耿華　苗敬利　王艷芬　侯帥

摘要：電子電路CAD課程已經(jīng)成為普通高校電子類及自動(dòng)化專業(yè)的一門(mén)重要課程，在理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)揮著不可替代的作用。AlfiumDesigner作為這門(mén)課程的專用軟件，得到了廣大電子設(shè)計(jì)人員的一致好評(píng)。本文針對(duì)AltiumDesigner課程在教學(xué)實(shí)踐中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出了教學(xué)改革的思路以及演示教學(xué)法與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法相結(jié)合的教學(xué)模式的探索。實(shí)踐表明，該模式激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的原動(dòng)力，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，促進(jìn)了學(xué)生就業(yè)的能力。

關(guān)鍵詞：Altium Designer；演示教學(xué)法；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

引言

Altium Designer是原Protel軟件開(kāi)發(fā)商Altium公司推出的一體化的電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，軟件繼承包括Protel 99SE、Protel DXP在內(nèi)的先前一系列版本的功能和優(yōu)點(diǎn)外，還增加了許多改進(jìn)和很多高端功能，這套軟件通過(guò)把原理圖設(shè)計(jì)、電路仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)溥壿嬜詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)的完美融合，為設(shè)計(jì)者提供了全新的設(shè)計(jì)解決方案，使設(shè)計(jì)者可以輕松進(jìn)行設(shè)計(jì)，使電路設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率大大提高。

電子電路CAD課程是普通高校電子類及自動(dòng)化專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，Alfium Designer作為這門(mén)課程的專用軟件，在我國(guó)的使用度非常高，也得到了廣大電子設(shè)計(jì)人員的一致好評(píng)。掌握它將為后續(xù)課程學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子競(jìng)賽、專業(yè)論文撰寫(xiě)以及學(xué)生將來(lái)的就業(yè)，打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

一、Altium Designer的教學(xué)現(xiàn)狀及問(wèn)題

Alfium Designer是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)生必須多多上手實(shí)踐，才可以達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。因此，各個(gè)高校在教學(xué)方式上采取了各種探索與嘗試，比如傳統(tǒng)教學(xué)法、多媒體教學(xué)法、演示教學(xué)法以及任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法等。盡管一些新穎的教學(xué)方式已經(jīng)打破了傳統(tǒng)的“純講授方式”一家獨(dú)大的局面，但是在教學(xué)實(shí)踐中，仍然存在著一些問(wèn)題：

1.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足

在課程的教與學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生只是將這門(mén)課當(dāng)成高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等基礎(chǔ)課來(lái)學(xué)，不清楚此門(mén)課程實(shí)踐性的重要性。學(xué)習(xí)積極性不高，動(dòng)手能力不強(qiáng)。缺乏對(duì)學(xué)習(xí)該課程意義的理解，學(xué)習(xí)存在盲目性。只是單純死板的學(xué)，不能舉一反三，缺乏興趣，學(xué)習(xí)效果不佳。

2.教學(xué)方式不合理

在教學(xué)實(shí)踐中，“先理論講授，后上機(jī)操作”的教學(xué)方式占主流，即先在課堂內(nèi)為學(xué)生講授理論知識(shí)，再引學(xué)生進(jìn)入機(jī)房，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)際操作。這種方式由于時(shí)間分配上的不甚合理，使得學(xué)生上課長(zhǎng)時(shí)間處于接收知識(shí)的被動(dòng)者，容易精神疲勞和走思，同時(shí)機(jī)房教學(xué)與課堂教學(xué)存在時(shí)空差異，學(xué)生很難記住課堂教師的授課細(xì)節(jié)，教學(xué)效率不甚理想。單純的應(yīng)用演示教學(xué)法，使學(xué)生誤以為已經(jīng)完全學(xué)會(huì)學(xué)懂了，但實(shí)際操作時(shí)往往手足無(wú)措，出現(xiàn)眼高手低的現(xiàn)象。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法是一種建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法，要求在教學(xué)過(guò)程中，以完成一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)為線索，讓學(xué)生自己主動(dòng)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，思考問(wèn)題，解決問(wèn)題的一種新式教學(xué)方法。但是，單純的使用此方法，會(huì)在教學(xué)活動(dòng)的初始階段，當(dāng)學(xué)生面對(duì)一個(gè)完全陌生的軟件環(huán)境以及項(xiàng)目任務(wù)的時(shí)候，出現(xiàn)無(wú)從下手的感覺(jué)。

3.教學(xué)效果不理想

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生完成此課程的學(xué)習(xí)后，只是單純的學(xué)會(huì)利用Altium Designer軟件進(jìn)行原理圖以及PCB的繪制，但是繪制的結(jié)果與企業(yè)要送去生產(chǎn)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相距甚遠(yuǎn)，教學(xué)效果脫離市場(chǎng)需求。

