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摘 要：电子信息设备加工制造业在我国快速发展，带来了对各层次PCB设计人才的大量需求，在中等职业学校开PCB设计课程培养初级PCB设计人才是顺应时代的需求而产生的。然而，面对电学基础差，学习意志力薄弱的中职生，如何进行有效的PCB教学是值得思考的。
关键词：PCB教学；项目引领；理实一体；协同合作；软件拓展
一、以岗位职责为导向的课程计划
PCB（printed circuit board）中文名称是印刷电路板， PCB设计是电子产品设计的重要环节。该设计是使用电子设计自动化（EDA）软件来进行电路版图设计。优秀的设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能。中等职业学校PCB教学目标是培养初级PCB工程设计人员，与初级PCB设计岗位职责对应的基本能力要求有：①掌握PCB设计软件绘制原理图，原理图符号，制作简单的元器件封装，制定简单的布线线宽和线距规则，能对 PCB进行较合理和有序的布局和布线。②能够在他人或自定规则下手动或自动布线并修改，达到100%布通并DRC完全通过。③理解PCB仿真和具备初步的抄板能力。根据岗位职责的要求我们设定PCB教学内容：①PCB设计软件分类、特点、功能。②使用PCB设计软件设计的流程、步骤、方法。③PCB软件仿真和抄板 。
PCB设计教学课程在电子技术应用专业学生的培养上有特殊的地位，首先它通过PCB布局布线设计巩固学生对电子元器件在产品中的实践应用的认识；其次通过PCB的仿真提高学生对电子单元电路和整机功能原理的理解；最后通过PCB设计和制作输出实用电路板，让学生初步具备在实际电路板生产企业工作的经验，为今后很快融入企业生产实践打下基础。
二、以工作任务为主线的项目引领
根据职业岗位的特性——培养受教育者的职业意识，职业意识的培养很重要的就是设置类似企业全过程生产的情景，因此在PCB项目教学的选择应该具有完整性。该项目从原理图的分析和设计，元器件选择和测试，PCB板的设计和制作，电路板的装配和调试，产品的包装和检验，基本上做过一个真实的工作过程，完成一个“产品”、或者至少是模拟“产品”。
4.引趣性
根据学生学习的心理——培养受教育者的学习动机，学习动机之一是兴趣，而兴趣是最好的老师，因此在PCB项目教学的选择应该具有引趣性，比如三维立体电路图，如图4。中职生不仅对理论没兴趣，对实践也往往不是像大家以为的那么喜欢，在教学实训中仍然有很多学生不愿意动手，强调动手实践就一定能激发学生的学习兴趣，这个观点是错误的。本例中在热释电红外传感器配用菲涅尔透镜后，可使有效检测距离达12米左右，学生在完成项目产品后，通过对执行电路的改装，可应用在银行自动门、自动照明电路等其他领域，很容易产生一种自我成就感，从而更加信心百倍地投入到下次的项目学习中，这在实践实训中得到了充分的验证。
三、以理实一体为依托的项目教学
在PCB项目教学中实施理实一体教学模式，通过“教理论，学技能，做项目”三方面的穿插进行，能够实现传授职业知识，培养职业技能，进行职业指导，提高受教育者职业素质的目标。具体做法如下：
1.在项目教学中导入理论知识
在采用项目引领下的PCB教学中，把知识和技能围绕着项目进行组织即理实一体化教学。显而易见，学生通过“做项目”可以获得实践操作技能即“学技能”，但这永远不够，我们应该在“做项目”中穿插“教理论”，提升学生的专业理论水平，为学生“进修深造”和“终生学习”打好基础。“红外线报警器”项目中我们安排学习运放放大器基础知识、电压比较器、开关电路，延时电路等理论知识，这里的理论知识不是基于学科完整性的需要所选择的，而是基于项目的需要所选择的，它是实践应用必须的理论知识。我们不必过于苛求理论知识与项目的基于应用的线性直接的对应关系，而更多可能是非线性背景的对应关系。理论知识传授的度就是够用就可以，不需要完整的系统性。还有要注意的是，上述的理论知识一般在电子工艺，电子线路，或是其他的专业课中集中系统学习过，在项目教学中的理论学习主要是指通过回忆、归纳、概括、总结，达到温故知新，巩固提高的目的。
2.在项目教学中分配理论知识
理论知识在项目引领下PCB教学中均衡分配。这要求我们精心设计各种类型有代表性的项目，表1是我在PCB设计教学中又一个项目“直流稳压电源” 理论和实践的分配表，主要体现了“少而精”，并非“大而全”的分配原则：
