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【摘要】高等职业教育的目标是在培养生产一线工作具备一定理论知识和技能的现场管理人员。为了符合这一培养目标，电子类课程应不断深化改革。本文从教学方法、教学内容、实践环节等方面讨论了电子线路EDA所进行的尝试性改进。
【关键词】电子线路EDA protel 实训教学改革
Discussion on the electronic circuitry EDA in practical training teaching
Liu Fenghua
【Abstract】The purpose of the high vocational education is to cultivate the spot manager who possesses a certain theoretic knowledge and skill working in the fist product line. In order to accord with this purpose, electronic course should be reformed continually. In this article, the writer has made some discussion on the tentative improvement that the electronic circuitry has done from the teaching method, teaching content and practice.
【Keywords】Electronic circuitry Electronic Design Automatic Protel Teaching reform of practical training
protel99 se是电子类学生学习电子线路EDA技术的一个重要软件，具有原理图设计、印制电路板设计、信号分析、电路仿真等功能。掌握好本课程的知识并熟练操作软件进行EDA技术应用开发是高职电类学生应具备的基本能力之一。本课程在本专业的课程教学时间为连续两周实训时间。教学对象是只具备基本计算机操作能力和具有初步电子元器件识别以及基本电路分析能力的大学二年级学生。
按照传统的教学模式，必须严格按照教学大纲规定的知识点或能力点逐个逐个地讲解，并针对一个或几个知识点设置相应的练习，比如最基本的原理图连线，使用哪个图标、哪个快捷键等等。学完这几个知识点后，接下来教授教学大纲的其它知识点，再完成一定量的练习。这样完成整个课程的所有知识点。在教授完所有的知识点后，再做一个完整的电路综合练习。这是先前比较常用的一种教学模式。
但是，我们发现常规教学模式中存在以下几个问题：①由于教师讲授时间多，同学练习机会少，多数同学不能完成一个完整的训练，最后导致综合训练时间往往只有短短3天，出现很多同学完不成项目的现象，也就是说学完整个课程，仍有不少同学没有做完一个完整的项目。这对于没有做完项目的同学无疑是一个沉重的心理打击并会留下心理阴影。②由于在前面的练习中知识点是逐个逐个练习，同学没有整体和全局的概念，导致在最后综合练习中出现反复，从而耽误时间，直接压缩已经十分有限的综合训练时间。③因为只有短短3天时间进行综合训练，导致不可能完成一个实际产品，往往只能是一些“半成品”，比如简单的两级放大器。这些远远不能达到同学毕业之后参加工作即可从事实际操作和进行设计的要求。
针对先前教学中存在的上述问题，我们在以下几个方面进行了改进：
1．教学内容。
1．1 实训项目。在两周的实训时间里，主要完成两个项目：一个是电饭煲的控制电路板、一个是数字节能器的控制电路板。前者是市场上实际产品的控制电路板；后者是教师做的项目控制电路板。前者主要用于同学模仿，学生通过模仿实际产品，学习企业关于印制电路板的常用技术规范；后者是教师做过的项目，并不是实际产品，需要同学按照企业规范要求，独立完成一个符合实际要求的PCB板。
