電子CAD一體化課堂教學改革實踐

劉星慧

摘 要：本文主要闡述了將理論實踐一體化教學模式引進到電子CAD課堂，重新設計教學順序和教學項目，采用小步驟教學，降低學習難度，提高學習興趣和實踐能力。

關鍵詞：一體化教學 電子CAD 小步驟教學

理論實踐一體化教學模式是根據學生的認知規律，重新設計教學順序和教學項目，在完成具體任務中組織教學的一種適合職業教育的教學模式。

在傳統的教學模式下組織電子CAD課程教學時，一般是以教材為藍本，按照簡單原理圖繪制、復雜原理圖繪制、元件符號庫繪制、單層PCB電路板繪制、多層PCB電路板繪制、元件封裝庫繪制的順序組織教學。實踐證明該教學順序和教學項目，大部分學生跟不上教學進度，學生厭學情緒嚴重，難于實現預期的教學效果。

一、根據學生的認知規律重新設計教學順序

電子CAD課程一般是在第二學期開設，學生對計算機軟件的操作不熟練，雖然有了一定的電子電路專業基礎知識，但是并不精通，電路原理圖的識別能力和分析能力明顯不足，還沒有完全掌握常見的電路符號。如果第一個教學項目就是簡單原理圖繪制，學生在認知上必然存在困難，增加了學習難度，不利于學生學習。

實踐證明，當把教學順序調整為元件符號庫繪制、簡單原理圖繪制、復雜原理圖繪制、元件封裝庫繪制、單層PCB電路板繪制、多層PCB電路板繪制組織教學時，學生的學習困難明顯降低，絕大多數學生能輕松地跟上教學進度。

二、根據實際工作環節設計教學項目。

電子CAD課程主要目的之一就是設計PCB板，這也是電子類公司設計產品的重要一環。根據電子科技公司PCB設計部門的工作環節，以LM317可調穩壓電源PCB板設計為例，設計教學項目。

項目：LM317可調穩壓電源PCB板設計。

任務1：教師指導學生收集資料，提供LM317可調穩壓電源的設計圖樣和元器件實物，師生共同形成電路設計初步方案。

任務2：教師指導學生根據收集到的資料和電路設計初步方案，列出可能用到的元件清單。

任務3：教師指導學生根據元件清單，采用電子CAD軟件Protel 99 SE繪制元件清單上所有的元件符號庫。

任務4：教師指導學生采用電子CAD軟件Protel 99 SE繪制電路原理圖，繪圖完成后必須由電路原理圖生成網絡表，以備后用。特別強調必須調用學生自己繪制的元件符號庫，而不能使用系統自帶的元件符號庫。這樣的教學安排就像玩搭積木游戲，可以降低學生的學習門檻和學習難度，提高學生的學習興趣，符合學生的認知規律。

任務5：教師指導學生根據元器件的實際大小，用游標卡尺測量元件外形的大小并記錄尺寸。然后采用電子CAD軟件Protel 99 SE為每一個外形不同的元器件繪制元件封裝。在給封裝命名時必須保證封裝名與元件符號庫設置的封裝名完全相同。

任務6：教師指導學生采用電子CAD軟件Protel 99 SE的PCB設計界面，導入學生自己繪制的封裝庫和網絡表文件，開始設計PCB板。

三、采用小步驟教學有助于一體化教學的實施

在教學過程中，采用小步驟的教學方法非常必要。以一節課45分鐘為教學單元，每節課的知識點講解和操作步驟的演示不超過15分鐘，確保學生獨立訓練的時間在25分鐘以上。這就需要在教學設計的時候，將每個教學任務拆分成很多個小模塊講解。

比如在講授元件符號庫繪制的教學任務時，可以把軟件的打開與文件的新建、保存作為一個教學活動，在演示講解15分鐘后，立刻讓學生獨立操作2～3遍，直到學生熟練掌握這個教學活動的全部內容，再進行下一個教學活動——電阻元件符號繪制。同樣也只需要演示講解15分鐘左右，然后讓學生獨立操作2～3遍。隨著學生的實踐能力提高，可以逐步增加教學內容，直到把所有的元件符號全部繪制完成，教學任務才算完成。

四、教學評價是不可缺少的教學環節

當學生完成了教學任務后，要及時給予評價，可以制作成績登記表，把學生每次制作的元件符號庫、電路原理圖、元件封裝庫、PCB板設計圖進行評價，評價等級可分為A、B、C、D四個的檔次。實際教學過程中，教師的精力不足以給每個學生進行評價，可以委任若干位教學任務完成較快且取得A檔次的學生為組長，協助教師對其他同學進行評價。這種做法還能激勵組長們的學習興趣，進而形成榜樣的力量激勵其他學生努力學習。

有條件的學校，還可以把學生設計較好的PCB文件拿到PCB生產公司進行打樣。當學生看到印有自己名字的PCB板的時候，成就感和自豪感會進一步激勵學生努力學習。

將理論實踐一體化教學模式引入到電子CAD課堂教學，改變了教學順序組織教學，使學生直接參與項目教學的全過程，在完成80學時后基本能獨立繪制PCB板，教學成果顯著，教學效果明顯提高。

（作者單位：江西省冶金技師學院）