除了上面提到的2个项目外，我还设计了“音频功率放大器”项目、“声光控开关制作”项目、“秒表电路”等项目，综合起来，这些项目中的理论部分涉及到了模拟电路和数字电路的主要内容。
3.在项目教学中考核理论知识
在项目教学下考核理论知识是实施理实一体教学课堂的关键，俗话说，怎么考，老师就怎么教，学生就怎么学。“考、教、学”应该保持一致性，例如：在“秒表电路”的考核中，设置理论部分的试题：①画出电路中所用芯片引脚功能图。 ②分析，画出加法计数器，译码显示器，多谐振荡器原理图，波形图。 ③分析电路的工作原理。通过设置项目教学下理论知识的考核，来推动学生对学习理论知识的热情。在实践中，这是一个难点，我认为应该设计“故障检修”教学环节来让学生认知到：有的时候如果没有掌握必要的理论知识，实训操作不仅是没有目的、甚至是没有任何意义的。理论的基础地位和指导作用绝不能忽视。
四、以协同合作为学法的项目课堂
从教学内容涉及的知识面和技能训练点来看，这是一门复合型应用学科，其中有计算机操作基础、电子工艺知识、高低频电子线路等等。而中职生的知识结构，技能水平，学习态度，相差很大，基于这样的教学内容和教材对象，特别需要解决“如何教和如何学”的问题。通过实践，我得出一个结论：项目引领下的自主探究、合作学习，能够明显的提高教学效果。原因如下：
1.充分发挥了学生的学习主动性
在合作学习的项目课堂下，教师搭个“戏台”让学生“唱戏”，教师充当“导演”，学生充当“演员”，教师根据“剧本”（项目任务书）安排场景、灯光（项目情境）指导演员（学生）演戏(项目制作)，学生被推上前台，由“要我学”变成“我要学”。其中关键在于课前充分的准备工作，比如实训项目任务书编制应该具有简明，引趣性，可操作的特点，另外，每个学习小组至少应该培训“带头人”，起到带动全组同学共同学习的作用。充分发挥了学生学习的主动性，挖掘了学生的学习潜能，改善了课堂的学习氛围，学习的效果也随之提高。
2.充分利用了学生的学习互补性
在合作学习的项目课堂下，对学习小组的划分，一般按照组内学生智能优势互补原则，这样，遇到问题的时候，很自然的与同组同学交流讨论，互相借鉴，取长补短，共同进步。学生天生有当“老师”的心理需求，满足他的这种需求，通过学生“教”学生，一方面，被“教”的学生解决了学习问题，感受到了同学的友爱和学习的乐趣。另一方面，“教”的学生巩固了自己的知识和技能，获得了学习成就感和同学的认同感。真是利人利己的好事，最终也提高了课堂教学质量。
3.充分满足了学生的学习竞争性
在合作学习的项目课堂下，各个学习小组，不仅仅有合作，也存在竞争，在课堂中引入适当的竞争，可以加强学生的学习紧迫感，满足学生争强好胜的心理需求，学生在竞争中也可以得到进步，促进学习效果的提高，例如：在“无线话筒”的项目实训中，在满足基本设计要求下，每个组设计的版面都不尽相同，我们可设定更高级的标准，哪个组的版面的面积最小，或者哪个组的过孔最少等等，来决定设计的优劣，这么一来，课堂就活跃起来，学生在竞争比较中就提高了自己的PCB设计水平，从而更好地达到了教学设计的目标。
五、以软件拓展为手段的与时俱进
我校所用的PCB设计软件（Protel Dxp 2004），是一款功能较全面，适合初级PCB设计人员学习的电路板设计软件。它与前一版本Protel99SE相比,各方面的性能有了很大的提高。它采用优化的设计浏览器（DesignExplore）,把电路原理图设计、电路仿真、PCB电路板设计、报表输出、自动布线、信号完整性分析等技术结合在一起，能够更轻松的进行各种复杂的电路设计和分析。如今Autium公司已经开发出更新版本的Altium Designer10.0。新版本软件兼容旧版本的所有功能，并在软件界面，库管理、FPGA设计与开发、嵌入式软件设计、数模混合仿真，高密高速PCB设计等方面有了质的飞跃。对我们中职生来说，AD10.0在元器件和电路板的立体3D显示技术上有了突破,使得我们的项目教学成果的展示非常具有吸引力，看到自己也能设计出精美的电路板，学生们普遍有成就感，提高了学习兴趣，并使学习变得快乐起来。教学应跟紧时代的脉搏，与时俱进，我们已经在第二课堂，技能竞赛培训中开专题来介绍该新版本软件的应用，效果很好。
参考文献：
［1］徐国庆.职业教育课程论［M］.上海：华东师范大学出版社,2008.
