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【摘要】介绍我校电子CAD课程在教学内容、教学方法、教学手段与教学管理等方面进行的改革情况。
【关键词】电子CAD 电路绘图与制作 就业定位 任务驱动 职业资格考核
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2009)03(a)-0234-02
电子CAD课程是应用电子技术专业的必修职业基础课。通过多年的实践,我校对本课程在教学内容、教学手段与方法不断进行探索改革,逐步把此课程建设成为提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力的综合化课程,并且以此为中心,成为串起整个专业的核心基础课程,取得了较好的教学效果。对提高整个专业的教学质量,起到带头作用。
1 明确岗位定位,认识课程重要性
系部安排教师到企业和人才市场进行人才需求调查,了解到电子类企业人才需求情况,重点对涉及到绘图与制板、电路装配与调试的岗位需求进行调查;在几届毕业生反馈信息中,了解到在校生必须学好的几门课程中就包括电子CAD课程。具体的岗位职责如下:
(1)协助工程师做好产品的各项测试实验;
(2)协助工程师完成产品SCH的绘图;
(3)协助工程师完成产品的PCB LAYOUT 工作;
(4)协助工程师做好产品文档工作,如原材料清单、产品规格书等;
(5)上级交办的其它工作。
必须掌握的技能如下:
(1)使用以下软件中一种或多种进行电子绘图:POWERPCB,POWERLOGIC,PROTEL,ORCAD等;
(2)熟悉电子元器件的型号识别、外形封装、在电路中实现功能和检测方法;
(3)看懂电路原理图,能根据功能进行电路分析、设置检测点,列出BOM清单;
(4)了解线路板生产的流程工艺;
(5)强烈的求知欲、责任心和敬业精神,优秀的团队精神和沟通协调能力;
(6)学习能力、适应能力强;工作勤奋、积极进取、吃苦耐劳、服从工作调配;
(7)有1-2年PCB LAYOUT经验,电子技术专业,大专以上学历;
了解到以上信息后,机电工程系组织召开了电子类专业委员会会议,企业委员认为:社会需要有把设计者的设计转化为图纸,进而转化为产品或进行开发的中高级人才,符合高职高专业人才培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的定位。会议后,把加强电子CAD课程教学提上议事日程,成立课程改革小组,启动精品课程建设。把毕业生就业岗位之一定位于电子绘图员。并把学生培养成不仅有一技之长,能胜任此岗位,而且有职业迁移能力,拓展就业领域的人才作为最终目标。
2 进行教学反思,确定改革的必要性
软件教学容易陷入教学形式单一,教学内容单一,考核方式单一,学生无积极性、无法有效考核、学习效果差、不能真正结合实际等弊端。我们在前期的教学安排上只有两个周的实习课,学生从认识软件到学会使用全在机房进行,教学方式单一,学生接受知识比较被动,只知道把图画出来,但图画得对不对,元件封装符不符合实际,能不能够把电路的功能实施出来,并不清楚。可以说布线完成的是一张废图,无任何意义。部分同学识图的能力差,不善于分析电路原理,对元件没有印象,因此看到一个新图之后,往往无从下手;存在部分学生拷贝别人作业的情况,这样不能真正反映学生的学习情况。在后续的课程中又没有经常使用,慢慢把软件的操作功能都忘记了,经过一届学生,教师观察效果,发现学生在进行毕业设计和工作过程中,学生还是感到不能熟练操作软件。
课题组教师一直试图找到行之有效教学方式,在06年暑期参加全国高职高专骨干教师培训的时候,有机会到清华大学的电子技术训练中心去参观,学习到先进的教学理念,即要求学生自己绘制电路图之后再制作成电子产品,从而激发学生的学习兴趣,全面培养学生的能力,这种教学方式更适合高职学生的实际情况,符合国家关于高职高专人才培养目标,也符合社会对人才的需求。
