重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院 黃曉艷 楊小強(qiáng)

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高職《Protel電路設(shè)計》課程教學(xué)內(nèi)容改革與研究

重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院 黃曉艷 楊小強(qiáng)

【摘要】高職院校是以培養(yǎng)學(xué)生的技能為主，結(jié)合社會對高技能型人才能力要求，文章圍繞《Protel電路設(shè)計》課程教學(xué)內(nèi)容改革進(jìn)行了研究。主要融入了工廠PCB線路設(shè)計流程，每個流程需要掌握的相關(guān)技能知識，以產(chǎn)品為實(shí)際例子，做出成品，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動自主學(xué)習(xí)的能力。

【關(guān)鍵詞】高職院校；技能人才；Protel；PCB線路設(shè)計

1 前言

人類社會已進(jìn)入到高度發(fā)達(dá)的信息時代，信息社會的發(fā)展離不開電子產(chǎn)品的進(jìn)步。隨著電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，電路板趨向于集成化和微型化，可以在幾平方厘米的芯片上集成數(shù)千萬個晶體管，這也相應(yīng)對電子線路設(shè)計人員提出了更高的要求，需要及時掌握電路板工藝的最新動態(tài)，以便掌握最新的技術(shù)。目前使用最多的電路設(shè)計軟件是Protel DXP2004。它是將所有設(shè)計工具集成于一身的設(shè)計系統(tǒng)，電子線路設(shè)計者從最初的項(xiàng)目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照自己的設(shè)計方案實(shí)現(xiàn)。它“方便、易學(xué)、實(shí)用、快速”的特點(diǎn)，以及獨(dú)特的Windows風(fēng)格界面，使其成為廣大電子線路設(shè)計者首先的電路板設(shè)計軟件。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，大多數(shù)高職院校都將《Protel電路設(shè)計》作為電子專業(yè)的基礎(chǔ)課程，但使用的教材內(nèi)容陳舊，與工廠實(shí)際生產(chǎn)工藝嚴(yán)重脫節(jié)，課本里的知識點(diǎn)缺少新意，比如，集成電路板上的邦定IC，關(guān)于它的知識，在目前的教科書上幾乎沒有。這將直接導(dǎo)致學(xué)生不能實(shí)踐與理論相結(jié)合，影響他們就業(yè)前景，這也與高職院校以技能培養(yǎng)為主這個目標(biāo)不相符合。要想改變這種局面，必須對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革研究，從而制定出一本適合高職院校學(xué)生技能培訓(xùn)的教材，提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)與工廠工藝的零距離接軌。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 教師實(shí)際操作能力差，缺乏實(shí)際繪圖經(jīng)驗(yàn)

高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)與其它院校有所不同，它側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，實(shí)際操作能力，為將來就業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)；我通過很多的方式調(diào)查了一部份高職院校，普遍存在的問題就是，教師實(shí)際操作能力差，沒有企業(yè)鍛煉經(jīng)歷，對繪制PCB板的工藝知識不了解，在學(xué)校教學(xué)生畫出來的電路板也僅僅只能用于做演示實(shí)驗(yàn)，沒有真正的實(shí)際價值，這種現(xiàn)象是與我們高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)不相符合的。

2.2 教材的知識點(diǎn)不夠全面，與企業(yè)實(shí)際有差距

很多高職院校選用的教材，教學(xué)內(nèi)容都是千篇一律，側(cè)重于介紹軟件的使用方法，而對于其它的設(shè)計知識講的非常少，比如PCB元件（包括插件與貼片）封裝的制作、邦定IC的制作方法、邦定圖的制作等等信息，教材中幾乎沒有提到，而對于企業(yè)里設(shè)計電路板，這些都是必須掌握的必備知識。

2.3 教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)課程銜接不緊密，有脫節(jié)現(xiàn)象

課程教學(xué)中，老師大多都是就課論課，課堂上只照著書本上介紹的軟件操作方法，對著電腦一步一步的跟學(xué)生進(jìn)行演示。對于一個項(xiàng)目電路原理圖，不分析其原理，只是原本照抄，直接導(dǎo)致學(xué)生在對電路元件進(jìn)行布局的時候沒有一點(diǎn)頭緒，不知從何做起，怎么設(shè)計才合理，對于這種情況，老師就教學(xué)生自動布局布線，結(jié)果設(shè)計的電路板沒有一點(diǎn)實(shí)際利用價值，學(xué)生也便成了一個只會操作電腦的機(jī)器。

2.4 教材的實(shí)例不新穎，顯得陳舊

目前大多數(shù)教材都是分章節(jié)和知識點(diǎn)來介紹《Protel電路設(shè)計》這門課程，基本思路都是先講軟件的安裝方法，接著數(shù)據(jù)庫和原理圖的建立以及環(huán)境參數(shù)的設(shè)置、原理圖的繪制、封裝的制作、各種報表的生成、層次電路圖的介紹、仿真電路的繪制與演示、PCB的創(chuàng)建、電路板自動布局布線、文件輸出完成。理論性東西多，項(xiàng)目設(shè)計實(shí)例較少，沒有體現(xiàn)電子專業(yè)的特點(diǎn)。

