基于“三教”的教学信息化研究与实践

2023-08-21董梅龚利英

现代信息科技 2023年12期

董梅　龚利英

摘要：教材内容和资源落后于时代发展、教学方法不能满足信息化学习要求以及教师专业发展受限等是高职院校电子信息专业教学中普遍存在的问题，严重影响着人才培养质量。以“PCB设计与应用”课程为例，从教材、教法、教师三个方面进行教学改革探讨和实施，实践证明，建设信息化教材、灵活运用信息化教学手段、助力教师专业发展可有效提高课程教学效果，使人才培养质量得以大幅提升。

关键词：三教改革；教法；PCB设计与应用

中图分类号：TP39；G434 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2023）12-0182-05

Research and Practice of Teaching Informatization Based on “Three Teachings”

—Taking the “PCB Design and Application” Course as an Example

DONG Mei， GONG Liying

（Huizhou Economics and Polytechnic College， Huizhou 516057， China）

Abstract： The textbook content and resources fall behind the development of the times， teaching methods cannot meet the requirements of informatization learning， and the limited professional development of teachers is a common problem in the teaching of higher vocational electronic information majors， which seriously affects the quality of talent training. Taking “PCB Design and Application” course as an example， explore and implement teaching reform from three aspects： textbooks， teaching methods， and teachers. The result of practice has proved that the construction of informatization textbooks， the flexible use of informatization teaching methods， and assisting professional development of teachers can effectively improve the teaching effect of courses， and significantly improve the quality of talent training.

Keywords： reform of the three teachings; teaching method; PCB design and application

0 引言

“三教”改革是職业院校教学改革的重要组成部分，是将教师、教材、教法进行有机融合的全面性教学改革，进行“三教”改革是高职院校提高人才培养质量的不二之选[1，2]。课程建设是教学改革的落脚点[3]，本课题以培养德才兼备满足社会需求的复合型、创新型人才为目标，以“三教”改革为背景，以“PCB设计与应用”专业核心课程为例，进行电子信息技术专业课程信息化建设研究，寻求课程教学改革与“教师、教材和教法”有机融合的方法和途径。

1 “PCB设计与应用”课程简介

“PCB设计与应用”课程是电子信息专业的一门专业核心课，直接与PCB助理工程师工作岗位对接，是培养学生岗位技能的重要载体。企业对PCB助理工程师的岗位要求为：熟悉一两种PCB行业设计软件；能够建立原理图库及封装库；能够完成原理图设计；能够协调结构和硬件进行PCB布局和布线；了解PCB制造工艺，能够输出各类文件，同时能够配合板厂进行制板工程确认并解决相应的问题；具有良好的团队协作精神；工作认真负责，严谨细致。

2 教学中存在的问题

2.1 教材方面

“PCB设计与应用”课程对教材的需求表现为“新”“全”“真”三个方面。目前，诸多教材内容滞后，且案例远离生产生活实际，不利于学生将学习内容与生产生活联系起来。教材资源不够新颖和立体化，不能满足信息化时代学生的学习需求。教材内容不够全面，仅侧重于软件操作，忽视了对PCB工程师专业技能的培养。教材中的案例仅截取绘制过程进行操作方法讲解，元器件的选型、PCB布局要求以及PCB加工等内容缺失，学生不能根据教材内容完成PCB设计与制作的整个流程，不能体现内容的真实性。

2.2 教法方面

“PCB设计与应用”课程的实操性很强，对学生专业技能的培养需要借助大量的实战练习，学生仅靠课堂上有限的时间进行实操练习，这是远远不够的，另外，由于不同学生的学习能力存在差异性，“吃不饱”和“吃不下”的现象共存，不能体现以学生为中心教育理念的运用。另一方面，受传统教法的影响，教师注重知识和技能的传授，对学生专业素质的培养和课程思政教育有所欠缺。

2.3 教师方面

“PCB设计与应用”课程的应用性很强，授课教师需要具备很强的专业能力和实践能力，从学校的教师聘用和人才引进制度来看，很难吸引企业工程师来学校就业。而电子产品研发与设计属于企业保密内容，教师即使参加企业顶岗实践，也很难深入到一线参与项目的研发与设计。另外，企业要控制人力资源成本，也不可能无偿培养教师，因此，教师的专业发展受到限制，进而影响到对学生的培养质量。

