時間:2023-06-21 09:14:30
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電子產(chǎn)品的開發(fā)離不開企業(yè)這個實體,開發(fā)項目管理理念需要結(jié)合企業(yè)的自身實際情況,如企業(yè)的行政組織架構(gòu),開發(fā)項目團隊的組織架構(gòu)等來制定最適合企業(yè)的一套產(chǎn)品開發(fā)項目管理流程。本文以圖1所示的開發(fā)項目團隊組織架構(gòu)框來闡述電子產(chǎn)品開發(fā)項目管理流程。產(chǎn)品開發(fā)整體流程實際上包含一系列階段步驟,把一組需求和思想轉(zhuǎn)化為市場上成功產(chǎn)品的流程。本文介紹的電子產(chǎn)品開發(fā)項目整體流程框圖如圖2所示。由圖2所述,電子產(chǎn)品開發(fā)首先要進行市場調(diào)研階段對產(chǎn)品作出準確的市場定位,項目管理者需要進行產(chǎn)品評估設(shè)計階段仔細分析產(chǎn)品功能指標(biāo)、性能指標(biāo)、技術(shù)參數(shù)、系統(tǒng)規(guī)格確定準確的項目開發(fā)文檔作為產(chǎn)品開發(fā)的輸入,需要對整體設(shè)計進行開發(fā)計劃的制定,系統(tǒng)規(guī)格等進行產(chǎn)品開發(fā)目標(biāo)的確定,同時組織設(shè)計開發(fā)項目團隊成員分配,設(shè)計開發(fā)人員項目責(zé)任分配,制定團隊各成員的詳細準確的設(shè)計參數(shù)任務(wù)書,設(shè)置各個階段時間節(jié)點,進行產(chǎn)品成本、時間的控制目標(biāo)和措施,生產(chǎn)過程中文件控制的實施,產(chǎn)品標(biāo)準化制定計劃等。隨后進行產(chǎn)品設(shè)計實施階段,進行設(shè)計評審、開發(fā)執(zhí)行,接著進入制作ES樣機階段制作樣機進行測試,測試成功隨后進行產(chǎn)品小批量生產(chǎn)階段進行生產(chǎn)小批量樣機測試,產(chǎn)品大批量生產(chǎn)階段,產(chǎn)品更新維護階段直至產(chǎn)品全生命周期結(jié)束。
2電子產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的詳細流程
2.1硬件設(shè)計流程
產(chǎn)品硬件設(shè)計流程如圖3所示,硬件項目組根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)定義,準確的系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)規(guī)格、功能指標(biāo)、電氣性能指標(biāo)等,進行硬件電路實現(xiàn)方案的設(shè)計工作,方案的設(shè)計可以提出幾套實現(xiàn)方案,最好能引用原有生產(chǎn)產(chǎn)品上的經(jīng)典的電路模塊從而更有力保證產(chǎn)品的設(shè)計的穩(wěn)定可靠性,項目協(xié)調(diào)員組織相關(guān)責(zé)任人進行硬件電路設(shè)計的評審,評審的原則是以最低的成本最可靠的方案為原則進行方案選定。選定后由硬件工程師進行原理圖的設(shè)計,設(shè)計完成后需要進行原理圖的評審工作,評審合格后再進行PCBlayout設(shè)計,在進行PCB設(shè)計的同時硬件工程師需要與結(jié)構(gòu)工程師一同協(xié)調(diào)確定產(chǎn)品的開口,孔位,接口位置等信息進行PCB設(shè)計。PCB設(shè)計完成后需要進行PCB圖的評審,PCB評審成功后再進行BOM表的整理,進行元器件的采購,焊接PCB后與軟件設(shè)計人員進行硬件單板功能調(diào)試工作,與結(jié)構(gòu)設(shè)計人員進行裝配組裝調(diào)試,發(fā)現(xiàn)問題填寫問題報告,反饋協(xié)調(diào)到具體的相關(guān)設(shè)計人員進行整改工作。最后輸出的原理圖、PCB、BOM表等資料歸檔作為下一階段產(chǎn)品ES樣機資料發(fā)放的輸入。
2.2軟件設(shè)計流程
產(chǎn)品軟件設(shè)計流程圖如圖4所示,軟件項目組軟件系統(tǒng)需求分析得出的系統(tǒng)需求說明按軟件設(shè)計流程進行軟件方面的設(shè)計工作,設(shè)計的方案首先根據(jù)具體的硬件設(shè)計電路模塊進行各個模塊的軟件設(shè)計驅(qū)動及測試工作,如發(fā)現(xiàn)問題及時反饋給硬件設(shè)計人員進行協(xié)商修改,如果沒問題則提出系統(tǒng)軟件框架的設(shè)計方案,項目協(xié)調(diào)員組織相關(guān)責(zé)任人進行軟件方案評審,評審的時候需要仔細根據(jù)需求實現(xiàn)的技術(shù)細節(jié)來核實軟件是否能達到相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。評審成功后則根據(jù)具體的功能實現(xiàn)模塊逐個進行軟件設(shè)計,每個功能模塊設(shè)計完成后,再進行軟件整體模塊代碼兼容軟件集成設(shè)計調(diào)試工作,調(diào)試成功后需要在幾套硬件上進行反復(fù)的測試,測試完成各方面達到系統(tǒng)要求指標(biāo)后進行程序整理歸檔及初次發(fā)放版本管理。最后輸出的軟件說明文件、源程序、燒錄程序等作為下一階段ES樣機資料發(fā)放的輸入。
2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計流程
根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)定義,提出的準確的系統(tǒng)參數(shù)規(guī)格,結(jié)構(gòu)項目組進行結(jié)構(gòu)設(shè)計工作,根據(jù)產(chǎn)品的外觀要求,整體尺寸大小、開孔位置、按鍵、LED燈、屏的位置、端子開孔、電氣要求等,選擇合適的殼體,進行結(jié)構(gòu)圖紙的繪制,繪制的過程中需要與硬件設(shè)計人員一同確定產(chǎn)品的一些細節(jié)問題,繪制完成后通過軟件模擬,模擬成功項目協(xié)調(diào)員協(xié)調(diào)相關(guān)責(zé)任人進行結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的評審,評審成功后進行結(jié)構(gòu)圖紙的釋放進行快速成型制作一套結(jié)構(gòu)結(jié)合PCB板、結(jié)構(gòu)開孔、按鍵、屏、端子等進行組裝測試。測試沒有問題后進行結(jié)構(gòu)圖紙的歸檔工作,最后輸出的結(jié)構(gòu)裝配圖、部裝總裝文件等作為下一階段ES樣機資料發(fā)放的輸入。
2.4產(chǎn)品ES樣機流程
產(chǎn)品ES樣機流程如圖6所示,技術(shù)工程部在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計實施階段完成了硬件、軟件、結(jié)構(gòu)設(shè)計之后,將硬件設(shè)計的輸出、軟件設(shè)計的輸出、結(jié)構(gòu)設(shè)計的輸出作為產(chǎn)品ES樣機的輸入文件,相關(guān)技術(shù)設(shè)計工程師完成ES樣機的測試、調(diào)試、組裝、裝配工作,同時將遇到的問題記錄到樣機問題反饋表中,隨后進行產(chǎn)品功能測試、產(chǎn)品電氣測試、產(chǎn)品整機測試,測試過程中如發(fā)現(xiàn)問題及時反饋給相關(guān)責(zé)任技術(shù)設(shè)計人員進行修改,如果沒問題則將產(chǎn)品設(shè)計文件,ES樣機反饋問題,功能測試報告,電氣測試報告,ES樣機整機檢驗報告等進行歸檔工作,同時將ES樣機進行拍照錄像存檔工作作為下一階段小批量生產(chǎn)的輸入,完成產(chǎn)品ES樣機流程。
2.5產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)
產(chǎn)品ES樣機階段結(jié)束后,接下來的階段就是進行產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)試制階段,工藝部門與技術(shù)工程部門進行輸入輸出文件交接工作,工藝部門根據(jù)產(chǎn)品ES樣機流程階段的輸出得到的各種歸檔資料作為產(chǎn)品小批量生產(chǎn)的輸入。產(chǎn)品小批量生產(chǎn)試制其流程如圖7所示。工藝部門獨立按計劃按流程制作小批量樣機,完成后質(zhì)檢部門QC對小批量樣機進行整機全檢,并公布遇到的所以問題,工藝部門完成解決相關(guān)問題無法解決的問題反饋到技術(shù)部門相關(guān)設(shè)計人員解決相關(guān)問題,解決完成后公布處理結(jié)果,工藝、質(zhì)檢進行協(xié)調(diào)測試直至一致通過,接著進行修改完善相關(guān)資料,最后進行工藝、質(zhì)檢、技術(shù)三部門共同認證小批量生產(chǎn)的樣機是否合格,合格則完成產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)流程。
