高职《Protel电路设计》课程教学内容改革与研究

2015-03-26重庆科创职业学院黄晓艳杨小强

电子世界 2015年17期

重庆科创职业学院黄晓艳杨小强

重庆科创职业学院黄晓艳杨小强

【摘要】高职院校是以培养学生的技能为主，结合社会对高技能型人才能力要求，文章围绕《Protel电路设计》课程教学内容改革进行了研究。主要融入了工厂PCB线路设计流程，每个流程需要掌握的相关技能知识，以产品为实际例子，做出成品，提高学生的学习兴趣，调动自主学习的能力。

【关键词】高职院校；技能人才；Protel；PCB线路设计

1 前言

人类社会已进入到高度发达的信息时代，信息社会的发展离不开电子产品的进步。随着电子设计技术的发展，电路板趋向于集成化和微型化，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管，这也相应对电子线路设计人员提出了更高的要求，需要及时掌握电路板工艺的最新动态，以便掌握最新的技术。目前使用最多的电路设计软件是Protel DXP2004。它是将所有设计工具集成于一身的设计系统，电子线路设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方案实现。它“方便、易学、实用、快速”的特点，以及独特的Windows风格界面，使其成为广大电子线路设计者首先的电路板设计软件。据调查数据显示，大多数高职院校都将《Protel电路设计》作为电子专业的基础课程，但使用的教材内容陈旧，与工厂实际生产工艺严重脱节，课本里的知识点缺少新意，比如，集成电路板上的邦定IC，关于它的知识，在目前的教科书上几乎没有。这将直接导致学生不能实践与理论相结合，影响他们就业前景，这也与高职院校以技能培养为主这个目标不相符合。要想改变这种局面，必须对课程教学内容进行改革研究，从而制定出一本适合高职院校学生技能培训的教材，提高教学质量，实现与工厂工艺的零距离接轨。

2 现状分析

2.1 教师实际操作能力差，缺乏实际绘图经验

高职院校的培养目标与其它院校有所不同，它侧重于培养学生的动手能力，实际操作能力，为将来就业奠定良好的基础；我通过很多的方式调查了一部份高职院校，普遍存在的问题就是，教师实际操作能力差，没有企业锻炼经历，对绘制PCB板的工艺知识不了解，在学校教学生画出来的电路板也仅仅只能用于做演示实验，没有真正的实际价值，这种现象是与我们高职院校的培养目标不相符合的。

2.2 教材的知识点不够全面，与企业实际有差距

很多高职院校选用的教材，教学内容都是千篇一律，侧重于介绍软件的使用方法，而对于其它的设计知识讲的非常少，比如PCB元件（包括插件与贴片）封装的制作、邦定IC的制作方法、邦定图的制作等等信息，教材中几乎没有提到，而对于企业里设计电路板，这些都是必须掌握的必备知识。

2.3 教学内容与专业课程衔接不紧密，有脱节现象

课程教学中，老师大多都是就课论课，课堂上只照着书本上介绍的软件操作方法，对着电脑一步一步的跟学生进行演示。对于一个项目电路原理图，不分析其原理，只是原本照抄，直接导致学生在对电路元件进行布局的时候没有一点头绪，不知从何做起，怎么设计才合理，对于这种情况，老师就教学生自动布局布线，结果设计的电路板没有一点实际利用价值，学生也便成了一个只会操作电脑的机器。

2.4 教材的实例不新颖，显得陈旧

目前大多数教材都是分章节和知识点来介绍《Protel电路设计》这门课程，基本思路都是先讲软件的安装方法，接着数据库和原理图的建立以及环境参数的设置、原理图的绘制、封装的制作、各种报表的生成、层次电路图的介绍、仿真电路的绘制与演示、PCB的创建、电路板自动布局布线、文件输出完成。理论性东西多，项目设计实例较少，没有体现电子专业的特点。

3 教学内容改革措施

3.1 引入产品设计实例，制定相应的教学计划

在电子信息专业中，《Protel电路设计》占有举足轻重的地位。它与该专业的基础课程：《模拟电路》、《数字电路》；专业课程：《高频电路》、《通信原理》、《电磁场与电磁波》等等联系紧密。决定了学习这门课程持续时间长，它贯穿整个大学学习阶段，对于毕业以后的工作也有相当大的影响力。因此该课程在教学计划的制定上，要采用理论与实践相结合的方式，一方面兼顾我们的理论课程，另一方面也要与企业实际要求相结合，从而确定教学内容。

根据高职院校培养的学习目标和工作岗位的职业能力，我们课题研究小组共同制定了本课程的教学计划，共分为六个项目。

项目一：DC保护电路原理图的绘制与PCB制作，学生通过该项目的学习，具备Protel DXP软件的基本操作能力，能掌握电路板的基本设计流程，可以熟练运用部分常用绘图工具。

项目二：充电功放板的制作，学生通过该项目的学习，具备分析电路原理，简单原理图封装制作，简易单面板线路设计的能力的。

项目三：高频电路仿真，学生通过该项目的学习，掌握仿真的一些基本要求，方法。

项目四：音频放大器的制作，学生通过该项目的学习，具备一定的电子产品开发设计、工艺文件编写、产品说明书编写的能力，了解回流焊工艺知识。

项目五：双音报警电路的设计与制作，学生通过对该项目的学习，具备PCB封装（包括DIP和SMD元件）制作的能力，PCB拼板的相关知识。

项目六：计数器的设计与制作，学生通过对该项目的学习，具备双面板设计能力，邦定IC封装制作、邦定图的制作能力。

在学生学习过程中，我们还加入了行业标准，并且满足实际制作PCB板的要求。时时关注行业动态发展，及时更新行业知识点。

3.2 编写与行业标准相对应的教材，在学生中试点

根据Layout工程师、PCB绘图员、测试工程师等职业岗位的能力要求，我们课题组成员与企业相关专业技术人员一起编写制定了《PCB电路设计》校本教材，并在教学过程中使用，经过对学生的学情调查，广泛征求意见与建议，结合高职院校培养目标，我们不断修订教材，经过近几年的试点，该教材已逐步成熟，深受广大师生的喜爱。

3.3 学情调查，不断改教进学方法提高教学质量

在教学过程中，为了不断提高教学质量，提高学生的学习兴趣，在一定时间范围内，要对学生的学习情况进行普查，及时了解他们的学习状况，以便“对症下药”，在这个循环的过程中，以学促教，采用项目式教学方法，让每个学生的能力都得到充分的体现。