赛教融合的《电子产品设计与制作》课程教学改革与实施*

吴年祥，陈小林

（安徽国防科技职业学院，安徽 六安237001）

赛教融合的《电子产品设计与制作》课程教学改革与实施*

吴年祥，陈小林

（安徽国防科技职业学院，安徽 六安237001）

堪称职业教育奥林匹克的职业院校技能大赛成功举办,促进了职业院校教育教学改革，加强了学生实践能力和职业基本技能，提高了职业教育教学的质量。本文通过分析“电子产品设计与制作”职业技能竞赛大纲与能力目标为导向，结合当前的教学实际，提出了电子产品设计与制作课程教学过程中存在的问题，并对课程实施“教、学、做”一体化、内容项目化教学模式等进行的改革与探索,效果明显。

职业技能竞赛；电子产品设计与制作；教学做一体；项目化

前言

自2008年举办首次全国职业院校技能大赛以来，各种职业技能大赛定期举办，形成了“普通教育有高考，职业教育有大赛”一种职业教育发展的风向标，“学生个个参与、教师人人辅导、校校举办比赛”的局面。“以赛促学，以赛促教，以赛促改”已成为发展职业教育，完善培养技能型人才的长效机制[1]。而职业技能大赛依据职业标准，与市场前沿需求相呼应来设立竞赛内容，衬托专业核心能力，提供人才培养方向。与此同时，随着我国高等职业教育的发展，社会高等职业教育教学的质量要求也随之提高，这些就要求我们对现有教育教学课程设置、教学模式、教学方法等进行改革，以便更好的来适应行业发展的趋势和社会岗位需求的复合型高技能专门人才。而在历年的职业院校技能大赛“电子产品设计与制作”项目能力素质要求中，电子产品设计与制作综合一体化课程的开发都发挥着极其重要的作用，本文以近几年安徽国防科技职业学院应用电子技术专业学生参加全国、安徽省职业院校技能大赛“电子产品设计与制作”、“机器人技术应用”项目技能竞赛以及大学生电子设计竞赛中取得的成绩和经验，对电子产品设计与制作综合一体化课程的教学改革进行探索与实施。

1 电子产品设计与制作技能竞赛对电子产品设计与制作一体化课程的要求与能力目标

通过近几年的电子产品设计与制作技能竞赛项目来看，其竞赛的内容都是按照社会需求，行业发展趋势、岗位综合能力培养由局部电路到整体电路设计，由简单的电子产品到复杂的电力电子产品设计，由浅到深层次的设计等设置。目标在于检验参赛选手模拟真实的工作环境与条件下实现对电子产品在规定设计方案（规定的电路原理图与结构技术要求）下的工程设计能力、工艺能力和职业综合素养。

此类竞赛内容要求学生掌握常用电子产品设计制作工具（电路仿真工具、绘图工具、测试工具、电路装配工具等）的应用、电子产品的软硬件调试能力（硬件电源问题、电路开路问题、元器件接反等问题，软件诊断错误、确定错误、解决错误以及静态调试和动态调试等能力）、电子产品的辅助设计能力（使用仿真软件Keil-C51，Proteus，Multisim,Max+ plusII,QuartusII等软件辅助设计能力）、电子产品的加工方法和工艺的操作技能（THT—Through Hole Technology工 艺 基 板 与SMT—Surface Mount Technology工艺基板的PCB设计过程、工艺要求以及装配工艺、AUTOCAD结构设计技术能力）、电子仪器仪表的使用（万用表、直流稳压电源、示波器、信号发生器、频率计、扫频仪等）、现场分析与处理问题的能力、团队协作和创新能力、安全文明生产、环保等意识，引导我们关注电子行业新技术的发展趋势与技术应用方向，指导和推动电子信息类专业开展面向现代化的课程与教学改革，加快电子信息类专业高素质技能型人才的培养，适应国家产业结构调整和产业发展对电子技术人才的需求，增强高端技能型专门人才的就业竞争力[2]。

因此启发笔者开发一门符合行业发展趋势、适应电子类大赛综合素质要求培训的电子产品设计与制作综合一体化课程提供了思路。以设计整个电子产品制作为载体，采用以任务驱动为中心，以职业技能大赛促就业为导向的项目化教学模式。

