《电子线路CAD》“基于工作工程”的课程建设

桑红

摘 要 本文探讨了《电子线路CAD》“基于工作工程”课程的教学模式及具体的实施方案，根据技术领域和岗位的任职要求，结合教学的实际需要和电子信息技术专业的特点，参照相关标准，改革了课程内容，采用了基于工作工程的教学方法，把电子信息技术基础课程和后面开设的核心课程《单片机应用技术》紧密的结合起来，达到同学们在校学习和实际工作相结合的教学要求，在工作中学习的目的。

关键词 电子线路CAD 工作工程 教学内容

中图分类号：G712 文献标识码：A

0引言

随着智能产品的飞速发展，从原来的单层板、双层板到多层板，信号的频率也越来越高，PCB板也越来越小。PCB板的设计要求越来越高，《电子线路CAD》课程是电子技术类专业的核心课程之一，是学生专业能力的重要组成部分，更是学生在学校里能够做出产品的重要环节。本课程具有实践性强、工艺规范性强、技术性强、学习兴趣高的特点。对于高职学生而言，掌握PCB设计软件的应用和实际PCB板的设计及制作能力，不仅能在学习中提高学习兴趣，把学习的结果和创新的思路得以实际的产品加以实现，而且可以优质的就业，能更好地服务企业和社会。

但是，《电子线路CAD》课程涉及内容众多，包括软件的使用、标准电子元件的封装、设计规范、实际的需求、制板的方法和工艺特点等等。同时，在学习中要求学生对实际元件的使用、元器件的布局、走线的方式、信号的处理、制板的方法等动手能力要求相对很高，因此，无论是从教师的教和学生的学来讲及学校的实训设备来讲，都有一定的难度。

基于教学中存在的实际问题和本课程对电子信息技术专业学生的重要性，根据教育部提高高职教育教学质量，加强学校与企业合作，学生与就业接轨的要求，参照相关的职业资格的标准，对《电子线路CAD》实行“基于工作工程”的课程教学改革。

1《电子线路CAD》“基于工作工程”课程建设的设计思路

1.1课程内容调研

在课程建设中，首先进行企业的调研、毕业生的回访，在生产第一线的专家、技术人员和专业教师、教学管理人员共同参与下，对电子信息技术专业人才的需求调查、职业岗位分析、工作任务和职业能力的分析，确定《电子线路CAD》主要面向电子产品的印刷电路板的设计、电路图的绘制、印制板的制作等工作岗位，要求从业人员能够掌握常用元件的封装，熟练掌握应用一种或多种印制板的设计软件，理解和熟悉设计规范，掌握实训室印制板的制作方法和工艺流程，了解工业级印制板的生产工艺，能够设计制作低频和高频印制板。

1.2课程内容的设计

在以培养学生可持续发展的职业能力为指导思想，以“技能的渐进和适度的循环”为原则，根据学生在校學习的实际情况和前后课程相结合的需要，保障学生所学、所做的在今后的学习和工作中有用的前提下。在企业的专家、一线的技术人员和专业教师等多次反复研究、讨论。形成了以下的教学内容。

1.2.1直流稳压电源印制板的设计与制作

在同学们开始学习PCB设计时，要让同学们设计简单且熟悉的电路，设计出来的PCB板通过制作和安装调试来检验设计中出现的问题和瑕疵，找到元器件在布局、走线、参数防放置位置的合理性和安装时的方便和快捷性。直流稳压电源是学习电子信息技术所必备的知识要点和必备的设备，选取串联三端稳压方式的电源是很好的教学内容。电路简单，元器件数量适中，为了以后的学习和应用，可以设计？2V和？V的电源，这样的电源可以用于同学们自己设计电路产品提供电源，为以后的单片机、模拟电路和数字电路设计在电源上提供能源。

在这部分学习的核心知识点有：掌握印制板的设计流程和实训室单面制版流程；基本掌握印制板设计软件的使用；重点掌握单面、低频、大电流印制板的设计规范；掌握简单单面印制板的制作方法。核心技能点：软件的安装使用能力；单面、低频、大电流印制板的设计能力；制板的能力。

1.2.2课外作业——基于M317的可调电源的设计与制作

在课堂上在教师的示范下，根据教师的讲解学会了软件的使用及单面板的设计方法，为了检验学生是否掌握其知识和技能，就设计了一个课外作业--基于M317的可调电源，这样跟课堂教学有很多相似点，有有一些不同点，达到教学的目的。

