《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化》課程改革探索

摘要：分析以往電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程教學(xué)存在的問(wèn)題：沒(méi)有注重實(shí)踐環(huán)節(jié)，沒(méi)有體現(xiàn)高職院校工學(xué)結(jié)合的特點(diǎn)，不能培養(yǎng)學(xué)生突出的實(shí)踐能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，與培養(yǎng)目標(biāo)脫節(jié)。提出課程改革的新理念和新思路，將此應(yīng)用于課程改革實(shí)踐中。通過(guò)精心組織和實(shí)施取得突出成果。實(shí)踐證明，理論聯(lián)系實(shí)際，的確提高了學(xué)生的實(shí)踐技能，培養(yǎng)了具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高端技能型專門(mén)人才。

關(guān)鍵詞：探索；課程改革；電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）49-0041-02

電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA已成為不可逆轉(zhuǎn)的時(shí)代潮流，其設(shè)計(jì)理念和手段普及到中小企業(yè)和相關(guān)專業(yè)的大專院校，利用EDA進(jìn)行電路設(shè)計(jì)已成為大專院校各相關(guān)專業(yè)必須掌握的技能之一。因而我系將本課程定位為“電子信息工程技術(shù)”、“應(yīng)用電子技術(shù)”、“電子設(shè)備與運(yùn)行管理”和“微電子技術(shù)”等專業(yè)群的核心課程。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)，筆者認(rèn)為作為一個(gè)專業(yè)群的核心課程，原有的教學(xué)方法和手段有待于大量的改革，主要表現(xiàn)在：①傳統(tǒng)的課程教學(xué)只從單純的本課程為出發(fā)點(diǎn)，沒(méi)有與相應(yīng)課程溝通的整體專業(yè)概念，不能與相關(guān)課程相銜接，專業(yè)性不強(qiáng)，對(duì)培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)方面尚有欠缺。②由于缺少課程設(shè)計(jì)這一實(shí)物制作的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使本課程偏重了軟件設(shè)計(jì)的形式，而沒(méi)有體現(xiàn)高職院校突出實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)，學(xué)生只是單純地掌握設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用，不能做到理論聯(lián)系實(shí)際，形成不了解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力。③傳統(tǒng)的考試方式是以試卷定成績(jī)，雖然卷面反映了一定的實(shí)踐知識(shí)，但缺乏對(duì)應(yīng)用能力，尤其是結(jié)合實(shí)際的工程實(shí)踐操作能力的考查。④由于學(xué)生要參加技能鑒定中心“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪圖員（電子CAD）”職業(yè)技能考核，傳統(tǒng)的課程教學(xué)沒(méi)有與之接軌，已經(jīng)不能與之相適應(yīng)。為了適應(yīng)高職院校教學(xué)需要，針對(duì)以上存在的問(wèn)題，我系成立了《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化》課程改革小組，由筆者牽頭進(jìn)行了本課程的改革嘗試，經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐，取得了較好的效果。

一、課程教學(xué)改革的思路

1.教學(xué)目標(biāo)要具有明確的導(dǎo)向性。高職院校作為教育體系中的一個(gè)類型，與其他高校不同的是在人才培養(yǎng)目標(biāo)的具體規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)上，是為生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線培養(yǎng)高端技能型專門(mén)人才。這就要求教學(xué)必須有明確的導(dǎo)向性。

2.教學(xué)要求必須具有夠用性。要求教學(xué)應(yīng)“必須夠用”，我認(rèn)為“必須夠用”體現(xiàn)在四個(gè)方面：一是專業(yè)知識(shí)必須夠用；二是專業(yè)技能和操作能力必須掌握；三是基本職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)道德必需具備；四是創(chuàng)新精神、開(kāi)拓意識(shí)和創(chuàng)業(yè)能力必須強(qiáng)化。本課程必須根據(jù)電子類專業(yè)群的需要，以必需夠用為原則制定合理的大綱，編寫(xiě)適用性強(qiáng)的教材。

3.教學(xué)內(nèi)容要具有實(shí)用性和針對(duì)性。

4.教學(xué)方法要具有實(shí)踐性。高職教育的教學(xué)方法更加強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性，這既是高職教育的教學(xué)特色所在，也是培養(yǎng)技術(shù)技能性人才的基本保證。

