基于項目化教學的 PCB電路板設計及制作課程的“進階式”考核評價探索

謝宇希 劉洪波 黃順

【摘 要】項目化教學中最重要的環(huán)節(jié)就是考核評價環(huán)節(jié)，其是檢驗項目化教學效果最為關鍵的環(huán)節(jié)之一。本文針對于PCB電路板設計及制作課程在傳統(tǒng)考核評價體系中所存在的不足，進行了該課程的項目化教學的考核評價探索。從衡陽師范學院的PCB電路板設計及制作課程的考核評價體系入手，對于不同基礎和能力的學生提出一種“進階式”的新型考核評價體系，從項目化的教學特點、考核評價內(nèi)容與考核評價方法三個方面進行論述，并說明其方案應用的實踐價值。

【關鍵詞】PCB；電路板設計；項目化教學；課程考核評價

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2018）32-0015-02

引言

考核評價環(huán)節(jié)是項目化教學所有環(huán)節(jié)中的重難點，也是評價一門學科教學成效最關鍵的環(huán)節(jié)之一。優(yōu)秀的考核評價體系具有激勵、促進、診斷和導向的教學功能。即是學生和老師共同進步的基礎，也是學院不斷提高教學質(zhì)量的保障。目前，我院正在對于《PCB電路板設計及制作》這門課程推行項目化教學的考核評價體系改革，筆者結合本課程新型考核評價體系的具體情況，對該課程的考核評價做了一系列的探索研究，希望本次研究能對其有效實施起到一定地借鑒作用。

一、本課程項目化教學的特點

傳統(tǒng)《PCB電路板設計及制作》課程教學法的特點往往是以操作技能的講解為主，而該課程項目化教學的特點是以真實的PCB電路板項目任務作為載體，將該課程按目前的實際應用情況劃分成為幾個具有代表性的項目任務實例，采用項目化的架構對教學進行優(yōu)化。在每一個項目實例中，學生根據(jù)具體的要求在規(guī)定時間內(nèi)完成項目任務。每個項目根據(jù)操作技巧的難度劃分幾個功能模塊進行訓練，每個功能模塊細分成多個子任務，每個子任務包含著相應的實踐知識點與實用操作技巧，由淺入深，從易到難。學生在完成其過程中發(fā)現(xiàn)問題，在老師的引導下解決問題、總結經(jīng)驗。在整個教學過程中，學生作為課堂的中心激發(fā)其思維，使得其自主學習能力得到了極大地提高。學生在整個學習過程當中，通過完成每個項目得到成長，體驗將理論知識付諸于實踐的成就感，能夠熟練地掌握PCB電路板設計的各方面操作技巧與實踐知識。教師通過項目化教學的方式引導學生學習相關理論知識，以項目驅(qū)動的方式指導學生進行實踐操作，大大地提高了學生的實踐自主學習能力與實踐操作能力，滿足了企業(yè)對于學生實踐能力的需求，為學生將來走向相關的工作崗位奠定了堅實的實踐基礎。

二、本課程項目化教學的考核評價體系

教學方式的改革必然導致考核評價體系的變革。本門課程傳統(tǒng)的考核方式只能考查學生對操作技巧的掌握運用情況，而對于學生綜合應用實踐能力的形成、素質(zhì)的培養(yǎng)等技能無法去有效且準確地衡量。項目化教學的考核評價體系應將能力、素質(zhì)、知識的考核評價融合于項目的完成過程之中。因此，我院目前基于項目化的教學對本門課程進行了“進階式”的考核評價探索，創(chuàng)新地根據(jù)不同應用實踐能力的學生進行了分層次的考核評價，并將該考核機制引入到了《PCB電路板設計及制作》的考核評價體系當中，以突出培養(yǎng)學生應用實踐能力為中心的考核標準。

1.建立以考核綜合應用實踐能力為目標的“進階式”考核評價體系。

改革傳統(tǒng)的考核評價模式，建立以考核綜合應用實踐能力為目標的考核評價體系。為了突出培養(yǎng)學生的應用實踐能力，充分發(fā)揮學生學習的主觀能動性，鍛煉其自主學習的能力，本課程將創(chuàng)新地進行“進階式”的考核評價體系流程的探索，將考核內(nèi)容分為若干個階段一一進行。目前考核內(nèi)容大致分為四個階段：

（1）第一階段考試設置為模電數(shù)電基本典型電路與元器件封裝識別理論考試，此階段從大一第一個學期就開始設立開放性考試，考試試題從知識點題庫中抽取，以學生利用課余時間自學為主，老師定期答疑為輔，考試滿分為100分，80分為及格線。第一階段考試通過之后才能獲得第二階段的學習和考試資格，否則下個學期繼續(xù)進行第一階段的考試，直到通過為止。設置第一階段的考試主要目的在于使學生利用課后時間提前自學模電和數(shù)電的基本典型電路并進行基本元器件封裝的識別學習，為接下來進行PCB電路板的設計進行最基本的知識儲備，并在其過程當中提升自主學習能力。