在时间安排上，电饭煲控制板一般安排在第一周，在这一周里，主要由老师带领同学练习。作为教师来讲，教学目标应十分明确，把大纲的知识点和能力点融入到实际画板操作当中。对于偶尔出现个别知识点和能力点并没有出现在本项目中时，老师只需简单提醒，点到为止，并不要花费许多时间来详细解释。否则可能影响或干扰同学正常完成项目，造成得不偿失的不良后果。一般来说，由于这是一个结合实际产品来做的练习，故一般常用的知识点、能力点都能得到较充分的体现。不能得到体现的一般都是不常用的操作，他们不能在这两周的时间完全掌握，而有赖同学们自己在今后的工作实践中去进一步学习和体会。
1．2 教材的选择。EDA实训教学的目的是要求学生能够全面熟练掌握EDA技术，由于面对的是高职高专的学生，实训时间又有限，教材的主要功能和作用是为同学提供较为详尽而实用的资料。所以，教材的选择应尽量符合高职高专EDA实训课程的教学目标和学生学习要求的需要，具有时代性、先进性和新颖性。
2．教学组织。
2．1 课堂组织。在实际教学中，一般每四位同学作为一组，每组安排一个小组长。该组长的职责是在项目的每个阶段负责报告本组成员的工作进度，对落后于教学进度的同学，小组长有责任帮助该名同学赶上教学进度。这个设想本意是减轻教师的工作量，同时提高这部分同学的学习积极性和责任心，这对后进的同学也是一个督促。
每到项目的某个阶段，教师都要统计在本阶段同学出现的错误，并登记上网。这样结合往届同学的错误从而生成比较大的一个错题库。此时一般花一个课时的时间从网上找出这些错误让同学改错。回答正确的同学记入平时成绩。通过这个短暂的总结，答对的同学可以增强自信心，对于其他不懂的同学也是一个学习机会。懂的同学可以巩固，不懂的同学可以得到启发。在实际操作当中，由于错误众多，分配每个同学都有一个甚至几个问题。这些错误是针对某些同学，所有这些错误对于大部分同学来说很容易，因此大部分同学都把该环节当作是完整项目中休息时的游戏。用于缓解做项目时的紧张情绪。又由于同学们回答要记入平时成绩，同学们往往表现出极大的热情。
第一周的实训采用师父带徒弟的教学方式，对于一部分跟不上教学进度的同学，由于有小组长和本组组员的帮助，一般问题不大。但是会出现个别学习超前的同学，这个现象教师反而要引起重视。教师必须要重视这部分同学完成项目的质量，提醒这部分同学操作要细心、耐心，防止粗枝大叶，避免错误。
2．2 教学准备。在尚未上课之前，作为教师需先一步做好充分的课前准备。
首先，最重要的是教师要亲自动手实践，在备课中完整地完成这两个项目，详细地记录项目的难点和重点。
其次，制作出详细的实训手册，记录每个项目的基本操作过程。对于技巧性的操作需要作出标记。提醒实训辅导教师事先做好实训准备，如准备游标卡尺、电路板、需要建库用的元器件以及相应的电路原理图等等。对于教学大纲的知识点和能力点，在实训手册具体操作过程中应该作出标记，当操作到此阶段，标记可以提醒教师着重讲解。准备并打印两份电路原理图分发给每位同学。
2．3 考核形式。第二周的主要任务是同学独立完成数字节能器的项目。该项目的完成质量就作为同学本课程的期终考核成绩，配合平时成绩，给出本学期的综合成绩。
3．存在问题。
3．1 基本概念的解决。每门课程都有自己的专业词汇和基本概念，对于初学者来讲，学好这些基本概念是熟练掌握和操作软件的基础和前提。在本课程中同样有这个问题。如“单面板”、“双面板”、“丝印层”、“过孔”、“焊盘”、“绿油”等等，都是同学们没有听过的词汇。如果教师还是采用过去的办法把定义告诉同学肯定不可取。在这里，一般采用实物对照加解说的方式，可以更容易地让同学接受和理解。实践证明，这种讲解重要概念的方法在本课程教学中可以缩短时间、提高效率。
3．2 重点和难点的解决。元器件的布局与连线是整个项目中任务最重、花时最多的环节。根据以往的教学经验，绝大部分同学可以很顺利地进行到这个阶段。但是，真正能过这一关的同学却比较少。（这里需要说明的一点是，由于顺德家电控制器基本采用单面板，教师要求同学要手动布局和连线，杜绝采用软件自动布局布线的现象。）看着如同蜘蛛网一样的预拉线，斩不断理还乱。以往就出现很多同学放弃继续画板的信心。在这个关键时刻，同学们最需要的是教师的鼓励和时间的磨练，实在不行的，教师可以用实际的电路控制板让同学对照研究并按照实际电路板画出。这一步非常重要，因为在接下来的一星期时间里，需要同学们自己独立完成一个没有最佳答案的项目。所以，能否完成第一项目，对于同学们是一个信心建立的过程问题。第一个板没有完成，可能这个同学一辈子不会再画板了。相反，如果教师降低要求，让同学纯粹模仿实际产品的电路板，事情的发展方向将会是完全不同的。
