《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Protel）》課程的項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐探索

李闖 羅定職業(yè)技術(shù)學(xué)院 張宏生 廣東電網(wǎng)云浮羅定市供電局 劉海慶 羅定職業(yè)技術(shù)學(xué)院

關(guān)鍵字：課程 項(xiàng)目教學(xué) 改革 創(chuàng)新能力

《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Protel）》課程是電子類專業(yè)的必修課，是我校電子信息工程、應(yīng)用電子以及電氣自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)課程，本課程在電路分析、數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)為基礎(chǔ)，使學(xué)生掌握繪制原理圖、PCB 文件以及制作工業(yè)級(jí)電路板和設(shè)計(jì)簡單電路的能力，旨在培養(yǎng)學(xué)生具有閱讀、繪制以及設(shè)計(jì)電子工程圖的能力。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)一般采用先原理圖后PCB 文件，最后通過PCB 電路板的分階段教學(xué)方式，工程實(shí)踐能力不清，學(xué)生對于內(nèi)容的融會(huì)貫通和理解掌握不夠，這就導(dǎo)致，進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目時(shí)，會(huì)簡單的模仿，創(chuàng)新能力和使用工具能力欠佳，通過具體工程項(xiàng)目的項(xiàng)目化教學(xué)改革，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，提高適應(yīng)社會(huì)能力。

1 項(xiàng)目化教學(xué)的課程設(shè)計(jì)理念和思路

為了構(gòu)建基于行動(dòng)導(dǎo)向的課程體系，基于崗位-能力-課程的建設(shè)思路，通過走訪調(diào)研羅定嘉裕電子有限公司、寶捷電子有限公司、雅達(dá)電子有限公司、依利安達(dá)有限公司等當(dāng)?shù)仉娮悠髽I(yè)、畢業(yè)生的問卷調(diào)查、回訪以及實(shí)踐專家訪談等，深入分析，確定人才培養(yǎng)的模式。通過典型職業(yè)崗位能力分析發(fā)現(xiàn)，涉及 PCB 設(shè)計(jì)、制作及檢測等能力的典型崗位有 PCB 設(shè)計(jì)工程師、電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師、電子產(chǎn)品測試員、生產(chǎn)工藝管理員等，這些典型崗位對電子 CAD 課程的能力要求是，能夠快速準(zhǔn)確的繪制電路原理圖，并根據(jù)原理圖及工程要求設(shè)計(jì) PCB，設(shè)計(jì)中能夠充分考慮布局、布線等對信號(hào)質(zhì)量、電磁兼容以及 PCB 加工工藝、焊接和測試產(chǎn)生的影響。具體來講，就是應(yīng)該具備以下 8 種主要職業(yè)能力：對照草圖繪制標(biāo)準(zhǔn)的原理圖；設(shè)計(jì)典型外圍電路；與電子設(shè)計(jì)工程師確定板層、器件封裝；與結(jié)構(gòu)工程師確定 PCB 形狀尺寸和特殊器件的位置；與產(chǎn)品測試員確定測試點(diǎn)及要求；確定生產(chǎn)加工工藝 （單面、雙面貼裝、貼插混裝，紅膠、錫膏工藝，波峰焊、浸焊、手工焊等）；PCB 布局、布線滿足功能要求和 EMC 要求；提供物料單及其它圖紙。

2 “項(xiàng)目化教學(xué)”的工作任務(wù)和學(xué)習(xí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

基于教學(xué)做一體的可見的項(xiàng)目化教學(xué)過程，從原理圖的繪制到PCB的繪制最后在到實(shí)際電路板的設(shè)計(jì)與制作。項(xiàng)目化教學(xué)過程包括原理圖繪制、PCB 文件制作、單片機(jī)流水燈的原理圖和PCB 文件、叮咚門路的設(shè)計(jì)與制作、開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與制作。

以叮咚門鈴的設(shè)計(jì)與制作為例，教學(xué)過程包括：教師下發(fā)項(xiàng)目任務(wù)書，展示相應(yīng)電路的實(shí)物；講解相應(yīng)知識(shí)、演示操作，并要求查找相關(guān)資料及電路資料；學(xué)生進(jìn)行人員分配，制定工作計(jì)劃，教師審核工作計(jì)劃與實(shí)施方案，引導(dǎo)學(xué)生確定最終實(shí)施方案；演示電路制作與檢測方法；學(xué)生進(jìn)行電路安裝，測試參數(shù)，排除故障，教師在場指導(dǎo)學(xué)生實(shí)施；學(xué)生匯報(bào)計(jì)劃與實(shí)施過程，回答同學(xué)與老師的提問；檢查制作工藝，并進(jìn)行課程延伸。

