计算机辅助电路设计教学方法研究与实践

叶勇盛

（白云工商高级技工学校广东广州510450）

计算机辅助电路设计教学方法研究与实践

叶勇盛

（白云工商高级技工学校广东广州510450）

随着计算机技术的发展，EDA技术（计算机辅助电路设计）已广泛应用到电子专业的各个领域。Protel 99 SE是一个集原理图设计、印制电路板设计、电路仿真等功能的EDA软件，由于其强大的功能，深受业内人士的青睐，也成为技工学校电子专业的必修课程。本文对采用项目教学法构建网络学习平台，改革计算机辅助电路设计的教学方法提高学生学习兴趣和教学效果进行了探讨。

计算机辅助电路设计；项目教学法；网络学习平台；评价方式

Protel 99 SE是基于Windows环境的电路板设计软件，是目前国内最流行的通用电子设计自动化软件。它具有丰富的编辑功能，强大而便捷的自动化设计能力，完善有效的检测工具，灵活有序的设计管理手段，为用户提供了极其丰富的原理图元件库和印制电路板（简称PCB）元件库。随着这种软件的广泛应用，电子类企业对熟练掌握Protel 99 SE软件的技术人才的需求也在不断增加。为了适应这种需求，职业技术学校电子技术应用和通信技术等专业都把它作为必修课程。

Protel 99 SE是一门实践性比较强的课程，在学习使用它设计PCB板时会出现很多问题，对于初学者，如果不能解决这些问题，设计工作就难以顺利地进行下去。因此，如何在教学中让学生熟练地掌握Protel 99 SE，是值得我们探讨的问题。

传统Protel教学方法的不足

学习Protel的关键在于灵活掌握每一个使用该软件的工作环境，Protel的每一个工作环境差异较大，但却又相互联系，而且涉及电子专业知识较多，不易掌握。例如，在原理图的绘制环境下，要求熟记元件名称，了解总线、节点、端口等的定义；在PCB（印制电路板）制图环境下，要求了解元件的封装形式、网络表、PCB的层的定义与使用以及设计中的注意事项等。内容之繁多，理解难度之大，可以想象。

传统的教学方法一般是按照教材的顺序给学生上课，教师每节课讲解几个知识点，然后让学生在计算机上练习，等完成一个单元的教学内容后，再进行综合练习，做一两个实例。教师教得枯燥，学生学得无聊，根本达不到良好的教学效果。因为知识点的讲解与练习都是单个进行的，没有及时与整体设计相结合，学生往往当时能听懂、会操作，但需要完成真正完整的设计时，却不能根据实际条件灵活运用已学过的知识，有的甚至学了后面、忘了前面。同时，由于讲课时没有结合实例，学生听课的积极性不高，练习时也缺少兴趣，教学效果很不理想，因此，改革教学方法势在必行。

Protel教学方法的研究与实践

笔者按照职业活动导向的原则，同时通过项目教学法，使任务驱动学习过程与工作过程相结合，实施一体化教学，提高学生的学习兴趣，在教学过程中提高学生的能力，达到教学相长的目的。

项目教学法在Protel教学中的应用项目教学法打破以理论为中心的传统教学模式，以精选的若干设计项目为中心，每个项目按设计任务顺序进行一体化教学，在每一个电路任务中贯穿相应的知识点，把学习的重点放在具体任务中，即在“做中学”。个别命令的使用尽量不单独讲解和单独练习，而是把要学习的“命令”融入到具体项目和任务中来讲解。整个教学过程强调“做”，在做中学，在做中教，教学相长。项目设计见表1和表2。

