应用型本科电子线路CAD课程的教学探讨

简远鸣 熊川

摘要：应用型本科的电子线路CAD教学在内容上比一般的高职高专电子线路CAD课程更具难度，涉及到了Altium Designer（AD）设计软件的深层次应用方法，教学难度较高。接下来，文章将应用型本科电子线路CAD课程教学进行讨论，解析该课程教学存在的问题及作用，并提出教学改革。

关键词：本科教学;电子线路CAD;教学方法

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）08-0185-02

当前本科高校虽然一直在努力进行教学改革，尝试多种方式开展教学工作，但是效果并不明显。对于电子线路CAD这种实践性和应用性都很强的课目来说，简单的教学改革并不能起到较好的提升作用。以下是笔者对于电子线路CAD课程教学的设计和改革建立于当前课程教学问题基础之上，能够起到良好的课程优化作用。

一、当前电子线路CAD课程教学存在的问题

本科电子线路CAD课程教学在教学层次和教学目标上有着更高的要求，但是很多的学校在进行教学时，都不能全面的满足本科教学的要求。笔者通过对部分高校电子线路CAD课程教学进行调查，总结出了以下教学问题。

1.课时限制及课程性质。一般本科学校电子线路CAD课程课时是32学时，根据专业不同周学时或2或3，每次授课2学时。但是从内容上来讲，本科电子线路CAD课程教学更加复杂，而且容量大，从教学层次上来讲本科电子线路CAD课程也更加深奥，而一般高职高专院校的课时设置36节以上，这就与本科的课程设置形成了巨大反差。繁重、复杂的教学任务，却没有对应的课程时间，造成了教学的紧迫性，教师为了加快教学进度，课堂教学难免会粗放一些，对于各个知识点的讲解也就不那么细致了，仅要求学生掌握电路板设计及其制作方法。该课程属于实践性课程，需要从实践当中积累和掌握知识，课时的缺少就会降低实践教学的时间。

2.新式教学方式应用不完善，评价机制缺乏客观性。作为一门专业性和实践性都非常强的课程，电子线路CAD课程教学采用的是多媒体EDA机房教学及电路板制作实验室教学相结合的方式。在教学评价上，应用型本科院校基本能做到利用AD软件绘电路原理图及PCB设计并手工制作电路板的考核方式，但是对于学生的制作成果却没有一个完整和标准的评价体系。这就说明，学校在电子线路CAD课程教学上反复强调电子线路CAD课程的重要性，却没有真正在教学中体现出来，更没有对学生的学习效果引起重视。

3.教学模式单一。电子线路CAD课程教学最为重要的是要让学生参与进来，让学生自己动手，自主学习，多给予学生实践的机会。但当前电子线路CAD课程教学模式依旧是传统的“灌输式”教学模式。教师讲授、演示、操作，大部分学生只在一旁观看，学习主观能动性差，不愿动手绘图及手工制板，没有实际制作电路板的经验，电子线路CAD课程相关知识的掌握也只能是空话，只有将学习到的理论知识运用于实践当中，才算真正掌握了知道。

4.缺少对外部资源的利用。实验器具、操作平台等教学设备是电子线路CAD课程教学能够进行实践教学的基础，缺少了设施设备的知识，电子线路CAD课程教学永远都只能停留在课本教学层面上，无法实现提升。很多的本科院校，忽略了对于校外资源的运用，完全没有启用到企业教学资源，限制了实验基地的开发。

二、电子线路CAD技术实际运用价值

1.绘制电路图。电子设计中最关键的一个步骤就是电路图的绘制，它担任着承载编程程序的任务，当程序有了承载的电路图，才能发挥它的各项功能。电子线路CAD技术中Altium Designer 10版软件是一款比较常用的电路图绘制软件，能够为电路图的绘制提供各项工具和电子器件，保障了电路图的精密度。因此，电子线路CAD技术的存在为电子设计提供了一个电路图设计平台，它可以将作者绘制好的元器件放在适应的位置，而且操作简单、方便。

2.计算机仿真。电子线路CAD技术本身具有仿真功能。在进行电子设计时，可以应用电子线路CAD技术中的仿真功能，模拟程序运行以及程序内部结构，查看该设计是否合理，它的存在为电子设计提供了一个实验平台，可以提升电子设计的准确性和完整度。电子线路CAD技术中的仿真功能可以进行多项仿真操作，如直流工作电的分析、温度扫描、灵敏度测试、傅里叶变换测试、最坏情况分析、瞬态分析、参数扫描分析等，在实际的使用当中，具有较高的价值和意义。