06年9月课题组对《电子CAD》的教学方式进行了改革,调整教学安排,一改单一的、呆板的教学模式,从全方面训练学生,调动学生的积极性,采用“任务驱动、学练结合”的形式,让学生带着任务在学中做,在做中学,以点带面,全面提高。彻底改变“电子专业学生不会检测常用电子元件,不会分析电路,不会使用电铬铁”的尴尬局面,锻炼了学生的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力,提高了毕业生的质量。一个学期下来,学生的作品就是最好的说明。并且,在07年,引进职业资格证书考核,让学生真正掌握被社会承认的一技之长。
3 认真构思实施过程的可行性
首先,改变其在教学体系中的定位。(1)在进行人才培养方案修订进对其进行重新定位,使其扮演提高学生兴趣、锻炼实践动手能力、促进理论教学的重要角色。先修课程为电路基础,串联起模拟电子技术和数字电子技术。(2)将课程名改成《电路绘图与制作》,增加其内涵。(3)为符合学习规律,将2周的集中实习改成理论实践一体化课程,学时保持不变。学生反映,对开设满一学期的课程记忆比只有2周的实习的印象更深。为保证任务的完整性,实施过程中灵活安排上课时间。
其次,整合授课内容,精心组织教学。调整后的课程是一门综合化的课程,不是单一的绘图,而是培养全面的能力,恰好这种能力都是为绘图服务,使绘图更顺利、更正确。将学生分成若干个小组,在老师的指导下完成从元件购买到电路的调试的整个过程。整合内容,即进行任务式和基于工作过程的教学模式探索,实施的过程是“教、学、做”一体,使教学方式多样化、教学场所多样化,采用信息技术,合理安排教学过程。教师在多媒体教师讲解软件的基础操作和电路原理,学生在机房练习软件的基本使用,在实验室进行元件的测试与电路板的制作、焊接与装配。这样即锻炼全班同学的电子元件的市场意识,又锻炼学生团结协作的精神。另外,在后续的课程设计过程中持续使用protel软件进行绘图和制板,毕业设计要求学生利用软件完成毕业设计。教学安排如表1:
教学内容分为六个任务,任务一是软件入门介绍,任务六是软件操作汇总,任务二至任务五是四个具体的任务,要求从元件到电路板的制作全部完成,流程一致,但是按照由浅入深,由简到繁,层次递进行;把知识点分散到任务中去,每一个任务都有不同的侧重点;反复强化,训练能力目标明确;项目内容结合声、光、电等外在形式,容易激发学生兴趣;使得考核方法简化。具体任务介绍如下:
任务一:软件介绍及环境设置。概括介绍软件的基本情况,引导学生初步认识软件功能、操作环境、绘图流程,为后续的学习打下基础。安排4学时,其中理论2学时,上机练习2学时。
任务二:多谐振荡器的制作。这个任务涵盖了整个制作流程,特点是比较简单有趣,但又具有一定的难度,学生要真正完成好任务必须付出努力。共安排12学时,其中理论4学时,讲授元件测试方法及电路原理2学时,绘图方法讲解2学时,理论完成后立即安排实践,共8学时,内容包括上机绘图2学时,在电子实验室进行电路制作6学时。
任务三:声控灯的制作。整个流程与任务二相同,不仅知识点增加,而且有其独特之处。认识新元件、在绘图时加入原理图元件绘制内容,装配工艺较复杂,测试方法有难度。总学时14,其中理论4学时,实践10学时。
任务四:机器猫的制作。项目完成后,机器猫能够被声控、磁控、光控,融合了较多的传感元件、电机的知识,开阔了学生视野,挖掘学生的主动学习的能力,调动了全体学生的学习积极性,并使教学生动起来。教学效果大大改善。安排总学时14,其中理论4学时,实践10学时。
任务五:功率放大板的制作。本项目的教学重点在于加强识图能力和元件认识能力、要求自己绘制并管理元件封装、电路完成之后的测试方法。安排总学时12,其中理论4学时,实践8学时。
