蔣雪琴

摘 要：《PCB設(shè)計(jì)與制作》是高職高專院校電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，學(xué)習(xí)這門課程首先要讓學(xué)生了解基礎(chǔ)印制電路板的基礎(chǔ)理論知識(shí)；其次要掌握CAD軟件的安裝、繪圖等操作方法；最后依賴學(xué)院PCB實(shí)訓(xùn)室學(xué)習(xí)PCB的制作方法。教師應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：提高課程的授課效果；設(shè)計(jì)有導(dǎo)向性的課程內(nèi)容；將實(shí)際工作和學(xué)習(xí)結(jié)合起來。該文改變了傳統(tǒng)模式的軟件學(xué)習(xí)，依托于項(xiàng)目的教學(xué)設(shè)計(jì)，每個(gè)項(xiàng)目有側(cè)重某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。該文對(duì)《PCB設(shè)計(jì)與制作》課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程實(shí)施、對(duì)學(xué)生考核這3個(gè)階段的研究。

關(guān)鍵詞：PCB設(shè)計(jì)與制作 創(chuàng)新 教學(xué)過程 項(xiàng)目

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）03（b）-0099-02

《PCB設(shè)計(jì)與制作》是高職高專院校電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)課程，開設(shè)這門課程的目的是讓同學(xué)們了解印制電路板基本知識(shí)，能夠運(yùn)用Altium Designer14熟練的繪制原理圖；繪制圖形庫元件，制作封裝；掌握元件布局所遵循的原則；能按規(guī)則設(shè)計(jì)PCB圖；掌握單面PCB的設(shè)計(jì)方法、單面混裝PCB的設(shè)計(jì)方法；熟悉雙面PCB設(shè)計(jì)方法及規(guī)則設(shè)置方法。學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)層次電路圖；能根據(jù)客戶需求設(shè)計(jì)出合適的電路板。在熟練應(yīng)用基本技能的同時(shí)，能夠設(shè)計(jì)電子類的產(chǎn)品，并進(jìn)一步擴(kuò)展到一般性的電子類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作，可以為企業(yè)服務(wù)，并且可為創(chuàng)業(yè)提供一定的知識(shí)保障。

1 課程內(nèi)容設(shè)計(jì)

由于這門課程實(shí)操性比較強(qiáng)，因此安排在機(jī)房上課，采用理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式。以一個(gè)實(shí)際的項(xiàng)目為主導(dǎo)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)必須具備一定的導(dǎo)向性，針對(duì)各個(gè)不同專業(yè)進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)不同專業(yè)選擇不同的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，這樣的話針對(duì)性更強(qiáng)一些。這門課程原則性開設(shè)5個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目開設(shè)難易程度遵從先易后難的原則。將理論知識(shí)融匯到實(shí)際操作中去，這樣更能深刻地理解理論知識(shí)，有利于實(shí)踐操作的順利進(jìn)行，讓同學(xué)們能夠真正的做到學(xué)做合一，既培養(yǎng)了高職學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，也培養(yǎng)了理論理解能力。設(shè)計(jì)各個(gè)項(xiàng)目需要細(xì)化分解，將項(xiàng)目變?yōu)槎鄠€(gè)具體的工作任務(wù)的組合，以工作任務(wù)為主線，相關(guān)知識(shí)點(diǎn)為輔佐，以 “在做中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中做，學(xué)習(xí)和做合二為一”教學(xué)方法，在學(xué)生完成多個(gè)PCB圖設(shè)計(jì)后，選擇其中一個(gè)或兩個(gè)PCB圖進(jìn)行制作。

以應(yīng)用電子專業(yè)的《PCB設(shè)計(jì)與制作》課程教學(xué)設(shè)計(jì)為例。首先選擇5個(gè)基本電路，模擬電子電路和數(shù)字電子電路為主。首先第一個(gè)項(xiàng)目可以選擇簡(jiǎn)單電路，用快速的方法設(shè)計(jì)PCB。第一個(gè)項(xiàng)目可以讓學(xué)生初步對(duì)設(shè)計(jì)步驟有一個(gè)大致的理解，掌握繪制簡(jiǎn)單電路原理圖，制作PCB。第二個(gè)項(xiàng)目，可以有目的地設(shè)計(jì)一個(gè)單面混裝PCB圖，并生成制造文件，該項(xiàng)目主要是對(duì)PCB設(shè)計(jì)步驟的回顧，引入新知識(shí)點(diǎn)，混裝元件和插裝元件，單面PCB的布線層規(guī)則設(shè)計(jì)以及制造文件的生成方法，并引入PCB制作實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，將PCB圖加工制作成能實(shí)現(xiàn)功能的電路板。第三個(gè)項(xiàng)目雙面PCB的設(shè)計(jì)，這個(gè)項(xiàng)目可以加深前面兩個(gè)項(xiàng)目知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，并可以引入元器件的繪制和封裝的制作，引入雙面PCB的制作方法。第四個(gè)項(xiàng)目可以設(shè)計(jì)異形雙面PCB，鞏固前三個(gè)項(xiàng)目所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，新知識(shí)為不為矩形的PCB圖設(shè)計(jì)，加工制作雙面板，并實(shí)現(xiàn)其電路功能。第五個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)層次電路圖，掌握層次電路原理圖的設(shè)計(jì)方法。通過這5個(gè)項(xiàng)目，由淺入深，讓學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握到設(shè)計(jì)PCB的技巧及流程，以及制作PCB的整個(gè)過程。