3 “三教”改革背景下课程建设思路

3.1 编写信息化新教材

“PCB设计与应用”课程教材的编写思想是“证赛岗课”四位一体，如图1所示，依托岗位需求和课程内容、职业技能证书考核内容、职业技能大赛评定标准，确定课程的教学目标及育人目标。如图2所示为“PCB设计与应用”课程教材编写思路，依据教学目标精选项目，项目内容需贴合生产生活实际，教材内容能够体现项目分析、设计到实现的全流程，能够对接PCB加工企业的生产要求，难度适中，知识点与技能点逻辑顺序安排合理顺畅。教材配套资源数字化立体化，需提供课程所需的文档、图片、表格、集成库等电子资源，所有的设计操作均辅以微课视频，学生可通过扫码的方式观看视频，以便打造口袋课堂，提高学习效率。

3.2 建设信息化课程

依托网络学习平台建设校级精品在线开放课程“PCB设计与应用”，实行线上线下混合式教学实践。课程网站框架如图3所示，主要包含基本信息、教学内容、拓展内容、互动评价四大板块。线上线下混合式教学过程如图4所示，主要包含课前预习、课中知识技能素养内化、课后拓展提升。线上资源齐备能够“辅学、助教”，学生可通过线上资源预习、复习、巩固、提高和拓展，充分发挥学生的主观能动性，培养学生的自主学习能力；线下主要進行重难点讲解、操作演示、实训、作业点评以及总结等活动，增强师生互动及交流。除必备的教学资源外，在线课程需要开设在线答疑、优秀作品展示、问卷调查、在线测验、校企交流、拓展资源、延伸阅读等板块，充分满足不同学生的学习需求，让“吃不下”的同学反复吃，让“吃不饱”的同学敞开吃。同时，在教学过程中融入思政教育元素，做到学生专业素质培养和思想品德教育齐抓共管。

3.3 助力教师专业发展

与对口企业建立深度、长久、稳定的合作关系，通过合作企业及时了解企业运营机制以及岗位的需求和变化，以就业为导向不断调整和完善专业人才培养方案，使教学内容紧跟行业发展和岗位需求，保持专业活力，提高专业竞争力。同时，借助校企合作单位的实践场所，加大人才培养的力度，以实现人才培养与人才需求的无缝对接，使学生走出校门就能适应工作岗位，不但可为企业节约人力资源成本，而且还从根本上解决了毕业生就业难的问题，实现校企“双赢”。在深度校企合作中专业教师走进企业，协同企业培养学生，同时也使教师的专业能力得以提高。

4 “三教”改革背景下课程改革实践

4.1 创新教材“PCB设计与应用项目式教程”

“PCB设计与应用项目式教程”首创按照项目实施流程编写教材，以立德树人为根本任务[4]，围绕“证赛岗课”要求，遵循“以真实项目为载体，以项目实施为导向”的编写思路，设计了6个教学项目。每一个项目的任务设置包含必备的理论知识和技能，以实际电子产品的实现为目标，从产品设计到生产的各个环节培养学生工程素养。按照“项目目标—项目分析—项目实施—巩固练习”的思路组织项目内容，项目实施均遵循“绘制库元件—绘制原理图—绘制库封装—PCB设计—PCB加工”这一基本流程，各个项目的开展则遵循“学习—巩固—提高—拓展”的逻辑顺序，安排合理，连贯有序。共享教学大纲、课件、微课、PCB项目源文件、习题答案、集成库等资源，资源列表如图5所示。学习者可通过手机等移动终端扫码观看微课视频，教材封面的视频总码如图6所示，扫码后手机视频观看页面如图7所示，为教师教学、学生自学、社会人员自学提供了较为系统的资源。教材所有内容及数据均有据可循，实训效果均有图片为证，项目内容均与生产生活实际相关，于无形处培养学生求真务实的工作意识、爱岗敬业的职业品格、勇于创新的创造精神。

4.2 借助信息化手段优化教法

4.2.1 建设校级精品在线开放课程

依托得实e学网络教学平台，建设校级精品在线开放课程“PCB设计与制作”，该在线课程于2022年6月被评为校级优秀精品在线开放课程。访客可直接访问网站查看课程资源，注册用户则能进入课程参与线上教学互动。课程线上资源统计表如表1所示，原创资源占95%以上，包括文档、视频、习题、测验、小组任务、问卷，在线答疑、作业点评等栏目，能够满足学生线上自学的要求，亦可辅助教师进行线下教学。

4.2.2 实行线上线下混合式教学

线上线下混合式教学流程主要包括课前线上初学、课中线上线下实践内化、课后线上拓展提升三个环节，实现全程育人；充分发挥教师、企业工程师、实训室教师和学生各自优势，实现全员育人；在培养学生岗位知识技能的同时，注重培养学生的总结分析、团队协作、口头表达以及文字撰写等能力，提高学生的综合素养；强化学生的6S管理意识，培养学生精益求精的工匠精神和科技报国的爱国情怀，实现全方位育人[4，5]。

