电子线路CAD 课程的教学探讨

赵 丽 徐作华 谭丽娜

（长春职业技术学院，吉林 长春 130033）

电子线路CAD 是高职院校电子类、自动化类等电类专业的职业核心课程之一。随着科学技术的飞跃发展，大规模、超大规模集成电路的广泛应用，使印制电路日趋精密和复杂，传统的手工设计和制作印制电路板的方法难以适应生产的需要，随之而来的电子设计自动化（EDA）软件应运而生。在众多EDA软件中，Protel 应用最为广泛，随着软件技术的不断发展，很多高职院校都选择Protel 2004 软件作为电子线路CAD 课程的教学软件。如何在有限的时间内使学生更好的掌握该软件，并能为将来的就业奠定基础，是教育工作者应该不断研究的课题。

1 引入典型电路项目作为学习情境

传统的电子线路CAD 课程教学重点在于传授教材上的理论知识，并通过实验来验证理论知识，这种章节式的教学进程虽然系统性很强，但学生很难从整体上把握PCB 板图的设计流程及设计规范。

本课程在建设过程中通过企业调研、专家论证，确定了几个既来源于工作岗位又高于工作岗位的学习情境，具体的课程教学设计是以项目为导向、能力为核心，构建新的实践化课程内容体系，确保教学内容的合理性、实用性和先进性以及符合学生的认知规律。以典型项目分解为若干个任务，并将任务分解得到相应的知识模块，以各个任务构建知识，前后连贯，层层递进。

从学生的认知规律入手，确定了由浅入深的几个典型项目，并兼顾学生学习兴趣，选取了学生实验时使用的电路板或电子实训时的小制作，包括抢答器电路板、稳压电源、PWM 电机驱动控制电路、FM 收音机和简易秒表。

这些任务既涵盖了电子线路CAD 的所有知识模块，又包括了在相关岗位中应该具备的实践能力，通过这些任务的训练，学生既能学到系统的理论知识，又能充分理解并运用知识，增强动手实践能力。其中，抢答器电路板电路简单，作为软件的入门，学习软件的设计流程，包括原理图的绘制以及PCB 板制作的流程，稳压电源和PWM 电机驱动控制电路进行原理图和单面PCB 板的绘制，FM 收音机和简易秒表进行原理图和双面PCB 板的绘制。

2 教学的实施

课程实施的过程中将以往以传授知识为主的传统教学模式，转变为以解决问题、完成任务为主的互动式教学模式，主要采用任务驱动的方法，激发学生学习兴趣。Protel 2004课程在教学过程中通过任务的提出、分析、实现与评价等环节，培养学生自主学习与协作学习的习惯，以达到增强学习主观能动性、提高教学效果的目的。在某一个项目学习之前，首先对项目进行分析，使学生理解该项目的电路原理，并且明确学习目标和学习过程。

每一个项目学习都按照Protel 2004 主要制图流程来进行，如图1所示，主要包括电路原理图的设计和印制电路板的设计两个部分。电路原理图的设计主要是用Protel 2004绘制一张正确、精美的电路原理图。包括以下几个部分：①装入元件库，放置元件；② 元件参数修改；③元件布局；④绘制原理图；⑤电气规则检查；⑥生成网络表。如果遇到系统元件库中查找不到的元件，在放置元件之前还要进行元件的制作。印制电路板的设计主要是在原理图和网络表完成基础之上进行的，包括：①规划电路板；② 设置参数；③装入网络表及元件封装；④制作元器件的封装；⑤布置元件；⑥自动布线与手工调整。

由于学习项目的选取是由元器件由少到多，电路图结构由简单到复杂，所以学生学习也是由浅入深，逐层深入的。学生在学习的过程中既能学习到具体详细的知识点，也使学生头脑中一直有宏观的制作流程的概念，时刻了解自己的学习进程及目标。培养爱岗敬业、具有高度的责任心、团结合作的职业操守；培养严格执行相关标准、工作程序与规范以及学习新知识新技能、勇于开拓和创新的科学态度。

课余时间开放实训室，允许学生提前完成项目内容。鼓励学生积极、主动参与实践教学，由授课教师认定同意后，学生可利用课余时间完成后续实训内容或扩展实训项目。实践教学过程中，要以学生为主体，由实训教师进行适当指导，学生可自行查找学习项目，也可以选用实训室提供的学习项目：多级放大电路原理图设计、温度显示及控制电路原理图设计、数控机床电气控制电路原理图设计、多级放大电路单面板设计等。教师可根据实践教学过程中出现的问题，对必备的知识点、基本技能进行讲解和指导。

3 采用多种考核方式

本课程采取过程性考核 +综合性考核，注重过程考核的考核方式。过程性考核是以各个学习项目的完成情况为依据，注重基本知识、基本技能掌握情况的考核及综合应用能力的考核，每个项目占总成绩的15%，五个项目共占75%。督促学生认真对待每一个学习项目。综合性考核是期末对课程知识与学生应用能力的综合测试，给学生布置一个新的项目，使学生完成电路原理图的绘制与编辑以及印制电路板的制作，学生独立完成项目的制图流程，占总成绩的25%。

4 结束语

电子线路CAD 课程的教学采用了以学生为主、教师为辅、由简入深、理论联系实际的开放式实验教学方式，同过去的以知识结构为主的纯教学的实验教学方式相比，培养了学生的创新精神和创新能力以及自主学习的能力。培养了学生严格执行相关标准、工作程序与规范的能力。

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