项目课程模块化教学模式的研究与实践

2016-03-17温亮泉

广东职业技术教育与研究 2016年6期

关键词：元器件电子产品产品设计

温亮泉

（广州市增城区职业技术学校，广东广州511300）

项目课程模块化教学模式的研究与实践

温亮泉

（广州市增城区职业技术学校，广东广州511300）

本文通过对项目课程电子产品设计与制作课程模块化教学模式的研究，探索出符合学生认知规律和易于学生掌握的知识和技能，以工作过程为导向的工学结合项目课程模块化的教学模式，提高学生的就业力，为学生未来职业的发展奠定基础。

电子产品设计与制作项目课程教学模式

当前，电子技术突飞猛进地发展，各种高科技电子产品进入我们日常生活中，为我们的生活带来了方便，提高了我们生活质量。高科技电子产品的制造和维护维修需要大量中级电子技术人才。为了适应社会的发展趋势和对人才的要求，根据中职学生认知规律和工作岗位的要求，以工作过程为导向，通过以PCB设计与制作技术、电子装配技术、检测技术、维修技术等多种技术相结合的电子产品设计与制作广州市精品课程建设，研究得到适合学生发展的项目模块化教学模式。其主要特征是实践性，以培养学生的实际动手操作能力为主。学生在做中学，学中做。本课程建设的主要目标是基于工作过程为导向的实际项目为载体，创建理实一体化、工学结合的教学情景，采用项目载体，任务引领，能力导向，层次递进的教学模式。学生掌握一定的电子理论知识，会分析电路，能对常用电子产品进行装配、检测和维修，完成企业电子相应岗位的实际工作任务，为将来从事电子相应的工作打下坚实的基础。

1 电子产品设计与制作课程教学改革的归因

在电子产品设计与制作课程教学过程中，以工作过程为导向，采用理实一体化的教学方法，通过项目引领，带动学生去掌握专业理论知识和技能。在课程教学内容、教学模式及学生评价方面都得到了相应的改进，全面提高了学生的学习兴趣和积极性，促进了学生就业岗位能力的发展。

1.1 在课程设置方面

设置了电子元器件识别与检测、电子CAD、电子制作等专业课程。课程时间安排是先上电子元器件识别与检测、电子CAD，后上电子制作。那么学生在学完电子元器件识别与检测、电子CAD，能否将常用的电子元器件识别与质量判断的知识及PCB设计的知识应用到电子制作课程中。其此，电子元器件的种类很多，PCB设计内容也很丰富，是不是讲得越多，学生掌握得越好。还有讲完之后，学生能否使用相关的电子元器件到实际的电路运用中及绘制PCB图等等。这要我们重新考虑是否整合教材，统一安排教学内容，设置好课程结构，以获得更大的教学效益。

1.2 在职业能力形成方面

电子产品设计与制作这门课程的项目教学是采用任务驱动、理实一体化，通过项目带动来掌握理论和技能操作。每个项目之间有它的相对独立性。学生在每一个项目中，在做中学，学中做，通过动手操作来学习完成实操中所需要的理论知识，学到的理论知识又可以来指导实操。这样形成了工作过程系统化的理念。但在实际的生产活动和工作岗位中，一个产品的完成不只是需要各个项目的内容，如电源电路的制作或流水灯电路的制作，而需要它融合各个项目的内容，还有PCB图设计、PCB制作及单片机编程等知识和技能，才能设计并开发出一个完整的电子产品。因此，虽然在理实一体化的项目教学过程中，但还未真正形成一个电子产品从开发到设计、制作所需要的完整的工作过程，学生也难以形成一个整体的工作认识，影响对学生实际工作能力的培训及获得实际的工作经验，对学生未来的应岗能力的快速提高及最终形成职业能力是相对不足的。

