基于國家教學資源庫的PCB 設計與制作課程混合教學模式研究

楊玲玲

（武漢軟件工程職業(yè)學院，湖北 武漢 430205）

0 引 言

國家高等職業(yè)院校專業(yè)教學資源庫建設是我國特有的職業(yè)院校共享資源建設模式。該項目自2010年設立以來，很好地促進了高職院校的專業(yè)教學改革，并提高了職業(yè)教育的教學質量。PCB課程的教學資源庫是2016年新入庫的“職業(yè)教育微電子技術專業(yè)教學資源庫”項目。隨著資源庫的建設與完備，勢必有效推動PCB設計與制作課程的教學改革。本文旨在以國家教學資源庫平臺為基礎，在教學設計、教學實踐以及教學效果分析等方面探究在線式學習與課堂教學有效融合的混合教學模式。

1 PCB設計與制作課程教學現(xiàn)狀分析

“PCB設計與制作”作為高職電子類專業(yè)的核心課程之一，對電子類學生了解電子線路板相關知識與規(guī)范、掌握電子產品設計技能、獲取相應職業(yè)資格證書、奠定電子信息行業(yè)從業(yè)人員的基本素質有著重要作用[1]。該門課程本身實踐性強，目前多采用機房理實一體的教學環(huán)境，教師邊演示學生邊操作的教學方法。雖然教學效果較其他課程有所提高，但仍存在弊端。第一，課堂需占用接近一半的時間進行原理講解和操作演示，雖保證絕大部分同學明白操作原理，但實踐練習時間不充裕，且同學在操作過程中遇到的問題具有多樣性，教師很難在課堂為每一位同學解惑。第二，課程從原理圖的繪制到PCB的繪制，系統(tǒng)性較強且前后關聯(lián)緊密，前期能勉強跟上學習進度的同學將隨著課程的深入和問題的積累，中后期會逐漸落后甚至放棄。第三，目前教學以課堂教學為主，教學形式和學生的考核方式較單一。第四，注重軟件應用的講解而忽視更重要的電路應用與制作能力的培養(yǎng)，同時缺少對學生主動性的激發(fā)，約束了學生的思維能力和創(chuàng)新精神。第五，考核模式單一，不能完全有效地考察學生對本門課程的掌握情況。

2 PCB課程國家教學資源庫現(xiàn)狀

武漢軟件工程職業(yè)學院參與PCB版圖課程的國家教學資源庫建設工作，課程構建定位明確，功能完善，圍繞人才培養(yǎng)目標將各種教學資源包括文字、圖像、動畫、視頻以及電子產品PCB設計案例等進行整合和建設。該課程學習平臺的建設主要包括以下幾方面內容：學習內容、互動論壇、課堂筆記、學習心得、學習成果、考核測驗、實訓任務以及我的成績等，如圖1所示。教學平臺的功能包括課堂教學、互動討論、學員管理、簽到、實訓任務、成績管理、批閱試卷以及教學統(tǒng)計等。

資源庫中課程內容框架包括PCB概述、原理圖及元件庫繪制、PCB及封裝庫繪制和PCB實戰(zhàn)等主要知識點，共計131個微課教學資源，非常適用于學生課前自學，同時增加了印制電路板手工制作的工藝過程，擴充學生知識面的同時，提高了學生的實戰(zhàn)技能。有興趣的同學完全可以根據(jù)課程指導手工制作自己繪制的印制電路板。

3 基于資源庫的PCB設計與制作課程混合教學模式探索

圖1 國家教學資源庫PCB版圖設計資源平臺學習平臺

混合教學模式，目前通常指的是網(wǎng)絡線上線下的混合，是傳統(tǒng)教學與網(wǎng)絡教學優(yōu)勢互補的一種教學模式[2-3]。基于混合教學理念，依托國家PCB資源庫綜合平臺，采用任務驅動教學法，以具體PCB操作任務為載體進行混合教學設計。資源庫中多以微課的形式進行線上教學，學生可以根據(jù)自己的薄弱點進行有目的、有針對性的課前學習，使得線下課堂將會更專注于操作項目電路原理的思考與PCB的結合。基于資源庫的混合教學實現(xiàn)了教師的差異化教學和學生的自主式學習。針對具體的教學活動，它具體分為課前、課中以及課后3個環(huán)節(jié)。