3 教學(xué)方法與手段改革

由于現(xiàn)在高職院校招生模式的多元化，學(xué)生的來源和入學(xué)方式的不同，出現(xiàn)了不同層次的學(xué)生，知識(shí)基礎(chǔ)，能力水平層次不齊，因材施教，除了傳統(tǒng)的講授法、演示法、討論法、角色扮演法以及問題教學(xué)法，針對《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Protel）》課程以任務(wù)為導(dǎo)向，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，確保工學(xué)結(jié)合最為實(shí)用。相關(guān)教師在教學(xué)的過程中，將相關(guān)任務(wù)傳達(dá)給學(xué)生，讓其進(jìn)行積極的自主探索，并且按照相關(guān)步驟進(jìn)行一系列的操作，在潛移默化中鞏固學(xué)生基礎(chǔ)理論的掌握以及提升學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。除了上述的教學(xué)方法外，以視頻為主要的載體的微課得到廣泛應(yīng)用，教師將圍繞著知識(shí)點(diǎn)、實(shí)踐操作等教學(xué)活動(dòng)過程拍攝下來，學(xué)生們不受時(shí)間和空間的限制，可以反復(fù)學(xué)習(xí)，教師也可以在上課之前提前將視頻下發(fā)給學(xué)生，學(xué)生上課只需按照視頻講解和演示進(jìn)行操作，教師進(jìn)行指導(dǎo)和答疑，從而達(dá)到理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)效果。

4 教學(xué)考核與評(píng)價(jià)方法

摒棄傳統(tǒng)試卷考試的模式，注重項(xiàng)目化教學(xué)的過程考核，對每個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行打分。評(píng)價(jià)方法自評(píng)+小組互評(píng)+教師點(diǎn)評(píng)。

根據(jù)現(xiàn)在學(xué)生的特點(diǎn)以及本門課程的特點(diǎn)，對考核方式做了改革。放棄了傳統(tǒng)期末考試的形式，采用階段式學(xué)習(xí)、階段式考試的方法，考試形式為機(jī)考。根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的5 個(gè)模塊，將考試內(nèi)容分為5 部分穿插在整個(gè)學(xué)期中進(jìn)行，具體如下。

教學(xué)任務(wù)完成情況評(píng)價(jià)：

組別 小組自評(píng) 小組互評(píng) 教師評(píng)價(jià)內(nèi)容 原理圖與PCB 圖PCB電路板安裝調(diào)試課前準(zhǔn)備課堂表現(xiàn)完成任務(wù)成績

5 改革效果

繪圖制版在原來制作元器件較少的單面板的手工制作的基礎(chǔ)上，引入小型工業(yè)級(jí)制版設(shè)備和工藝，可以制作復(fù)雜的雙面印制電路板，可以進(jìn)行線路層、阻焊層、絲印層的制作。主要設(shè)備有高密度微型鉆床以及鉆頭、菲林紙、精密手動(dòng)裁板機(jī)、自動(dòng)噴淋腐蝕機(jī)、全自動(dòng)線路板拋光機(jī)、熱轉(zhuǎn)印機(jī)、全自動(dòng)數(shù)控鉆銑一體機(jī)、自動(dòng)噴淋脫模機(jī)、曝光機(jī)、油墨固化劑、自動(dòng)噴淋顯影機(jī)、智能金屬過孔機(jī)、自動(dòng)噴淋洗網(wǎng)機(jī)、線路板絲印機(jī)等小型工業(yè)級(jí)制版設(shè)備。

6 結(jié)語

綜上所述，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Protel）繪圖繪圖制板課程在教學(xué)過程，培養(yǎng)契合企業(yè)要求，工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、職業(yè)素養(yǎng)強(qiáng)的高技能人才，索和實(shí)踐“項(xiàng)目化”教學(xué)模式改革，建立面向工作過程的課程內(nèi)容體系，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，提高適應(yīng)社會(huì)能力。