2 电子产品设计与制作课程教学中存在的问题

2.1 理论与实践融合不明显

当前，很多职业院校电子产品设计与制作课程仍然采取先课堂理论教学，然后再去实验实训室参加实践活动的传统式教学方法。由于相当一大部分高职学生理论课的兴趣不够，学习自觉性差，加上有时候理论与实践时间间隔过长，因此学生不能有效的将之前所学的部分理论知识在实验实训当中来得到验证，对实践的内容走马观花、浅尝辄止，从而在实践学习的积极性上也受到挫伤。若整个教学活动这样终而复始，将影响职业教育的质量。

2.2 课程项目设计单一，整体结构欠佳

一个成熟的电子产品是要经过技术指标来确定总体、子电路方案的论证，元器件的选择与参数确定，软件设计与编程，电路仿真调试，结构设计与PCB设计，PCB加工，电路装配与调试，质量检测，工艺文件等过程。而电子产品设计与制作是一个综合类的课程，局部过程的设计不能满足工作岗位与就业市场需要。应将专业基础课和部分专业等课程有机结合在一起，使学生有电子产品的整体概念，全面掌握电子产品的分析能力，以此提高学生对集成电路和单片机综合应用能力和创新能力。因为每门课不是独立存在的而是电子产品体系的一部分。若课程具有系统性、实用性和针对性，在比赛中的参赛选手面对新设备和新内容，就不会感到陌生，参赛效果会好些。

2.3 课程师资队伍不够合理，学生实践不足

在大多数职业院校教师队伍中，年龄结构、学科结构等不够合理，且相当一部分理论教师较多，实践老师少，即使具备所谓的双师素质，实际上，在专业综合实践能力、理论与实践相融合能力、新课程实施等方面是瓶颈。与此同时，在教学过程中教师讲课太多，学生实践操作太少，也导致学生们的团队合作意识方面欠缺，因此教学过程中的职业性、实践性和开放性。

3 电子产品设计与制作课程教学改革方法

每年举办的“电子产品设计与制作”职业技能赛项都是一个典型的电子产品设计，它模拟真实的工作环境与条件下要求参赛选手十几个小时内完成规定的电子产品局部电路或整体电路及元器件的选择性设计、PCB设计，并在指定专业制板厂加工选手设计好的电路板上进行硬件的装配、焊接和调试，软件的调试，相关技术文档撰写等。这些要求选手拥有扎实的专业综合实力和灵巧的应变能力以及沟通能力与团队协作精神等，才能在比赛中发挥出色。因此，将技能大赛融合到电子产品设计与制作综合一体化项目教学中，使学生得到系统性的培训，对职业教育质量有很大的促进作用。

3.1 理论与实践相结合，“教、学、做”一体教学模式

电子产品设计与制作综合一体化教程是将《模电电路》、《数字逻辑电路》、《电子CAD》、《传感检测技术》、《单片机技术与应用》有机的结合在一起，使学生进行课程系统化学习。此课程采用双教师教学，所有教学过程均在改建后的电子工艺创新实训室、单片机技术应用实训室完成。设备配置有电子仪器仪表、电子产品设计制作工具、多媒体、计算机及其相关仿真软件等。主要以职业技能大赛促就业为导向，采用“教、学、做”一体化教学模式。以学生自主设计为主，教师指导为辅，抽签决定分组、设计题目的原则完成电子产品（可调直流稳压电源、音频功率放大器、多功能电子钟、智能避障小车、超声波测距仪等八个真实电子产品）的设计。具体过程分为6个环节。

第一环节：教学工作的准备，检查实验室相关硬、软件是否正常运行，实验实训时安全知识与规范的讲解。

第二环节：布置项目任务，即让学生明确学习的目标与任务。利用现实生活当中一个故事、一件实物等引出任务，并对已完成的电子产品样品效果展示激发学生兴趣，引起学生的注意，提出要解决的问题。

第三环节：制定项目计划，即明晰完成项目的操作步骤、工作进度以及项目所涉及的知识点。教师以简单，够用为原则通过多媒体讲解所涉及项目的专业知识点。学生利用现有的资源查找相关专业资料，再思考与讨论后运用所掌握的专业知识、技能等来确立完成项目的总体方案和步骤。通过小组自主制订一套或二套解决方案，使学生对完成项目的操作步骤和注意事项做到胸有成竹[3]。

第四环节：方案实施，即让学生以小组为单位完成自己的工作任务，在实践中吸收知识、强化技能、提高能力，加强团队合作意识环节。这一过程既是方案实施又是方案验证，是学生获得新知识、新方法、新技能来完成项目方案各方面问题的过程。