［2］纪世元.电子线路调试技术［M］.福州：福建教育出版社 ,2007.
关键词：PCB教学；项目引领；理实一体；协同合作；软件拓展
一、以岗位职责为导向的课程计划
PCB（printed circuit board）中文名称是印刷电路板， PCB设计是电子产品设计的重要环节。该设计是使用电子设计自动化（EDA）软件来进行电路版图设计。优秀的设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能。中等职业学校PCB教学目标是培养初级PCB工程设计人员，与初级PCB设计岗位职责对应的基本能力要求有：①掌握PCB设计软件绘制原理图，原理图符号，制作简单的元器件封装，制定简单的布线线宽和线距规则，能对 PCB进行较合理和有序的布局和布线。②能够在他人或自定规则下手动或自动布线并修改，达到100%布通并DRC完全通过。③理解PCB仿真和具备初步的抄板能力。根据岗位职责的要求我们设定PCB教学内容：①PCB设计软件分类、特点、功能。②使用PCB设计软件设计的流程、步骤、方法。③PCB软件仿真和抄板 。
PCB设计教学课程在电子技术应用专业学生的培养上有特殊的地位，首先它通过PCB布局布线设计巩固学生对电子元器件在产品中的实践应用的认识；其次通过PCB的仿真提高学生对电子单元电路和整机功能原理的理解；最后通过PCB设计和制作输出实用电路板，让学生初步具备在实际电路板生产企业工作的经验，为今后很快融入企业生产实践打下基础。
二、以工作任务为主线的项目引领
根据职业岗位的特性——培养受教育者的职业意识，职业意识的培养很重要的就是设置类似企业全过程生产的情景，因此在PCB项目教学的选择应该具有完整性。该项目从原理图的分析和设计，元器件选择和测试，PCB板的设计和制作，电路板的装配和调试，产品的包装和检验，基本上做过一个真实的工作过程，完成一个“产品”、或者至少是模拟“产品”。
4.引趣性
根据学生学习的心理——培养受教育者的学习动机，学习动机之一是兴趣，而兴趣是最好的老师，因此在PCB项目教学的选择应该具有引趣性，比如三维立体电路图，如图4。中职生不仅对理论没兴趣，对实践也往往不是像大家以为的那么喜欢，在教学实训中仍然有很多学生不愿意动手，强调动手实践就一定能激发学生的学习兴趣，这个观点是错误的。本例中在热释电红外传感器配用菲涅尔透镜后，可使有效检测距离达12米左右，学生在完成项目产品后，通过对执行电路的改装，可应用在银行自动门、自动照明电路等其他领域，很容易产生一种自我成就感，从而更加信心百倍地投入到下次的项目学习中，这在实践实训中得到了充分的验证。
三、以理实一体为依托的项目教学
在PCB项目教学中实施理实一体教学模式，通过“教理论，学技能，做项目”三方面的穿插进行，能够实现传授职业知识，培养职业技能，进行职业指导，提高受教育者职业素质的目标。具体做法如下：
1.在项目教学中导入理论知识
在采用项目引领下的PCB教学中，把知识和技能围绕着项目进行组织即理实一体化教学。显而易见，学生通过“做项目”可以获得实践操作技能即“学技能”，但这永远不够，我们应该在“做项目”中穿插“教理论”，提升学生的专业理论水平，为学生“进修深造”和“终生学习”打好基础。“红外线报警器”项目中我们安排学习运放放大器基础知识、电压比较器、开关电路，延时电路等理论知识，这里的理论知识不是基于学科完整性的需要所选择的，而是基于项目的需要所选择的，它是实践应用必须的理论知识。我们不必过于苛求理论知识与项目的基于应用的线性直接的对应关系，而更多可能是非线性背景的对应关系。理论知识传授的度就是够用就可以，不需要完整的系统性。还有要注意的是，上述的理论知识一般在电子工艺，电子线路，或是其他的专业课中集中系统学习过，在项目教学中的理论学习主要是指通过回忆、归纳、概括、总结，达到温故知新，巩固提高的目的。
2.在项目教学中分配理论知识
理论知识在项目引领下PCB教学中均衡分配。这要求我们精心设计各种类型有代表性的项目，表1是我在PCB设计教学中又一个项目“直流稳压电源” 理论和实践的分配表，主要体现了“少而精”，并非“大而全”的分配原则：
除了上面提到的2个项目外，我还设计了“音频功率放大器”项目、“声光控开关制作”项目、“秒表电路”等项目，综合起来，这些项目中的理论部分涉及到了模拟电路和数字电路的主要内容。
