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摘要：本文介绍了1+x证书制度下，《PCB设计制作》课程的教材建设，提出了建设的目标、思路与具体方案，并以温度测试电路项目部分教材的编写为例，进行了具体的探讨，对提升该课程的教学质量有一定的参考意义。
关键词：1+x证书 印制电路板 项目需求分析
一、引言
2019年，教育部、国家发展改革委等部门联合印发了《关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案》，“学历证书+若干职业技能等级证书”（简称1+X证书）制度试点工作正式啟动。1+x证书，“1”为学历证书，“X”为专业相关职业等级证书[1]。前者反映学校对人才培养的整体质量，后者是学生职业技能水平的体现，是学生职业生涯初始所需的基本素质和能力。该制度的建立，是我国职业教育的重要创新，一改以前职业教育是减缩版本科学历教育的问题，对职业技能人才的培养和评价进行了重大的改革。自该方案发布实施后到2021年3月，先后颁布了四批职业技能等级证书标准，对上百种职业技能进行规范化管理和考核，提升职业人才的培养质量，在广大人民群众中引起巨大的反响。然在已经公布的四批证书标准中，暂未包含与印制电路板PCB设计相关课程的标准。本文以全国电子专业人才考试PCB设计应用工程师证书要求为雏形，结合数字广播电视技术专业的特点，分析PCB设计制作课程在1+X证书制度下教材建设的基本思路[2]。
PCB设计制作课程是数字广播电视技术专业的职业核心课，该课程以电路分析、数字电路、模拟电路等课程为先导。传统的PCB设计制作课程教材主要有以下问题。教材按照知识的逻辑顺序进行编写，而不是按照实际项目的逻辑顺序，这样容易造成学生无法对整个工作过程形成完整的认识，知识点零碎割裂，工作以后，对一个完整的产品开发过程较为生疏，难以将所学的知识综合考虑，难以熟练地运用所学的知识进行独立地解决问题。同时，未融入职业技能证书考试的考试内容，造成学生在考证时又需要单独进行培训，效率不高。为此，进行PCB设计制作课程的教材建设改革很有必要。
二、教材建设
1 课程目标
通过本课程的学习，旨在让学生掌握电路原理图绘制、原理图库器件的绘制与管理、印制电路板的布局、布线、封装库的绘制与管理，使学生熟悉印制电路板制作的全流程，掌握印制电路板布局布线的经验，能完成较为完整的数字模拟混合电路的印制电路板。从而为培养学生电子产品设计与制作，进行嵌入式设计开发的技能打下基础。同时掌握PCB设计应用工程师职业考试所需知识和技能操作，为考取职业资格证打好基础。
2设计思路
教材编写需要以职业技能为导向，以项目教学为基础，体现完整的工作过程。贯穿工学结合的思想，将理论充分融入每一个项目中，以应用为目的，体现知识技能与动手机能有机融合，注重学生提取、分析信息，解决问题和创新能力的培养。融合 1+X 证书要求，课证融通[3]，教材编写的需要综合性思路，将离散的知识点进行糅合，培养学生的综合能力，实践动手能力、团队协作能力和独立解决问题的能力。
构建课程之初，需在企事业单位进行充分调研，行业专家、一线工作者、骨干教师等进行共同探讨，分析X证书的各项标准，提炼核心职业能力需求，从而确定典型的工作任务、动作能力，项目载体，使课程与工作内容，与职业证书的内容彼此交融，你中有我我中有你。
3 具体方案
根据PCB设计应用工程师考试要求，依据岗位工作过程，采用项目驱动的方式，将全书由简到难，分为五个项目。每个项目由若干任务组成，知识点穿插在各个任务中。教材由项目任务书，项目需求分析，项目实施，项目评价与反思几部分组成。其中，项目需求分析采用学生先进行学习，再由教师总结的翻转模式。项目实施中每一个任务最后提炼出涉及的知识要点，便于学生归纳总结，掌握知识概念。下面以电子测温计项目设计为例，来说明教材各部分在教学中的运用。
