新形势下“PCB设计与制作”课程动态教学设计与实践

任枫轩 肖海梅

一、引言

中国的高等职业教育已经进入了新的历史阶段，党的十八届三中全会做出了“加快现代职业教育体系建设，深化产教融合、校企合作，培养高素质劳动者和技能型人才”“加快推进职业院校分类招考或注册入学”等决策部署，对职业教育提出了新的要求。面对新形势和新要求，作为实现高等职业教育人才培养目标的核心要素和主要载体，高职课程能否体现在构建现代职教课程体系中的节点作用，能否实现产教融合工学结合的职教特点，能否满足培养高素质技能型人才的现实需求，能否完成覆盖来自多种生源渠道的分类教学，是每一个高职教育工作者做好课程教学设计的必然要求。“PCB设计与制作”作为高职电子类专业核心课程之一，对电子类学生了解电子线路板相关知识与规范、掌握电子产品设计技能、获取相应职业资格证书、奠定电子信息行业从业人员的基本素质有着重要作用。近年来，笔者和同事们对该课程进行了动态教学实践和探索，取得了一定成效。

二、“PCB设计与制作”课程动态教学设计

1.分析课程面向岗位，实时把握岗位所需教学内容。“按照岗位标准设课程”，把握课程所面向哪些岗位，需要哪些理论知识、工艺规范和技能操作规程。通过对课程所属专业的校外实习基地进行广泛调研，如海尔集团郑州工贸有限公司、郑州辉邦电子科技有限公司、富士康集团郑州科技园等企业，并与课程所属专业校外实习基地企业管理人员、能工巧匠、技术能手等校外实习基地兼职教师一起，对毕业生采取跟踪调查、现场走访、召开座谈会和问卷调查等方式，并结合中原经济区和郑州航空港区对本课程所在行业人才需求和发展趋势，分析出“PCB设计与制作”课程所面向的职业岗位主要有电子CAD绘图员、电子产品设计员、电子产品检验员和制板工程师等四类岗位，基本涵盖了电子产品装接工、调试工、检验员、维修工等、技术服务人员和电子设计人员等岗位群，总结出这些岗位对课程的要求主要集中在电子线路板辅助设计软件的应用、工艺与规范、布局布线的方法与技巧和PCB制作（生产工艺）等方面。同时，根据电子产业技术更新日新月异，对PCB课程的需求也时刻变化的现状，保证课程与企业人才需求的一致性，实时跟踪技术发展趋势，动态更新教师专业知识，把握新技术、新技能、新工艺，以求满足岗位的动态需求。

2.确定典型工作任务，动态整合设置课程教学载体。根据课程所面向岗位群，参照行业、企业技术标准和职业资格标准，结合调研和分析的典型工作任务特点，按照职业成长规律与认知学习规律，以任务的形式，将各教学内容进行知识的解构，将本课程分解为五个由易至难、由简单到复杂的典型工作任务，并按PCB设计与制作的当前的主流器件、新技术、新工具等要求，选择通过对RS232接口、调频收音机、U盘、USB鼠标、数字示波表等五个真实电子产品的原理图和PCB设计、热转印制作和雕刻制作过程的学习，完成基于工作过程的课程活动。这五个“真实产品设计”任务，按照生源基础（普招、对口、单招、3+2、五年制等）、专业方向（电气、电子、通信、自动化等）和面向岗位（设计、工艺、组装、调试、维修等）的不同，动态设定任务目标和教学进度，实行动态层次化教学，划分为指导型、自主型、创新型设计教学内容，各对应易、中、难三个难度等级。不同层次教学目标和标准也不尽相同，在指导型的学习任务中提供详细的操作演示，全面指导学生完成任务。在学生具有初步项目策划与实施能力后，进入自主型和创新型等级，简化演示，强化学生独立完成工作过程，实现以“真实产品设计”选择训练载体，将“PCB设计与制作”课程定位于集工艺管理、产品开发、成本控制、生产运行、质量控制为一体的专业职业素质训导平台之一。

3.工作学习深度结合，灵活设计工作过程教学方法。教学过程模拟岗位和企业标准化生产过程，将电子产品的设计、生产、安装、调试、维护和维修的整个过程中的岗位需求融入课程的各个环节，体现基于具备规范化工作过程的教学实践、技能训练、管理规范和能力评价，全面提高学生的基本职业素养、基本技能与专业综合能力。对教学组织方式的设计，改变传统教学方式，按照企业生产过程，设置学习情境，将班级的学生分成4～6人一组，成立工作任务项目小组，每个项目小组选出一位组长，组长负责各组的项目组织与管理，让学生身为“准员工”体会工作环境和工作过程。在教学实施过程中，联系相关专业基础课程，结合日常电子产品的PCB实例，为学生提供参考资料或学习网站，要求学生记录每节课所遇到的问题、解决没有、如何解决、有什么收获，强调自主提问，积极回答教师或同学问题。在教学手段的采用上，根据当时课堂气氛、学生状态、内容难易等，采用兴趣教学法、任务分解法、探究教学法、角色体验法、角色体验法、任务分解法和角色扮演法等手段，实时动态调配授课内容和教学手段。

三、“PCB设计与制作”课程教学实践保障

1.配置双师素质师资团队。课程教学效果很大程度上取决于任课教师的自身素质和技术水平。作为电子类专业教师，必须及时跟踪新技术发展，把握新工艺。一是积极参加教育部、各高校和相关行业企业举办的各类培训，提升职教理念和提高教学能力，及时了解跟踪行业最新的发展动向和教学动态，并将其运用到教学中。二是积极主动向企业能工巧匠和技术能手拜师学艺，参与企业技术开发，提高新技术、新工艺的应用能力和实践教学能力。三是加强团队内外的交流与沟通，及时发现课程教学中的问题，总结经验，促进课程教学团队良性互动和教学相长，为教学实践活动提供师资保障。

2.开发出版优质特色教材。笔者编著的教材《PCB设计与制作》由机械工业出版社出版。一是始终坚持将最新研究成果吸收到教学内容之中，保证教学内容的先进性和适用性。二是突出特色，符合现代职业教育规律。该教材以“教学目的”任务驱动教学，用“知识能力”梳理理论知识，通过“技能能力”将工作过程转化为教学过程，设计“任务单”从而开放学习，设定“考核标准”对训练过程进行量化，通过“技能测试”巩固学习成果。三是涵盖国家职业标准对各理论知识和技能的要求，有效地开展对学生实际操作技能的训练与职业能力的培养，为教学活动开展提供教学资料保障。

3.强化实践教学内涵建设。一是注重结合电子信息技术的新发展和新技术，突出实训的生产性和真实性，配置PCB设计专用机房，配置热转印制作PCB板的相关设备、SMT电子工艺设备、PCB雕刻机、电镀孔金属化装置等设备。二是拓展课程依托的校外实习基地功能，聘请课程合作企业专家指导或参与本课程教学改革、教材建设、实践教学等工作，定时定期选派教师和学生到企业一线顶岗实习，与企业共建合作办学专班，接受企业捐赠生产型设备、在校内设置生产车间等。三是积极开发课程教学电子资源，编写的电子教学课件、扩展资源、视频教学、教学软件、案例文档、技术文章等电子资源达到15G之多，为课程教学开展提供了实践条件和资源保障。