1.3 在项目设计方面

电子产品设计与制作本门课中的电子产品众多，不可能每一个电子产品都拿来做一个项目，需要典型的并且有代表性的电子产品才考虑用来设计成项目供学生学习。还有选择好的一个项目能指引未来电子高新技术发展方向。如智能电子产品等，学生既能学到理论和技能，又能对电子产品未来的发展有个了解并向其发展，进一步拓宽学生就业空间。

1.4 在教学评价方面

主要对每个项目采用理论考核和实训考核。学生在完成每个项目后，出一些理论题给学生做，然后收上来评分。还有对学生完成每个项目的电子作品进行考核。这样的评价也只是重教师评价，轻学生的自评和小组之间的评价并且忽略对学生在平时的学习过程、小组合作、学习态度等的评价。这样单一的评价不能有效激发学生的学习积极性，而且还会严重阻碍学生的全面发展。因此，对学生的评价要全面、综合，多采用学生的自我评价，小组之间评价，还有学习态度、学习过程等的评价，充分发挥学生的主观能动性，体现以学生为中心的学习方式和评价方式。

2 项目课程模块教学的改革设想

2.1 调整课程结构整合教材内容

对本课程的改革首先要调整课程结构，把电子元器件的识别与检测以及电子CAD和电子工艺等课程进行整合，开发出一门电子核心专业课电子产品设计与制作，并充分整合教材这门课包含了从电子产品PCB图的设计、PCB制作到元器件的采购、电路的装配、调试、测量及维修等，是一个完整的电子产品开发过程。该课程还在广州市精品课程中立项并顺利完成了建设，得到了广州专家的大力支持和充分肯定，效果良好。

2.2 改革课程项目

电子产品设计与制作课程要遵循学生和职业发展规律，以岗位需求为目标，以职业能力为核心，突出体现“强化基础，注重应用，着眼发展”的特点，建设以工作过程为导向的工学结合的课程结构，采用项目载体、任务引领、能力导向、层次递进的教学模式，具有实用性和综合性并能充分激发学生的学习兴趣。因此，课程项目的设计至关重要。我们可以把整本书分成几个大项目，通过完成几个大项目来掌握所需要的知识和技能，让学生在做中学，学中做，体现以学生为主，培养学生自主学习。每个大项目之间有其一定的独立性，通过学习一个大项目，基本可以掌握一个简单的电子产品的设计与制作的完整的过程，学生可以整体感受电子产品的生产过程，在学生头脑中形成意识。每个大项目之前又有其一定的联系，项目难度增加并复杂，突出学生的能力在递进，由浅入深，让学生树立学习的信心。每个大项目都包含一个完整的电子产品设计与制作过程，由多个小项目组成，从电子产品的PCB图设计、PCB制作到元器件的购买、电路装配、调试、检测及维修等。完成各个小项目时，让学生形成整体意识，完成小项目是为完成大项目服务的，是在大项目的框架下来完成小项目。如果学生没有整体意识，学生在完成各个小项目后不能有机地将各个小项目联系起来，会降低学习效率，甚至是学了后面的知识和技能而忘记了前面，导致前面的学习没有效果了。

2.3 选取合适的项目为载体

课程项目内容的设置要经过实际的调查论证，符合职业岗位的需求和学生学习的规律，体现实用性、趣味性和可拓展性，能满足不同层次学生的需求。按“能力分层，循序渐进，逐步提高”的原则，将电子产品设计与制作课程设计成初、中、高和拓展四个模块，根据学生的学习兴趣、能力递进等具体情况选择合适的学习载体，如初级模块选择直流稳压电源电路，中级模块选择流水灯，高级模块选择声光控开关电路，拓展模块选择远近灯控制电路。这四个模块分别对应为四个阶段。