2.6產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)
電子產(chǎn)品經(jīng)過工藝部門小批量生產(chǎn)后完善了產(chǎn)品的配套的工藝生產(chǎn)指導(dǎo)文件,但是有時在大批量生產(chǎn)會暴露出批量的相同的問題如電子元器件采購出錯,芯片批次不同造成性能不同,結(jié)構(gòu)件的加工誤差無法組裝等等,所以在大批量生產(chǎn)之前除了需要根據(jù)工程樣機及配套的工程樣機文件來指導(dǎo)大批量生產(chǎn)之外,在大批量生產(chǎn)進行頭幾臺生產(chǎn)時仍然需要仔細進行整機制造后進行整機全檢,持續(xù)修改完善工藝資料后,接著就將完善后的工藝資料正式轉(zhuǎn)為生產(chǎn)指導(dǎo)資料指導(dǎo)流水線進行大批量生產(chǎn)進程。大批量生產(chǎn)的流程圖如圖8所示。
2.7產(chǎn)品維護階段
產(chǎn)品開發(fā)大批量生產(chǎn)階段結(jié)束后,整個項目并未結(jié)束,此后由于客戶需求,技術(shù)更新,降低成本等因素進行產(chǎn)品修改更新,都會在原產(chǎn)品基礎(chǔ)上提出些設(shè)計的更新變更方案,這個階段就是項目產(chǎn)品維護更新階段,需要對項目設(shè)計更新,設(shè)計人員修改設(shè)計文檔,在ES樣機上進行測試,測試合格是否正式,正式發(fā)放升級通知及更新套件處理等,以及進行產(chǎn)品更新升級批次的管理工作等一系列跟蹤直到項目生命周期的結(jié)束。其中產(chǎn)品修改更新流程如圖9所示。
3結(jié)束語
隨著高職課程改革的不斷深入,高職課程越來越重視課程設(shè)計。以能力為本的人才培養(yǎng)目標(biāo)符合基于工作過程的課程設(shè)計理念。課程設(shè)計中的“設(shè)計”二字,需要以課程實施的對象“學(xué)生”為前期準備。高職學(xué)生在認知上的特點是學(xué)生的思維呈現(xiàn)從一到多的發(fā)散式狀態(tài),即對待問題的解決從“是什么”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱赡苁鞘裁础?,學(xué)生能假設(shè)一種或多種不同的情境并加以理解與思考,不一定需要親身經(jīng)歷。對于具體的工作任務(wù),學(xué)生能通過假想的思維想到不同的解決方法。課程設(shè)計包括基本的價值選擇、技術(shù)上的安排和課程要素的實施[1]。在職業(yè)教育中,通常將職業(yè)能力分為專業(yè)能力和關(guān)鍵能力,關(guān)鍵能力對培養(yǎng)未來的勞動者有著“關(guān)鍵作用”的能力。這里所說的關(guān)鍵能力需要通過課程設(shè)計來實施與完成[2]。
1《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程設(shè)計背景
《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程面向電子制造業(yè)、電子服務(wù)業(yè)、電子開發(fā)業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域,其對應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈和主要崗位分析如圖1所示。在高職教育中,《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程面向電子信息工程技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、電子工藝與管理等電子信息類專業(yè),其對應(yīng)的崗位有工藝工程師、產(chǎn)線作業(yè)員、材料工程師等。課程的作用體現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)職業(yè)技能和能力,即,①電子產(chǎn)品制作工藝的相關(guān)知識;②常用元器件識別與檢測、常用工具、裝配準備工藝、焊接技術(shù)與工藝、印制電路板的設(shè)計與制作、整機設(shè)計與裝配工藝、調(diào)試工藝等;③基本職業(yè)道德和素質(zhì)。
2《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程設(shè)計
2.1《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程開發(fā)步驟
《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程內(nèi)容與實施與電子信息類產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)系緊密,因此,課程開發(fā)主要圍繞新技術(shù)的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和實際的崗位需求來進行,分為以下五個步驟。①深入電子信息類企業(yè)調(diào)研,收集相關(guān)的信息;②分析本課程面對的專業(yè)的典型工作任務(wù);③提取與《電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》課程相關(guān)的培養(yǎng)目標(biāo)信息;④設(shè)置本課程相關(guān)的工作任務(wù);⑤依據(jù)工作任務(wù),分析知識點,設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)單元。
2.2《電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》課程的實踐性分析
在《電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》課程設(shè)計中,充分體現(xiàn)本課程的實踐性,如圖2所示。
2.3《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程的職業(yè)性分析
本課程內(nèi)容以職業(yè)標(biāo)準和專業(yè)核心能力課程的需要為依據(jù),課程內(nèi)容的選取和設(shè)計參照企業(yè)調(diào)研中收集到的實際職業(yè)崗位所需知識、技能和職業(yè)素質(zhì)等基本信息,并且綜合考量專業(yè)核心能力課程中與本課程相關(guān)的要求。
3《電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》課程內(nèi)容分析
3.1《電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》課程內(nèi)容選擇
根據(jù)高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),遵守理論知識夠用為度的原則,結(jié)合電子產(chǎn)品制作實際崗位的需求,選取了以下的學(xué)習(xí)內(nèi)容,如表1所示。
3.2《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程內(nèi)容的整合與優(yōu)化
首先,根據(jù)學(xué)生的實際能力,整合課程內(nèi)容,達到課程內(nèi)容的有機結(jié)合。然后,根據(jù)學(xué)生能力形成的特點和職業(yè)崗位要求,優(yōu)化課程內(nèi)容。最后,結(jié)合校內(nèi)外實訓(xùn)室優(yōu)化課程內(nèi)容,如表2所示。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:電子產(chǎn)品;產(chǎn)品開發(fā);項目管理
項目管理是指在有限的資源約束下,運用系統(tǒng)的觀點、方法和理論,對涉及電子產(chǎn)品項目的各種系統(tǒng)、方法和人員結(jié)合在一起,從項目的投資決策開始到項目結(jié)束的全過程進行計劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制和評價,以實現(xiàn)項目的目標(biāo)。
1 電子產(chǎn)品開發(fā)項目管理重要性
