高職高專《Protel電路設(shè)計》教學改革思路探索

　　摘 要： 根據(jù)高職高專《Protel電路設(shè)計》的教學現(xiàn)狀，作者對Protel電路設(shè)計進行了教學改革。教師應樹立重視實踐教學，加強理論與實踐相結(jié)合的思想，綜合運用講授、討論、直觀演示、任務(wù)驅(qū)動、實驗與探究等教學方法，提高學生的學習興趣，增強實踐動手能力，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，為他們今后的就業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。
　　關(guān)鍵詞： 高職高專《Protel電路設(shè)計》教學 主要問題 教學改革措施
　　
　　1.引言
　　隨著科學技術(shù)的發(fā)展，特別是近些年來現(xiàn)代電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，目前儀器儀表的設(shè)計與開發(fā)已廣泛采用了大規(guī)模、超大規(guī)模的集成電路。因此，印制電路板變得日趨精密且復雜，傳統(tǒng)的手工設(shè)計和制作PCB的方法已難以適應現(xiàn)代化大生產(chǎn)的需要。為了解決這一問題，各種電路設(shè)計輔助軟件應運而生，如Protel、Powerpcb、Allegro等。Protel進入我國比較早，使用方便、易學、實用，因此在國內(nèi)電子設(shè)計行業(yè)中得到廣泛應用。為了便于電子相關(guān)專業(yè)的學生從事電子線路設(shè)計工作，許多高校開設(shè)了《Protel電路設(shè)計》這門課程。但是在有限的學時里，如何讓學生在電路設(shè)計中能熟練運用Protel是值得深入探討的問題。
　　以前Protel電路設(shè)計選用的版本為Protel 99SE，隨著該軟件和計算機操作系統(tǒng)的升級，現(xiàn)在各高校陸續(xù)選用Protel 99SE的升級版本Protel DXP進行教學。Protel DXP是Altium公司在2002年推出的Protel家族的最新成員。Protel DXP繼承了Protel系列產(chǎn)品的優(yōu)點，與Protel 99SE相比，它在許多方面都有很大的改變，比如：Protel DXP實現(xiàn)了各種設(shè)計工具無縫集成，同步化程度更高；支持VHDL設(shè)計和混合模式設(shè)計；整體的設(shè)計概念，支持自然的非線性設(shè)計流程，等等。
　　2.教學中存在的主要問題
　　Protel電路設(shè)計是一門計算機輔助設(shè)計課程，在講授的過程中，教師常常注重理論而輕實驗，一般先介紹Protel DXP軟件的設(shè)計界面和基本操作方法，接著給一個具有特定功能的電路圖，講解圖中電路的工作原理后，然后要求學生運用protel DXP軟件繪制該電路系統(tǒng)的原理圖和印制電路板圖。
　　一些學校的實驗課時間安排不盡合理，一般在整個理論教學之后安排實驗課，因此學生無法及時消化每次理論課的內(nèi)容。
　　Protel電路設(shè)計這門課安排在電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和單片機原理課程之后。學生通過學習Protel電路設(shè)計這門課程，應學會運用Protel DXP軟件設(shè)計電子產(chǎn)品的電路原理圖和PCB圖，從而制造電子產(chǎn)品。而很多教師在實驗教學時，沒有將學生以前學的課程有效地聯(lián)系起來，而只是給出一個電路圖，要學生運用Protel DXP繪制電路原理圖，接著繪制PCB圖。學生通過學習Protel電路設(shè)計，僅僅掌握了基本的操作方法和技能，但學習目標不明確。
　　3.教學改革初探
　　高職高專《Protel電路設(shè)計》的教學現(xiàn)狀是學生的學習興趣不高，學習目標不明確，不能熟練運用Protel DXP軟件，分析問題和解決問題的能力有待提高。針對上述問題，我結(jié)合教學經(jīng)歷，根據(jù)已有的Protel教學經(jīng)驗，對這門課程的教學改革措施提出一些自己的想法。
　　3.1確立以培養(yǎng)學生實踐能力為主的思想。高職高專教育秉承以就業(yè)為導向的辦學理念，以社會需要為目標，堅持面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線，根據(jù)崗位所需能力與素質(zhì)提煉、整合成專業(yè)課程，構(gòu)建新型高職教學模式，培養(yǎng)社會急需的應用型人才。因此，必須根據(jù)高職高專學生的實際水平和培養(yǎng)目標，因材施教，以理論夠用為原則，把培養(yǎng)學生的動手實踐能力和創(chuàng)新意識放在第一位置，充分意識到培養(yǎng)學生動手能力的實踐教學具有更重要的意義。
