创新PCB教学模式在高校中的应用

【摘要】 本文从西安科技大学工程训练中心的培养目标出发，以教学改革为切入点，本着建设特色PCB实验课程的思路，对其教学模式进行了改革，提出了几种新颖的教学思路，以课内课外几种教学模式的相互搭配，提高了PCB实验课的教学质量，提升了学生对实验课的认知和理解。

【关键词】 PCB 实验课 教学模式

PCB（Printed Circuit Board），中文名称为印制电路板或印刷电路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体和电子元器件电气连接的提供者。PCB在电子元件产业中的地位是举足轻重的，其全球产值占电子元件产业全球总产值的四分之一以上，是各个电子元件细分产业中比重最大的产业。我国经过多年的努力已经成为世界第二大PCB产出国，PCB产业取得了长足进步，但至今与发达国家相比还有较大差距，未来的发展还需要我国PCB人的奋斗和努力。高校PCB实验课担当着为国家培养先进PCB工作者的重任，同时也为PCB行业的发展提供有力的理论与实践支持。

西安科技大学工程训练中心PCB实验课程是由其电工电子部承担的。PCB实验课是集理论知识与实践探索于一体的综合课程，它的目的是培养学生理论联系实际、自己动手、独立思考解决问题的能力。在其发展的几年中总结了一些教学经验，探索了一些特色教学模式，为以后的发展提供思路。

一、PCB课内教学模式改革

以往实验的课内教学模式多是“一讲一做一写”，老师讲或演示完实验步骤后、学生操作、最后书写实验报告。这样的旧模式普遍、普通，对于学生而言只是做了一次实验，很难让学生完全理解实验，吃透实验知识，也很难让学生将所学应用于实际，培养他们自己动手、独立思考解决问题的能力。所以改变旧模式探索新模式是必要的。以下两种课内模式是针对旧模式的不足而探索出的新教学模式。

1、“信息”模式

在当今，掌握即时有用的信息，利用信息为自己学习和工作服务是当代大学生应具备的能力。此模式就是让学生在没有接触实验前先通过网络、书籍及其他信息途径了解PCB，然后再进入实验室操作，着重培养学生利用信息资源查询并掌握自己所需知识的能力。

2、“个组”模式

通过信息途径了解PCB后，学生利用了解到的PCB知识，带着疑问，观看老师演示实验并听取老师对演示过程的讲解，在这过程中 “解答”疑问。

观看完演示实验后，学生以“个”为单位在规定时间内完成实验。这种实验形式确保每一名学生都能独立操作实验，学生根据之前了解的PCB理论知识以及观看演示实验所留下的印象来完成实验。这种形式不仅让学生学会用理论知识指导实际操作，也培养了学生独立动手、思考问题的能力。

规定时间结束后，老师对学生实验进行详细点评，指出不正确的实验操作方法，纠正错误的概念，强调注意事项。

随后学生以“组”为单位对实验展开研究、讨论、总结。这种实验形式是让学生通过彼此之间的交流，发现自己实验中的不足，查漏补缺，通过大家的讨论研究来解决共同遇到的难题。交流结束后每个人再去完善自己的实验。这样一来能非常有效地加深学生对实验的理解，加强对知识的掌握。

二、创新PCB课外教学模式

除PCB课内模式转变外，一种新的PCB课外模式也被应用于教学中，这种模式简单概括为：PCB与其他学科之间的交叉。这种模式有助于学生对不同学科知识之间的掌握、融汇贯通，开阔学生眼界，丰富知识结构，让学生对知识的运用能够更加灵活，更加实用。

1、“互助教学”模式

这种模式是将两个独立实验学科联系起来，让一门实验课所学知识延伸到下一实验课中使用或者一门实验课的结果可以作为下门实验开始的前提。

西安科技大学工程训练中心的PCB教研室经过几年的探索，认真总结，首先提出并应用这种特色教学模式。比如电工电子实验课和PCB实验课就是这种“互助教学”模式的典型。学生在PCB实验中完成一块单面板，又将这块电路板作为电工电子实验课的基础材料，在其电路板上面焊接、粘贴电子元器件，最终让电路板变成一个“活生生”会运行的电路系统。

这种教学模式不仅让学生感到新颖而且能激发学生动手做实验的兴趣，学生在一个实验中完成的不再仅是一个实验结果，一份实验报告，而是能够服务于其他实验并对其他实验起到关键作用的“实验果实”。

2、“实验群”模式

这种模式其实是“互助教学”模式的延伸，它可以用图1来解释：A实验的结果可以在B实验中应用，B实验结果又可以用在C实验中，而C实验的结果又可以给A实验提供导向。

“实验群”模式在PCB实验课的应用也是有成熟案例的：PCB实验课做出的电路板可以在电工电子实验课中应用，制作成机器人实验课中符合机器人运行的电路系统，根据这种电路系统的不同要求再在PCB实验室做出满足要求的电路板。

这样一环扣一环的模式让三个本身独立的实验屹然变成产了一个实验集群，不仅丰富了每一单个实验内容，而且让三个实验所涵盖的知识紧密联系在一起，彼此互通。可见，“实验群”模式的效果要远大于独立实验，对学生知识层面的提升也是独立实验所无法达到的。

三、模式的整合

PCB实验教学模式的改革就是将这几种创新模式有效地整合为一套独有的教学模式体系，以课内课外模式的相互搭配来展开实验教学，从而真正从实验内容、实验过程、实验方法进行改革，告别了以往枯燥的教学模式，开辟了特色教学的新篇章。

四、结论

本文总结了西安科技大学工程训练中心PCB实验课经过几年的教学经验积累、探索出的新教学模式体系，其中包括了教学内容、教学过程、教学手段的改革。“全方位”提高了PCB实验课的教学质量。在今后更长的时间里，要不断深入实验教学模式的改革，不断探索出结合实际的教学方法和手段，为PCB教学的发展提供更新的思路，为培养学生实现素质教育做出贡献。

【参考文献】

[1] 曾峰、巩海洪、曾波：印刷电路板（PCB）设计与制作[M].电子工业出版社，2005.

[2] 曹丙霞、赵艳华：Protel 99SE原理图与PCB设计[M].电子工业出版社，2007.

[3] 李云江：机器人概论[M].机械工业出版社，2011.

[4] 任峰亚：流媒体技术在教学中的应用[J].西安科技大学学报，2004，24（3）.

[5] 包敬海：PCB电路设计课程改革中的探索[J].中国现代教育装备，2009（13）.

[6] 余波、沈介娥：基于工作工程的《PCB设计与制作》课程开发[J].科技信息，2012（1）.

[7] 朱震华：电工电子实验教学改革初探[J].实验科学与技术，2007，6（1）.

[8] 师新民：基于WEB的大学英语辅助教学系统研究[J].西安科技大学学报，2006，26（3）.

[9] 高喜才、窦娟、解盘石等：西部矿业工程力学教学与实验示范平台构建[J].西安科技大学学报，2008，28（2）.

[10] 刘宏增、黄靖远：虚拟设计[M].机械工业出版社，1999.

[11] 董桂田：工程训练[M].科学技术出版社，2003.