在電子產(chǎn)品這一更需要速度的領(lǐng)域內(nèi)沒有優(yōu)勢,而與之相反地是發(fā)達國家電子產(chǎn)品開發(fā)的項目管理已發(fā)展的較為成熟,已形成一套較為完善的管理方法。開發(fā)周期快,成本低,如果能借鑒這一方法,就能快速提高我國的電子產(chǎn)品研發(fā)現(xiàn)狀。世界的電子行業(yè)經(jīng)歷了三個階段:分立元器件階段,集成電路階段,大規(guī)模集成電路。自集成電路發(fā)明后,電子行業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了一次飛躍。經(jīng)過二十多年改革發(fā)展,我國經(jīng)濟建設(shè)取得巨大成功,各行業(yè)都有長足發(fā)展;然而,作為新產(chǎn)品開發(fā)關(guān)鍵活動之一的新產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量管理,在當(dāng)前很多企業(yè)尚處于有待提高階段。隨著我國加入世界貿(mào)易組織,國際經(jīng)濟貿(mào)易交流日益增多,以及經(jīng)濟全球化,企業(yè)競爭越來越激烈,自主研發(fā)和創(chuàng)新活動日漸成為企業(yè)核心競爭力。新產(chǎn)品開發(fā)項目的特點就是其經(jīng)濟效益主要是依靠項目結(jié)束時推出的產(chǎn)品來實現(xiàn)的,而不是在項目實行期間來獲得的。我們需要強調(diào)的是,產(chǎn)品開發(fā)人員,特別是管理人員,要清楚并能夠區(qū)別項目和產(chǎn)品的不同。當(dāng)產(chǎn)品規(guī)劃提出一個新產(chǎn)品概念時,一個產(chǎn)品的生命周期就開始了;隨后會成立一個項目來開發(fā)這個產(chǎn)品,這時項目才開始,但對產(chǎn)品而言,是進入開發(fā)階段;當(dāng)產(chǎn)品開發(fā)完成推向市場時,項目一般將進入結(jié)束階段;而此時產(chǎn)品才剛進入成熟階段,還將維持較長的時間才會走完整個生命周期。簡而言之,新產(chǎn)品開發(fā)項目只是一個產(chǎn)品生命周期中的一個階段,當(dāng)然是一個非常重要的階段。
2 項目管理在電子產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用
當(dāng)今的研發(fā)已成為企業(yè)競爭的主戰(zhàn)場,研發(fā)項目管理是極具挑戰(zhàn)性的一項工作:研發(fā)面臨市場、客戶的壓力,需要與內(nèi)外部的各大部門協(xié)調(diào),這些對項目經(jīng)理和項目組成員都提出了更高的要求。因此研發(fā)項目經(jīng)理的工作不僅僅是技術(shù)層面的產(chǎn)品開發(fā)工作,而是技術(shù)與管理相結(jié)合的工作,甚至更多是管理工作,項目經(jīng)理的任務(wù)將不再是個人英雄般地拼命完成個體任務(wù)就行了,而應(yīng)該是率領(lǐng)團隊(項目組)完成整個團隊(項目組)的任務(wù)。
2.1 計劃管理
電子產(chǎn)品的更新速度之快是其它任何產(chǎn)品所無法比擬的,其原因之一是科技的發(fā)展,別一個主要的原因是使用者的需求所決定的。正是由于使用者的要求越來越高,在電子產(chǎn)品的研發(fā)項目上,應(yīng)用項目管理先做市場調(diào)研,制定研發(fā)項目的可行性研究報告,為新的研發(fā)項目提供理論依據(jù)。研發(fā)管理人員根據(jù)這些管理資料進行項目申報,并于項目下批后組織項目實施,由此可見,計劃管理為電子企業(yè)建立了一個真正的“以市場為導(dǎo)向,以用戶為中心”電子產(chǎn)品研發(fā)組織體系,使其快速響應(yīng)市場的變化。電子設(shè)計及制造行業(yè)產(chǎn)品線多,產(chǎn)品線系列族多,產(chǎn)品生命周期短,新產(chǎn)品開發(fā)劃分階段多。在產(chǎn)品階段,由于成本原因會產(chǎn)生大量的工程變更,需要有效管理各種變更和進行版本控制。
2.2 成本管理
我們在設(shè)計電子產(chǎn)品的過程一般都會對所設(shè)計的產(chǎn)品進行成本控制,總是盡量簡化電路,減少元器件、盡量簡化安裝工序。一般這些簡化都是針對最終產(chǎn)品的,但是作為開發(fā)工作本身也同樣需要成本,也需要進行成本控制。電子產(chǎn)品研發(fā),由于受到生產(chǎn)條件等原因制約,許多材料都來源于國外,價格不低,如果不加以管理,就會造成資源的浪費,使得研發(fā)成本迅速攀升。為了解決這個問題,項目管理中的成本管理起到了非常重要的控制作用。項目管理要求管理者在項目預(yù)算時根據(jù)當(dāng)前的材料的市場價值進行核算,預(yù)算意外成本,并嚴格按照預(yù)算進行成本管理。合理地將電子原材料進行配置,科學(xué)地調(diào)動研發(fā)人員,控制研發(fā)費用,以最低的耗費完成項目研發(fā)。
2.3 質(zhì)量管理
研發(fā)項目質(zhì)量管理是為了確保項目達到研發(fā)項目規(guī)定的質(zhì)量要求所實施的一系列管理過程。它包括質(zhì)量規(guī)劃,質(zhì)量控制和質(zhì)量保證等?!百|(zhì)量第一”的觀點已成為世界各國公認的目標(biāo)。所謂產(chǎn)品質(zhì)量也就是指產(chǎn)品滿足使用要求所具備的特性,即適用性。這些特性一般概括為性能、壽命可靠性、安全性和經(jīng)濟性等幾個方面。電子產(chǎn)品的質(zhì)量問題一直困擾著用戶,嚴重影響了電子產(chǎn)品的使用性能。因此,產(chǎn)品研發(fā)管理部門要注重研發(fā)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量控制,建立信息化的質(zhì)量管理系統(tǒng),從材料的發(fā)送,人員的使用以及成品的檢驗方面進行嚴格管理,將質(zhì)量落實在每個研發(fā)人員身上,從源頭上加強質(zhì)量控制,對產(chǎn)品進行逐一的檢驗,合格的產(chǎn)品蓋上章,發(fā)現(xiàn)問題,追究相關(guān)環(huán)節(jié)責(zé)任人的責(zé)任。質(zhì)量管理是電子新產(chǎn)品最主要的管理環(huán)節(jié),因此,管理者要依制度管理,認真履行管理職責(zé)。
2.4 風(fēng)險管理
風(fēng)險管理是項目管理中的一個重要課題,而加強企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)項目的風(fēng)險管理是維持企業(yè)生存和持續(xù)發(fā)展的重要方法和手段,同時也是幫助企業(yè)快速成長,躋身于市場前列的一個不可缺少的因素。電子產(chǎn)品的研發(fā)存在一定的風(fēng)險性,主要表現(xiàn)在研發(fā)項目可能會遇到不可預(yù)料的不利因素而影響研發(fā)目標(biāo)和研發(fā)質(zhì)量及研發(fā)期限。項目風(fēng)險管理包括風(fēng)險識別,風(fēng)險量化,制訂對策和風(fēng)險控制等。研發(fā)風(fēng)險并存于研發(fā)的各個環(huán)節(jié),如成本、時間、技術(shù)、生產(chǎn)、銷售等。這就要求管理者要有豐富的經(jīng)驗及敏銳的洞察力,運用風(fēng)險管理的相關(guān)理論制訂風(fēng)險應(yīng)對措施。并加強與其它電子產(chǎn)品企業(yè)的溝通,從中掌握風(fēng)險發(fā)生的可能性和成功經(jīng)驗,結(jié)合自己研發(fā)項目情況,認真分析,有所防范,盡可能地減少風(fēng)險的發(fā)生或使風(fēng)險發(fā)生時的損失降到最低。
結(jié)束語
近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和經(jīng)濟全球化進程的不斷加快,以及先進制造技術(shù)和信息技術(shù)的高速發(fā)展,市場競爭日益激烈,產(chǎn)品的生命周期變得越來越短,這就要求企業(yè)能以最短的時間、最低的成本成功開發(fā)出新產(chǎn)品,開發(fā)項目績效已經(jīng)成為企業(yè)是否具有競爭力的一個關(guān)鍵因素。為了應(yīng)對當(dāng)今新形勢下新產(chǎn)品開發(fā)的要求,這就需要在我們在新產(chǎn)品開發(fā)時不僅遵循產(chǎn)品開發(fā)流程,同時還要依靠成功的項目管理來保障。
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武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院湖北武漢430205;華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北武漢430070
摘要:本文從課程設(shè)置的角度出發(fā),結(jié)合電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)的需求,進行《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程設(shè)計,構(gòu)建新的課程內(nèi)容體系,符合學(xué)生與企業(yè)的需求。