在生成网络表后，装载过程中，系统可能会出现大量的错误提示，教师可以以某个学生作品为例，实际操作并改错。通过这样的演示，使同学们比较容易找到和接受自己的问题所在，从而取得较好的教学效果。
通过第一周的学习，同学们跟着教师一步一步地练习，既让同学们掌握了基本的操作，又顺利地完成了第一阶段的学习任务。由于按照实际电路板来画，同学们学起来没有负担，比较轻松愉快。此前，教师在第一节课时就已经说明第二周是同学们自己独立完成一个项目。在同学比较轻松完成第一个项目的前提下，许多同学已经按捺不住，开始跃跃欲试。这时，教师的目的已经达到。事实上，从第二星期开始，教师就退出了主角位置，同学们取而代之。据统计，60%的同学在第二周的星期三就完成了第二个项目，而且质量很高。在完成之后，还有足够的时间进行最优改进；35%的同学星期四完成，质量次之；5%的同学在星期五完成，而且这部分同学的质量最差。
4．教学反映。辅导教师反映，与往届同学相比，此次不存在同学没有完成项目的现象，当然还存在少数同学完成项目而质量不高的问题。基本杜绝了历届同学普遍做不完的情况，完成质量普遍提高。
有位学生在实训报告上如此反映：“同学们学习本课程的热情很高，以往下午4点后都是雷打不动到篮球场打球的时间，现在同学们都在教室画板……”。“学习这门课程的时间太短，达到熟练的程度还不够，建议适当延长学习时间”。从这些同学的话可以看出，同学们对于本课程的教学应该比较满意。
在期末总评中，同学们对该课程的教学评分91.1分，督导教师84.8分。
5．教学体会。对比以前本课程的教学，明显感觉到同学们学习的积极性得到很大提高，他们平时对待老师的态度也热情多了。同学们的实训总结评语上的朴素话语都是对教师教学的肯定。在以后的教学中，我将对第二个项目的内容重新进行设计，找到一个技术要求全面、适合本地电器厂家要求的设计项目，完全按照企业的规范来要求同学，使我们的同学能够在毕业后可以迅速上岗进行独立的设计和开发。这也是本课程的教学目的。
【关键词】电子线路EDA protel 实训教学改革
Discussion on the electronic circuitry EDA in practical training teaching
Liu Fenghua
【Abstract】The purpose of the high vocational education is to cultivate the spot manager who possesses a certain theoretic knowledge and skill working in the fist product line. In order to accord with this purpose, electronic course should be reformed continually. In this article, the writer has made some discussion on the tentative improvement that the electronic circuitry has done from the teaching method, teaching content and practice.
【Keywords】Electronic circuitry Electronic Design Automatic Protel Teaching reform of practical training
protel99 se是电子类学生学习电子线路EDA技术的一个重要软件，具有原理图设计、印制电路板设计、信号分析、电路仿真等功能。掌握好本课程的知识并熟练操作软件进行EDA技术应用开发是高职电类学生应具备的基本能力之一。本课程在本专业的课程教学时间为连续两周实训时间。教学对象是只具备基本计算机操作能力和具有初步电子元器件识别以及基本电路分析能力的大学二年级学生。
