智能電子產(chǎn)品設計與制作課程教學(xué)探討論文
智能電子產(chǎn)品設計與制作課程教學(xué)探討論文
摘要:智能電子產(chǎn)品設計與制作是高職電子專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)核心課程。課程內容設置和教學(xué)方法是實(shí)現課程目標的關(guān)鍵。通過(guò)分析電子電路輔助設計工作崗位的特點(diǎn),提出在教學(xué)內容設置方面,典型工作任務(wù)選取時(shí),要兼顧知識的完備性,重視學(xué)生能力培養;教學(xué)方法方面,既要落實(shí)基于工作過(guò)程系統化的“六步驟”教學(xué)法,又強化知識和邏輯的主線(xiàn),并重視技能拓展和創(chuàng )新教育。
關(guān)鍵詞:課程內容設置;教學(xué)方法;能力
培養智能電子產(chǎn)品設計與制作是高職電子專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)核心課程。該課程一般開(kāi)設在高職第三年級,是一門(mén)綜合性較強的課程,通過(guò)對該課程的學(xué)習,既是對前期所學(xué)知識技能的鞏固,又是學(xué)生綜合能力提升的一個(gè)重要過(guò)程,為學(xué)生畢業(yè)后從事電子電路輔助設計工作崗位工作,起著(zhù)重要支撐作用[1]。人才培養的核心是課程,課程的核心是課程內容的設置,同時(shí),課程教學(xué)方法是實(shí)現課程目標的關(guān)鍵。所以,課程內容設置與教學(xué)方法是課程研究的重點(diǎn)。姜大源教授的“工作過(guò)程系統化課程開(kāi)發(fā)”方法,在許多高職院校的多個(gè)專(zhuān)業(yè),多門(mén)課程中廣泛應用[2-4]。然而,在智能電子產(chǎn)品設計與制作課程開(kāi)發(fā)中,不能簡(jiǎn)單套用,盲目選擇幾個(gè)實(shí)訓項目,生搬硬套。由于現代電子技術(shù)日新月異,電子產(chǎn)品復雜多樣,需要結合電子專(zhuān)業(yè)自身特色和行業(yè)實(shí)情,選擇課程內容、設計教學(xué)過(guò)程。
一、教學(xué)內容設置
(一)明確課程目標
課程內容的設置是以課程目標為依據,課程目標又由本專(zhuān)業(yè)的人才培養目標推演而來(lái)。通過(guò)對電子專(zhuān)業(yè)“電子電路輔助設計崗位”和“電子產(chǎn)品維修、維護崗位”分析,確定了如下幾方面的目標。(1)能力目標:能夠設計具備智能控制功能的簡(jiǎn)單電路;能夠處理電子電路故障;能夠書(shū)寫(xiě)產(chǎn)品設計與維護文檔;具備初步的創(chuàng )新設計能力。(2)知識目標:掌握智能電子產(chǎn)品的設計方法;掌握智能控制程序設計方法;靈活應用電子線(xiàn)路設計軟件,并設計PCB版圖。(3)素質(zhì)目標:培養學(xué)生嚴肅認真的工作態(tài)度;培養學(xué)生的團隊合作精神;培養學(xué)生注重細節、安全、質(zhì)量以及效率的意識;培養學(xué)生具有良好的職業(yè)道德素養。
(二)把握工作崗位特點(diǎn)