關(guān)鍵詞 :課程設(shè)置;電子產(chǎn)品開發(fā)與制作;課程設(shè)計
0 課程設(shè)計
隨著高職課程改革的不斷深入,高職課程越來越重視課程設(shè)計。以能力為本的人才培養(yǎng)目標(biāo)符合基于工作過程的課程設(shè)計理念。課程設(shè)計中的“設(shè)計”二字,需要以課程實施的對象“學(xué)生”為前期準備。高職學(xué)生在認知上的特點是學(xué)生的思維呈現(xiàn)從一到多的發(fā)散式狀態(tài),即對待問題的解決從“是什么”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱赡苁鞘裁础?,學(xué)生能假設(shè)一種或多種不同的情境并加以理解與思考,不一定需要親身經(jīng)歷。對于具體的工作任務(wù),學(xué)生能通過假想的思維想到不同的解決方法。課程設(shè)計包括基本的價值選擇、技術(shù)上的安排和課程要素的實施[1]。在職業(yè)教育中,通常將職業(yè)能力分為專業(yè)能力和關(guān)鍵能力,關(guān)鍵能力對培養(yǎng)未來的勞動者有著“關(guān)鍵作用”的能力。這里所說的關(guān)鍵能力需要通過課程設(shè)計來實施與完成[2]。
1 《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程設(shè)計背景
《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程面向電子制造業(yè)、電子服務(wù)業(yè)、電子開發(fā)業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域,其對應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈和主要崗位分析如圖1 所示。
在高職教育中,《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程面向電子信息工程技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、電子工藝與管理等電子信息類專業(yè),其對應(yīng)的崗位有工藝工程師、產(chǎn)線作業(yè)員、材料工程師等。課程的作用體現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)職業(yè)技能和能力,即,淤電子產(chǎn)品制作工藝的相關(guān)知識;于常用元器件識別與檢測、常用工具、裝配準備工藝、焊接技術(shù)與工藝、印制電路板的設(shè)計與制作、整機設(shè)計與裝配工藝、調(diào)試工藝等;盂基本職業(yè)道德和素質(zhì)。
2 《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程設(shè)計
2.1《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程開發(fā)步驟
《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程內(nèi)容與實施與電子信息類產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)系緊密,因此,課程開發(fā)主要圍繞新技術(shù)的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和實際的崗位需求來進行,分為以下五個步驟。淤深入電子信息類企業(yè)調(diào)研,收集相關(guān)的信息;于分析本課程面對的專業(yè)的典型工作任務(wù);盂提取與《電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》課程相關(guān)的培養(yǎng)目標(biāo)信息;榆設(shè)置本課程相關(guān)的工作任務(wù);虞依據(jù)工作任務(wù),分析知識點,設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)單元。
2.2《電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》課程的實踐性分析
在《電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》課程設(shè)計中,充分體現(xiàn)本課程的實踐性,如圖2 所示。
2.3《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程的職業(yè)性分析
本課程內(nèi)容以職業(yè)標(biāo)準和專業(yè)核心能力課程的需要為依據(jù),課程內(nèi)容的選取和設(shè)計參照企業(yè)調(diào)研中收集到的實際職業(yè)崗位所需知識、技能和職業(yè)素質(zhì)等基本信息,并且綜合考量專業(yè)核心能力課程中與本課程相關(guān)的要求。
3 《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程內(nèi)容分析
3.1《電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》課程內(nèi)容選擇
根據(jù)高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),遵守理論知識夠用為度的原則,結(jié)合電子產(chǎn)品制作實際崗位的需求,選取了以下的學(xué)習(xí)內(nèi)容,如表1 所示。
3.2 《電子產(chǎn)品開發(fā)與制作》課程內(nèi)容的整合與優(yōu)化
首先,根據(jù)學(xué)生的實際能力,整合課程內(nèi)容,達到課程內(nèi)容的有機結(jié)合。然后,根據(jù)學(xué)生能力形成的特點和職業(yè)崗位要求,優(yōu)化課程內(nèi)容。最后,結(jié)合校內(nèi)外實訓(xùn)室優(yōu)化課程內(nèi)容,如表2 所示。
4 結(jié)語
筆者根據(jù)學(xué)生和課程的特點,進行《電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》課程設(shè)計,著眼于課程開發(fā)整合和學(xué)生綜合能力培養(yǎng),符合高職教學(xué)的需要。
參考文獻院
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關(guān)鍵詞: Proteus VSM Studio; 編譯器; EDA; 協(xié)同仿真
中圖分類號: TN710?34 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號: 1004?373X(2015)06?0129?04
Technology of electronic product development Based on Proteus VSM Studio
ZHOU Ling?bin
(Shaoxing Vocational& Technical College, Shaoxing 312000, China)
Abstract: The technology that the electronic products are rapidly developed with Proteus VSM (virtual system modeling) Studio is introduced. With the development of a simple voltmeter on this platform, including the detailed platform establishment, hardware circuit design, software programming, system co?simulation debugging and PCB design, the product will be fabricated successfully. This technology can realize “from emptiness to solid” modern high?effective EDA development of electronic products. The practice testifies it is a convenient high?effective tool to realize the electronic products development “from the concept to the product” .