任务六:层次电路图绘制及技巧汇总。本任务是在学生已经对整个软件的操作很熟悉的情况下进行的,是对全体学生学习的知识点的查漏补缺,答疑解惑,也是对软件使用的再次提高,总学时4,理论学时4。
第三,进行精品课程建设。包括教师队伍建设,实习基地建设、实习实训场所建设、课程文件资料建设等内容,使得教学更具科学性、更完善、实践性。
第四,结合劳动部、工业和信息化部的绘图员考校标准,进行考证,通过率达到80%。根据ORCAD在韩国,台湾公司相当的普遍的实际情况,介绍ORCAD或POWERPCB。要求学生“熟Protel而会其他”,增加学生的就业能力和择业能力。考证之前有“职业资格考证培训”,强化proetl软件的使用和其他软件的介绍与练习。让学生有一个基础,在进入企业和求职时做到心中有数。考证培训安排如表2:
4 总结效果
学生掌握了一定的计算机操作技能、专业英语词汇的阅读和翻译能力、电子元件市场行情、电子元件的识别和检测能力、电路功能的分析能力、电路制板能力、电路焊接能力、电路检修调试能力;培养了良好的职业素质。教学目标见表3:
5 教学体会与发展的方向
课程改革过程中遇到了很多困难,但是在学院、教务处和本系的支持下,教学正慢慢走向成熟,也积累了越来越多的经验。我们深深体会到:一体化课程对教师的要求大大提高,迫切需要教师向“双师”转型。为了达到教学目标,课程组的教师经常进行绘图和制作技巧交流,组织进行电子线路原理和仪器使用的培训,我们还利用暑期,安排多名教师到合作办学的现代化企业进行技能培训,参与生产实践。我们认为这种改革是顺应社会发展要求,符合学生学习规律,与相同院校、相同专业课程的教学模式相比具有一定的先进性和实效性。当然,其中也存在许多不到位的地方,今后,要促进教师能力进一步提高,实训设施进一步完善,为把学生培养成高素质技能型专业人才做出贡献。
参考文献
[1] 论素质教育与课程改革.游铭钧.浙江教育出版社.
[2] 高等职业技术教学质量保证的研究与实践.吴宏岳.中国高教研究.2003.8.
【关键词】电子CAD 电路绘图与制作 就业定位 任务驱动 职业资格考核
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2009)03(a)-0234-02
电子CAD课程是应用电子技术专业的必修职业基础课。通过多年的实践,我校对本课程在教学内容、教学手段与方法不断进行探索改革,逐步把此课程建设成为提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力的综合化课程,并且以此为中心,成为串起整个专业的核心基础课程,取得了较好的教学效果。对提高整个专业的教学质量,起到带头作用。
1 明确岗位定位,认识课程重要性
系部安排教师到企业和人才市场进行人才需求调查,了解到电子类企业人才需求情况,重点对涉及到绘图与制板、电路装配与调试的岗位需求进行调查;在几届毕业生反馈信息中,了解到在校生必须学好的几门课程中就包括电子CAD课程。具体的岗位职责如下:
(1)协助工程师做好产品的各项测试实验;
(2)协助工程师完成产品SCH的绘图;
(3)协助工程师完成产品的PCB LAYOUT 工作;
(4)协助工程师做好产品文档工作,如原材料清单、产品规格书等;
(5)上级交办的其它工作。
必须掌握的技能如下:
(1)使用以下软件中一种或多种进行电子绘图:POWERPCB,POWERLOGIC,PROTEL,ORCAD等;
(2)熟悉电子元器件的型号识别、外形封装、在电路中实现功能和检测方法;
(3)看懂电路原理图,能根据功能进行电路分析、设置检测点,列出BOM清单;
(4)了解线路板生产的流程工艺;
(5)强烈的求知欲、责任心和敬业精神,优秀的团队精神和沟通协调能力;
(6)学习能力、适应能力强;工作勤奋、积极进取、吃苦耐劳、服从工作调配;
