浅谈《电子CAD》的项目教学实例

2015-01-29苏州高等职业技术学校

电子世界 2015年16期

关键词：原理图元件绘制

苏州高等职业技术学校潘艳

浅谈《电子CAD》的项目教学实例

苏州高等职业技术学校潘艳

项目教学点已经成为职业学校教学改革的重要任务，那么何为项目教学，项目教学中的项目是如何选定的等等一系列的问题已成为每个项目教学老师思考的问题，本文，在DXP教学中，针对已设有的项目进行解析，并且进行适当调整，让项目教学更加完整。

protel dxp；教学项目

1 树立项目教学的目标

教学目标是上好一堂课的前提，是保证课堂教学质量与效益的基础，它规定了一节课的教学内容的重点和难点和学习层次水平。在protel DXP的教学中，按照内容的层次，主要分为4个大目标：（1）原理图的绘制；（2）原理图库的建立；（3）PCB封装的建立；（4）PCB的生成。

这四个大目标内容清晰，层次分明，很好地将知识与技能相结合，将方法融入到教学过程中，进行一步培养了学生的工作态度，建立了人生的价值。

2 确定项目

在项目教学中，学生全部或者部分独立组织安排学

2.1 5V稳压电路原理图的绘制（见图1）

此项目特点是，电路简单，元器件数量少，所以在这个项目上着重原理图的绘制。它包括在根目录下建立项目，原理图文件并保存；在元件库中加载项目所需要在元件库；能查找并且放置元件所需要的元件同时设置元件的属性；最后按照原理图无误地连接个元件。

2.2 USB2.0简易开发板电路原理图的绘制（见图2）

在基础上加入了母图和子图的概念，综合了CAD画图的所有重要的知识点，对画图要求更加具体，细节要求更加细致，属于加深类型的项目。在这部分内容中，引进了母图子图的建立和画法；在建立的元件库中，绘制数码管，并且编辑其属性与之原理图匹配。由于原理图比较庞大，在ERC检查下更容易出现错误和警告——包括端口设置错误，芯片引脚的电气特性设置错误，建立子图时的方法错误等，都会造成一系列的问题。习行为，解决处理项目中遇到的问题，而为了调动学生的学习积极性，转变学生的学习习惯由被动转为主动，因此项目的确定对学生掌握知识的程度起着至关重要的作用。在项目的选择上，必须符合高职学生的学情。对项目的要求第一：元器件不能太多太杂；第二：原理图要简易易懂；第三：每个项目不能包含大于三个新知识；第四：项目和项目之间可以没有联系但是知识的衔接要流畅。这样将教学目标结合到实际项目中，可以讲protel dxp的学习分为以下几个大项目：

图1

2.3 开关电源电路原理图的绘制（见图3）

此项目，电路以及元器件都比较简单，在以上的基础上，加入了绘制元件部分，在新建的元件库里，合理地绘制自己所需要的元件ps5w5s；创建其封装库，既按照要求和尺寸，绘制出元器件的封装，编辑其属性。

2.4 单片机与电脑串口通信电路设计（见图4）

这个项目中，电路相对比较复杂，元件个数不多但是两块芯片需要自己绘制，AT89c51和Max232。这个项目引进的新内容是如何绘制芯片。

图2

图5

图3

2.5 PCB板的生成

这部分内容着重生成网络报表以及生成PCB文件，绘制PCB板的大小，在PCB文件中导入元件封装符号，合理布局，并且设计布线的规则，最终生成PCB板。这部分内容中比较重要的是：无误地将导入的元件封装合理布局，难点是在于：在生成网表之前必须先对原理图进行ERC检查，通过message信息栏中提示的错误和警告修改原理图，直至原理图没有错误和警告。

3 项目的实施

通过教师，同学的互帮互助，感受实际工作中DXP制图的一般流程，学会表达解决问题的能力，将每个项目任务明确化，各项目之间的共同点就是项目实施过程完全一致，在反复的练习中让学生树立学习信心。不同点在于任务的实施过程中，总会有与之前项目的相同任务下，知识点环节中有加深或变动之处，这让每个学生对每一个项目，心存好奇，激发兴趣。

4 以上五个项目在DXP教学中的面临的问题

职业教育的改革中，项目教学虽然是当前的主流，它作为职业教育课程体系的主体，有着独有的魅力和作用，然而，仍然存在着一定的不足。比如，找不到与教学完全匹配的项目，项目的确定是否具有一定的市场应用价值，项目的难易也是决定学生最终有无成果的展示，太容易了会让学生沾沾自喜而不踏实，太难了，会增加学生的挫折感，打消学生的学习积极性。项目和项目之间前后关联度如何把握等，这些都是是每一个身为教改教师需要去思考和有待解决的问题。

（1）针对以上protel dxp的教学项目，对其进行分析和解读之后发现：虽然所选项目比较典型，也有比较完整的工作过程。但在任务内容的安排上，会出现多次重复，互串现象，这会导致教学过程不是很流畅。

例如：在USB2.0的项目的知识拓展部分，加入复试元件的画法，针对这部分的练习却在后面的单片机的电脑串口通信电路设计项目的练习中。按照原理图的难易，两项目顺序应该交换，但是却存在知识点的互串。若不交换，从内容上又被打乱。根据对此四个项目的解读和理解，可以将以上DXP教学的四个项目重新做如下变化：

项目一：5V稳压电源印制电路的设计

项目二：开关电源电路板的设计

项目三：单片机与电脑串口通信电路的设计

项目四：USB2.0简易开发电路的设计

这样既保证了项目的完整性，又注重的学习内容由浅入深，加上任务驱动的教学方法，让学生在学习中感受实践的真实性，培养了学生完整的审美观点，提高了学生的学习兴趣。

（2）根据高职学生的教育大纲和教学要求，发现以上几个项目中只包括基础的知识点，也就是说存在着知识点的遗漏问题。

例如：绘制复合元件（见图5），总线等知识点都未曾在以上四个项目中涉及，针对这个可做如下调整，加入下面的项目。

这个项目融合了复合元件，总线还有端口，重点在于复合原件的画法。从原理图的结构和元件种类上，将其放在项目四前面，这样兼顾到了知识点的全面以及由浅入深的原则，让学生在挑战中树立自信。

[1]徐国庆.实践导向职业教育课程研究:技术学范式[M].上海教育出版社,2005.7(第1次印刷).

[2]仲伟杨.电子CAD[M].江苏教育出版社出版,2013.7(第一版),2014.7(第3次印刷).