Keywords: Proteus VSM Studio; compiler; electronic design automation; co?simulation
0 引 言
Proteus是英國Labcenter公司開發(fā)的電子設(shè)計自動化軟件(EDA),為單片機及嵌入式系統(tǒng)(以下統(tǒng)稱為微控制器)應(yīng)用開發(fā)提供了集設(shè)計、協(xié)同仿真調(diào)試和PCB設(shè)計為一體的完整的集成開發(fā)環(huán)境[1]。其突出優(yōu)勢是能對微控制器應(yīng)用系統(tǒng)(包括微控制器、電路及控制程序)進行動態(tài)、交互式的協(xié)同仿真,支持豐富的微控制器如51系列、ARM7、PIC、Basic Stamp、HC11、MSP430、AVR等,還有其眾多的元件仿真模型遠遠超過了同類軟件[2]。實現(xiàn)協(xié)同仿真,需要滿足兩個條件:有仿真模型[3?4],如上所述;有Proteus支持的程序調(diào)試代碼。而調(diào)試代碼必須由相應(yīng)的匯編、編譯器生成。Proteus提供了幾種匯編器,有51系列的ASEM51,AVR系列的AVRASM、AVRASM32,PIC系列的MPASM、MPASM32和HC11系列的ASM11[5]。當(dāng)有其他的微控制器如MSP430或用高級語言開發(fā)程序時,用戶首先必須解決的問題是安裝相應(yīng)的匯編/編譯器或相關(guān)的集成開發(fā)環(huán)境,其次生成Proteus能執(zhí)行的可調(diào)試代碼。Protues VSM Studio解決了這一問題。將眾多的匯編/編譯器與Proteus整合在一起,為用戶帶來極大的方便。
1 VSM Studio對硬軟件的整合
VSM Studio是一個完全免費的通用IDE(集成開發(fā)環(huán)境),專為編譯器與Proteus VSM仿真軟件整合而設(shè)計。VSM Studio的界面。左上角的工程窗口不僅包括源程序文件還有ISIS原理電路文件,即將軟、硬件開發(fā)環(huán)境整合在同一工程下,可以實現(xiàn)同時進行軟件硬件的設(shè)計修改。對工程下的文件左雙擊,即可打開進行編輯,如雙擊電路文件*.DSN,將打開ISIS電路編輯軟件。主要程序如圖1左側(cè)所示。
2 關(guān)鍵設(shè)置
2.1 VSM Studio的編譯器配置
編譯源程序需要相應(yīng)的編譯器的支持,VSM Studio自動檢測、配置大量的數(shù)量不斷增加的編譯器,點擊菜單ConfigCompilers Configuration,彈出如圖2所示的編譯器配置框,框中第一列為VSM Studio支持的編譯器列表,此處已特別標(biāo)明對所支持的編譯器要求的最低版本。第二列為編譯器是否安裝的信息,第三列為已安裝的編譯器路徑。
該框的底部各按鈕給出了配置編譯器的各種方法。系統(tǒng)啟動后會自動搜索本機已安裝的編譯器并自動配置。也可按底部第三個按鈕Manual進行手動設(shè)置。
<E:\王芳\現(xiàn)代電子技術(shù)201506\現(xiàn)代電子技術(shù)15年38卷第6期\Image\18t7.tif>
圖1 簡易電壓表系統(tǒng)設(shè)計、編譯、仿真、調(diào)試
<E:\王芳\現(xiàn)代電子技術(shù)201506\現(xiàn)代電子技術(shù)15年38卷第6期\Image\18t1.tif>
圖2 VSM Studio匯編/編譯器配置框
2.2 編譯、啟動仿真調(diào)試
點擊工具按鈕<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image3.png>就可以啟動VSM Studio內(nèi)部編譯,可以輸出與Proteus VSM仿真格式兼容的代碼。若選擇了<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image4.png>,編譯生成調(diào)試格式的代碼。若選擇了<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image5.png>,編譯后生成燒寫格式代碼。調(diào)試菜單Debug下有兩個選項,當(dāng)選擇<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image6.png>時,將在ISIS中打開該電路文件。若選擇<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image7.png>,則打開電路文件并啟動仿真。時鐘頻率和編譯器的輸出文件一起被裝載到ISIS的微控制器屬性中。
3 用VSM Studio進行簡易電壓表開發(fā)[8]
3.1 建立工程
工程的建立、打開、關(guān)閉、另存等操作都在File菜單下。點擊FileNew Project,彈出如圖3所示的新建向?qū)υ捒颍x擇框左上角的None,建立一個空的工程。若工程中的電路文件已存在,可選擇框中None下的Design File<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image9.png>,打開已有的ISIS電路文件,與該文件同一路徑下的所有文件都會在圖2的框右側(cè)顯示出來,以方便進一步選取所需文件。
<E:\王芳\現(xiàn)代電子技術(shù)201506\現(xiàn)代電子技術(shù)15年38卷第6期\Image\18t2.tif>
圖3 新建工程向?qū)醉?/p>
點擊Next,彈出圖4所示的微控制器選擇框,選取類型,再選型號,設(shè)置振蕩頻率,最后設(shè)置匯編/編譯器。微控制器類型及其編譯器設(shè)定后不能更改。
<E:\王芳\現(xiàn)代電子技術(shù)201506\現(xiàn)代電子技術(shù)15年38卷第6期\Image\18t3.tif>
圖4 微控制器選擇
若微控制器相應(yīng)的編譯器沒有安裝,系統(tǒng)會自動檢測并提示。點擊OK彈出保存工程框<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image11.png>,為維持VSM Studio的文件保存結(jié)構(gòu),選中框左上角的<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image12.png>選項,在文本框中輸入工程名,點擊Brows按鈕,選擇保存路徑,再點擊OK,工程保存為*.vsmp,同時新建的該工程出現(xiàn)在工程窗口,在工程窗口右擊,對工程添加電路、程序等文件。如圖1所示,創(chuàng)建名為AD的工程文件,并對其添加名為55.c的程序文件和名為55_AD0808.dsn的電路文件。若借助系統(tǒng)范例新建工程,選中圖4新建工程首頁的<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image13.png>,后繼的步驟同上,然后在圖2左下角的工程窗口進行修改,對工程中的文件進行添加、刪除、更名等操作。
3.2 設(shè)置工程
點擊<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image14.png>,或操作菜單Project<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image15.png>,彈出如圖5所示的工程選項框。左上角可選擇工程編輯方式,它與編譯按鈕<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image4.png>右側(cè)的選擇一致。若設(shè)為Debug,編譯后一般文件名為Debug,后綴為調(diào)試格式,如經(jīng)Keil編譯后的調(diào)試文件為Debug.omf。若選擇Release時,則生成燒寫代碼文件Release.hex。該框右上角的編譯器不能更改。在該框的第一個選項Controller中呈現(xiàn)的是創(chuàng)建工程時設(shè)置的信息。
控制器類型不可更改,型號可改,但要與電路中的一致。在該框的第二個選項Compiler中,如圖6所示,可選擇編譯工具Tool為CC (編譯器)、LD(鏈接器)或ASM(匯編器)。進一步可從Option選項下選取更多的編譯選項,并通過最右側(cè)各按鈕添加、刪除、移動各選項?;螯c擊Defaults恢復(fù)到系統(tǒng)默認設(shè)置。各選項的詳情請參考各編譯器用戶手冊。
<E:\王芳\現(xiàn)代電子技術(shù)201506\現(xiàn)代電子技術(shù)15年38卷第6期\Image\18t4.tif>
圖5 工程選項-控制器
<E:\王芳\現(xiàn)代電子技術(shù)201506\現(xiàn)代電子技術(shù)15年38卷第6期\Image\18t5.tif>
圖6 工程選項-匯編/編譯器
3.3 簡易電壓表的設(shè)計
設(shè)計要求:將電位器的電壓量(0~5 V)經(jīng)系統(tǒng)處理后實時顯示在兩位數(shù)碼管上。原理電路見圖7,主要程序如圖1左側(cè)所示。
3.4 簡易電壓表的仿真調(diào)試[9]