2.3.1 初级阶段为入门学习阶段，注重实用性，初步培养学生的学习兴趣。因为大部分电路都需要直流电源供电，因此，该项目设计并制作一个0～30 V可调直流稳压电源，可以为后面几个项目供电使用，避免过于依赖实验室的电源台，方便学生在其他场所调试使用。可调直流稳压电源是一个比较简单的电子产品，只有10元器件左右，目的是让学生体验感受一个电子产品从设计到制作的全过程及5S管理，包括了PCB设计、电路板制作、电子元器件的识别与检测、电路图的识读及分析、电路的装配、调试测量及维修等知识和技能，旨在学生的头脑中初步形成电子产品设计与制作的模型和企业管理文化，学到一些基本的知识和技能，帮助学生树立对本门课的学习信心，打好专业学习的基础，具有一定的工作岗位能力。

2.3.2 中级阶段注重趣味性，激发学生的学习兴趣。学生对声光的玩具比较感兴趣特别是光。因此，此阶段让学生设计并制件一个20个元器件左右的流水灯电路。除了照教师给出的电路样板设计制作外，学生还可以根据自己的兴趣和能力，采用不同颜色的发光二极管，或采用多色的发光二极管，或将发光二极管摆成不同的形状如心形、圆形等。学生还可以根据电路功能要求改动电路以满足自己设计电路的需要，富趣味性于学习中。电源方面，学生既可以用初级阶段制作的可调直流稳压电源，又可以改用电池，方便学生携带。让学生在玩中学，学中玩，进一步提高学生的学习潜能，具备一定的职业能力。

2.3.3 高级阶段注重能力发展性，提高学习能力和发展水平。此阶段是设计和制作一个20～30个元器件的声光控开关电路。这是楼梯等场所经常用的自动开关灯的一个节能电路。此电路的最大特点是有3个电位器需要调节。学生在有前面2个电路设计与制作的基础上，进一步让学生加强电路分析能力、仪器仪表的使用能力和电路调试能力。还有些电路较复杂，单面电路板已经不太可能满足要求了，需要学生把PCB设计成双面电路板，让学生自己去思考怎么样制作双面电路板，提高学生的自学能力，为学生的职业能力的发展奠定基础。

2.3.4 拓展提高阶段注重创新性，开发学生的思维，培训学生的创新能力。此阶段选择的电路是从历年省市专业技能竞赛“电子产品装配与调试”中选择出来的电路“远近灯控制电路”。此电路是从实际的汽车电路中选取出来的，既有硬件电路的制作，又要让学生结合单片机课程学习的编程知识，来给电路编程控制。进一步提高学生的知识技能水平，提高综合职业能力并通过此课程的学习，为电子和单片机竞赛输送种子选手，以获得优异的成绩。

2.4 在项目教学中开展有效教学

2.4.1 多种教学手段，提高学习效率如实物展示、开发多媒体仿真软件等。特别是开发多媒体仿真软件，我们可以仿真常用电子元器件的识别与测量及仿真电路的分析、检测，让学生在课前课后都可以自主学习，不受时间的阻碍。我们也可以使用时下流行的微课，对关键知识点、技能点进行讲解或演示。

2.4.2 兴趣活动教学，学生积极参与兴趣教学以锻炼学生的分析问题和解决问题的能力，提高学生的口头表达能力，并在教学中鼓励学生创新设计和制作，开拓学生的思维，培养有创新意识的人才。

2.4.3 综合评价，全面考核，健康发展除了结果评价，还要采用过程评价。特别为了学生将来能适应企业的工作，需要引入5S管理的评价，让学生了解什么是5S管理并按照5S管理去执行，做一个有文化的高素质的现代蓝领工匠。

3 课程改革的创新之处

该课程以电子产品设计与制作技术为核心，融合了PCB设计与制作技术、电子装配技术、检测技术等技术，优化调整了课程结果，工作过程系统化，理实一体化的教学模式。项目的开发既满足趣味性，又满足实用性及学生发展的需要，并体现新知识、新技术、新工艺和新方法。采用多种有效的教学手段，让学生在做中学，学中做，充激发学生的学习兴趣。采用综合评价，鼓励学生全面发展，引入5S管理评价，培训学生的企业文化理念。