基于1+X证书要求，我们对PCB设计应用工程师考试内容进行分析，考核内容包含PCB基础知识、原理图绘制、原理图元件库制作、报表文件生成和原理图输出、印刷电路板设计系统、印制电路板布局布线、PCB元件封装库制作等主要内容。因此，设计项目需要对接该证书考核要求，培养职业能力。教材从项目任务书，项目需求分析，项目实施，项目评价与反思等几方面进行编写。
1）项目任务书：该项目需设计一款电子温度计系统，可以测量各种场所的温度的变化情况。其性能要求是可测量范围为-20℃至60℃，高60℃，该系统可报警。
2）项目需求分析：该项目首先需要掌握温度测试电路的基本工作原理。在此阶段，学生分为若干小组，根据教师提供的图文资料，芯片数据手册等，通过课堂教学、网络讨论等形式，进行原理的学习，信息的提取。在自主学习的基础上，教师再于课堂上引导学生学习AD590集成温度传感器、反相比例放大电路、比较器以及LED报警电路等电路的原理。此阶段的学习有意设置为学生先自主学习，再课堂教学的翻转模式，便于培养学生独立学习，自我提取信息的能力。
3 ）项目实施
首先，小组成员在弄懂基本电路元器件原理之后，进行研究讨论，形成设计原理构成框图。在此框图基础上，还要设计相应的外围电路，设计各个元件的电气参数。
其次，利用multisim软件进行电路的仿真，运用参数扫描选择器件参数，随后模拟电路在各种情况下的性能，便于调节参数。接下来需绘制原理图元件库及原理图。绘制原理图时要注意网络标号与字符的区别，注意总线与电气连线的区别，避免看似相连实则断开的错误。
再次， PCB元件封装库制作，在绘制PCB元件封装库时，一定要注意，需利用游标卡尺测量真实器件尺寸、焊盘距离等再进行绘制，让学生形成图与实物一一对应的关系，避免绘图靠猜想的错误观点。印制电路板布局布线是此项目的难点与重点，该部分需要学生掌握很多版图设计的技巧以及一些基本的电磁兼容的知识，所以该部分需要循序渐进，教师讲授与上网查询资料相结合，经验传授与实际设计相结合。
最后，进行装配与调试。在电路板投板到厂商并制作完成后，教师讲授焊接和装配的技巧，学生将对应的元件安装到相应的位置，一定注意管脚的顺序，然后进行焊接，焊接完成之后，先进行全局检查焊接是否有虚焊等问题，最终进行分步调试和整体联调。
4）项目评价与反思 该部分内容主要由学生先将整个项目的流程进行回顾，然后对其中的每个环节的经验和教训进行记录，该部分对提高学生的职业能力有很大帮助。同时采用教师打分，小组互评，小组答辩等方式进行多样化评价。
4教学资源库建设
教学资源库应该包括电子教案、授课PPT，职业资格证书习题库等基本组成部分。除此之外，还可将软件的使用，PCB布局布线的注意事项，焊接的方法等制作成微课单元，便于学生随时随地轻松愉快地自主学习。可采用图片、动画、视频等各种形式，做好翻转课堂的准备，在项目需求分析，项目实施等环节中，学生都可利用这些教学资源进行预习，复习，反复揣摩重难点等，便于提高学习的效率。此外，还可以将每届学生的作品保存下来，便于学生直接学习学长的经验。同时可以将常用的数据手册，芯片公司等网址提供给学生，学生可以时刻关注业界的新动态，新技术，拓宽视野，能更好地提升自我。
结束语
本文基于1+x证书制度，进行课证融合的PCB设计制作课程的教材建设探讨，提出了教材建设的思路与具体方法，以温度测试电路为例，具体讲解了教材几部分内容的实施方案。课程资源库建设融合了翻转课堂思想，便于培养学生自主进行学习。但由于到目前为止仍未公布相关的证书标准，故此思路还需要根据需要不断变化调整，以求达到更好的教学效果。
参考文献：
[1] 许燕燕.李红波.周笑非.我国1+X证书制度研究综述 [J]. 广西教育，2021（3）： 35-37.
[2] 符保龙.蒙飚.“1+X”证书制度下高职电子信息类专业人才培养模式的改革与实践[J].柳州职业技术学院学报.2020 （2）：72-76
[3] 汤泽军. 1+X 证书制度下职业院校电子类专业课证融通的改革探索[J]. 长沙航空职业技术学院学报，2020.Vol.20（2）： 45-50.