5.教學(xué)考評(píng)要具有技能性。注重考評(píng)學(xué)生的技能水平及實(shí)踐能力主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：一是注重專業(yè)技術(shù)水平和職業(yè)能力的考評(píng)；二是整個(gè)教學(xué)過(guò)程注意恰當(dāng)滲透職業(yè)技能考核教育，努力使學(xué)生取得“職業(yè)技能證書(shū)”，具有“雙成果”。

二、課程教學(xué)改革的實(shí)施

1.制定符合高職特點(diǎn)的教學(xué)大綱。在制定課程教學(xué)大綱時(shí)主要考慮解決以下幾個(gè)問(wèn)題：一是專業(yè)群的適用性。根據(jù)教育部《普通高等學(xué)校高職高專教育指導(dǎo)性專業(yè)介紹》要求，電子信息類專業(yè)群把電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）作為專業(yè)核心課程，因此大綱所指向的內(nèi)容必須為電子類各專業(yè)所適用；二是工具應(yīng)用性的掌握。本課程是以使用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，熟練應(yīng)用軟件工具進(jìn)行各種電路設(shè)計(jì)是重點(diǎn)內(nèi)容；三是要與電子技術(shù)等專業(yè)課程進(jìn)行關(guān)聯(lián)。使學(xué)生既掌握了設(shè)計(jì)知識(shí)和技能，又進(jìn)一步增進(jìn)了對(duì)專業(yè)課程電路的理解，具有整體專業(yè)觀念；四是充分體現(xiàn)以應(yīng)用性、技能性為核心的考核方案。

2.進(jìn)行教材的改革與建設(shè)。現(xiàn)有的教材不能滿足高職院校教學(xué)的實(shí)際需要的，一定要改，系成立了《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化》教材編寫(xiě)小組，著力注意解決以下幾個(gè)問(wèn)題：一是應(yīng)體現(xiàn)出最基本的足夠的理論與操作知識(shí)，面面俱到的軟件操作知識(shí)要省略，但原理圖元器件知識(shí)、PCB知識(shí)、封裝知識(shí)、制板知識(shí)等理論要詳細(xì)突出；二是如何應(yīng)用到實(shí)際電路的設(shè)計(jì)，將電子技術(shù)課程的具有典型性的項(xiàng)目作為教學(xué)的一部分編入教材和講義，讓學(xué)生掌握實(shí)際電路的設(shè)計(jì)流程，將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生學(xué)用結(jié)合；三是如何成為產(chǎn)品化的PCB，這也是進(jìn)行教材建設(shè)的重點(diǎn)，增加實(shí)物制作內(nèi)容，其目的是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際實(shí)物制作，既掌握電路設(shè)計(jì)技能，又熟悉了工作流程，形成了產(chǎn)品化的印刷板，實(shí)現(xiàn)了在課程中的工學(xué)結(jié)合。