點擊工具按鈕<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image3.png>進行編譯,結(jié)果顯示在窗口左下角,如圖1所示。編譯正確后點擊<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image20.png>之一,啟動Proteus的ISIS并打開電路文件,進行仿真調(diào)試。在ISIS中可單步、斷點、全速運行,也可觀察變量、各存儲器的內(nèi)容等。
3.5 PCB 設(shè)計及產(chǎn)品裝配、調(diào)試
仿真調(diào)試正確后可直接點擊ISIS工具欄中按鈕<c:\program files\founder\founderfx2011\plugins\v12pluginwordtranslator\wordimage\cf18-222\image22.png>進入Proteus ARES,進行電路板PCB設(shè)計。它還提供PCB設(shè)計板的3D仿真視圖,可縮放、正、反全方位轉(zhuǎn)動觀察。使得在未制板前便可預(yù)覽產(chǎn)品的布局情況,及時修改不理想之處,節(jié)省時間、人力、資金。圖8左側(cè)是用Proteus設(shè)計的電壓表的PCB圖及其3D視圖,右側(cè)為在左邊的PCB圖手工制作出的PCB板子上安裝調(diào)試成功的作品。
<E:\王芳\現(xiàn)代電子技術(shù)201506\現(xiàn)代電子技術(shù)15年38卷第6期\Image\18t8.tif>
圖8 簡易電壓表PCB圖及其3D預(yù)覽、實物作品
3.6 仿真與實測比較
按照圖1對0通道輸入的模擬量及其對應(yīng)的數(shù)字量進行測量,并記錄三個關(guān)鍵量及其附近量,如表1所示。根據(jù)轉(zhuǎn)換計算公式[VINVts-Vz=DxDMAX-DMIN],計算出ADC后的理論數(shù)字值[Dx]。仿真、實際、理論三者極為接近,仿真的誤差最大約0.4%,實際最大誤差約0.8%。說明仿真設(shè)計是正確可靠的。
表1 A/D轉(zhuǎn)換仿真與實物測試數(shù)據(jù)(Vcc=Vref+=4.96 V,Vref-=0)
4 應(yīng)用限制與注意
(1) 由于測試和配置要求,目前只支持編譯程序;
(2) 只支持單目標(biāo),不支持多核;
(3) 全局編譯,不能編譯單個源文件;
(4) 不能直接建庫;
(5) 編譯器選定后不能再更改;
(6) 不支持硬件編程接口。
5 結(jié) 語
Labcenter公司將多種編譯器與Proteus整合為一體成為VSM Studio,是一個高集成度的EDA系統(tǒng)。在這一個軟件平臺上就可以完成多種硬、軟件設(shè)計及仿真調(diào)試,避免了在開發(fā)不同類型的單片機&嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)時使用不必用的軟件集成開發(fā)環(huán)境的麻煩。通過電壓表的設(shè)計案例說明在Studio中完成電子產(chǎn)品的整個EDA開發(fā)過程及關(guān)鍵技術(shù),從而實現(xiàn)電子產(chǎn)品的高效開發(fā)。
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一、通信類電子產(chǎn)品開發(fā)流程
1、開發(fā)定位與準備。首先,一定要明確開發(fā)目標(biāo)。不管是進行任何項目的開發(fā),都需要先進行需求分析與可行性驗證。根據(jù)開發(fā)的要求與周期來制定相應(yīng)的計劃,再組織開發(fā)小組,購買需要的工具,保證項目能夠正常進行。其次,要建立一個一體化的平臺。設(shè)計工具一定要充足,不能在設(shè)計過程中受到工具制約。應(yīng)當(dāng)把所有電子產(chǎn)品設(shè)計需要的功能進行一體化設(shè)計,讓設(shè)計人員都能夠把注意力集中在產(chǎn)品的智能化設(shè)計上。最后,要收集相關(guān)的技術(shù)資質(zhì)。設(shè)計過程中除了要規(guī)范設(shè)計,還要收集相應(yīng)的工具說明以及軟件使用等等材料。只有準備工作做足了,才能夠保證在開發(fā)的過程中不會受到條件制約。2、硬件開發(fā)。電信設(shè)備注重模塊化設(shè)計,所以在硬件的設(shè)計上都是采用模塊化結(jié)構(gòu)。開發(fā)者可以根據(jù)不同的產(chǎn)品來選擇不同類型的控制器。硬件開發(fā)過程中設(shè)備的開發(fā)方式以及結(jié)構(gòu)都是非常關(guān)鍵的,所以要切合實際去選擇,才能保證后期順利進行。3、軟件開發(fā)。實現(xiàn)應(yīng)用層協(xié)議是軟件開發(fā)的主要任務(wù),在命令的分析、設(shè)計以及鏈接中都需要詳細進行。其次,在服務(wù)器建立的類型上也要選擇合適模型,功能劃分、文件編輯、設(shè)備描述測試等等步驟都是不容忽視的。4、市場攻略。通信設(shè)計與市場制造流程的硬件設(shè)計不一樣,它不屬于制造流程中的附屬產(chǎn)品。所以,在實際時需要把注意力都集中在產(chǎn)品設(shè)計與智能化上,用創(chuàng)新的思維去設(shè)計出更多不一樣的設(shè)備作品,把創(chuàng)建設(shè)計能夠最大化的運用到通信設(shè)計上,對產(chǎn)品的性能以及應(yīng)用方面進行不斷完善與更新。5、進行相關(guān)性投資。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們對物質(zhì)文化的要求不斷擴大。傳統(tǒng)的單一性能要求已經(jīng)不能滿足消費者的物質(zhì)心理。與此同時,眾多的企業(yè)對投資性的電子產(chǎn)品越來越重視,特別是在近幾年電子產(chǎn)品的投資比例不斷提高。投資創(chuàng)新是屬于一種擴展性的項目,是通過最新的電子產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)給用戶帶來更多全新的體驗,創(chuàng)造更多的產(chǎn)品優(yōu)勢與價值。
二、通信電子產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用的注意事項
1、進行適度開發(fā)。美國一家公司經(jīng)過對世界各國的手機用戶進行調(diào)查,有超過60%以上的用戶表示不喜歡用復(fù)雜手機。不僅設(shè)計開發(fā)要適度進行,應(yīng)用也是一樣的道理。因此,在產(chǎn)品的開發(fā)過程中一定要懂得適度,不要只考慮到先進的理念與功能給人們帶來的吸引力,同時要考慮到產(chǎn)品的實用性。
2、簡化產(chǎn)品功能,了解產(chǎn)品功能。現(xiàn)在的電子行業(yè)發(fā)展極快,所以各種先進技術(shù)融入到電子產(chǎn)品開發(fā)中。除了給人們帶來眾多方便之外,還存在安全隱患。在通信電子產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計中,一定要考慮到產(chǎn)品的功能復(fù)雜性。如何功能過于復(fù)雜,那將會影響人們的正常使用。所以,在產(chǎn)品使用之前一定要先花點時間去學(xué)習(xí)相關(guān)的功能,對于高智能的產(chǎn)品也需要花費較多時間去熟悉。這種產(chǎn)品雖然給人們帶來帶來很多好處,但同時也給人們帶來負擔(dān)。因此,為了能夠更好的發(fā)揮產(chǎn)品的功能效用,要先對產(chǎn)品功能有所了解。
3、注意使用環(huán)境條件。電子產(chǎn)品的性能會受到溫度、濕度以及壓強等等的要求,所以在不同的環(huán)境下表現(xiàn)出來的性能會有所差異。因此,在使用時一定要先對周邊環(huán)境有多了解,對電子元件的允許使用溫度應(yīng)當(dāng)有所了解,同時對產(chǎn)品性能以及影響產(chǎn)品性能的因素都有多了解。所以,要根據(jù)不同的電子產(chǎn)品去選擇適合使用的環(huán)境,才能夠保證電子產(chǎn)品性能不受影響,不會對它的壽命造成傷害。
關(guān)鍵詞:大創(chuàng)視角 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè) 課程群 轉(zhuǎn)型
中圖分類號:G64 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)02(a)-0162-03
近年來,大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育風(fēng)起云涌,方興未艾。高校普遍以此作為自己的發(fā)展方向和奮斗目標(biāo),即以大創(chuàng)視角看問題,并不斷選擇、利用和創(chuàng)造新形式,實現(xiàn)課程體系向大創(chuàng)轉(zhuǎn)型。筆者學(xué)校電子信息工程專業(yè)從2015年開始進行的“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”建設(shè),就是其中一例?!半娮赢a(chǎn)品開發(fā)課程群”,指的是以“電子產(chǎn)品開發(fā)”課程為主,“電子產(chǎn)品制作實踐”“PCB板圖設(shè)計及制作實踐”“單片機原理及應(yīng)用課程設(shè)計”3門課程為輔,共同組成的一個系統(tǒng)(以下稱一主三輔),實現(xiàn)專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有機融合的功能。下面具體加以介紹。