按照传统的教学模式，必须严格按照教学大纲规定的知识点或能力点逐个逐个地讲解，并针对一个或几个知识点设置相应的练习，比如最基本的原理图连线，使用哪个图标、哪个快捷键等等。学完这几个知识点后，接下来教授教学大纲的其它知识点，再完成一定量的练习。这样完成整个课程的所有知识点。在教授完所有的知识点后，再做一个完整的电路综合练习。这是先前比较常用的一种教学模式。
但是，我们发现常规教学模式中存在以下几个问题：①由于教师讲授时间多，同学练习机会少，多数同学不能完成一个完整的训练，最后导致综合训练时间往往只有短短3天，出现很多同学完不成项目的现象，也就是说学完整个课程，仍有不少同学没有做完一个完整的项目。这对于没有做完项目的同学无疑是一个沉重的心理打击并会留下心理阴影。②由于在前面的练习中知识点是逐个逐个练习，同学没有整体和全局的概念，导致在最后综合练习中出现反复，从而耽误时间，直接压缩已经十分有限的综合训练时间。③因为只有短短3天时间进行综合训练，导致不可能完成一个实际产品，往往只能是一些“半成品”，比如简单的两级放大器。这些远远不能达到同学毕业之后参加工作即可从事实际操作和进行设计的要求。
针对先前教学中存在的上述问题，我们在以下几个方面进行了改进：
1．教学内容。
1．1 实训项目。在两周的实训时间里，主要完成两个项目：一个是电饭煲的控制电路板、一个是数字节能器的控制电路板。前者是市场上实际产品的控制电路板；后者是教师做的项目控制电路板。前者主要用于同学模仿，学生通过模仿实际产品，学习企业关于印制电路板的常用技术规范；后者是教师做过的项目，并不是实际产品，需要同学按照企业规范要求，独立完成一个符合实际要求的PCB板。
在时间安排上，电饭煲控制板一般安排在第一周，在这一周里，主要由老师带领同学练习。作为教师来讲，教学目标应十分明确，把大纲的知识点和能力点融入到实际画板操作当中。对于偶尔出现个别知识点和能力点并没有出现在本项目中时，老师只需简单提醒，点到为止，并不要花费许多时间来详细解释。否则可能影响或干扰同学正常完成项目，造成得不偿失的不良后果。一般来说，由于这是一个结合实际产品来做的练习，故一般常用的知识点、能力点都能得到较充分的体现。不能得到体现的一般都是不常用的操作，他们不能在这两周的时间完全掌握，而有赖同学们自己在今后的工作实践中去进一步学习和体会。
1．2 教材的选择。EDA实训教学的目的是要求学生能够全面熟练掌握EDA技术，由于面对的是高职高专的学生，实训时间又有限，教材的主要功能和作用是为同学提供较为详尽而实用的资料。所以，教材的选择应尽量符合高职高专EDA实训课程的教学目标和学生学习要求的需要，具有时代性、先进性和新颖性。
2．教学组织。
2．1 课堂组织。在实际教学中，一般每四位同学作为一组，每组安排一个小组长。该组长的职责是在项目的每个阶段负责报告本组成员的工作进度，对落后于教学进度的同学，小组长有责任帮助该名同学赶上教学进度。这个设想本意是减轻教师的工作量，同时提高这部分同学的学习积极性和责任心，这对后进的同学也是一个督促。
每到项目的某个阶段，教师都要统计在本阶段同学出现的错误，并登记上网。这样结合往届同学的错误从而生成比较大的一个错题库。此时一般花一个课时的时间从网上找出这些错误让同学改错。回答正确的同学记入平时成绩。通过这个短暂的总结，答对的同学可以增强自信心，对于其他不懂的同学也是一个学习机会。懂的同学可以巩固，不懂的同学可以得到启发。在实际操作当中，由于错误众多，分配每个同学都有一个甚至几个问题。这些错误是针对某些同学，所有这些错误对于大部分同学来说很容易，因此大部分同学都把该环节当作是完整项目中休息时的游戏。用于缓解做项目时的紧张情绪。又由于同学们回答要记入平时成绩，同学们往往表现出极大的热情。
第一周的实训采用师父带徒弟的教学方式，对于一部分跟不上教学进度的同学，由于有小组长和本组组员的帮助，一般问题不大。但是会出现个别学习超前的同学，这个现象教师反而要引起重视。教师必须要重视这部分同学完成项目的质量，提醒这部分同学操作要细心、耐心，防止粗枝大叶，避免错误。
2．2 教学准备。在尚未上课之前，作为教师需先一步做好充分的课前准备。