(7)有1-2年PCB LAYOUT经验,电子技术专业,大专以上学历;
了解到以上信息后,机电工程系组织召开了电子类专业委员会会议,企业委员认为:社会需要有把设计者的设计转化为图纸,进而转化为产品或进行开发的中高级人才,符合高职高专业人才培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的定位。会议后,把加强电子CAD课程教学提上议事日程,成立课程改革小组,启动精品课程建设。把毕业生就业岗位之一定位于电子绘图员。并把学生培养成不仅有一技之长,能胜任此岗位,而且有职业迁移能力,拓展就业领域的人才作为最终目标。
2 进行教学反思,确定改革的必要性
软件教学容易陷入教学形式单一,教学内容单一,考核方式单一,学生无积极性、无法有效考核、学习效果差、不能真正结合实际等弊端。我们在前期的教学安排上只有两个周的实习课,学生从认识软件到学会使用全在机房进行,教学方式单一,学生接受知识比较被动,只知道把图画出来,但图画得对不对,元件封装符不符合实际,能不能够把电路的功能实施出来,并不清楚。可以说布线完成的是一张废图,无任何意义。部分同学识图的能力差,不善于分析电路原理,对元件没有印象,因此看到一个新图之后,往往无从下手;存在部分学生拷贝别人作业的情况,这样不能真正反映学生的学习情况。在后续的课程中又没有经常使用,慢慢把软件的操作功能都忘记了,经过一届学生,教师观察效果,发现学生在进行毕业设计和工作过程中,学生还是感到不能熟练操作软件。
课题组教师一直试图找到行之有效教学方式,在06年暑期参加全国高职高专骨干教师培训的时候,有机会到清华大学的电子技术训练中心去参观,学习到先进的教学理念,即要求学生自己绘制电路图之后再制作成电子产品,从而激发学生的学习兴趣,全面培养学生的能力,这种教学方式更适合高职学生的实际情况,符合国家关于高职高专人才培养目标,也符合社会对人才的需求。
06年9月课题组对《电子CAD》的教学方式进行了改革,调整教学安排,一改单一的、呆板的教学模式,从全方面训练学生,调动学生的积极性,采用“任务驱动、学练结合”的形式,让学生带着任务在学中做,在做中学,以点带面,全面提高。彻底改变“电子专业学生不会检测常用电子元件,不会分析电路,不会使用电铬铁”的尴尬局面,锻炼了学生的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力,提高了毕业生的质量。一个学期下来,学生的作品就是最好的说明。并且,在07年,引进职业资格证书考核,让学生真正掌握被社会承认的一技之长。
3 认真构思实施过程的可行性
首先,改变其在教学体系中的定位。(1)在进行人才培养方案修订进对其进行重新定位,使其扮演提高学生兴趣、锻炼实践动手能力、促进理论教学的重要角色。先修课程为电路基础,串联起模拟电子技术和数字电子技术。(2)将课程名改成《电路绘图与制作》,增加其内涵。(3)为符合学习规律,将2周的集中实习改成理论实践一体化课程,学时保持不变。学生反映,对开设满一学期的课程记忆比只有2周的实习的印象更深。为保证任务的完整性,实施过程中灵活安排上课时间。
其次,整合授课内容,精心组织教学。调整后的课程是一门综合化的课程,不是单一的绘图,而是培养全面的能力,恰好这种能力都是为绘图服务,使绘图更顺利、更正确。将学生分成若干个小组,在老师的指导下完成从元件购买到电路的调试的整个过程。整合内容,即进行任务式和基于工作过程的教学模式探索,实施的过程是“教、学、做”一体,使教学方式多样化、教学场所多样化,采用信息技术,合理安排教学过程。教师在多媒体教师讲解软件的基础操作和电路原理,学生在机房练习软件的基本使用,在实验室进行元件的测试与电路板的制作、焊接与装配。这样即锻炼全班同学的电子元件的市场意识,又锻炼学生团结协作的精神。另外,在后续的课程设计过程中持续使用protel软件进行绘图和制板,毕业设计要求学生利用软件完成毕业设计。教学安排如表1:
教学内容分为六个任务,任务一是软件入门介绍,任务六是软件操作汇总,任务二至任务五是四个具体的任务,要求从元件到电路板的制作全部完成,流程一致,但是按照由浅入深,由简到繁,层次递进行;把知识点分散到任务中去,每一个任务都有不同的侧重点;反复强化,训练能力目标明确;项目内容结合声、光、电等外在形式,容易激发学生兴趣;使得考核方法简化。具体任务介绍如下:
任务一:软件介绍及环境设置。概括介绍软件的基本情况,引导学生初步认识软件功能、操作环境、绘图流程,为后续的学习打下基础。安排4学时,其中理论2学时,上机练习2学时。
任务二:多谐振荡器的制作。这个任务涵盖了整个制作流程,特点是比较简单有趣,但又具有一定的难度,学生要真正完成好任务必须付出努力。共安排12学时,其中理论4学时,讲授元件测试方法及电路原理2学时,绘图方法讲解2学时,理论完成后立即安排实践,共8学时,内容包括上机绘图2学时,在电子实验室进行电路制作6学时。
任务三:声控灯的制作。整个流程与任务二相同,不仅知识点增加,而且有其独特之处。认识新元件、在绘图时加入原理图元件绘制内容,装配工艺较复杂,测试方法有难度。总学时14,其中理论4学时,实践10学时。
任务四:机器猫的制作。项目完成后,机器猫能够被声控、磁控、光控,融合了较多的传感元件、电机的知识,开阔了学生视野,挖掘学生的主动学习的能力,调动了全体学生的学习积极性,并使教学生动起来。教学效果大大改善。安排总学时14,其中理论4学时,实践10学时。
任务五:功率放大板的制作。本项目的教学重点在于加强识图能力和元件认识能力、要求自己绘制并管理元件封装、电路完成之后的测试方法。安排总学时12,其中理论4学时,实践8学时。
任务六:层次电路图绘制及技巧汇总。本任务是在学生已经对整个软件的操作很熟悉的情况下进行的,是对全体学生学习的知识点的查漏补缺,答疑解惑,也是对软件使用的再次提高,总学时4,理论学时4。
第三,进行精品课程建设。包括教师队伍建设,实习基地建设、实习实训场所建设、课程文件资料建设等内容,使得教学更具科学性、更完善、实践性。
第四,结合劳动部、工业和信息化部的绘图员考校标准,进行考证,通过率达到80%。根据ORCAD在韩国,台湾公司相当的普遍的实际情况,介绍ORCAD或POWERPCB。要求学生“熟Protel而会其他”,增加学生的就业能力和择业能力。考证之前有“职业资格考证培训”,强化proetl软件的使用和其他软件的介绍与练习。让学生有一个基础,在进入企业和求职时做到心中有数。考证培训安排如表2:
4 总结效果
学生掌握了一定的计算机操作技能、专业英语词汇的阅读和翻译能力、电子元件市场行情、电子元件的识别和检测能力、电路功能的分析能力、电路制板能力、电路焊接能力、电路检修调试能力;培养了良好的职业素质。教学目标见表3:
5 教学体会与发展的方向
课程改革过程中遇到了很多困难,但是在学院、教务处和本系的支持下,教学正慢慢走向成熟,也积累了越来越多的经验。我们深深体会到:一体化课程对教师的要求大大提高,迫切需要教师向“双师”转型。为了达到教学目标,课程组的教师经常进行绘图和制作技巧交流,组织进行电子线路原理和仪器使用的培训,我们还利用暑期,安排多名教师到合作办学的现代化企业进行技能培训,参与生产实践。我们认为这种改革是顺应社会发展要求,符合学生学习规律,与相同院校、相同专业课程的教学模式相比具有一定的先进性和实效性。当然,其中也存在许多不到位的地方,今后,要促进教师能力进一步提高,实训设施进一步完善,为把学生培养成高素质技能型专业人才做出贡献。
参考文献
[1] 论素质教育与课程改革.游铭钧.浙江教育出版社.
[2] 高等职业技术教学质量保证的研究与实践.吴宏岳.中国高教研究.2003.8.