（1）課前環(huán)節(jié)。課前教師利用網(wǎng)絡平臺發(fā)布學習內容和目標，學生可以使用個人電腦或手機客戶端登錄微知庫資源平臺進行課前學習。同時，學生提前在自己的電腦上安裝Altium Designer軟件，便可以突破時空局限，隨時進行實踐性學習，在此基礎上完成課前測試，參與線上討論。此外，教師可以利用任何時間登錄客戶端與學生交流，參與學生的學習、交流過程，指導和啟發(fā)學生學習PCB繪圖、建庫時遇到的各種問題，并基于學生課前的學習情況調整線下課堂的教學內容。

（2）上課環(huán)節(jié)。課上教學環(huán)境為信息化教學機房，教師可以通過資源庫平臺的“簽到”功能生成考勤二維碼，然后系統(tǒng)可以在規(guī)定時間內生成當堂課程的考勤表。教學內容可以分為前節(jié)回顧、任務講解、任務操作以及總結提升幾個環(huán)節(jié)。可以針對課前預習中學生出現(xiàn)的突出問題進行集中講解并演示，學生當堂提交本節(jié)課程的操作任務并上傳電子檔作業(yè)，教師課后對每位同學的作業(yè)進行細致評價與單獨的線上交流輔導。

（3）課后交流環(huán)節(jié)。學生仍然可以通過資源庫平臺與教師進行交流，并隨時參與線上討論，完成課后拓展任務。教師可以通過平臺獲得學生線上學習時間、作業(yè)完成情況以及線上討論次數(shù)等數(shù)據(jù)。

此外，混合教學設計需要建立和健全注重課程過程的混合教學評價機制。混合教學模式下考核將從兩個方面進行多維度評價機制。學習態(tài)度考核主要從學習資料進入和瀏覽、線上課程的學習進度、線上作業(yè)完成情況以及在線時長等方面進行綜合考量，反映的是學生課前的自學能力和學生的學習主動性。學習任務考核主要包括課堂實踐情況、課堂作業(yè)和期末測試，反映的是學生對PCB課程各部分知識點的綜合掌握和應用能力。

4 基于資源庫的PCB課程混合教學模式改革效果

在進行PCB教學資源庫建設時，學院針對微電子17級PCB課程進行混合教學模式初探，改革初顯成效。

（1）學習主動性明顯提高。通過引入資源庫混合教學模式，微課的線上學習模式提高了學生的興趣，同時學生根據(jù)自身情況按需選擇學習內容，查漏補缺，大大提高了學生的學習主動性[4]。

（2）學習氛圍好轉。通過引入資源庫中的信息化教學手段，學生的注意力明顯集中，課堂學習氛圍濃厚，學生能自發(fā)分組討論。

（3）學習效果顯著。實踐證明，結合資源庫混合模式教學的班級在學習成績和學習深度上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)單一課堂教學模式。

同時，在混合教學模式下學習的過程中，教師和學生有更多的機會和平臺進行交流，大大促進了師生之間的溝通，不僅能實現(xiàn)課程個性化和個體化教學，而且能進一步提高學生的學習興趣，有助于提高學生的職業(yè)素養(yǎng)。

5 結 論

混合教學模式是現(xiàn)代教育技術發(fā)展的必然趨勢。基于國家資源庫的PCB設計與制作課程混合教學模式，更好地整合課程教學資源，促進了學生自主性學習與教師授課學習的統(tǒng)一。