1 根據(jù)
1.1 電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)的要求
電子信息產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性高技術(shù)支柱產(chǎn)業(yè),對于促進社會就業(yè)、拉動經(jīng)濟增長、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式和維護國家安全,具有十分重要的意義??墒牵壳霸摦a(chǎn)業(yè)在用人需求上形成反差:能力不強的人不需要,有能力的人招不進來。這既反映出高校電子信息工程專業(yè)在人才培養(yǎng)方面的滯后,又向它提出培養(yǎng)合格人才的要求。因此,高校電子信息工程專業(yè),應(yīng)該把滿足電子信息產(chǎn)業(yè)人才需求(培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才)作為自己的本職任務(wù)和首要目的,課程改革應(yīng)為突破口。電子信息工程專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才,其最主要、明顯的特征就是會進行電子產(chǎn)品開發(fā)。建設(shè)“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”,就是實現(xiàn)這一目的的手段之一。
1.2 國務(wù)院的要求
《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》在第二章(主要任務(wù)和措施)第三節(jié)(健全創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系)中要求,“建設(shè)依次遞進、有機銜接、科學(xué)合理的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育專門課程群?!盵1]這是我們建設(shè)“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”的法律依據(jù)之一。
1.3 課程改革的要求
課程是教育教學(xué)工作的基本內(nèi)容,是教育目標(biāo)實現(xiàn)的基本手段和評價的基本標(biāo)準,是教師實施教學(xué)策略的基本憑借,是“融合”工作的基本依托。同時,課程又是社會進步的反映與促進,是聯(lián)系教師與學(xué)生的中介。課程改革是教育改革的重點工作,一直在不斷進行之中,只是內(nèi)容因時而異、因事而異罷了。
過去,我們的有關(guān)課程或缺少東西,或分散無序,學(xué)生學(xué)習(xí)后,不得要領(lǐng),創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提高不大,教師也沒有取得理想的教學(xué)效果。現(xiàn)在,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是大勢所趨,將課程體系向大創(chuàng)轉(zhuǎn)型,建設(shè)“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”為其做法之一。
1.4 廣大師生員工的要求
在高校,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育已成為人們的共識,廣大師生員工迫切希望搞好創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,為實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略獻力,為本校振興出力,為自身發(fā)展助力。特別是學(xué)生,連續(xù)多年的“就業(yè)難”使他們倍感壓力,非常希望成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。以課程改革的辦法破解發(fā)展難題,成為他們的由衷的愿望之一。
2 條件
2.1 學(xué)校各級領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門的重視與支持
前面講過,進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是廣大師生員工的要求,首先包括各級領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門。他們既然要求你進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,也必然會大力支持,進而加強組織領(lǐng)導(dǎo),強化責(zé)任落實??梢哉f,領(lǐng)導(dǎo)一重視,問題就解決。各有關(guān)部門的情況,也是如此。
2.1 有關(guān)課程的教學(xué)經(jīng)驗
(1)直接經(jīng)驗。我們在組建“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”之前,一主三輔4門課程都講過,積累了相當(dāng)豐富的教學(xué)經(jīng)驗。由此產(chǎn)生的真知,既是以往教師認識的結(jié)晶,又為他們應(yīng)對新形勢增添把握。
(2)間接經(jīng)驗。俗話說,“他山之石,可以攻玉”。為了開闊我們的視野,廣泛地占有材料,我們還必須學(xué)習(xí)他人的先進經(jīng)驗。為此,我們從網(wǎng)上下載許多資料,并到兄弟單位實地取經(jīng)。然后,結(jié)合自己的實際消化和再創(chuàng)造,突破了生命、精力、實踐條件等限制、提高了教學(xué)效率。
(3)學(xué)生的支持。作為學(xué)習(xí)主體的學(xué)生希望自己成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才,怎能不支持“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”建設(shè)呢!如果教師講授得法,效果還是不錯的。
3 內(nèi)容
3.1 方法
建設(shè)“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”,是系統(tǒng)思維的運用,是在教育目標(biāo)的召喚下,把相關(guān)專業(yè)課程組建成一個系統(tǒng)并加以對待。在專業(yè)課程中,融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的要求,做到向大創(chuàng)轉(zhuǎn)型。
僅有一門專業(yè)課是不成系統(tǒng)的,幾門課程俱備就成系統(tǒng)了么?也不盡然。機械湊合、無序運行也不行。比如說,一主三輔4門課程都有了,但不分先后,隨便安排,也不能稱為系統(tǒng),效果也不會很好。例如,先學(xué)“電子產(chǎn)品開發(fā)”,再去學(xué)“PCB板圖設(shè)計及制作實踐”,該打的基礎(chǔ)沒有打,使“電子產(chǎn)品開發(fā)”課成為“夾生飯”,學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力不會得到提高。因此,必須把它們加以整合,組建成一個系統(tǒng)(課程群)。
這個系統(tǒng),從結(jié)構(gòu)上看,是各M成要素聯(lián)系而成的整體;從功能上看,“系統(tǒng)整體具有一種新的東西、新的質(zhì)。它是各個要素分別存在時所沒有的,也是構(gòu)成系統(tǒng)的全部要素機械湊合起來所形成不了的”。[2]它不是靠各要素單打獨斗,而是用集體的力量實現(xiàn)教育目標(biāo)。如果要素聯(lián)系得當(dāng),必收1+1>2之效。
3.1.1 結(jié)構(gòu)與功能
(1)結(jié)構(gòu):首先,做到要素充足完好。要素充足:根據(jù)這個原理,學(xué)校增設(shè)了“電子產(chǎn)品制作實踐”課程,為學(xué)生對電工電子焊接工藝等技能的掌握創(chuàng)造條件。這樣,要素共有“電子產(chǎn)品制作實踐”“PCB板圖設(shè)計及制作實踐”“單片機原理及應(yīng)用課程設(shè)計”和“電子產(chǎn)品開發(fā)”4門課程。學(xué)生學(xué)習(xí)這些課程后,知識更加全面,基礎(chǔ)更加牢固,能力更加提高。這種組合,優(yōu)點在對比中體現(xiàn),詳見表1。
