高職高專(zhuān)《Protel電路設(shè)計(jì)》教學(xué)改革思路探索

　　摘 要： 根據(jù)高職高專(zhuān)《Protel電路設(shè)計(jì)》的教學(xué)現(xiàn)狀，作者對(duì)Protel電路設(shè)計(jì)進(jìn)行了教學(xué)改革。教師應(yīng)樹(shù)立重視實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)理論與實(shí)踐相結(jié)合的思想，綜合運(yùn)用講授、討論、直觀演示、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、實(shí)驗(yàn)與探究等教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為他們今后的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　關(guān)鍵詞： 高職高專(zhuān)《Protel電路設(shè)計(jì)》教學(xué) 主要問(wèn)題 教學(xué)改革措施
　　
　　1.引言
　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是近些年來(lái)現(xiàn)代電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，目前儀器儀表的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)已廣泛采用了大規(guī)模、超大規(guī)模的集成電路。因此，印制電路板變得日趨精密且復(fù)雜，傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)和制作PCB的方法已難以適應(yīng)現(xiàn)代化大生產(chǎn)的需要。為了解決這一問(wèn)題，各種電路設(shè)計(jì)輔助軟件應(yīng)運(yùn)而生，如Protel、Powerpcb、Allegro等。Protel進(jìn)入我國(guó)比較早，使用方便、易學(xué)、實(shí)用，因此在國(guó)內(nèi)電子設(shè)計(jì)行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。為了便于電子相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生從事電子線路設(shè)計(jì)工作，許多高校開(kāi)設(shè)了《Protel電路設(shè)計(jì)》這門(mén)課程。但是在有限的學(xué)時(shí)里，如何讓學(xué)生在電路設(shè)計(jì)中能熟練運(yùn)用Protel是值得深入探討的問(wèn)題。
　　以前Protel電路設(shè)計(jì)選用的版本為Protel 99SE，隨著該軟件和計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的升級(jí)，現(xiàn)在各高校陸續(xù)選用Protel 99SE的升級(jí)版本Protel DXP進(jìn)行教學(xué)。Protel DXP是Altium公司在2002年推出的Protel家族的最新成員。Protel DXP繼承了Protel系列產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，與Protel 99SE相比，它在許多方面都有很大的改變，比如：Protel DXP實(shí)現(xiàn)了各種設(shè)計(jì)工具無(wú)縫集成，同步化程度更高；支持VHDL設(shè)計(jì)和混合模式設(shè)計(jì)；整體的設(shè)計(jì)概念，支持自然的非線性設(shè)計(jì)流程，等等。
　　2.教學(xué)中存在的主要問(wèn)題
　　Protel電路設(shè)計(jì)是一門(mén)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程，在講授的過(guò)程中，教師常常注重理論而輕實(shí)驗(yàn)，一般先介紹Protel DXP軟件的設(shè)計(jì)界面和基本操作方法，接著給一個(gè)具有特定功能的電路圖，講解圖中電路的工作原理后，然后要求學(xué)生運(yùn)用protel DXP軟件繪制該電路系統(tǒng)的原理圖和印制電路板圖。
　　一些學(xué)校的實(shí)驗(yàn)課時(shí)間安排不盡合理，一般在整個(gè)理論教學(xué)之后安排實(shí)驗(yàn)課，因此學(xué)生無(wú)法及時(shí)消化每次理論課的內(nèi)容。
　　Protel電路設(shè)計(jì)這門(mén)課安排在電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和單片機(jī)原理課程之后。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)Protel電路設(shè)計(jì)這門(mén)課程，應(yīng)學(xué)會(huì)運(yùn)用Protel DXP軟件設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的電路原理圖和PCB圖，從而制造電子產(chǎn)品。而很多教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，沒(méi)有將學(xué)生以前學(xué)的課程有效地聯(lián)系起來(lái)，而只是給出一個(gè)電路圖，要學(xué)生運(yùn)用Protel DXP繪制電路原理圖，接著繪制PCB圖。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)Protel電路設(shè)計(jì)，僅僅掌握了基本的操作方法和技能，但學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確。
　　3.教學(xué)改革初探
　　高職高專(zhuān)《Protel電路設(shè)計(jì)》的教學(xué)現(xiàn)狀是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，不能熟練運(yùn)用Protel DXP軟件，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力有待提高。針對(duì)上述問(wèn)題，我結(jié)合教學(xué)經(jīng)歷，根據(jù)已有的Protel教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這門(mén)課程的教學(xué)改革措施提出一些自己的想法。
　　3.1確立以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為主的思想。高職高專(zhuān)教育秉承以就業(yè)為導(dǎo)向的辦學(xué)理念，以社會(huì)需要為目標(biāo)，堅(jiān)持面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線，根據(jù)崗位所需能力與素質(zhì)提煉、整合成專(zhuān)業(yè)課程，構(gòu)建新型高職教學(xué)模式，培養(yǎng)社會(huì)急需的應(yīng)用型人才。因此，必須根據(jù)高職高專(zhuān)學(xué)生的實(shí)際水平和培養(yǎng)目標(biāo)，因材施教，以理論夠用為原則，把培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)放在第一位置，充分意識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的實(shí)踐教學(xué)具有更重要的意義。
