PCB設計課程改革探索

【摘 要】當前的PCB設計課程著重于課本知識的教學，忽視了與企業和社會的聯系。學生雖然學過這門課了，但工作后還要重復學習。為此，本文在這里探討出了一條可以使學校教學與企業需求相適應的教學方法。

【關鍵詞】PCB設計 課程改革 教學方法 教學內容

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2012）22-0051-01

進入20世紀以來，電子產品成為人們生活中不可缺少的必備品。Iphone 4S手機、平板電腦、單反相機已經成為現代年輕人的時尚必備品。雖然電子技術在不斷發展，但是學校的PCB設計課程仍然照搬老的模式，學生大多只是照葫蘆畫瓢，機械式地練習。這種授課模式已經越來越無法適應企業對員工的技能要求，因此筆者對PCB設計課程的教學內容、教學方式、教學資源方面進行了一些實踐性的探索，力求切實提高學生的PCB設計能力，使學生更好地滿足社會需求。

一 教學內容改革探索

現有的PCB設計課程內容缺乏時代性，內容與實際聯系不夠緊密，往往新技術出現多年了，教材還是老的版本。學生工作后感覺還要重新學習。這就失去了開設PCB設計課程的目的。

PCB設計課程內容改革應以“展現專業特色，精煉課程重點，明晰教學思路，突出能力培養”為目標。筆者依據市場需求，立足專業特點，結合課程整體結構，將內容調整歸納為“一個中心，四個工具”，即以圍繞培養學生自上而下的層次化設計思想為中心，以原理圖器件設計、原理圖設計、PCB封裝設計、PCB設計為四個工具，用以提高學生的應用能力。在內容上刪除了學科間重復的部分，補充了PCB技術的最新進展，以利于開闊視野，提高學習興趣；針對電路板種類豐富，表達形式多樣的特點，增加了大量實例，結合應用對繪圖要點進行說明，使學生更容易理解和掌握課程內容；在可編程邏輯器件電路板設計部分，縮減了對器件結構的詳細介紹，針對器件的特性，重點使學生學會選擇和配置器件，特別是新版的PCB設計軟件Altium Designer中對大規模集成電路引腳的扇出功能要詳細介紹，這樣使學生對PCB設計的完整流程有一個清晰的認識。圍繞上述教學內容，精心設計了配套實驗和課后習題，將教與學，學與練有機結合起來，達到突出專業發展方向，增強解決實際問題的能力，強化專業素質的目的。

二 教學方式改革探討

傳統的PCB設計課程，一般都是照本宣科，教學方式簡單，互動不多，學生的學習信息無法傳遞給教師。教學過程只重視課本內容及考綱限定的知識范圍內的知識灌輸，而對于實踐中非常重要的經驗、技能、思想卻忽視介紹。這樣的教學方式不利于高素質、高技能人才的培養。

PCB設計的教學應突出實踐性、思想性、經驗性，要教會學生電路板設計思想，并且不斷練習找出電路板中容易出問題的地方，應能發現設計中存在的EMC問題、時序問題和信號完整性問題，并且能找出適當的解決方案。

為了滿足這些要求，需要利用多種教學手段調動學生的學習積極性，使教學內容更豐富、教學過程更生動、教學效果更明顯、能力培養更突出。這里可以采用課內課外相結合的教學模式。

1.課內教學

課內教學可以采用三位一體的教學方法，即聲、光、電為一體的教學方法。也就是教師通過多媒體工具進行講授，期間使用電腦工具進行案例演示教學的一種方法。教師不僅通過黑板及多媒體與學生交流，更需要不斷觀察學生的學習狀態，及時給出相應的措施。學生則需在認真聽取老師的要求后，獨自完成練習中遇到問題并及時與教師交流。工具則是聯系學生教師的紐帶，學生需要通過工具來完成練習，而教師也需要通過工具進行教學并指導學生。

為了更好的聯系實際，在課內教學過程中可以由淺入深、由易到難、由課本練習到工程實踐的方式進行。課程的開始階段通過課本知識先介紹相應的工具及設置。之后繪制簡單的電路圖，當學生掌握了繪制方法后再將稍有難度的電路圖交由學生自己繪制，而教師只作指導。最后，將一個工程板給學生，讓學生按照板圖自己查找原件資料，繪制原件庫，進行電路板設計，完成后通過在器件的IBIS MODEL或SPICE MODEL支持下，利用EDA設計工具對PCB的布局、布線效果進行仿真分析，從而在單板的物理實現之前發現設計中存在的EMC問題、時序問題和信號完整性問題，找出適當的解決方案。

通過這樣的課內學習，學生可以很好地學到PCB的設計過程，并且有較強的實用性，但是由于時間的問題學生還不能完全掌握這些內容，需要課外教學進行補充。

2.課外教學

課內教學由于時間限制不能將大量PCB技術的新知識、新技術、新成果傳遞給學生，而通過建設教學網站，將這些內容上傳至網站，利用視覺、聽覺等多種感官刺激則可以提高學習效率。這一方面為師生在線互動搭建了便捷的網絡平臺，實現了課堂教學與網絡教學互補；另一方面，整合了各種優勢教學資源，將課內學習進一步拓展到課外研究，為教師主導教學、學生課外自主學習、協作學習提供良好的網絡學習環境，有助于學生的創新精神和實踐能力的培養。

三 結束語

通過PCB設計改革的探索，希望可以找到一條能夠培養出理論實踐都得心應手、工作適應能力一流、綜合能力突出的高素質人才的道路。這正符合高職院校培養高素質、高技能、高適應力的人才的需要。

參考文獻

[1]曾憲軍、劉欣欣.產學研合作的必要性研究[J].重慶大學學報（社會科學版），2004（6）

[2]李興山.E D A 技術在數字電路教學中的應用[J].中國現代教育裝備，2006（12）

[3]任志平、黨瑞榮. EDA 教學改革與創新實踐研究[J].中國電力教育，2011（26）

〔責任編輯：高照〕