南京航空航天大学金城学院　陈　薇　田小琴



Altium Designer课程教学研究与探索

南京航空航天大学金城学院陈薇田小琴

Altium Designer课程实践性强、涉及知识面广，在有限的学时内实施优质、高效授课，并保证教学质量具有挑战性。针对目前教学实践中的问题，提出将项目驱动教学法和微课教学模式引入Altium Designer课程。教学实践表明，这种教学改革符合学生的认知规律，能够提高学生自学能力和教学效果。

Altium Designer；项目驱动教学；微课教学

0　引言

随着电子技术的发展和进步，各类新型元器件层出不穷，电子线路变得越来越复杂，掌握电子线路计算机辅助设计已经成为电子信息类从业人员必备的基本技能之一，因此，电子设计自动化（Electronic Design Automation，EDA）被列为电子信息类专业培养方案中的专业课程之一［1］。Altium Designer软件在电子行业普及率很高，是EDA软件的首选，许多高校的电子信息类专业EDA课程都选择该软件进行教学，它将原理图设计、印刷电路板绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、电路仿真、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，熟练掌握该软件的使用必将使电路设计工作的质量和效率大大提高［2］。Altium Designer课程具有内容丰富、涉及知识面广、信息量大和发展更新快等特点，同时又与电子技术、嵌入式技术等专业课程有关，在印刷电路板绘制时还要熟悉电子产品的装配工艺，在有限的课时内讲授Altium Designer软件的应用、并培养学生应用软件设计电子产品的能力对教师的教学方法与能力是一个挑战，Altium Designer课程教学需要教师去研究和探索。本文对目前的教学方法和教学模式进行调研和总结，针对存在的问题，引入项目驱动教学法和微课教学模式进行教学改革。

1　教学现状

为了探索Altium Designer课程的教学方法，提高教学效果，作者对目前的教学方法和模式进行了调研和总结。

1.1教学方法

在教方面，通常根据教材按章逐节对软件的功能、菜单选项等知识点进行讲授，而不考虑该内容在实际电路设计中是否涉及，教学过程中注重对知识点的分类，对Altium Designer的基本操作按照相关性从易到难、由浅入深的罗列讲解，但对实际项目需要选择的操作讲解不充分［2］。在学方面，学生除了课堂学习，课外主要按照教材图文描述的操作步骤进行练习，但目前的教材实用性不强，着重介绍软件的功能，对于应用软件完成具体项目介绍不足，而且，由于学生对电子器件的专业英语表述（特别是专业缩写词）不熟悉，理解文字描述时存在一定困难，学习效率不理想，导致学生感觉入门慢，软件操作复杂，学习兴趣会随时间推移、知识点增加而丧失，产生厌学现象直至对课程的排斥。

1.2教学模式

目前的教学模式主要有两种：一种是讲授和操作同时进行。教师通过实例按知识点讲授，并采用多媒体演示，学生模仿演示进行操作，这种模仿式教学不利于构建知识体系，也不能培养学生的自主学习能力，学生学习效果达不到预期目标，学生听着会、做着错，或者记的多、理解的少，能够完全将知识点消化吸收并能灵活运用的学生不多，导致课程结束时，学生感觉学了很多，但不能灵活运用。另一种是讲授和操作交叉进行，教师集中讲授和演示知识点，学生根据记忆和理解进行上机操作，完成布置的任务，由于讲授的内容比较多，操作步骤繁多，难以完整地记住所有操作的细节，学生在理解软件设置、图件选择时比较困难，操作时会遗忘部分的知识点，导致一点不会就无从下手或连锁错误，这种以教为主的教学方式在实践操作指导中教师经常要不断地解答同样的问题，由于学时和精力有限，往往不能兼顾到所有学生，难以一对一及时答疑，部分学生因没有及时得到教师的解惑，影响了学习效果和学习的积极性。

鉴于目前教学现状和存在的问题，需要对Altium Designer课程的教学进行研究，探索既符合学生的认知规律，又能提高学生的学习和应用能力的教学方法和模式，从而提高教学效果。

2　教学研究

针对前述Altium Designer课程教学实践的现状，以提高教学水平、教学效率和教学效果为目标，作者结合Altium Designer课程的特点，研究和探索项目驱动教学法、微课教学模式的应用。

2.1项目驱动教学

项目驱动教学模式的基本思想是将教学活动与实际的工程项目相结合，通过完成一个完整的项目而由浅入深、逐步展开教学活动，项目作为教学内容的载体，将知识点融入到若干个实际的项目中，每个项目覆盖一定的教学内容，项目之间同时也存在知识点的交叉，通过多个项目的完成，使学生在项目的完成过程中掌握知识点［3，4］。