　　3.2在課程體系改革上，教師應(yīng)樹(shù)立理論與實(shí)驗(yàn)并重的理念，突出課程重點(diǎn)和難點(diǎn)，努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。開(kāi)設(shè)Protel電路設(shè)計(jì)這門(mén)課的目的是讓學(xué)生能熟練運(yùn)用Protel DXP軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)電路原理圖和PCB板制作。因此Protel電路設(shè)計(jì)這門(mén)課是一門(mén)實(shí)踐性比較強(qiáng)的課程，不僅要理論和實(shí)驗(yàn)并重，而且要適當(dāng)?shù)卦黾右恍?shí)驗(yàn)。在課堂理論教學(xué)中，需要突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，特別是選擇電路圖，要選擇具有常用功能的經(jīng)典電路圖，如MCS-51開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)板。根據(jù)電路圖，為學(xué)生講解其具有的一些功能及如何設(shè)計(jì)這些功能，讓學(xué)生知道為什么這么做，怎么做，達(dá)到從理論知識(shí)到具體操作的轉(zhuǎn)化，而不僅僅是運(yùn)用Protel DXP畫(huà)電路圖。引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品，畫(huà)出電路原理圖，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候給予輔導(dǎo)，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新型思維，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
　　3.3合理安排理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，兩種教學(xué)可將相關(guān)課程有機(jī)聯(lián)系起來(lái)。針對(duì)高職高專(zhuān)學(xué)生的特點(diǎn)，為了培養(yǎng)他們的綜合設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，注重運(yùn)用多學(xué)科的理論知識(shí)，合理安排理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，密切聯(lián)系實(shí)際。Protel電路設(shè)計(jì)由理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)部分組成，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，為讓學(xué)生靈活運(yùn)用Protel DXP進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，需要合理地安排理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)。
　　合理安排理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間，不能把實(shí)踐教學(xué)看成理論教學(xué)的輔助手段，而安排在整個(gè)理論教學(xué)之后。Protel電路設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐性比較強(qiáng)的課程，理論內(nèi)容比較少，主要講解如何操作。理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)可以根據(jù)內(nèi)容交叉進(jìn)行，及時(shí)消化理論內(nèi)容，熟練Protel DXP操作。這門(mén)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)可以分為基礎(chǔ)操作實(shí)驗(yàn)、復(fù)雜操作實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)幾個(gè)層次?；A(chǔ)操作實(shí)驗(yàn)，主要是讓學(xué)生加深對(duì)理論的理解，熟悉軟件運(yùn)行環(huán)境，基本界面及菜單，常用輔助工具的基本操作，等等。復(fù)雜操作實(shí)驗(yàn)是對(duì)這門(mén)課程所有知識(shí)點(diǎn)的綜合運(yùn)用，如層次法畫(huà)電路圖，如何設(shè)置電路檢查規(guī)則和自動(dòng)布線規(guī)則，等等。在綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以此培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生根據(jù)學(xué)過(guò)的理論知識(shí)如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)原理等，設(shè)計(jì)一個(gè)自行車(chē)?yán)锍毯退俣鹊膬x表。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)檢測(cè)電路的原理圖，要求原理正確。根據(jù)該儀表的使用環(huán)境，合理選擇元器件，達(dá)到可以使用的目的。在電路板的制作方面，運(yùn)用Protel DXP繪制電路原理圖和PCB圖，并對(duì)原理圖進(jìn)行仿真和檢驗(yàn)。特別是PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則比較豐富，這些規(guī)則涉及到間距、線寬、布局等。通過(guò)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力，同時(shí)綜合運(yùn)用相關(guān)課程的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題，學(xué)以致用，提高學(xué)習(xí)的趣味性，同時(shí)掌握輔助電路設(shè)計(jì)軟件Protel DXP，為今后的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　4.結(jié)語(yǔ)
　　根據(jù)高職高專(zhuān)《Protel電路設(shè)計(jì)》的教學(xué)現(xiàn)狀，教師應(yīng)對(duì)Protel電路設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)改革，樹(shù)立重視實(shí)踐教學(xué)、加強(qiáng)理論與實(shí)踐相結(jié)合的思想，綜合運(yùn)用講授、討論、直觀演示、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、實(shí)驗(yàn)與探究等教學(xué)方法，在Protel DXP的教學(xué)中將模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)原理等課程聯(lián)系起來(lái)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。教學(xué)改革的實(shí)踐表明，Protel電路設(shè)計(jì)課程教學(xué)增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化了學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐動(dòng)手能力，并為學(xué)生今后的就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。
　　
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