　　3.2在課程體系改革上，教師應樹立理論與實驗并重的理念，突出課程重點和難點，努力提高學生的學習興趣。開設(shè)Protel電路設(shè)計這門課的目的是讓學生能熟練運用Protel DXP軟件進行設(shè)計電路原理圖和PCB板制作。因此Protel電路設(shè)計這門課是一門實踐性比較強的課程，不僅要理論和實驗并重，而且要適當?shù)卦黾右恍嶒灐Ｔ谡n堂理論教學中，需要突出重點和難點，特別是選擇電路圖，要選擇具有常用功能的經(jīng)典電路圖，如MCS-51開發(fā)學習板。根據(jù)電路圖，為學生講解其具有的一些功能及如何設(shè)計這些功能，讓學生知道為什么這么做，怎么做，達到從理論知識到具體操作的轉(zhuǎn)化，而不僅僅是運用Protel DXP畫電路圖。引導學生設(shè)計電子產(chǎn)品，畫出電路原理圖，在適當?shù)臅r候給予輔導，啟迪學生的創(chuàng)新型思維，提高學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
　　3.3合理安排理論教學和實踐教學，兩種教學可將相關(guān)課程有機聯(lián)系起來。針對高職高專學生的特點，為了培養(yǎng)他們的綜合設(shè)計能力和實踐動手能力，注重運用多學科的理論知識，合理安排理論教學和實踐教學，密切聯(lián)系實際。Protel電路設(shè)計由理論教學和實踐教學兩個部分組成，在有限的學時內(nèi)，為讓學生靈活運用Protel DXP進行電路設(shè)計，需要合理地安排理論教學和實踐教學。
　　合理安排理論教學和實踐教學的時間，不能把實踐教學看成理論教學的輔助手段，而安排在整個理論教學之后。Protel電路設(shè)計是一門實踐性比較強的課程，理論內(nèi)容比較少，主要講解如何操作。理論教學和實踐教學可以根據(jù)內(nèi)容交叉進行，及時消化理論內(nèi)容，熟練Protel DXP操作。這門課程的實踐環(huán)節(jié)可以分為基礎(chǔ)操作實驗、復雜操作實驗和綜合設(shè)計實驗幾個層次。基礎(chǔ)操作實驗，主要是讓學生加深對理論的理解，熟悉軟件運行環(huán)境，基本界面及菜單，常用輔助工具的基本操作，等等。復雜操作實驗是對這門課程所有知識點的綜合運用，如層次法畫電路圖，如何設(shè)置電路檢查規(guī)則和自動布線規(guī)則，等等。在綜合設(shè)計實驗中，讓學生綜合運用所學的專業(yè)課知識進行創(chuàng)新設(shè)計，以此培養(yǎng)學生的動手能力，以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。在綜合設(shè)計實驗中，讓學生根據(jù)學過的理論知識如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機原理等，設(shè)計一個自行車里程和速度的儀表。在設(shè)計過程中，設(shè)計檢測電路的原理圖，要求原理正確。根據(jù)該儀表的使用環(huán)境，合理選擇元器件，達到可以使用的目的。在電路板的制作方面，運用Protel DXP繪制電路原理圖和PCB圖，并對原理圖進行仿真和檢驗。特別是PCB的設(shè)計規(guī)則比較豐富，這些規(guī)則涉及到間距、線寬、布局等。通過綜合設(shè)計實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐動手能力，同時綜合運用相關(guān)課程的知識來解決問題，學以致用，提高學習的趣味性，同時掌握輔助電路設(shè)計軟件Protel DXP，為今后的就業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。
　　4.結(jié)語
　　根據(jù)高職高專《Protel電路設(shè)計》的教學現(xiàn)狀，教師應對Protel電路設(shè)計進行教學改革，樹立重視實踐教學、加強理論與實踐相結(jié)合的思想，綜合運用講授、討論、直觀演示、任務(wù)驅(qū)動、實驗與探究等教學方法，在Protel DXP的教學中將模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機原理等課程聯(lián)系起來，以提高學生的學習興趣，增強實踐動手能力，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。教學改革的實踐表明，Protel電路設(shè)計課程教學增強了學生的學習興趣，強化了學生在教學活動中的主體地位，很好地培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維和實踐動手能力，并為學生今后的就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。
　　
　　參考文獻：
　　［1］楊志亮.Protel 99SE電路原理圖設(shè)計技術(shù)［M］.西安：西北工業(yè)大學出版社，2002.
　　［2］韓曉東.Protel DXP電路設(shè)計入門與應用［M］.北京：中國鐵道出版社，2004.
　　［3］孫利華.《Protel電路設(shè)計》教學改革初探［J］.經(jīng)營管理者，2008，（12）：122-123.