3.實(shí)操內(nèi)容與相關(guān)課程的結(jié)合與應(yīng)用。工學(xué)結(jié)合、解決實(shí)際工程問(wèn)題是高職院校教學(xué)切入點(diǎn)，而實(shí)訓(xùn)是最好的載體，為此筆者在教學(xué)中根據(jù)總體改革方案的要求，對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)也進(jìn)行了相應(yīng)的改革。一是將本課程的訓(xùn)練與相關(guān)課程連接、溝通。如與模擬、數(shù)字、綜合實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)相互銜接，將相關(guān)課程的電路作為基礎(chǔ)，由于學(xué)生比較熟悉，進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)得心應(yīng)手。二是除了正常的實(shí)操訓(xùn)練外，進(jìn)一步增加了課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，讓學(xué)生動(dòng)手制作實(shí)物，通過(guò)實(shí)物制作這個(gè)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，真正掌握書(shū)本知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用。在訓(xùn)練掌握基本操作方面，將訓(xùn)練課改為任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，將教學(xué)任務(wù)分為六大塊（即模板制作、原理圖庫(kù)元件制作、PCB庫(kù)封裝制作、層次原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)），十小塊（增加原理圖檢查、設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)置、原理圖綜合訓(xùn)練、PCB綜合訓(xùn)練），每一塊獨(dú)立為一個(gè)任務(wù)，所有任務(wù)完成了，教學(xué)總體任務(wù)也相應(yīng)完成。具體執(zhí)行如下：①制訂實(shí)訓(xùn)任務(wù)書(shū)。將每一個(gè)任務(wù)以《XXX實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)報(bào)告》形式出現(xiàn)，提出本次實(shí)訓(xùn)的工作題目和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，給出主要實(shí)現(xiàn)的主要步驟，學(xué)生當(dāng)堂工作，得到結(jié)果，完成任務(wù)，同時(shí)讓學(xué)生回答問(wèn)題找到解決問(wèn)題的方法。②教師指導(dǎo)。在實(shí)訓(xùn)中教師主要負(fù)責(zé)兩方面指導(dǎo)：一是解決學(xué)生遇到的問(wèn)題，如在繪制原理圖元器件時(shí)，有的學(xué)生將管腳方向放置反了，教師要糾正而且進(jìn)行強(qiáng)調(diào)其方向的重要性；二是介紹相應(yīng)的技能技巧，提高學(xué)生掌握的熟練性及工作效率，筆者通過(guò)教學(xué)實(shí)踐和網(wǎng)上交流，編寫(xiě)了教材上沒(méi)有的應(yīng)用技巧15例，在訓(xùn)練中不斷讓學(xué)生掌握，提高了學(xué)生設(shè)計(jì)速度和質(zhì)量。③單元任務(wù)與綜合任務(wù)相結(jié)合。在設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)時(shí)，做到兩個(gè)結(jié)合：一是單元任務(wù)與技能考核相結(jié)合，爭(zhēng)取讓學(xué)生獲得技能鑒定證書(shū)，具備國(guó)家認(rèn)可的電路設(shè)計(jì)繪圖員資格；二是單元任務(wù)與實(shí)踐結(jié)合，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生掌握實(shí)際設(shè)計(jì)與制作電路印刷板的方法，通過(guò)參與工程實(shí)踐，全面掌握課程知識(shí)與技能。在訓(xùn)練成為產(chǎn)品化PCB板方面，增加課程設(shè)計(jì)部分，采取實(shí)物制作訓(xùn)練方式，課時(shí)約為6～10學(xué)時(shí)，該訓(xùn)練要求采取“電子技術(shù)（模擬、數(shù)字電路）”課程提供電路，為了搞好訓(xùn)練，筆者與數(shù)字電子技術(shù)等相關(guān)課程教師組成了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)小組，研究如何有效地進(jìn)行課程設(shè)計(jì)有關(guān)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，我們制訂了“先易后難，穩(wěn)步提高”的訓(xùn)練計(jì)劃，為此我們?yōu)閷W(xué)生準(zhǔn)備了兩個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目，一是在數(shù)字電路中已經(jīng)用萬(wàn)能板做過(guò)的“三人表決電路”，由于學(xué)生掌握了其工作原理，并有制作經(jīng)驗(yàn)，因此在設(shè)計(jì)PCB設(shè)計(jì)中能有效結(jié)合，提高了工作效率；二是選用較為復(fù)雜一點(diǎn)的“循環(huán)彩燈電路”，這是選做訓(xùn)練，該電路既可以作為復(fù)雜的單面板電路訓(xùn)練，又可以作為雙面板電路制作，有很強(qiáng)的課程代表性。

4.考核系統(tǒng)的建設(shè)。①實(shí)用性。傳統(tǒng)的考試方式是以試卷定成績(jī)，雖然卷面能反映一定的實(shí)踐知識(shí)，但缺乏對(duì)應(yīng)用能力，尤其是實(shí)際的操作能力的考查。新的考核要求的設(shè)計(jì)都是可以成為現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)品，這樣學(xué)生在考試過(guò)程中既有設(shè)計(jì)的興趣，又可以得到技能的提高。②與相關(guān)的課程的結(jié)合性。采取相關(guān)課程電路為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，既可以較好地進(jìn)行課程之間的溝通、復(fù)習(xí)，又可以增加設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。③與技能證書(shū)考核相結(jié)合。由于學(xué)生要參加廣東省技能鑒定中心“計(jì)算機(jī)輔助繪圖員（電子CAD）”職業(yè)技能考核，考試形式與之接軌，要使學(xué)生適應(yīng)技能考核的環(huán)境和題型，提高考證的通過(guò)率。考試改革主要體現(xiàn)以下方面。改形式，期末考試全部上機(jī)實(shí)踐考核，通過(guò)實(shí)際操作切實(shí)掌握知識(shí)和技能；改內(nèi)容，試題與省高級(jí)技能考核形式相同，雖然難度有所降低，但考試的知識(shí)點(diǎn)和技能掌握的重點(diǎn)部分，在試卷上充分體現(xiàn)；改評(píng)卷，制定與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相一致的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行電子文檔的教師評(píng)卷；改構(gòu)成，平時(shí)占20%，主要是課程設(shè)計(jì)和平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告得分，期末考試為大型綜合實(shí)踐技能考核，分?jǐn)?shù)占80%。學(xué)期考核方式的改變，促使學(xué)生不斷強(qiáng)化操作技能，才能在上機(jī)考試中得以應(yīng)用，從另一方面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，也提高了學(xué)生設(shè)計(jì)應(yīng)用能力。