（2）第二階段考試設置為PCB電路板設計實踐考核，以PCB電路板設計為核心目的，由易到難，科學地設計多個涵蓋各個操作知識點的基礎實踐設計進行考核，將《PCB電路板設計及制作》課程構建成7個具有代表性的典型考核，如表1所示。此階段老師將會構建一個以學生為學習主體的課堂進行輔助教學，老師會在學生遇到難題時對每個電路模塊的原理進行講解，使學生能夠?qū)⑺鶎W的理論知識較好地付諸實踐。從根本的電路原理上掌握PCB電路板的設計精髓。同理，第二階段考試通過之后才能獲得第三階段的學習和考試資格，否則下個學期繼續(xù)進行第二階段的考試，直到通過為止。設置第二階段的考試主要目的在于鍛煉學生的應用實踐能力，使其將所學的抽象的理論知識具體化。每個設計項目不僅要根據(jù)每個項目電路的特點設計出原理圖，還要設計出相對應的PCB電路板，最終PCB電路板通過Altium Designer軟件平臺進行PCB的3D模擬。該階段7個應用實踐設計考核每個都必須過關，7個設計考核等級均在及格以上才視為通過。

（3）第三階段設置為PCB電路板設計及制作上機操作考試。該階段考試是由老師針對于之前第二階段所學的各個操作技巧與知識點對其進行難度上的升級，布置一個難度更高的綜合性PCB電路板設計項目，參考的學生根據(jù)所布置的PCB的設計要求在兩個小時內(nèi)設計出相應的原理圖與PCB電路板。老師最后則根據(jù)每個學生的原理圖正確性和PCB電路板設計的合理性進行評分。考試滿分為100分，60分為及格線。設置該階段考試的主要目的在于考查學生對完成項目的獨立性和自主的硬件設計能力，提高學生的項目綜合設計能力，督促學生學習的主觀能動性。同理，第三階段考試通過之后才能獲得第四階段的學習和考試資格，否則下個學期繼續(xù)進行第三階段的考試，直到通過為止。

（4）第四階段設置為PCB電路板設計及制作應用綜合考試。該階段由老師對學生進行分組測試，每一組大致由3個學生組成。設計內(nèi)容由老師按照課程設計標準指派不同的系統(tǒng)級PCB電路板設計項目，但難度保持一致性。測試時間為期兩天，測試地點設為老師指定的實驗室。每組學生必須在一天內(nèi)完成項目相應的PCB電路板的硬件設計，然后利用實驗室的PCB刻板機將電路板制作成實物并進行元器件的焊接。最后每組學生必須提交相應的設計報告與PCB實物。老師最終根據(jù)設計報告與實物作品進行PCB的完整性與功能性分析，根據(jù)所實現(xiàn)的基本功能點與擴展功能點進行計分。同樣，考試滿分為100分，60分為及格線。設置該階段考試的主要目的在于提升學生的應用實踐能力，使學生能夠親自動手制作出PCB電路板，真正使其掌握PCB電路板設計及制作的整個流程，使學生對PCB的綜合設計能力得到最終升華。

前三個階段考試為必考階段，每個學生都必須通過這三個階段的考試才能拿到本門課程的基礎學分。第四階段為選考階段，申請第四階段學習并測試通過的學生將額外獲得本門課程的進階學分，同時獲得由本學院頒發(fā)的PCB電路板設計及制作應用實踐技能合格證書，此證書將直接證明本學院對該學生此門課程所掌握的應用實踐技能的認可。學生通過本門課程的所有“進階式”考核之后，就能夠基本滿足相對應的上崗要求，有利于學生的職業(yè)發(fā)展。這對于學生畢業(yè)后從事相關行業(yè)的工作有著至關重要的作用，被認定的學生的應用實踐技能可與企業(yè)的需求直接對接。這種“進階式”的考核評價體系能夠從根本上激發(fā)學生的自主學習能力，考核結果也更能體現(xiàn)學生的真正應用實踐能力，培養(yǎng)出來的學生也更能與企業(yè)進行“無縫對接”。

三、結束語

本文針對于《PCB電路板設計及制作》課程的傳統(tǒng)考核評價模式所存在的弊端提出了一種基于項目化教學的新型“進階式”考核評價體系。從項目化的教學特點、考核評價的內(nèi)容與考核評價的方式等三個方面，簡要地論述了這門課程的新型考核評價體系的應用模式與可行性。其考核結果顯示大部分學生都能將理論知識與實踐知識緊密地結合起來，最終達到PCB設計基本技能培養(yǎng)的目的。這不僅與目前地方本科院校應用實踐教育的轉型目標相吻合，而且為專業(yè)人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)打下了良好的基礎。因此，實踐證明該課程的“進階式”考核評價體系對于應用型院校具有很好的適用性與借鑒性。

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作者簡介：謝宇希（1988-），男，湖南衡陽人，衡陽師范學院物理與電子工程學院講師，主要從事先進檢測技術與智能化儀器儀表的研究。