基于能力培养的《电子线路CAD》课程教学改革与实践
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摘 要：文中《电子线路CAD》课程的教学现状及存在问题，从而提出了教学改革措施并进行了实践，最后总结了教学改革的收获。
关键词：Protel；项目式教学；教学改革
中图分类号：TP391.7 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）032(C)-0216-01
随着计算机技术和电子技术的不断发展，EDA技术已经成为人们进行电子设计不可缺少的工具。《电子线路CAD》是高校电子信息工程、自动化、测控等专业的一门职业核心课程。其任务是培养学生掌握典型电路设计软件Protel，初步具备独立绘制电子线路图、制作印制电路板的能力。
一、目前的教学现状及存在的主要问题
该课程教学采用投影与上机交互进行的传统计算机课程教学模式，通过该教学模式，学生能掌握protel软件的应用。但对于软件的用途，譬如：用该软件绘制出单面PCB图后，到底有什么用，还是比较茫然的。也就是说，理论与实践脱节，无法满足教学活动发展需求。通过与前几届的毕业生的交谈中得知，经上课时间的学习，学生虽然掌握了一些Protel的设计流程和方法，但是由于平时的实践设计能力欠缺，初入企业的时候还不太容易上手。此外，现行的教材主要也是通过流程的设计来讲解，而具体小规模和中规模的实例比较少，导致教学效率较低，学生学习积极性不高，教学效果不佳。如果沿用原有教学方式，学生仅通过32学时的学习要较好掌握该课程是较有难度的。
二、教学改革措施与实践
在过往的《电子线路CAD》教学过程中，存在着上述主要问题。针对这些问题，笔者经过不断的探索、实践与创新，总结出以下几点教学方法，也收到了良好的教学效果。
（一）项目式教学法应用
为了提升学习积极性，提高教学效率，实施项目式教学方式。遵循由简到繁、由易到难的规则设计并完善一套教学项目。为了避免让学生将本课程认为是单纯的软件操作，在每个项目设计时，要注重专业性，可结合学生的先修课程《电路基础》、《模拟电路》等或后续课程《单片机技术》等，将这些内容融入到项目中，如表一所示。在讲解项目时，对涉及到的专业知识进行简要讲解提示，这样，既温习了过往的电路知识，又对以后如单片机的学习奠定了基础。学生完成这四个项目后，基本掌握了利用Protel软件绘制电路板的整个过程。需要注意的是，为了能让学生在一个比较完整的时间段内完成教师布置的项目，提高效率，在教学安排上，尽量将4个学时作为一个整体。
这种项目式教学方式，虽然每个项目都是一个作品，但是项目间还是有联系的，学生总在做后面的项目时温故前面项目中所涉及的知识。
（二）理论联系实际，提升学习兴趣
由于该课程实践性较强，为了让学生能进行实际的PCB板制作，本课程安排有相应课程设计。课程设计地点安排在机房加实验室，其目的是将软件中设计好的PCB图做成真正的印刷电路板，使得学生有比较直观认识。在课程设计中，让学生进行PCB单面板绘制，电脑上绘制完成后，利用激光打印机、热转印机和台钻等设备，进行电路板制作，电路板制作完成后，用该板制作电路，进行调试，继而让学生更好了解PCB图布局布线等是否合理，以提升软件设计能力。通过实践，可改善理论与实践相脱节现象，为学生今后做毕业设计、尽快服务于企业奠定基础。
（三）分层教学与自学相结合
在教学过程中，发现学生在学习这个软件时，由于接受能力不同，教师布置的项目，有的学生提前完成了，有的则做地很慢。这时，可以让较早完成的同学辅助老师去帮助学习速度较慢的同学。这样，既可以改善老师有时面对较多学生的提问解答不过来的困境，又可以让这些学生体会当“老师”的乐趣，增进同学间的和谐相处，也进一步提升了学习积极性。同时，为了协调两者的学习进度，教师可对不同层次的学生，对项目内容做调整，如对于接受能力较强的学生，在完成基础性任务后，再外加些难度稍作提高的任务。此外，由于课时限制，为了提高教学效果，在学生入门后，对于一些基础操作，提出自学要求；同时要求学生在课外时间以作业形式完成课堂布置的任务。
（四）教学内容与生产实际相统一
教学过程中，涉及PCB布局布线这块内容的时候，要和实际工艺要求相结合，符合基本的电气性能要求。如电源线设计、信号走线设计、高低压之间的隔离、发热元件放置等都要符合电子产品的设计要求。还结合某企业PCB设计工作指导介绍实际绘图过程中应注意问题，使学生有进一步认识。
三、教学改革的收获
（一）通过项目式教学，提升课堂效率及学生学习积极性，同时也有助于学生实践操作能力的培养和锻炼。使本门课程能够更好的适应应用型本科人才的培养。电子线路CAD的学习可为学生在日后做毕业设计以及就业等方面都有非常良好的铺垫作用。
（二）通过教学内容与实践及生产实际的结合，使学生能更好满足企业需求，为学生更好就业做好铺垫。
作者单位：宁波大红鹰学院
参考文献：
[1]李俊婷.计算机辅助电路设计与Protel DXP[M].高等教育出版社,2008.
[2]孙艳霞.protel 项目式教学模式改革探索[J].科技教育,2008.
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