三、教學(xué)改革的成效

1.教師技能水平不斷提高。由于本課程設(shè)計(jì)是我們自己開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目，這就要求教師在備課中既要考慮學(xué)生的特點(diǎn)和訓(xùn)練的適用性，還要充分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在親自設(shè)計(jì)并成功達(dá)到理想的效果以后才能給學(xué)生使用，在此過(guò)程中教師的技能水平得到長(zhǎng)足提高。如在PCB板的制版方面，我們通過(guò)網(wǎng)上查詢和自我反復(fù)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出背膠紙制版法和熱轉(zhuǎn)印制版法，尤其是熱轉(zhuǎn)印制版法的開(kāi)發(fā)使用，提高了PCB板制作的效果，使學(xué)生作品更美觀，更漂亮。2010年學(xué)院購(gòu)置了兩臺(tái)PCB刻板機(jī)，使得優(yōu)秀設(shè)計(jì)包括學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)得到了精密工具，教師的技能水平也得到長(zhǎng)足的進(jìn)步。

2.學(xué)生設(shè)計(jì)水平不斷提高。2006年以前本課程沒(méi)有課程設(shè)計(jì)，學(xué)生學(xué)習(xí)本課程后，除了參加技能證書(shū)考核外，不知道如何將學(xué)到的知識(shí)和技能應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中。隨著實(shí)物制作教學(xué)的開(kāi)展，學(xué)生將書(shū)本知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，通過(guò)學(xué)與做的統(tǒng)一，既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，又使學(xué)生設(shè)計(jì)水平上了一個(gè)臺(tái)階。一是設(shè)計(jì)水平普遍提高，課改后的學(xué)生與上一級(jí)學(xué)生相比，無(wú)論從設(shè)計(jì)速度還是設(shè)計(jì)質(zhì)量，都有顯著進(jìn)步；二是隨著設(shè)計(jì)熟練程度的提高，一些制作的比較精致的學(xué)生設(shè)計(jì)作品涌現(xiàn)出來(lái)，為下一級(jí)學(xué)生有更大的進(jìn)步奠定了基礎(chǔ)。

3.技能證書(shū)考核水平不斷提高。技能證書(shū)是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的證明，考核是行業(yè)性考核，與行業(yè)相結(jié)合是典型的工學(xué)結(jié)合。從2006年開(kāi)始參加技能證書(shū)考核以來(lái)，2006—2008年各有部分學(xué)生報(bào)考中級(jí)和高級(jí)，2009年開(kāi)始，則全部參加高級(jí)考核，考核水平不斷上升。2012年6月我系學(xué)生參加了廣東省技能鑒定指導(dǎo)中心組織的“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪圖員”（電子類）技能鑒定高級(jí)考核，參加考核人數(shù)為101人，合格88人，合格率為87.13%，成績(jī)非常突出，也充分表明本課程教學(xué)已經(jīng)步入先進(jìn)行列。

高職院校教學(xué)有其明顯的工學(xué)結(jié)合特點(diǎn)，課程建設(shè)是教學(xué)環(huán)節(jié)中的重中之重。高等職業(yè)教育課程改革成功之處在于：一是突出高職院校的教學(xué)特點(diǎn)，必須牢牢抓住這個(gè)核心才能明確方向；二是課程的改革是全局性的，它包含觀念、計(jì)劃、大綱、教材、指導(dǎo)書(shū)、實(shí)物等一系列配套改革共同實(shí)現(xiàn)；三是課程建設(shè)離不開(kāi)過(guò)硬的教師團(tuán)隊(duì)，團(tuán)結(jié)、奉獻(xiàn)、進(jìn)取是我們這支隊(duì)伍的光榮。

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作者簡(jiǎn)介：丁達(dá)春（1963-），男，重慶人，廣東省汕尾職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，主要從事電子電路設(shè)計(jì)和PCB制作等研究。