2 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

以“學(xué)生為主，教師為輔”的方式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，一人一機(jī)，同學(xué)之間可以互相幫助。針對(duì)高職高專人才的培養(yǎng)具有專業(yè)性、技術(shù)性和基層性的特點(diǎn)，要有針對(duì)性地教學(xué)?！禤CB設(shè)計(jì)與制作》課程的知識(shí)和能力目標(biāo)是要學(xué)生熟悉PCB設(shè)計(jì)的一般流程；PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則；PCB制作的工藝流程；按客戶需求設(shè)計(jì)。對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)能培養(yǎng)、溝通和團(tuán)結(jié)協(xié)調(diào)能力培養(yǎng)、語言表達(dá)能力培養(yǎng)。為此可將教學(xué)過程設(shè)計(jì)為以下3個(gè)階段。

2.1 學(xué)習(xí)PCB的設(shè)計(jì)與制作

教師布置項(xiàng)目，學(xué)生分解任務(wù)，學(xué)生查找每一項(xiàng)任務(wù)所需要的知識(shí)點(diǎn)，需要完成什么電路的設(shè)計(jì)。對(duì)于不了解的部分提出，教師進(jìn)行詳細(xì)解答，同時(shí)在課程過程中進(jìn)行實(shí)際的操作實(shí)驗(yàn)，自制電路板。包括制作元器件符號(hào)，繪制電路原理圖，打印輸出原理圖，生成PCB，為PCB添加設(shè)計(jì)的規(guī)則，PCB規(guī)則檢查，生成Gerber和鉆孔文件，打印圖紙，掌握熱轉(zhuǎn)印流程，掌握手工蝕刻方法，對(duì)電路板進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，焊接調(diào)試。

2.2 提出PCB設(shè)計(jì)與制作新觀點(diǎn)

在學(xué)習(xí)過程中，由于同學(xué)們的理解力和領(lǐng)悟力有差別，同學(xué)們可以進(jìn)行小組討論，各自發(fā)揮自己的觀點(diǎn)，對(duì)于有異議的地方可以動(dòng)手實(shí)操得出正確結(jié)論，提出獨(dú)創(chuàng)性的觀點(diǎn)。同學(xué)們?cè)谧晕覍W(xué)習(xí)，獨(dú)立操作過程中，如果有問題，可以翻閱課本，網(wǎng)上查閱資料，通過這些過程，形成自己的設(shè)計(jì)思路。在教師的幫助下，同學(xué)們可以自己形成獨(dú)有的繪圖習(xí)慣，從而設(shè)計(jì)出完美的PCB圖。

2.3 教學(xué)過程評(píng)價(jià)

在教學(xué)中，去發(fā)揮同學(xué)們的最大潛能，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生有一種主動(dòng)學(xué)習(xí)的欲望。提供良好的教學(xué)環(huán)境，討論氛圍，鼓勵(lì)同學(xué)大膽的提出自己的想法，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)，不能忽略語言表達(dá)能力，同時(shí)采取多樣式的評(píng)價(jià)方式，自評(píng)、互評(píng)、教師評(píng)論。最終得到客觀、公平、公正的評(píng)價(jià)。

3 學(xué)生考核方式

改變傳統(tǒng)理論考試加上機(jī)考試。改革后采用項(xiàng)目形成性考核+實(shí)訓(xùn)技能考核+軟件操作考核方式。項(xiàng)目形成性考核：由5個(gè)項(xiàng)目的PCB設(shè)計(jì)成績、項(xiàng)目測(cè)試成績、課堂考勤等構(gòu)成；制板操作技能考核：由2個(gè)包含制板的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目成績構(gòu)成，涉及安全文明操作、制板工藝規(guī)范、制板質(zhì)量、電路焊接裝配、檢測(cè)調(diào)試等模塊構(gòu)成；軟件操作考核：采用上機(jī)考試方式。

4 結(jié)語

通過項(xiàng)目化教學(xué)的設(shè)計(jì)，學(xué)生變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主人，教師起指導(dǎo)作用，這樣更有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使得知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)更加有趣，不再枯燥乏味，同時(shí)教師們的知識(shí)能夠適宜地傳授給同學(xué)，真正地做到在學(xué)習(xí)中提升學(xué)生的動(dòng)手能力， 并且完美地發(fā)揮學(xué)生的主體地位，真正地為學(xué)生們提供自由的發(fā)揮空間，完美地展現(xiàn)出高等職業(yè)院校以培養(yǎng)高等技術(shù)人才為中心理念，為整個(gè)社會(huì)提供技術(shù)的支持。當(dāng)然在此過程中，也存在一些課堂管理問題，也有學(xué)生偷懶，這需要教師繼續(xù)地探索教學(xué)模式。

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