表1 项目设计表

表2 任务设计表

以任务驱动教学，在工作过程中学习在项目教学的基础上，教师结合学生的特点，把项目分解为不同的学习任务。例如，在学习“流水灯电路设计”项目时，首先，要明确学习目标：会识别元器件和使用画图工具绘制电路原理图；其次，给出PCB的实物，布置根据实物作电路原理图的任务。此任务中隐含着本章的几个知识点：电路原理图设计步骤、装载元件库、放置元器件、元件位置的调整、使用原理图布线工具等。每一个任务的确立都根据学生现有知识状况和教学内容的统筹安排而定。做好本次任务的实施准备工作后，从准备的资料中，学生找出作图依据和方法，然后开始实施，边操作，边学习，这样更能使学生拥有学习主动权，更能够得到成功的体验，哪怕是不能全部完成这一任务，学生也会更加注意教师的示范与讲解，注意查找自己存在的问题。在学生实施任务过程中，教师加强巡回指导，结合实际情况，引导学生分析任务，并提出问题，最后根据提出的问题及时演示操作的方法，讲授新的知识，并对学生的成果进行多层次的评价（个人评价、互评、教师评价），指出PCB作图的关键。在目标——任务——准备——实施——评价的过程中，教师把学生引导到课堂的主体地位，教师扮演着课堂的组织者、指导者的角色，使学生在学习过程中有目标、有任务、有实施。此任务实施过程，既提高了学生的学习兴趣，又提高了学习效率和学习效果，同时培养了学生发现问题、分析问题以及解决问题的能力。

构建Protel网络学习平台当把学生引导到课堂教学的主体地位之后，学生就会在实践中碰到很多疑惑，就需要解决疑惑的问题。在教学过程中，笔者发现：有的学生在课堂上碰到问题时不习惯问教师，或者教师在面对众多学生的时候解答不过来。如此，就给学生的主动性学习带来了一定的障碍。笔者在Protel教学实践中，借助信息技术的力量，与课程教学进行有效的整合，利用现代教育技术和网络技术，为学生设计灵活、快速、便捷、广泛及开放的学习途径，建设“Protel学习QQ群”及网上BBS，把学习Protel课程的相关注意事项、学习技巧、完成的项目及操作的演示课件放到校园网的系部主页上和学校教学资源网上，学生碰到问题可以随时进行查阅或者在网上发帖进行讨论。借助网络平台，对在网上提出问题，或者正确解答他人问题的学生奖励一定的网络虚拟货币，提高了学生的学习兴趣，培养了学生的沟通能力、信息收集能力及协作能力。同时，教师对学生在网络上提出的具有代表性的问题，在课堂上进一步讲解与演示，提高学生的学习成效。

多元化课程评价方式在每完成一个项目后就进行一次学生作品展示，在作品展示中，由教师对学生作品进行评价，评选出优秀作品，并且对所评出的优秀作品的作者给予相应的奖励，以此来激励学生。同时，也指出一些作品的不足之处。另外，要求学生对在完成项目的过程中遇到的问题及其解决方法进行记录，在期中和期末时，采取学生自评、第三者评价的方式来促进学生认真学习。如利用分组与面谈的方式，要求第一组对第二组、第二组对第三组、第三组对第四组、第四组对第一组进行询问，以了解项目实施过程中的重点和难点问题是如何解决的。在这个过程中，教师对问题和答题结果进行记录，并将其纳入到个人成绩和小组成绩中，以此来促进学生主动思考、主动学习、主动提出问题和解决问题。

通过对Protel教学方法的研究与实践，笔者认为，课程改革是一项系统工程，环环相扣，项目的设计、教学内容的选择是提高学生学习兴趣的前提，教学环境与教学方法在学生学习过程中发挥着教育和引导的作用，多元化课程评价方式是提高学生学习效果的有效手段。

[1]孙中胜.PROTEL实践性教学探讨[J].计算机时代，2007，（8）.

[2]罗志扬，尹凯.电子线路CAD-PROTEL课程的教学探讨[J].井冈山学院学报，2005，（10）:47-48.

[3]李淑晓.探究计算机专业一体化教学模式[J].职业教育研究，2009，（3）.

G712

A

1672-5727（2010）03-0090-02

叶勇盛（1980—）,男，广东省广州白云工商高级技工学校教师，家用电子产品维修技师，主要从事计算机辅助电路设计、单片机、家电维修的教学与研究。