3 教學(xué)內(nèi)容改革措施

3.1 引入產(chǎn)品設(shè)計實(shí)例，制定相應(yīng)的教學(xué)計劃

在電子信息專業(yè)中，《Protel電路設(shè)計》占有舉足輕重的地位。它與該專業(yè)的基礎(chǔ)課程：《模擬電路》、《數(shù)字電路》；專業(yè)課程：《高頻電路》、《通信原理》、《電磁場與電磁波》等等聯(lián)系緊密。決定了學(xué)習(xí)這門課程持續(xù)時間長，它貫穿整個大學(xué)學(xué)習(xí)階段，對于畢業(yè)以后的工作也有相當(dāng)大的影響力。因此該課程在教學(xué)計劃的制定上，要采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，一方面兼顧我們的理論課程，另一方面也要與企業(yè)實(shí)際要求相結(jié)合，從而確定教學(xué)內(nèi)容。

根據(jù)高職院校培養(yǎng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)和工作崗位的職業(yè)能力，我們課題研究小組共同制定了本課程的教學(xué)計劃，共分為六個項(xiàng)目。

項(xiàng)目一：DC保護(hù)電路原理圖的繪制與PCB制作，學(xué)生通過該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，具備Protel DXP軟件的基本操作能力，能掌握電路板的基本設(shè)計流程，可以熟練運(yùn)用部分常用繪圖工具。

項(xiàng)目二：充電功放板的制作，學(xué)生通過該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，具備分析電路原理，簡單原理圖封裝制作，簡易單面板線路設(shè)計的能力的。

項(xiàng)目三：高頻電路仿真，學(xué)生通過該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，掌握仿真的一些基本要求，方法。

項(xiàng)目四：音頻放大器的制作，學(xué)生通過該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，具備一定的電子產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計、工藝文件編寫、產(chǎn)品說明書編寫的能力，了解回流焊工藝知識。

項(xiàng)目五：雙音報警電路的設(shè)計與制作，學(xué)生通過對該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，具備PCB封裝（包括DIP和SMD元件）制作的能力，PCB拼板的相關(guān)知識。

項(xiàng)目六：計數(shù)器的設(shè)計與制作，學(xué)生通過對該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，具備雙面板設(shè)計能力，邦定IC封裝制作、邦定圖的制作能力。

在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，我們還加入了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且滿足實(shí)際制作PCB板的要求。時時關(guān)注行業(yè)動態(tài)發(fā)展，及時更新行業(yè)知識點(diǎn)。

3.2 編寫與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)的教材，在學(xué)生中試點(diǎn)

根據(jù)Layout工程師、PCB繪圖員、測試工程師等職業(yè)崗位的能力要求，我們課題組成員與企業(yè)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員一起編寫制定了《PCB電路設(shè)計》校本教材，并在教學(xué)過程中使用，經(jīng)過對學(xué)生的學(xué)情調(diào)查，廣泛征求意見與建議，結(jié)合高職院校培養(yǎng)目標(biāo)，我們不斷修訂教材，經(jīng)過近幾年的試點(diǎn)，該教材已逐步成熟，深受廣大師生的喜愛。

3.3 學(xué)情調(diào)查，不斷改教進(jìn)學(xué)方法提高教學(xué)質(zhì)量

在教學(xué)過程中，為了不斷提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在一定時間范圍內(nèi)，要對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行普查，及時了解他們的學(xué)習(xí)狀況，以便“對癥下藥”，在這個循環(huán)的過程中，以學(xué)促教，采用項(xiàng)目式教學(xué)方法，讓每個學(xué)生的能力都得到充分的體現(xiàn)。

4 結(jié)束語

Protel軟件是目前企業(yè)很受歡迎的PCB線路設(shè)計工具，根據(jù)校企合作的辦學(xué)模式，結(jié)合高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)，制定相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)計劃是非常必要的，這就決定了要對傳統(tǒng)的教材內(nèi)容進(jìn)行改革研究，只有通過改革才能滿足企業(yè)對人才的需求。

參考文獻(xiàn)

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[3]田金穎.高職《Protel 99SE技術(shù)》課程教學(xué)芻議[J].職業(yè)教育研究,2010(6).

黃曉艷（1983—），女，重慶人，大學(xué)本科，重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院助教，主要從事PCB電路設(shè)計研究。

作者簡介：

基金項(xiàng)目：本文系2013年度校級教改項(xiàng)目《Protel DXP》課程改革在教學(xué)中的實(shí)踐研究（項(xiàng)目號為：13KC12，主持人：黃曉艷）階段性研究成果之一。