電子線路CAD 課程的教學探討

趙 麗 徐作華 譚麗娜

（長春職業技術學院，吉林 長春 130033）

電子線路CAD 是高職院校電子類、自動化類等電類專業的職業核心課程之一。隨著科學技術的飛躍發展，大規模、超大規模集成電路的廣泛應用，使印制電路日趨精密和復雜，傳統的手工設計和制作印制電路板的方法難以適應生產的需要，隨之而來的電子設計自動化（EDA）軟件應運而生。在眾多EDA軟件中，Protel 應用最為廣泛，隨著軟件技術的不斷發展，很多高職院校都選擇Protel 2004 軟件作為電子線路CAD 課程的教學軟件。如何在有限的時間內使學生更好的掌握該軟件，并能為將來的就業奠定基礎，是教育工作者應該不斷研究的課題。

1 引入典型電路項目作為學習情境

傳統的電子線路CAD 課程教學重點在于傳授教材上的理論知識，并通過實驗來驗證理論知識，這種章節式的教學進程雖然系統性很強，但學生很難從整體上把握PCB 板圖的設計流程及設計規范。

本課程在建設過程中通過企業調研、專家論證，確定了幾個既來源于工作崗位又高于工作崗位的學習情境，具體的課程教學設計是以項目為導向、能力為核心，構建新的實踐化課程內容體系，確保教學內容的合理性、實用性和先進性以及符合學生的認知規律。以典型項目分解為若干個任務，并將任務分解得到相應的知識模塊，以各個任務構建知識，前后連貫，層層遞進。

從學生的認知規律入手，確定了由淺入深的幾個典型項目，并兼顧學生學習興趣，選取了學生實驗時使用的電路板或電子實訓時的小制作，包括搶答器電路板、穩壓電源、PWM 電機驅動控制電路、FM 收音機和簡易秒表。

這些任務既涵蓋了電子線路CAD 的所有知識模塊，又包括了在相關崗位中應該具備的實踐能力，通過這些任務的訓練，學生既能學到系統的理論知識，又能充分理解并運用知識，增強動手實踐能力。其中，搶答器電路板電路簡單，作為軟件的入門，學習軟件的設計流程，包括原理圖的繪制以及PCB 板制作的流程，穩壓電源和PWM 電機驅動控制電路進行原理圖和單面PCB 板的繪制，FM 收音機和簡易秒表進行原理圖和雙面PCB 板的繪制。

2 教學的實施

課程實施的過程中將以往以傳授知識為主的傳統教學模式，轉變為以解決問題、完成任務為主的互動式教學模式，主要采用任務驅動的方法，激發學生學習興趣。Protel 2004課程在教學過程中通過任務的提出、分析、實現與評價等環節，培養學生自主學習與協作學習的習慣，以達到增強學習主觀能動性、提高教學效果的目的。在某一個項目學習之前，首先對項目進行分析，使學生理解該項目的電路原理，并且明確學習目標和學習過程。

每一個項目學習都按照Protel 2004 主要制圖流程來進行，如圖1所示，主要包括電路原理圖的設計和印制電路板的設計兩個部分。電路原理圖的設計主要是用Protel 2004繪制一張正確、精美的電路原理圖。包括以下幾個部分：①裝入元件庫，放置元件；② 元件參數修改；③元件布局；④繪制原理圖；⑤電氣規則檢查；⑥生成網絡表。如果遇到系統元件庫中查找不到的元件，在放置元件之前還要進行元件的制作。印制電路板的設計主要是在原理圖和網絡表完成基礎之上進行的，包括：①規劃電路板；② 設置參數；③裝入網絡表及元件封裝；④制作元器件的封裝；⑤布置元件；⑥自動布線與手工調整。

由于學習項目的選取是由元器件由少到多，電路圖結構由簡單到復雜，所以學生學習也是由淺入深，逐層深入的。學生在學習的過程中既能學習到具體詳細的知識點，也使學生頭腦中一直有宏觀的制作流程的概念，時刻了解自己的學習進程及目標。培養愛崗敬業、具有高度的責任心、團結合作的職業操守；培養嚴格執行相關標準、工作程序與規范以及學習新知識新技能、勇于開拓和創新的科學態度。

課余時間開放實訓室，允許學生提前完成項目內容。鼓勵學生積極、主動參與實踐教學，由授課教師認定同意后，學生可利用課余時間完成后續實訓內容或擴展實訓項目。實踐教學過程中，要以學生為主體，由實訓教師進行適當指導，學生可自行查找學習項目，也可以選用實訓室提供的學習項目：多級放大電路原理圖設計、溫度顯示及控制電路原理圖設計、數控機床電氣控制電路原理圖設計、多級放大電路單面板設計等。教師可根據實踐教學過程中出現的問題，對必備的知識點、基本技能進行講解和指導。

3 采用多種考核方式

本課程采取過程性考核 +綜合性考核，注重過程考核的考核方式。過程性考核是以各個學習項目的完成情況為依據，注重基本知識、基本技能掌握情況的考核及綜合應用能力的考核，每個項目占總成績的15%，五個項目共占75%。督促學生認真對待每一個學習項目。綜合性考核是期末對課程知識與學生應用能力的綜合測試，給學生布置一個新的項目，使學生完成電路原理圖的繪制與編輯以及印制電路板的制作，學生獨立完成項目的制圖流程，占總成績的25%。

4 結束語

電子線路CAD 課程的教學采用了以學生為主、教師為輔、由簡入深、理論聯系實際的開放式實驗教學方式，同過去的以知識結構為主的純教學的實驗教學方式相比，培養了學生的創新精神和創新能力以及自主學習的能力。培養了學生嚴格執行相關標準、工作程序與規范的能力。

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