其次,使要素聯(lián)系方式合理,形成合力。主要是要素的時間安排,即先學(xué)什么,后學(xué)什么,循序漸進,直奔主題:第1學(xué)期,學(xué)習(xí)“電子產(chǎn)品制作實踐”,解決入門與興趣問題,奠定了今后課程學(xué)習(xí)與實踐的基礎(chǔ);第4學(xué)期,學(xué)習(xí)“PCB板圖設(shè)計及制作實踐”解決工具問題,為所學(xué)知識的具體運用提供幫助;第5學(xué)期,學(xué)習(xí)“單片機原理及應(yīng)用課程設(shè)計”,學(xué)會軟件設(shè)計仿真與調(diào)試,解決控制問題,具備了駕馭電子產(chǎn)品設(shè)計的能力;第6學(xué)期,學(xué)習(xí)“電子產(chǎn)品開發(fā)”,解決“綜合”問題,直接設(shè)計出電子產(chǎn)品,完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才形成的最后沖刺。
(2)功能:通過“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”的建設(shè)并向大創(chuàng)轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的有機融合,培養(yǎng)學(xué)生電子產(chǎn)品設(shè)計的能力,在動口、動腦、動筆、動手中,閃現(xiàn)創(chuàng)新的火花;引導(dǎo)學(xué)生將成果目標(biāo)化、作品化、市場化,完成創(chuàng)業(yè)的預(yù)演。一句話,實現(xiàn)了既定的教育目標(biāo),在出成果的同時出人才。
3.1.2 整體性和層次性
(1)從整體與部分的關(guān)系看,課程體系整體上向大創(chuàng)轉(zhuǎn)型,各要素也必須協(xié)同跟進,步調(diào)一致,不可有動有靜,文齊武不齊。
(2)從部分之間的關(guān)系看,各要素的排列像國務(wù)院文件要求的那樣“依次遞進、有機銜接、科學(xué)合理”,不可排列無序,本末倒置。
在這里必須說明一點,“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”,顧名思義,是講如何設(shè)計電子產(chǎn)品的,學(xué)好了便可進行電子產(chǎn)品開發(fā)及相關(guān)工作,可以說是本專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才形成的最后一關(guān)。但萬丈高樓平地起,必須在學(xué)好其他課程后,才能涉足于此。
3.2 步E
建設(shè)“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”,從步驟上看,分為事前、事中和事后3步,是系統(tǒng)開放性的具體體現(xiàn)。
第一步:事前,做好計劃安排,為課程群建設(shè)做好準備。特別要注意將課程安排納入人才培養(yǎng)計劃,使“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”建設(shè),一開始便有了合法性和可行性。這時,還要做好諸如教材選定等其他準備工作。
第二步:事中,即備課、講課、批改作業(yè)、復(fù)習(xí)、考試等教學(xué)環(huán)節(jié)的運行。在其中,備課和講課、批改作業(yè)是主要環(huán)節(jié),所以予以重點研究。
(1)備課,就是寫好教案講稿,搞好教學(xué)設(shè)計。教案作為課堂教學(xué)的具體計劃,是在一系列充分準備工作的基礎(chǔ)上制訂出來的。只有在教課前做了充分的準備――深入鉆研教材,全面地了解學(xué)生;恰當(dāng)?shù)卮_定要求,靈活地選擇教法,認真地備課,熟悉教案,才能在教學(xué)中得心應(yīng)手,隨機應(yīng)變,因勢利導(dǎo),從而圓滿地完成教學(xué)任務(wù)。教案不僅要指明教什么,教給誰,還要指出為什么教和怎樣教,而課文里是沒有的。教案能起備忘錄的作用,它可以作為檢查教學(xué)的依據(jù),也可以為總結(jié)經(jīng)驗提供材料[3]。
①在“備教材”上下功夫。教師在“備教材”過程中要著重解決好這樣幾個問題:確定教學(xué)目的、任務(wù)和要求;明確教材的體系和內(nèi)容的主次;突出重點、解決難點,抓住關(guān)鍵。同時,對教材進行揚棄和加工創(chuàng)造。即便是自己編寫的教材,也是如此。電子產(chǎn)品走進千家萬戶,應(yīng)用各行各業(yè),備教材時必須緊跟時代的步伐,緊貼學(xué)生的實際,將生活中鮮活的素材,納入教學(xué)案例之中,讓學(xué)生感到先進、真實、生動、有用,更加愿意學(xué)習(xí),更加喜歡設(shè)計。備課時,還要注意課程群的完整性,相關(guān)性,互相照應(yīng),協(xié)調(diào)一致。并且,課程之間的主輔關(guān)系,也不是絕對的,上一個矛盾解決之后,下一個就為主了。
②在“備學(xué)生”上做文章。教師在備課過程中不僅要鉆研教材,更要重視對學(xué)生的了解,最大限度地做到因材施教。我們的學(xué)生缺點是自由散漫,習(xí)慣不好,不善自學(xué),但優(yōu)點是獨立性強,思想活躍,愛好動手。那就得對癥下藥,揚長避短,多在實踐類課上精心安排。
③在“備教法”上顯特色,將在“講課”中詳談。
(2)講課。
①不拘一格地運用各種教學(xué)方法,如案例法、發(fā)現(xiàn)法、問題法、討論法、觀察法、實驗法等,哪一種或哪幾種管用,就用哪一種或哪幾種。
②時刻用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的觀點審視一切,將學(xué)科競賽、生產(chǎn)實習(xí)、社會實踐、畢業(yè)設(shè)計等載體,融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的要求。
③做好課件,不斷更新,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。為學(xué)生學(xué)習(xí)帶來便利,同時提高教師的教學(xué)水平和教學(xué)效率。
④多讓學(xué)生自己提出選題,提高創(chuàng)新思維能力,教師看其有創(chuàng)意后輔導(dǎo)他們解決問題。
⑤注重現(xiàn)代化教學(xué)手段,搞好實踐教學(xué)。結(jié)合投影儀、機房、實驗室等,采取創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境和讓學(xué)生動口、動腦、動筆、動手相結(jié)合的方式,使學(xué)生在教師的輔導(dǎo)下,將創(chuàng)造性的選題變?yōu)楝F(xiàn)實,把獨立性強、思想活躍、愛好動手的優(yōu)點,發(fā)揮到極致。
(3)及時批改作業(yè),重視反饋。教師對學(xué)生作業(yè)要及時收、及時批、及時講,保護學(xué)生完成作業(yè)的積極性。同時,要根據(jù)作業(yè)暴露的信息,及時調(diào)整下一步工作。
第三步:事后,總結(jié)經(jīng)驗,做出評價??偨Y(jié)經(jīng)驗,使經(jīng)驗上升為理論,使知識轉(zhuǎn)化為能力,正確的得以堅持,錯誤的不致重犯,收事半功倍之效;做出評價,以教育目標(biāo)為準繩,以教學(xué)效果為依據(jù),衡量“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”的建設(shè)與教育目標(biāo)的差距。與目標(biāo)相符的,制定下一步打算。有距離的,找出原因,制定解決辦法。問題解決之后,才能進入下一步。
4 效果
學(xué)生在經(jīng)過課程群的學(xué)習(xí)后,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力有了明顯的提高。(見表2)
教學(xué)效果典型例證是,所設(shè)計制作的“多功能仰臥起坐計數(shù)器”“開水速冷機”“智能藥盒”等,先后獲批實用新型專利。畢業(yè)生持此求職,障礙較少,也能將其成果與所在單位的技術(shù)融合,實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。
5 結(jié)語
建設(shè)“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”,雖然取得了一定成績,但仍屬總的量變過程中的部分質(zhì)變,還不是全部質(zhì)變,而后者恰恰是我們所追求的。因此,應(yīng)該在建設(shè)“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”的基礎(chǔ)上總結(jié)經(jīng)驗,拿出更為有力的措施,如鞏固“電子產(chǎn)品開發(fā)課程群”,條件具備后再建立幾個課程群,最后使整個專業(yè)課程都向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育轉(zhuǎn)型。
參考文獻
[1] 國務(wù)院辦公廳.國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見(國內(nèi)發(fā)〔2015〕36號)[R].2015.