关键词：1+x证书 印制电路板 项目需求分析
一、引言
2019年，教育部、国家发展改革委等部门联合印发了《关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案》，“学历证书+若干职业技能等级证书”（简称1+X证书）制度试点工作正式啟动。1+x证书，“1”为学历证书，“X”为专业相关职业等级证书[1]。前者反映学校对人才培养的整体质量，后者是学生职业技能水平的体现，是学生职业生涯初始所需的基本素质和能力。该制度的建立，是我国职业教育的重要创新，一改以前职业教育是减缩版本科学历教育的问题，对职业技能人才的培养和评价进行了重大的改革。自该方案发布实施后到2021年3月，先后颁布了四批职业技能等级证书标准，对上百种职业技能进行规范化管理和考核，提升职业人才的培养质量，在广大人民群众中引起巨大的反响。然在已经公布的四批证书标准中，暂未包含与印制电路板PCB设计相关课程的标准。本文以全国电子专业人才考试PCB设计应用工程师证书要求为雏形，结合数字广播电视技术专业的特点，分析PCB设计制作课程在1+X证书制度下教材建设的基本思路[2]。
PCB设计制作课程是数字广播电视技术专业的职业核心课，该课程以电路分析、数字电路、模拟电路等课程为先导。传统的PCB设计制作课程教材主要有以下问题。教材按照知识的逻辑顺序进行编写，而不是按照实际项目的逻辑顺序，这样容易造成学生无法对整个工作过程形成完整的认识，知识点零碎割裂，工作以后，对一个完整的产品开发过程较为生疏，难以将所学的知识综合考虑，难以熟练地运用所学的知识进行独立地解决问题。同时，未融入职业技能证书考试的考试内容，造成学生在考证时又需要单独进行培训，效率不高。为此，进行PCB设计制作课程的教材建设改革很有必要。
二、教材建设
1 课程目标
通过本课程的学习，旨在让学生掌握电路原理图绘制、原理图库器件的绘制与管理、印制电路板的布局、布线、封装库的绘制与管理，使学生熟悉印制电路板制作的全流程，掌握印制电路板布局布线的经验，能完成较为完整的数字模拟混合电路的印制电路板。从而为培养学生电子产品设计与制作，进行嵌入式设计开发的技能打下基础。同时掌握PCB设计应用工程师职业考试所需知识和技能操作，为考取职业资格证打好基础。
2设计思路
教材编写需要以职业技能为导向，以项目教学为基础，体现完整的工作过程。贯穿工学结合的思想，将理论充分融入每一个项目中，以应用为目的，体现知识技能与动手机能有机融合，注重学生提取、分析信息，解决问题和创新能力的培养。融合 1+X 证书要求，课证融通[3]，教材编写的需要综合性思路，将离散的知识点进行糅合，培养学生的综合能力，实践动手能力、团队协作能力和独立解决问题的能力。
构建课程之初，需在企事业单位进行充分调研，行业专家、一线工作者、骨干教师等进行共同探讨，分析X证书的各项标准，提炼核心职业能力需求，从而确定典型的工作任务、动作能力，项目载体，使课程与工作内容，与职业证书的内容彼此交融，你中有我我中有你。
3 具体方案
根据PCB设计应用工程师考试要求，依据岗位工作过程，采用项目驱动的方式，将全书由简到难，分为五个项目。每个项目由若干任务组成，知识点穿插在各个任务中。教材由项目任务书，项目需求分析，项目实施，项目评价与反思几部分组成。其中，项目需求分析采用学生先进行学习，再由教师总结的翻转模式。项目实施中每一个任务最后提炼出涉及的知识要点，便于学生归纳总结，掌握知识概念。下面以电子测温计项目设计为例，来说明教材各部分在教学中的运用。
基于1+X证书要求，我们对PCB设计应用工程师考试内容进行分析，考核内容包含PCB基础知识、原理图绘制、原理图元件库制作、报表文件生成和原理图输出、印刷电路板设计系统、印制电路板布局布线、PCB元件封装库制作等主要内容。因此，设计项目需要对接该证书考核要求，培养职业能力。教材从项目任务书，项目需求分析，项目实施，项目评价与反思等几方面进行编写。