1）课前线上初学。如图8所示，教师在课前线上发布授课内容，提出预习要求，学生可根据自己的实际情况全部查看或有选择性地查看，完成课前小测。教师可根据课前小测的测验结果了解学情，制定相应的课堂教学计划。

2）课中线上线下实践内化。如图9所示，课堂教学为线下授课环节，以教师为主导学生为主体，教师引导学生解决重难点问题，组织学生进行实操和实训，并对学生操作和设计过程中出现的问题进行点评，教师对有代表性的问题进行集中点评，对个性化的问题做针对性点评。在本环节，学生既可查看线上资源，又可与教师进行面对面的互动及线上互动，充分体现了信息化课堂的优势。

3）课后线上互动与提升。课后线上部分资源如图10所示，学生可以借助线上资源实现复习巩固，学生在完成作业的前提下，可以选择提升训练题或实操测试题进一步拓展和提高PCB设计能力，实现层级提升；通过问卷调查和在线答疑互动，帮助学生反思总结学习情况，帮助教师进一步改进教学方法；教师通过在线测试和作业点评与成绩公布栏目，公开公正公平地进行学生作业评定，作业点评详细记录扣分点，使学生能够从横向和纵向两个方面了解自己的学业情况，激发学生的进取心，形成你追我赶积极向上的学习氛围；通过校企合作和参考论文栏目开拓学生视野，帮助学生树立就业目标，增强学生就业信心。

4.2.3 引入企业测评和打板

将企业实际应用的PCB可制造性测评软件（华秋DFM）引入教学，测评结果如图11所示，该软件的引入可实现对学生的PCB设计进行客观评分，更具说服力，使学生能够明确自己设计的图纸与生产实际的差距，发现问题，解决问题，引导学生更好地去学习PCB工艺相关知识和技能，对接实际的工作岗位要求，培养学生精雕细琢的工匠精神。借助国产嘉立创EDA每月累计2次免费打板的有利条件，要求学生将自己设计的PCB交付企业进行打板，在公司平台下单的过程中了解PCB制作工艺，加强PCB设计与加工能力相匹配的工程意识。

4.3 校企合作助力教师发展

与深圳市金百泽电路科技股份有限公司建立校企合作关系，创办金百泽卓越工程师班，校企联合制定人才培养方案，企业工程师和专任教师共同研讨制定专业目标和课程目标，明确校企双方在人才培养过程中的任务分工。在校内授课阶段专业教师为主企业工程师为辅，教师带领学生进入企业参观学习，通过带领学生参观展厅使学生了解行业新动态新趋势新工艺，通过带领学生参观PCB设计部、生产车间和装调车间，使学生全面认识PCB从设计到调试的全流程，同时邀请企业工程师进校园对学生进行为期3周的集中实训。企业实习阶段学生入职企业，在真实的工作环境中，学生按照企业教研院的培养计划进行学习并参加考核。教师协助工程师进行校内实训和学生企业定岗实习管理，教师的专业能力得到提升，从而促进课程及专业的进一步发展。

5 课程改革成效

“PCB设计与应用”课程改革实施了近2年，采取多种信息化举措，取得了较好的教学效果，主要表现在以下几个方面：

1）教学目标达成度高。主要体现在课程中学生学习参与度及作业完成度，班级学生的工程管理意识较强，获得实训室管理人员的好评。

2）学生满意度高。在4个学期的评教中，教师的教学评价分数名列前茅，从每个项目及整个课程的问卷调查结果来看，学生对课程内容、教学方法及个人收获发展都持积极肯定的态度。

3）竞赛成绩显著提高。近两年我校学生参加职业技能竞赛获得电子产品设计及制作赛项二等奖一项，三等奖一项；教学设计“立创号智能小车电路板设计”获得2022年职业技能大赛教师教学能力比赛广东省三等奖；教育评价改革案例“创新多元评价方式、构建与岗位接轨的课程评价体系”获学院二等奖。

4）PCB设计工程师技能证书通过率为100%。

5）学生的岗位能力得以提升。近两年来，我校电子信息工程技术专业从事PCB电路设计的学生人数比例增加，校企合作雙向满意度较高，校企合作进一步深化。

6 结论

综上所述，以“三教”改革为背景，对“PCB设计与应用”课程进行教学改革，进行了教材信息化、精品在线开放课程建设、线上线下混合式教学实施，引入企业测评软件，采取企业打板及校企合作等多种改革举措，取得了不小的成效。以课程建设为抓手深化“三教”改革，能更好地推动职业教育高质量发展。

参考文献：

[1] 赵光明.“三教”改革背景下实训课教学效果提升探索 [J].教育教学论坛，2022，576（25）：73-76.

[2] 李晓洁，李云松，李昭静.“三教”改革背景下《电子技术》教材改革探索与实践 [J].大众标准化，2020，335（24）：116-117.