三、应用型本科电子线路CAD课程教学改革

应用型本科电子线路CAD课程教学改革应当从完善教学内容、改革教学方法、优化考核方式等方面入手，进行全方位的改革。具体操作方式如下。

1.完善教学内容，优化教学体系。电子线路CAD教学内容包括电子电路原理图、PCB设计及仿真等。完善教学内容主要是将这些凌乱、散碎的知识片段进行整合，并适当延伸，根据教学的实际需求出发，着眼于Altium Designer 10的全面与深入使用，深化课本内容，让课堂讲解深入一点、细致一点，教师可以将课本知识划分为理论知识和技术运用两个板块，而后根据理论知识，对应分配技术教学，并在保持理论知识不变的基础上，适当延伸技术知识教学，可补充EDA知识与电路板设计基础，这样就可以在课时设置内完成教学任务，并进行深化、拓展和提升。在教学课程中，要为学生制造更多的实践机会，只有经历实践才能够更好的掌握理论知识，并通过实践对理论知识进行创新。

2.创新教法，提升课堂效率。①小型班上课。传统的电子线路CAD课程教学，每课时学生容量在30～40人之间，课堂学生容量过大，教师难免会照顾不到。大容量的课堂，一般只能进行讲授教学，学生提问的时间比较少，课堂效率也不高，如果要周到的照顾到每一个学生，教学时间就会减少，教师更是无暇顾及，课堂会过于紧凑，节奏太快，教学品质就会下降。因此，可以改成小型班课堂进行讲学，将每个课时的学生容量控制在15～20人之间，这样既可以满足课时设置的要求，教师也能够给予学生更好的课堂复制，教师解疑时间更加的充分，课堂节奏变缓，学生用于接收知识和消化知识的时间会更加富裕，使得课堂效率得以提升，教学品质自然也就随之提高。②整周实训及项目教学法。电子线路CAD课程课时较少且过于分散，不能满足教学要求。课时可调整到40学时及以上，分2周实训，教学内容连续，易于达到教学效果。在整周实训的教学当中，可以根据教学内容设置相关项目，易中难，循序渐进练习。分项目对学生进行教学，逐步的提升教学深度，加强各部分教学项目和周实训内容之间的联系和理论知识教学。③开放EDA机房和电路板制作实验室。学生在课堂上练习的时间少，在这一过程中，学生对于技术的掌握只能说是皮毛，这就需要学校在课余时间开放EDA机房和制板实验室，学生可自由选择课余时间，到机房进行二度学习绘图及PCB设计，并根据个人掌握程度练习难易程度不同的电路板制作。这是技术巩固的过程，同时也给予了学生更多的创新实践机会，学生在机房中自由操作，脱离了时间的限制，可以根据自己的思想和兴趣爱好，自行操作设计，有利于培养学生的创新能力和操作水平，有效地调动了学生的积极性。值得注意的是，在课余开放机房时，必须维持好机房的使用秩序，派遣管理教师进行管理，同时也可以给予学生一定的指导。

3.改革考核方式。应用型本科院校基本能做到绘图加制版的考核方式，但是对于学生的制作成果却没有一个完整和标准的评价体系，如此评定学生的学习成绩，缺少客观性和全面性，不仅不能够为下一步的教学改革提供有效的指导，更不利于提升学生的学习积极性。

新考核方式建议做如下的量化考核。①平时成绩考核。平时成绩主要是指学生在课堂上的表现、学习态度、积极程度以及学习方式等，对学生的平时成绩进行考核，是对于学生平时学习情况的评价与肯定，有利于教师掌握和了解学生的学习心理，开始因材施教的教学方式。平时成绩的考核，可采用学分制方式，表现优异加一分，表现欠佳扣一分，记录加分与扣分理由，并将其计入总成绩当中，占综合成绩的30%。②实践考试。学生完成2周实训后，可利用接下来的1个月时间进行制作电路板实物。自由在课程题库中选择难、中、易电路进行设计与制作，根据实物完成程度给出实际成绩，占综合成绩的60%。③实验报告。课程完成后，学生根据实物制作完成相应的电路板说明，占综合成绩的10%。

四、结语

电子线路CAD课程主要讲述AD设计软件的运用，该课程是一门实践性非常强的课程，而且考验学生的设计功底、创造性思维及动手能力。因此，在教学方法、教学设计上，必须要有所不同，使之能够符合应用型本科教学的要求。

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