第五环节：考核评价，即先通过小组互评，再进行内容、过程、产品调试效果、安全生产、职业素养等综合考核。

第六环节：总结反馈阶段，即通过对项目训练所实施的情况进行总结和评价，使学生能挖掘优点，查缺补漏，灵活地应用新知识、新方法、新技能解决同类问题，不断完善自我，提升专业技能水平。

3.2 以职业技能竞赛为导向的项目化教学设计

课程理实一体化的项目以技能竞赛赛项为导向，重点培养学生对整个电子产品的总体设计过程意识，对专业知识的掌握与巩固。结合“电子产品设计与制作”竞赛项目中综合素质要求，项目设计如表1所示。

表1 电子产品设计与制作项目表

以项目中“超声波测距仪的设计与制作”为例，简单阐述课程项目任务分解的过程。

任务一：目标与任务。了解生活当中超声波测距仪的应用，样品演示提出实现方法，学生收集信息、查阅资料、抽签决定3人左右为一组。以小组为单位根据超声波测距仪设计技术参数要求制定工作计划表和总体方案，选择最佳总体方案，优化子电路设计。

任务二：过程与实施。根据超声波测距仪设计选择的最优方案，进行元器件选择与参数确定、软件设计与编程、电路的仿真调试、结构设计与PCB设计、依据小组成员的PCB图在SMT与PCB实训室完成PCB加工、整机装配与调试、电路性能指标的检测、工艺技术文件的编写等完成超声波测距仪产品设计。

任务三：答辩与总结。以小组为单位，将制作完成的超声波测距仪产品演示与技术指标对比分析产生误差的原因，汇报总体设计思路以及工作过程出现的难题与解决方法，每个小组成员总结项目设计所承担任务的收获与不足之处。老师根据平时出勤情况，过程考核，系统整体功能是否协调、系统设计文档、各方面的分项功能（如超声波测试距离、精度、显示、时间）、整体功能创新与特色综合来进行考核。

4 小结

学校通过近几年的教学等改革，以“电子产品设计与制作”职业技能竞赛促就业为导向的电子产品设计与制作综合一体化教学改革实践证明，成效较明显，应用电子技术专业的学生在2009年安徽省职业院校技能大赛电子产品设计与制作竞赛、2011年至2013年安徽省大学生电子设计竞赛、2011年和2013年全国大学生电子设计竞赛、2011年至2013年安徽省职业院校技能大赛机器人技术应用竞赛中都取得了很好的成绩，尤其是2013年全国职业院校技能大赛“机器人技术应用”赛项中获得了全国一等奖的好成绩，学生技能水平既得到了一次良好的锻炼机会，又得到了进一步的提高。进行赛教融合理实一体、项目化教学模式的改革，为全面提高高等职业教育教学质量，为社会培养社会需求的高端技能型专门人才贡献力量。

注释及参考文献：

[1]陈炳和．技能大赛对高职人才培养的价值研究[J]．中国职业技术教育，2008(9):36-37．

[2]“2012年全国职业院校技能大赛”高职组-赛项规程[EB/OL]．http://www．chinaskills．org/news-nr．asp?anclassid= 106&nclassid=451&id=2062．(2012-4-28)

[3]瞿才新，刘华．“双教合一”教学模式的探索与实践[J],教育与职业，2011(3):104．

Teaching Reform and Implementation of Integrated Contest and Education Electronic Products Design and ManufactureCurriculum

WU Nian-Xiang，CHEN Xiao-Lin
（Anhui National Defense Vocational College,Liuan,Anhui 237011）

The successful host of called vocational Olympics for vocational skills contest among vocational

colleges has promoted vocational education teaching reform,strengthened students'practical ability,the professional basic skills,and improved the quality of vocational education teaching.In this article,through the analysis of vocational skills competition outline of"electronic products design and manufacture",ability-orientation as guidance,together with the current teaching practice,the existing problems are proposed in the teaching process of electronic products design and production.The integration of“teaching,learning and practice"in the curriculum implementation,and the teaching mode of content project are reformed and explored,which shows the obvious effect.

occupation skills contest；electronic product design and production；integrated method of teaching and doing；project

G712

A

1673-1891（2015）01-0154-03

2014-10-15

安徽省省级质量工程特色专业（项目编号：20101685）；安徽国防科技职业学院校级骨干教师教科研项目。

吴年祥（1984-）,男,安徽安庆人，在职硕士,实验师，研究方向:智能检测与控制技术,实验实训指导与实验室管理。