首先，最重要的是教师要亲自动手实践，在备课中完整地完成这两个项目，详细地记录项目的难点和重点。
其次，制作出详细的实训手册，记录每个项目的基本操作过程。对于技巧性的操作需要作出标记。提醒实训辅导教师事先做好实训准备，如准备游标卡尺、电路板、需要建库用的元器件以及相应的电路原理图等等。对于教学大纲的知识点和能力点，在实训手册具体操作过程中应该作出标记，当操作到此阶段，标记可以提醒教师着重讲解。准备并打印两份电路原理图分发给每位同学。
2．3 考核形式。第二周的主要任务是同学独立完成数字节能器的项目。该项目的完成质量就作为同学本课程的期终考核成绩，配合平时成绩，给出本学期的综合成绩。
3．存在问题。
3．1 基本概念的解决。每门课程都有自己的专业词汇和基本概念，对于初学者来讲，学好这些基本概念是熟练掌握和操作软件的基础和前提。在本课程中同样有这个问题。如“单面板”、“双面板”、“丝印层”、“过孔”、“焊盘”、“绿油”等等，都是同学们没有听过的词汇。如果教师还是采用过去的办法把定义告诉同学肯定不可取。在这里，一般采用实物对照加解说的方式，可以更容易地让同学接受和理解。实践证明，这种讲解重要概念的方法在本课程教学中可以缩短时间、提高效率。
3．2 重点和难点的解决。元器件的布局与连线是整个项目中任务最重、花时最多的环节。根据以往的教学经验，绝大部分同学可以很顺利地进行到这个阶段。但是，真正能过这一关的同学却比较少。（这里需要说明的一点是，由于顺德家电控制器基本采用单面板，教师要求同学要手动布局和连线，杜绝采用软件自动布局布线的现象。）看着如同蜘蛛网一样的预拉线，斩不断理还乱。以往就出现很多同学放弃继续画板的信心。在这个关键时刻，同学们最需要的是教师的鼓励和时间的磨练，实在不行的，教师可以用实际的电路控制板让同学对照研究并按照实际电路板画出。这一步非常重要，因为在接下来的一星期时间里，需要同学们自己独立完成一个没有最佳答案的项目。所以，能否完成第一项目，对于同学们是一个信心建立的过程问题。第一个板没有完成，可能这个同学一辈子不会再画板了。相反，如果教师降低要求，让同学纯粹模仿实际产品的电路板，事情的发展方向将会是完全不同的。
在生成网络表后，装载过程中，系统可能会出现大量的错误提示，教师可以以某个学生作品为例，实际操作并改错。通过这样的演示，使同学们比较容易找到和接受自己的问题所在，从而取得较好的教学效果。
通过第一周的学习，同学们跟着教师一步一步地练习，既让同学们掌握了基本的操作，又顺利地完成了第一阶段的学习任务。由于按照实际电路板来画，同学们学起来没有负担，比较轻松愉快。此前，教师在第一节课时就已经说明第二周是同学们自己独立完成一个项目。在同学比较轻松完成第一个项目的前提下，许多同学已经按捺不住，开始跃跃欲试。这时，教师的目的已经达到。事实上，从第二星期开始，教师就退出了主角位置，同学们取而代之。据统计，60%的同学在第二周的星期三就完成了第二个项目，而且质量很高。在完成之后，还有足够的时间进行最优改进；35%的同学星期四完成，质量次之；5%的同学在星期五完成，而且这部分同学的质量最差。
4．教学反映。辅导教师反映，与往届同学相比，此次不存在同学没有完成项目的现象，当然还存在少数同学完成项目而质量不高的问题。基本杜绝了历届同学普遍做不完的情况，完成质量普遍提高。
有位学生在实训报告上如此反映：“同学们学习本课程的热情很高，以往下午4点后都是雷打不动到篮球场打球的时间，现在同学们都在教室画板……”。“学习这门课程的时间太短，达到熟练的程度还不够，建议适当延长学习时间”。从这些同学的话可以看出，同学们对于本课程的教学应该比较满意。
在期末总评中，同学们对该课程的教学评分91.1分，督导教师84.8分。
5．教学体会。对比以前本课程的教学，明显感觉到同学们学习的积极性得到很大提高，他们平时对待老师的态度也热情多了。同学们的实训总结评语上的朴素话语都是对教师教学的肯定。在以后的教学中，我将对第二个项目的内容重新进行设计，找到一个技术要求全面、适合本地电器厂家要求的设计项目，完全按照企业的规范来要求同学，使我们的同学能够在毕业后可以迅速上岗进行独立的设计和开发。这也是本课程的教学目的。