1）项目任务书：该项目需设计一款电子温度计系统，可以测量各种场所的温度的变化情况。其性能要求是可测量范围为-20℃至60℃，高60℃，该系统可报警。
2）项目需求分析：该项目首先需要掌握温度测试电路的基本工作原理。在此阶段，学生分为若干小组，根据教师提供的图文资料，芯片数据手册等，通过课堂教学、网络讨论等形式，进行原理的学习，信息的提取。在自主学习的基础上，教师再于课堂上引导学生学习AD590集成温度传感器、反相比例放大电路、比较器以及LED报警电路等电路的原理。此阶段的学习有意设置为学生先自主学习，再课堂教学的翻转模式，便于培养学生独立学习，自我提取信息的能力。
3 ）项目实施
首先，小组成员在弄懂基本电路元器件原理之后，进行研究讨论，形成设计原理构成框图。在此框图基础上，还要设计相应的外围电路，设计各个元件的电气参数。
其次，利用multisim软件进行电路的仿真，运用参数扫描选择器件参数，随后模拟电路在各种情况下的性能，便于调节参数。接下来需绘制原理图元件库及原理图。绘制原理图时要注意网络标号与字符的区别，注意总线与电气连线的区别，避免看似相连实则断开的错误。
再次， PCB元件封装库制作，在绘制PCB元件封装库时，一定要注意，需利用游标卡尺测量真实器件尺寸、焊盘距离等再进行绘制，让学生形成图与实物一一对应的关系，避免绘图靠猜想的错误观点。印制电路板布局布线是此项目的难点与重点，该部分需要学生掌握很多版图设计的技巧以及一些基本的电磁兼容的知识，所以该部分需要循序渐进，教师讲授与上网查询资料相结合，经验传授与实际设计相结合。
最后，进行装配与调试。在电路板投板到厂商并制作完成后，教师讲授焊接和装配的技巧，学生将对应的元件安装到相应的位置，一定注意管脚的顺序，然后进行焊接，焊接完成之后，先进行全局检查焊接是否有虚焊等问题，最终进行分步调试和整体联调。
4）项目评价与反思 该部分内容主要由学生先将整个项目的流程进行回顾，然后对其中的每个环节的经验和教训进行记录，该部分对提高学生的职业能力有很大帮助。同时采用教师打分，小组互评，小组答辩等方式进行多样化评价。
4教学资源库建设
教学资源库应该包括电子教案、授课PPT，职业资格证书习题库等基本组成部分。除此之外，还可将软件的使用，PCB布局布线的注意事项，焊接的方法等制作成微课单元，便于学生随时随地轻松愉快地自主学习。可采用图片、动画、视频等各种形式，做好翻转课堂的准备，在项目需求分析，项目实施等环节中，学生都可利用这些教学资源进行预习，复习，反复揣摩重难点等，便于提高学习的效率。此外，还可以将每届学生的作品保存下来，便于学生直接学习学长的经验。同时可以将常用的数据手册，芯片公司等网址提供给学生，学生可以时刻关注业界的新动态，新技术，拓宽视野，能更好地提升自我。
结束语
本文基于1+x证书制度，进行课证融合的PCB设计制作课程的教材建设探讨，提出了教材建设的思路与具体方法，以温度测试电路为例，具体讲解了教材几部分内容的实施方案。课程资源库建设融合了翻转课堂思想，便于培养学生自主进行学习。但由于到目前为止仍未公布相关的证书标准，故此思路还需要根据需要不断变化调整，以求达到更好的教学效果。
参考文献：
[1] 许燕燕.李红波.周笑非.我国1+X证书制度研究综述 [J]. 广西教育，2021（3）： 35-37.
[2] 符保龙.蒙飚.“1+X”证书制度下高职电子信息类专业人才培养模式的改革与实践[J].柳州职业技术学院学报.2020 （2）：72-76
[3] 汤泽军. 1+X 证书制度下职业院校电子类专业课证融通的改革探索[J]. 长沙航空职业技术学院学报，2020.Vol.20（2）： 45-50.