智能電子產(chǎn)品設計與制作強調“設計”,同時(shí)又離不開(kāi)“制作”,面向的對象是智能電子產(chǎn)品,F實(shí)世界中能稱(chēng)為“智能電子產(chǎn)品”的對象有成千上萬(wàn)種,生產(chǎn)各類(lèi)智能電子產(chǎn)品的企業(yè)也成百上千。并且,電子產(chǎn)品代工現象較為突出,即生產(chǎn)與設計企業(yè)分離,作為代工生產(chǎn)的電子企業(yè)往往根據訂單的不同,而生產(chǎn)的產(chǎn)品差異較大。所以,在選擇典型工作任務(wù)的過(guò)程中,只能抽象出其中的共性,重點(diǎn)在相關(guān)能力培養上,不能期望復制完全一樣的工作任務(wù)到教學(xué)場(chǎng)景中。電子電路輔助設計崗位、電子產(chǎn)品維修、維護崗位,在企業(yè)中所做具體工作差異也較大,但從總體上看,具備了電子產(chǎn)品的設計與制作能力,也就能很好勝任維護、維修工作,所以,本課程重點(diǎn)在智能電子產(chǎn)品的“設計”與“制作”上。從“設計”角度分析,高職學(xué)生所能勝任的智能電子產(chǎn)品設計,主要是一些具有簡(jiǎn)單信息處理和邏輯控制功能的自動(dòng)控制電路,其架構是以單片機為邏輯控制、信息處理中心,加上前端的傳感器采集信息,后續的執行機構完成相應動(dòng)作,一般所用控制理論較為簡(jiǎn)單。從“制作”角度分析,工廠(chǎng)的大規模生產(chǎn),分工細化,每個(gè)崗位只做一個(gè)環(huán)節的簡(jiǎn)單操作,并不適合本課程的教學(xué),工廠(chǎng)中的生產(chǎn)在“電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與管理”課程中學(xué)習。本課程中的制作,主要是將“設計”變?yōu)楝F實(shí)產(chǎn)品的一種手段,是研發(fā)人員在實(shí)驗階段,樣機制作的過(guò)程。制作中包含電路調試,調試階段又需要前期設計階段的理論知識作為支撐,所以設計中的相關(guān)知識顯得尤為重要。設計階段所涉及的知識面較為廣泛,雖然大部分內容在前期的工業(yè)信號檢測、單片機技術(shù)等課程中已經(jīng)學(xué)習,但本課程中需要綜合應用各項技能。例如,實(shí)現測溫顯示功能,有多種方案可選擇,需要根據實(shí)際應用場(chǎng)景,產(chǎn)品成本、性能需求,比較各種方案的優(yōu)劣,選擇最合適的方案。另外,還需要完善設計過(guò)程中的各類(lèi)技術(shù)文檔、資料。制作階段相對簡(jiǎn)單,模式固定,操作直觀(guān),主要是熟練前期課程中的基本技能。
(三)兼顧知識完備性,強調能力培養
智能電子產(chǎn)品設計與制作的難點(diǎn)在設計,設計的難點(diǎn)在于面對種類(lèi)繁多的新產(chǎn)品,需要用到較多的理論基礎和電路知識。甚至,有些知識需要臨時(shí)補充,再學(xué)習。所以,對學(xué)生知識結構的全面性和自學(xué)能力提出了更高的要求。然而,自學(xué)能力又是以扎實(shí)的基礎知識為前提,因而在教學(xué)內容設計中,選擇典型工作任務(wù)時(shí),必須兼顧知識完備性,盡量將常見(jiàn)、典型電路類(lèi)型考慮其中。能力包括專(zhuān)業(yè)能力、方法能力和社會(huì )能力。專(zhuān)業(yè)能力需要具體的專(zhuān)業(yè)技能作為支撐,比如會(huì )用AltiumDesigner等計算機輔助設計軟件繪制電路原理圖、PCB圖,會(huì )用C語(yǔ)言編寫(xiě)單片機程序;方法能力是解決問(wèn)題,完成項目的一套方法體系,是在完成每個(gè)工作任務(wù)的過(guò)程中逐漸總結、積累形成的能力。社會(huì )能力既是個(gè)人綜合素質(zhì)的體現,其也能在完成項目的過(guò)程中,通過(guò)自我發(fā)現,同學(xué)之間相互幫助,老師提點(diǎn)等途徑得到培養和提高。這三種能力在完成典型工作任務(wù)的過(guò)程中,都要經(jīng)歷逐步形成和不斷提高的過(guò)程。能力相對知識有更廣泛的適用性和持續的有效性。在完成每個(gè)工作任務(wù)的過(guò)程中,需要強化這幾方面能力的培養。