Altium Designer课程的特点是的面向实际工程应用，实践性非常明显，电类专业技术人员都是应用该软件完成实际电路项目的设计，因此，项目驱动教学法适合Altium Designer课程的教学，通过分析问题和解决问题，有目的来学习基本操作和理解软件的使用，有助于提高学生的学习兴趣，鼓励学生动手尝试，进而树立学生的自信心和培养学生的自主学习能力，从而更加有利于学生在实践中理解、应用和巩固所学的基本知识点，最终逐步掌握软件的使用。

项目驱动教学法实施的关键在于项目的选择，项目既要有一定的实用价值又要具备可行性，但由于学时限制，选择的教学项目又不能太复杂，项目应立足教学内容和教学目标，符合学生的能力水平，包含前期已学的基本知识点，在完成项目的同时，不仅加强了基本操作的练习，还进行了综合。作者在教学过程中选择生活中常见的电路为案例（如手机充电器电路、门铃电路、LED显示屏驱动电路等），这种真实的项目能提高学会求知的欲望，通过项目的完成，学生会更加深刻的认识到课程的作用，从而激发学习课程的积极性和主动性。

2.2微课教学

微课以教学视频为主体，对课堂教学过程中的某个知识点、教学环节相关的教学资源进行有机组合，教学针对性较强［5］。教师将教学内容以项目的形式制作成微课教学视频并放入校园网，突出重点和难点，打破了课堂教学的局限性，学生可以根据自身需求，通过网络利用计算机、移动客户端观看微课教学视频，随时随地反复学习来加强理解，解决操作中遇到的问题，打破学习的时间和地域的限制，可以在较短的时间内掌握相应的知识点，提高学生的学习信心和兴趣。

2.2.1微课选题

微课开发最关键的一步是合理选题，重点和难点是教学内容的核心，因此微课选题应围绕重难点展开，学生可以通过反复观看微课视频来加深理解课堂上没有理解透彻的重难点知识。以层次电路的设计为例，放置图标符需要注意是标号Designator属性必须与文件名Filename一致），放置图纸入口时要注意名称Name属性，如XTAL1和I/O类型（Input、Output、Bidirectional），以及端口方向Style的选择，电路功能块之间的总线连线上应放置总线标号，如A［0..15］等。

2.2.2微课教学设计

微课教学过程的设计对于其能否达到预期理想的教学效果至关重要。教学设计应围绕选题，包括学习目标、教学活动和练习的设计，并保证教学内容的完整和知识点的逻辑性，而且，尽可能最大化应用相关的教学资源，搜集相关的图片、音频和视频等素材，加入到微课中，增强教学内容的表现力，同时使得教学内容通俗易懂，从而激发学生对微课所授知识点的学习兴趣。

作者教学实践表明，合理引入微课能够减轻教师的指导和答疑工作量，避免重复解答相同的问题，上机练习提问率大幅降低。采用微课教学，学生自主学习积极性提高，促进学生自主学习能力的提升，学生的学习方式更灵活自主，遇到问题时可以随时查看微课，不需要举手等教师解答，极大地提高了学习效率。

3　结束语

项目驱动教学法围绕项目来组织知识点的教学，项目涉及多个知识点，对课程的学习具有系统性，但教学实践也发现这种方法融合了知识点，学生对知识点的认识不够深入，将微课这一新型教学模式引入Altium Designer课程教学，可以有效解决这一问题，总之，不同的教学方法或模式都有各自的优势和局限性，在教学实践中，需要教师不断地探索新的教学方法和教学模式，穿插应用，扬长避短，从而提高教学质量和改善教学效果。

［1］蒋俊华，杨毅.“电子电路CAD”课程教学改革探索［J］.商丘师范学院学报，2016，32（6）:95-96.

［2］崔玉美.Altium Designer课程教学实践改革［J］.电脑知识与技术，2015，11（13）:117-118.

［3］徐雅斌，周维真，施运梅，等.项目驱动教学模式的研究与实践［J］.辽宁工业大学学报（社会科学版），2011，13（3）:125-127.

［4］何富运，刘俊秀，罗玉玲.项目驱动在“Altium Designer”课程教学中的实践［J］.科技经济导刊，2016（9）:181.

［5］王继良.基于微课的课程教学改革研究［J］.工业和信息化教育，2015（4）:80-82.

陈薇（1984—），女，江苏泰州人，南京航空航天大学金城学院自动化系讲师，主要从事楼宇自动化系统的研究。

田小琴（1980—），女，江苏泰州人，南京航空航天大学金城学院自动化系讲师，主要从事电力系统及其自动化研究。