3.在项目教学中考核理论知识
在项目教学下考核理论知识是实施理实一体教学课堂的关键，俗话说，怎么考，老师就怎么教，学生就怎么学。“考、教、学”应该保持一致性，例如：在“秒表电路”的考核中，设置理论部分的试题：①画出电路中所用芯片引脚功能图。 ②分析，画出加法计数器，译码显示器，多谐振荡器原理图，波形图。 ③分析电路的工作原理。通过设置项目教学下理论知识的考核，来推动学生对学习理论知识的热情。在实践中，这是一个难点，我认为应该设计“故障检修”教学环节来让学生认知到：有的时候如果没有掌握必要的理论知识，实训操作不仅是没有目的、甚至是没有任何意义的。理论的基础地位和指导作用绝不能忽视。
四、以协同合作为学法的项目课堂
从教学内容涉及的知识面和技能训练点来看，这是一门复合型应用学科，其中有计算机操作基础、电子工艺知识、高低频电子线路等等。而中职生的知识结构，技能水平，学习态度，相差很大，基于这样的教学内容和教材对象，特别需要解决“如何教和如何学”的问题。通过实践，我得出一个结论：项目引领下的自主探究、合作学习，能够明显的提高教学效果。原因如下：
1.充分发挥了学生的学习主动性
在合作学习的项目课堂下，教师搭个“戏台”让学生“唱戏”，教师充当“导演”，学生充当“演员”，教师根据“剧本”（项目任务书）安排场景、灯光（项目情境）指导演员（学生）演戏(项目制作)，学生被推上前台，由“要我学”变成“我要学”。其中关键在于课前充分的准备工作，比如实训项目任务书编制应该具有简明，引趣性，可操作的特点，另外，每个学习小组至少应该培训“带头人”，起到带动全组同学共同学习的作用。充分发挥了学生学习的主动性，挖掘了学生的学习潜能，改善了课堂的学习氛围，学习的效果也随之提高。
2.充分利用了学生的学习互补性
在合作学习的项目课堂下，对学习小组的划分，一般按照组内学生智能优势互补原则，这样，遇到问题的时候，很自然的与同组同学交流讨论，互相借鉴，取长补短，共同进步。学生天生有当“老师”的心理需求，满足他的这种需求，通过学生“教”学生，一方面，被“教”的学生解决了学习问题，感受到了同学的友爱和学习的乐趣。另一方面，“教”的学生巩固了自己的知识和技能，获得了学习成就感和同学的认同感。真是利人利己的好事，最终也提高了课堂教学质量。
3.充分满足了学生的学习竞争性
在合作学习的项目课堂下，各个学习小组，不仅仅有合作，也存在竞争，在课堂中引入适当的竞争，可以加强学生的学习紧迫感，满足学生争强好胜的心理需求，学生在竞争中也可以得到进步，促进学习效果的提高，例如：在“无线话筒”的项目实训中，在满足基本设计要求下，每个组设计的版面都不尽相同，我们可设定更高级的标准，哪个组的版面的面积最小，或者哪个组的过孔最少等等，来决定设计的优劣，这么一来，课堂就活跃起来，学生在竞争比较中就提高了自己的PCB设计水平，从而更好地达到了教学设计的目标。
五、以软件拓展为手段的与时俱进
我校所用的PCB设计软件（Protel Dxp 2004），是一款功能较全面，适合初级PCB设计人员学习的电路板设计软件。它与前一版本Protel99SE相比,各方面的性能有了很大的提高。它采用优化的设计浏览器（DesignExplore）,把电路原理图设计、电路仿真、PCB电路板设计、报表输出、自动布线、信号完整性分析等技术结合在一起，能够更轻松的进行各种复杂的电路设计和分析。如今Autium公司已经开发出更新版本的Altium Designer10.0。新版本软件兼容旧版本的所有功能，并在软件界面，库管理、FPGA设计与开发、嵌入式软件设计、数模混合仿真，高密高速PCB设计等方面有了质的飞跃。对我们中职生来说，AD10.0在元器件和电路板的立体3D显示技术上有了突破,使得我们的项目教学成果的展示非常具有吸引力，看到自己也能设计出精美的电路板，学生们普遍有成就感，提高了学习兴趣，并使学习变得快乐起来。教学应跟紧时代的脉搏，与时俱进，我们已经在第二课堂，技能竞赛培训中开专题来介绍该新版本软件的应用，效果很好。
参考文献：
［1］徐国庆.职业教育课程论［M］.上海：华东师范大学出版社,2008.
［2］纪世元.电子线路调试技术［M］.福州：福建教育出版社 ,2007.