二、教學(xué)方法探討
無(wú)論多么優(yōu)秀的課程設計,最終都需要學(xué)生和教師在教學(xué)過(guò)程中執行、落實(shí)。學(xué)生是教學(xué)的主體,教師要善于組織、積極引導,激勵學(xué)生的學(xué)習熱情,激發(fā)學(xué)生能力的發(fā)揮,需要重視以下幾方面的問(wèn)題。
(一)落實(shí)“六步驟”
根據工作過(guò)程系統化的方法,典型工作任務(wù)的完成,需要經(jīng)歷“資訊、決策、計劃、實(shí)施、檢查、評價(jià)”六個(gè)步驟[5]。資訊階段是讓學(xué)生了解工作任務(wù),搜集相關(guān)資料、信息。這一階段往往出現兩種不良現象,一是老師為了節省時(shí)間,直接提供較為全面的資料給學(xué)生使用,導致學(xué)生缺乏中間過(guò)程的體驗和進(jìn)步;二是將搜集資料的任務(wù)作為課外作業(yè)布置,導致上課時(shí),并不能得到預期的效果。所以,這一個(gè)階段還是應該在課堂上完成,前期老師要演示搜集資料的方法。例如,使用搜索引擎搜索,怎樣選擇關(guān)鍵詞;學(xué)術(shù)期刊數據庫怎樣使用;所選資料怎樣整理歸類(lèi)都是教學(xué)內容。決策階段需要以小組的形式開(kāi)展,綜合前期搜集的資料、項目任務(wù)和相關(guān)基礎知識,提出完成任務(wù)、解決問(wèn)題的合理方案。這一階段是整個(gè)工作的難點(diǎn),需要給學(xué)生較多的鼓勵和引導。另外,教師要及時(shí)了解各組工作情況,對于大多數同學(xué)欠缺的知識要引導學(xué)生學(xué)習或者集中分析、示范講解。最后,學(xué)生的方案選擇還得適應學(xué)校實(shí)驗條件,因為后續工作的開(kāi)展,需要有相應的器件和耗材配套。計劃階段是為后續的實(shí)施服務(wù),這一階段需要學(xué)生具備一定的文檔處理能力,事務(wù)安排能力,是社會(huì )能力得到提升的重要途徑。實(shí)施階段主要是在確定好方案的前提下,按照計劃,制作硬件電路,編寫(xiě)軟件程序,最后調試成功,完成項目所要求基本功能。這一階段為專(zhuān)業(yè)能力的鞏固、提高提供了重要保障,需要學(xué)生通過(guò)多個(gè)項目的反復,不斷進(jìn)步檢查與評價(jià)階段,首先學(xué)生要自己檢查完成項目情況,發(fā)現問(wèn)題,及時(shí)補充完善。其次,是教師對每組完成情況的檢查,檢查內容除電路作品本身外,還包括相關(guān)技術(shù)文檔、資料。評價(jià),需要有小組之間的互評和教師評價(jià)。在實(shí)際操作中,小組互評,按照傳統發(fā)放評價(jià)表的方式,過(guò)程復雜,結果統計繁瑣,可以借助表決器和網(wǎng)絡(luò )操作平臺等手段,提高評價(jià)、統計效率。教師評價(jià),并不是在最后才做出,而是從學(xué)生開(kāi)始項目的第一個(gè)階段就跟蹤、評價(jià),為簡(jiǎn)化這一過(guò)程的繁瑣工作,也可以借助專(zhuān)用計算軟件輔助完成。以上六步驟的完成,一般是以小組為單位,分工協(xié)作,通常采用3人一組的方式。3人在各個(gè)階段的分工方式可以由教師提出參考方案,后續由其內部逐漸修正、完善。在實(shí)際中,存在一組中個(gè)別同學(xué)空閑,項目參與度不高的情況,需要教師在各個(gè)階段監督,并給出正確評價(jià),及時(shí)得到修正。
(二)提煉知識、邏輯主線(xiàn)
