《计算机辅助设计（Protel）》课程的项目化教学实践探索

2019-08-15李闯罗定职业技术学院张宏生广东电网云浮罗定市供电局刘海庆罗定职业技术学院

数码世界 2019年8期

李闯罗定职业技术学院张宏生广东电网云浮罗定市供电局刘海庆罗定职业技术学院

关键字：课程项目教学改革创新能力

《计算机辅助设计（Protel）》课程是电子类专业的必修课，是我校电子信息工程、应用电子以及电气自动化专业的专业课程，本课程在电路分析、数字电子技术和模拟电子技术为基础，使学生掌握绘制原理图、PCB 文件以及制作工业级电路板和设计简单电路的能力，旨在培养学生具有阅读、绘制以及设计电子工程图的能力。

传统的课堂教学一般采用先原理图后PCB 文件，最后通过PCB 电路板的分阶段教学方式，工程实践能力不清，学生对于内容的融会贯通和理解掌握不够，这就导致，进行实际项目时，会简单的模仿，创新能力和使用工具能力欠佳，通过具体工程项目的项目化教学改革，提高学生的学习主动性和积极性，激发学生的创新能力，培养了团结协作精神，提高适应社会能力。

1 项目化教学的课程设计理念和思路

为了构建基于行动导向的课程体系，基于岗位-能力-课程的建设思路，通过走访调研罗定嘉裕电子有限公司、宝捷电子有限公司、雅达电子有限公司、依利安达有限公司等当地电子企业、毕业生的问卷调查、回访以及实践专家访谈等，深入分析，确定人才培养的模式。通过典型职业岗位能力分析发现，涉及 PCB 设计、制作及检测等能力的典型岗位有 PCB 设计工程师、电子产品设计工程师、电子产品测试员、生产工艺管理员等，这些典型岗位对电子 CAD 课程的能力要求是，能够快速准确的绘制电路原理图，并根据原理图及工程要求设计 PCB，设计中能够充分考虑布局、布线等对信号质量、电磁兼容以及 PCB 加工工艺、焊接和测试产生的影响。具体来讲，就是应该具备以下 8 种主要职业能力：对照草图绘制标准的原理图；设计典型外围电路；与电子设计工程师确定板层、器件封装；与结构工程师确定 PCB 形状尺寸和特殊器件的位置；与产品测试员确定测试点及要求；确定生产加工工艺（单面、双面贴装、贴插混装，红胶、锡膏工艺，波峰焊、浸焊、手工焊等）；PCB 布局、布线满足功能要求和 EMC 要求；提供物料单及其它图纸。

2 “项目化教学”的工作任务和学习项目设计

基于教学做一体的可见的项目化教学过程，从原理图的绘制到PCB的绘制最后在到实际电路板的设计与制作。项目化教学过程包括原理图绘制、PCB 文件制作、单片机流水灯的原理图和PCB 文件、叮咚门路的设计与制作、开关电源的设计与制作。

以叮咚门铃的设计与制作为例，教学过程包括：教师下发项目任务书，展示相应电路的实物；讲解相应知识、演示操作，并要求查找相关资料及电路资料；学生进行人员分配，制定工作计划，教师审核工作计划与实施方案，引导学生确定最终实施方案；演示电路制作与检测方法；学生进行电路安装，测试参数，排除故障，教师在场指导学生实施；学生汇报计划与实施过程，回答同学与老师的提问；检查制作工艺，并进行课程延伸。

3 教学方法与手段改革

由于现在高职院校招生模式的多元化，学生的来源和入学方式的不同，出现了不同层次的学生，知识基础，能力水平层次不齐，因材施教，除了传统的讲授法、演示法、讨论法、角色扮演法以及问题教学法，针对《计算机辅助设计（Protel）》课程以任务为导向，以项目为驱动，确保工学结合最为实用。相关教师在教学的过程中，将相关任务传达给学生，让其进行积极的自主探索，并且按照相关步骤进行一系列的操作，在潜移默化中巩固学生基础理论的掌握以及提升学生的实际动手能力。除了上述的教学方法外，以视频为主要的载体的微课得到广泛应用，教师将围绕着知识点、实践操作等教学活动过程拍摄下来，学生们不受时间和空间的限制，可以反复学习，教师也可以在上课之前提前将视频下发给学生，学生上课只需按照视频讲解和演示进行操作，教师进行指导和答疑，从而达到理论与实践一体化的教学效果。

4 教学考核与评价方法

摒弃传统试卷考试的模式，注重项目化教学的过程考核，对每个项目进行打分。评价方法自评+小组互评+教师点评。

根据现在学生的特点以及本门课程的特点，对考核方式做了改革。放弃了传统期末考试的形式，采用阶段式学习、阶段式考试的方法，考试形式为机考。根据学习内容的5 个模块，将考试内容分为5 部分穿插在整个学期中进行，具体如下。

教学任务完成情况评价：

组别小组自评小组互评教师评价内容原理图与PCB 图PCB电路板安装调试课前准备课堂表现完成任务成绩

5 改革效果

绘图制版在原来制作元器件较少的单面板的手工制作的基础上，引入小型工业级制版设备和工艺，可以制作复杂的双面印制电路板，可以进行线路层、阻焊层、丝印层的制作。主要设备有高密度微型钻床以及钻头、菲林纸、精密手动裁板机、自动喷淋腐蚀机、全自动线路板抛光机、热转印机、全自动数控钻铣一体机、自动喷淋脱模机、曝光机、油墨固化剂、自动喷淋显影机、智能金属过孔机、自动喷淋洗网机、线路板丝印机等小型工业级制版设备。