思考
（一）课程培养目标的确定
我们到本校往届电子技术应用专业学生毕业工作的企业、单位中做大量、详细的调研分析，明确企业对电子专业中职学生职业素养、职业能力的要求，从而确定课程培养目标，使课程训练接近岗位需求。
（二）课程教学项目的设计与开发
教师应到企业中进行相关业务学习，做到熟悉企业产品开发的各个工作岗位要求，了解企业产品开发的实际工作过程。选取市场中的真实电子产品，对电子产品电路设计制作的工作过程与工作方法、产品电路设计制作所需的设备与工具、涉及的知识领域等进行全方位分析，开发出贴近实际生产的课程教学项目。
（三）课程内容的组织
课程内容组织上应遵循学生认识规律，由简到难，让学生通过完成简单项目，建立信心，逐渐进入角色。
（四）最大效能激发学生学习热情
定期在校園进行课程作品展示，鼓励学生向师生推介、销售自己的作品，让学生学习产品营销技能。同时通过客户点评与反馈，让学生对自己设计制作产品的优缺点有更清晰的认知，对后续作品的完成有更多的思考。成功推销自己的产品也会让学生从中体会到成功感，激发学习热情。
四、结束语
进行更紧密的校企合作，不只把企业工程技术人员请到我们的课堂，让企业工程技术人员参与教学项目开发，参与我们的课堂教学，使课程教学更真实，更有效，是我们的努力方向。
【参考文献】
[1] 周文涛.高职院校“电子CAD”课程设计实践研究[J].全球科技经济瞭望，1999（04）：47-48.