智能電子產(chǎn)品設計與制作課程雖然涉及的知識內容較多,但仍然能找到每個(gè)項目的關(guān)鍵知識、邏輯主線(xiàn)。任何智能電子產(chǎn)品都離不開(kāi)能量供給和信號傳輸通路兩條主線(xiàn)。所以,能量供給的方式和信號傳輸、變化的過(guò)程就是貫穿所有工作任務(wù)的關(guān)鍵。另外,結構上,“傳感器+控制器+執行機構”的結構模式也幾乎涵蓋了所有智能控制電路的特點(diǎn),所以,每個(gè)項目,都有意識地引導學(xué)生從這兩個(gè)方面去認識、比較,真正做到以點(diǎn)帶面,舉一反三,強化學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力和方法能力。
(三)重視技能拓展與創(chuàng )新教育
電子行業(yè)面對的產(chǎn)品種類(lèi)繁多,更新?lián)Q代周期短,涉及相關(guān)知識面寬。這些特點(diǎn)決定了學(xué)生將來(lái)的工作任務(wù),不是課堂典型工作任務(wù)的簡(jiǎn)單重復,而要根據實(shí)際要求變化、改造。在教學(xué)中,需要學(xué)生完成每一個(gè)典型工作任務(wù)后,一方面要思考其中用到的知識、技能還可以用在哪些場(chǎng)景,另一方面要對比完成同樣功能的多種手段各有什么優(yōu)劣。通過(guò)這些手段,建立知識、技能的網(wǎng)絡(luò ),達到拓展技能的目的。面對新問(wèn)題、新任務(wù)時(shí),能快速從訓練過(guò)的工作任務(wù)中,找到相似處,在已經(jīng)具備的方法能力基礎上,快速提出合理的解決方案。創(chuàng )新教育是高職教育的重要組成部分,智能電子產(chǎn)品設計與制作課程特別適合與創(chuàng )新教育結合。電子技術(shù)的不斷發(fā)展,正是由生產(chǎn)、生活中不斷的技術(shù)需求所推動(dòng)。善于發(fā)現生產(chǎn)、生活中的困難,并提取問(wèn)題,設計新的智能電子產(chǎn)品解決問(wèn)題,培養創(chuàng )新型人才是該課程的重要目標。在完成每個(gè)典型工作任務(wù)的過(guò)程中,引導各小組開(kāi)展頭腦風(fēng)暴等活動(dòng),提出與工作任務(wù)相關(guān)的案例,在評價(jià)中給予適當的加分,鼓勵、提高學(xué)生的技術(shù)創(chuàng )新和技能創(chuàng )新能力。
作者:冉涌 單位:重慶三峽職業(yè)學(xué)院
參考文獻:
。1]教育部職業(yè)教育與成人教育司.高等職業(yè)學(xué)校專(zhuān)業(yè)教學(xué)標準──電子信息大類(lèi)[M].中央廣播電視大學(xué)出版社,2012(11).
。2]黃文星.對“工作過(guò)程系統化”課程開(kāi)發(fā)的理性思考———高職應用英語(yǔ)課程開(kāi)發(fā)例析[J].深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2015:76-79.
。3]耿杏.論工作過(guò)程系統化課程體系與微觀(guān)課程開(kāi)發(fā)與建設[J].當代職業(yè)教育,2016(04):32-36.
。4]彭前.基于工作過(guò)程系統化社會(huì )體育指導與管理專(zhuān)業(yè)課程開(kāi)發(fā)探索與實(shí)踐[J].廣州體育學(xué)院學(xué)報,2015:114-117.
。5]姜大源.論高職教育工作過(guò)程系統化課程開(kāi)發(fā)[J].徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2010(03):7-9.
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