1.2.3单片机开发板设计与制作

单片机应用技术是电子信息技术专业的核心课程，同学们在学习中要软硬相结合，才能达到学习的最佳效果。实验室不能完全满足学生学习的需要，如果自己有一款较好的开发板，能达到事半功倍的效果。最好是自己亲手设计、制作、安装调试的开发板，在学习和应用中就更能得手应手了。为了以后的学习，故在本课程设计这样的内容，对同学们的学习和教师的教学就非常有必要了。

开发板已51单片机为主，主要内容有：单片机最小系统、程序的写入系统、信息的输入系统（4个独立按键和16个矩阵按键）、信息的输出系统（8个LED、6位8段数码管、LCD1602、LCD12864、8X8点阵、蜂鸣器）、AD和DA转换电路、直流电机电路、温度传感器DS18B20、红外放射接受器、继电器、电源电路等。

在教学中采用分单元双层板设计，最后统一结合在一起的方式教学。这样同学们更能接受，并把单片机的教学融入其中，打下基础，在学习单片机时就有一定的基础了。制作采用工厂加工的方式。

在这部分学习的核心知识点有：进一步熟悉印制板设计软件的使用；掌握复杂、高频、模数混合印制板的设计规范；掌握复杂、高频、模数混合印制板的设计方法；掌握双面印制板的制作方法。核心技能点：复杂、高频、模数混合印制板的设计能力；复杂电路的安装调试能力。

1.2.4课外作业——简单单片机课程设计电路

为了学以致用，设计了几个以单片机芯片为开发的小制作，既可以达到学习单片机的兴趣，又有练习的素材。

（1）单片机开发设计的8路带时间、灯光、声音、数字的抢答器；

（2）多模式流水灯；

（3）带温度显示的时钟；

（4）用LCD1602做显示器的计数器。

2《电子线路CAD》的教学实施

2.1基于工作工程教学

直流稳压电源主要是在于教师提出任务，与同学们一起分解任务，找出任务的实施方案和方法，一起完成任务。在任务中教师重点是的引导学生和给予必要的示范；把设计软件的使用方法、设计规范、设计方法、制作方法和调试方法交给学生，把重点和难点给予强调说明，学生在教师示范、指导下完成所给予的任务。在安装调试中学会总结和归纳。

2.2实践中教学

在单片机开发板中，采用提供原理图、实际采用的元器件，根据实际的元器件绘制原理图符号；测量或则元器件厂商提供的封装尺寸并绘制元件封装符号；绘制原理图；根据给定的PCB板的大小设计PCB板；原理图与PCB图的一致性检查；编制制板工艺文件；制作印刷电路板；安装调试。

在实践中，学生有目标、有方向的完成学习作品，学生会不断的获得成就感，大大的激发学生的求知欲望，逐步形成一个感知心智活动的良性循环，从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。

教师在学生学习的过程中，不断的进行一对一的讲解、指导、纠偏，及时解决学生在操作中出現的问题。在总结阶段，对设计的电路板和实际的效果进行比较分析，从而是学生不断积累知识和经验，完善自己的知识和设计方法。

2.3课证赛结合

本课程同国家职业认证相结合，学生学习后可以参加由《全国信息化计算机应用技术水平教育培训（CertificateofComputerApplicationTechniques，简称CCAT）项目》组织的电子设计工程师的职业资格认证考试，考试合格后取得相应的职业资格认证。本课程还与全国、省市、学校组织的电子制作大赛相结合。通过证赛结合的方式不只是取得了职业认证，还激发了学习兴趣，在实战中获得经验，为就业增加了砝码。

2.4考核评价

《电子线路CAD》是一门实践性很强的课程，考核评价注重实际的动手能力，为凸显对学生实际能力的考核，采用过程考核与结果考核相结合的方式，强调过程考核的同时重点放在最后结果的考核，这样利于同学们有利于今后的工作中责任感的培养，养成严肃认真、注重细节的精神。

3结束语

电子产品发展迅速，新型电子元件不断出现，软件的更新也相当快，PCB板在向多层板、小型化方向发展，这就要求教师要不断更新自己的专业知识，深入企业了解，将实践中的案例和项目运用与教学中，不断总结实施中的经验和问题，进一步提高课程的建设水平。

参考文献

[1] 李凤鸣.模拟电子技术[M].北京：清华大学出版社，2014.

[2] 丁向荣.单片机应用系统与开发技术[M].北京：清华大学出版社，2009.