電路板設計是電子線路設計人員和電子愛好者們應該具備的最為基本的技能之一。如何快捷、高效、準確地完成電子線路的設計工作,決定了整個電子系統設計的進度和性能。隨著計算機軟硬件技術的飛速發展,集成電路的廣泛應用,電路變得越來越復雜,集成度也越來越高,加之新型元器件層出不窮,使得越來越多的工作已經無法依靠手工來完成。計算機輔助設計電路板已經成為電路板設計制作的必然趨勢。Protel 99se可完整實現電子產品從電路邏輯設計到生成電路板生產數據的全過程及期間的所有電氣分析,設計規則分析及仿真分析。Protel 99se以其強大的功能和實用性,得到了廣大硬件設計人員的青睞,成為EDA設計軟件中用戶最多的產品之一。能否設計出一塊好的電路板,就需要熟練掌握Protel 99se。本文根據職業教育的特點,提出了學習Protel 99se的幾點體會:
一、吸引學生學習興趣
大家都知道“興趣是最好的老師”。要讓學生喜歡上這門課,我們就要想辦法吸引住學生的興趣。我在教學中采用了實物展示的方法。第一次課,我帶了很多電路板和一個報警器到教室。開始學生都很奇怪我帶的是什么東西,后來我給他們解釋了電路板,然后演示了報警器的工作,接著就讓學生想二者之間的聯系。學生都很感興趣,不知道我要干什么,接著我就把報警器拆開,取出一塊很小的電路板,然后告訴他們,報警器的“中央控制器”就是這個電路板上的一些芯片完成的,電路板的好壞可以決定芯片能否正常工作,更能控制報警器是否工作。通過了這堂課以后,學生很想學好這門課,因為他們都想設計出自己的電路板,都想裝一個報警器。
二、改變傳統教學形式
高職課程要突出職業特色,明確教學內容和培養目標是實施教學的關鍵。在教學中應采用多種形式教學方法。本課程采用了精講多練,結合專業特色,注重應用。在教學形式上,采用了多媒體課件教學和計算機機房教學相結合的方法。在教學內容上,采用了結合以前學過的專業知識,驗證一些案例的方法。多媒體教學中,明確教學目標,突出重難點,操作示范和演示相結合。計算機機房教學時,做到邊講邊操作,不能只顧老師講,還要及時讓學生練習,在內容多時,一定要做好筆記。重視上機實踐,每次上機都應明確實踐要求,精心選題,及時答疑,并做好操作考核,教學內容不僅要滿足大多數學生學習基本知識,更要引導尖子學生進一步提高要求。比如繪制原理圖符號,雖然原理圖符號庫提供了眾多廠商生產的元器件,但是一方面由于各種全新功能的器件層出不窮,另一方面在實際的電路中用戶往往用到一些非標準器件,遇到這種情況,就必須要我們自己繪制,但在繪制的過程中,有些同學的基礎好,繪制的圖要漂亮些,但有的同學繪制的就要差一些,所以我們要求只要大多數同學能掌握就好了。還有就是“布通率”,在布線的時候,通常我們希望“布通率”越高越好,但是元器件的布局是否合理,安全間距是否設置合理,是否采用了跳線等等的方法都會影響布通率,對于初學者來說,這些方面可能考慮不到,但是只要多多地練習,是可以大大提高布通率的。
三、任務驅動教學法
在教學過程中采用任務驅動教學,使學生上課“有的放矢”,完成教學任務后有成就感,對學習更感興趣。
例如:要學習原理圖的繪制的教學。首先給學生一張完整的“單片機最小系統”的原理圖,讓學生知道這次課的目的,吸引學生注意力。然后在分別繪制8031單片機,振蕩電路,存儲器,復位電路。當這幾部分都繪制好以后,就讓學生嘗試著自己連接起來,最后讓學生完成“單片機最小系統”的原理圖的繪制。當然在學習中有時候也故意給學生出錯,讓他們去發現問題。比如在PCB編輯器中載入二極管的時候,就出現了“Error:Node Not found”的錯誤,對于這種情況的原因是原理圖符號引腳序號和元器件封裝的焊盤序號不能一一對上。當然一開始我沒有告訴學生原因,只叫他們把二極管的編輯器打開,仔細觀察,在任意打開一個元件的編輯器,二者進行比較,找不同。很久都沒有找到原因,我就開始提示二極管的引腳序號,最終學生發現了問題的所在,并且對這個錯誤非常深刻。
四、管好課堂
一堂課是否成功,課堂氣氛非常重要。對于軟件這門課程來說,課堂氛圍的掌握又是非常難的。老師一般來說用廣播教學的形式教學,老師在用幻燈片教學的過程中,學生到底在干什么呢?這個就要老師非常好地調動起課堂氛圍。老師如何管理好課堂呢?首先,老師應該把這堂課的目的及教學內容,清晰的寫到黑板上,告訴學生我們的目的;再次,老師在教學中,應該隨時走動,了解學生在干什么;最后,老師可以把重要的知識點,邊講學生邊操作,走到學生中去,一旦學生有疑問,就馬上解決。
總之,作為一門專業必修課,要真正提高學生動手能力和發現問題的能力,必須多練多動,結合專業課,吸引學生的興趣,調動學生的學習熱情,根據教學內容和學生的基礎,隨時調整教學方法。
【參考文獻】
[1]郭勇等編.Protel 99se印制電路板設計教程.機械工業出版社,2007(3).
[2]老虎工作室編.protel 99se 入門與提高.人民郵電出版社,2009(6).