二、Altium Designer教學(xué)改革思路

1.觀念轉(zhuǎn)變

強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，積極引導(dǎo)和幫助學(xué)生構(gòu)建相關(guān)知識(shí)，獲得相關(guān)技能。努力扭轉(zhuǎn)教師為主，學(xué)生為輔的教學(xué)現(xiàn)狀，通過(guò)演示教學(xué)法盡快讓學(xué)生熟悉軟件的常規(guī)操作，同時(shí)，利用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法，合理設(shè)置項(xiàng)目，由易到難，鼓勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自己主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，思考問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及創(chuàng)新意識(shí)得到增強(qiáng)。

2.能力培養(yǎng)

在教學(xué)過(guò)程中，教師只是起到輔助引導(dǎo)的作用，把大量的時(shí)間留給學(xué)生去思考問(wèn)題，討論問(wèn)題，解決問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生的自主性，創(chuàng)新精神，協(xié)作精神以及實(shí)際解決問(wèn)題的能力。提高綜合能力，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，為今后的繼續(xù)深造或就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、Altium Designer的教學(xué)改革探索與創(chuàng)新

為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課程的興趣以及教學(xué)效果更加符合市場(chǎng)對(duì)此類設(shè)計(jì)人員的技術(shù)要求，在該課程的教學(xué)過(guò)程中，采用了演示教學(xué)法與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法相結(jié)合的教學(xué)模式。將演示教學(xué)方式與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式按照二比八的比例進(jìn)行分配。在授課初期，采用演示教學(xué)法，引導(dǎo)學(xué)生更快入手并熟悉Ahium Designer這款軟件的基本操作。在授課中后期，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式，化抽象為具體，提高學(xué)生的主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，激發(fā)創(chuàng)新能力，提高教學(xué)效果。

1.提高興趣

在課程開(kāi)始，教師結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的具體事例，詳細(xì)介紹此課程的教學(xué)意義。展示具體的PCB板卡，聯(lián)系與學(xué)生生活中緊密相關(guān)的事物，以此提高學(xué)生對(duì)此課程的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，結(jié)合當(dāng)前的就業(yè)形勢(shì)以及有關(guān)本課程的工業(yè)規(guī)范，規(guī)劃學(xué)生將來(lái)可能的發(fā)展路線，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)本課程的重要意義。

2.合理安排

以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法為核心，圍繞課程內(nèi)容，創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)的、有意義的，由易到難的項(xiàng)目情境，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)的參與進(jìn)來(lái)。項(xiàng)目?jī)?nèi)容應(yīng)具有層次感，前一個(gè)項(xiàng)目是后一個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)，后一個(gè)項(xiàng)目是前一個(gè)項(xiàng)目的提高。項(xiàng)目應(yīng)具有科學(xué)性，連續(xù)性以及現(xiàn)實(shí)性，既體現(xiàn)本專業(yè)對(duì)此課程學(xué)習(xí)的基本要求，又基本滿足貼近市場(chǎng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生切身體會(huì)到學(xué)有所用，增加成就感，從而對(duì)課程學(xué)習(xí)興趣更大。

3.具體實(shí)施

在教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐中，演示教學(xué)時(shí)間和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)時(shí)間安排為二比八的比例。利用演示教學(xué)法，使學(xué)生快速熟悉AltiumDesigner的操作環(huán)境以及項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基本流程，消除學(xué)生對(duì)陌生事物的恐懼感，加快對(duì)軟件的熟悉度。例如，通過(guò)演示如何利用Alfimn Designer軟件設(shè)計(jì)一個(gè)整流濾波電路的項(xiàng)目，期間將介紹軟件的操作環(huán)境等知識(shí)恰當(dāng)?shù)娜诤线M(jìn)去，一主線一輔線，使學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)具有整體的印象，為今后復(fù)雜項(xiàng)目的設(shè)計(jì)做好鋪墊。在課程的后續(xù)授課時(shí)間，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式，引導(dǎo)學(xué)生如何分析設(shè)計(jì)目標(biāo)，思考設(shè)計(jì)流程，規(guī)劃設(shè)計(jì)步驟，討論設(shè)計(jì)方案，完成設(shè)計(jì)目標(biāo)。調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在任務(wù)設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師可采用現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)、電話溝通、郵箱聯(lián)系、qq留言以及微信語(yǔ)聊等多種方式，給予學(xué)生一定的指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生能力的提高。

4.課程考核

課程考核采用提交考核項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告以及答辯相結(jié)合的方式。根據(jù)課程的教學(xué)任務(wù)，教師擬定一些綜合項(xiàng)目。學(xué)生幾人分成一組，抽取相關(guān)題目，按照項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，完成設(shè)計(jì)目標(biāo)，最終提交設(shè)計(jì)報(bào)告。同組人員不得抄襲。每組人員選取代表，進(jìn)行答辯。講述設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)步驟，設(shè)計(jì)中遇見(jiàn)的問(wèn)題以及解決問(wèn)題的方法。最后給出對(duì)本設(shè)計(jì)的滿意度以及與工業(yè)規(guī)范的貼合度。這樣既能指導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)，又能考查出學(xué)生的真實(shí)水平，提高教學(xué)質(zhì)量，還可以顯著提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果與市場(chǎng)需求的貼合度。

5.實(shí)踐提升

通過(guò)此課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握一項(xiàng)成為硬件工程師的基本技能。鼓勵(lì)學(xué)生積極參加教師的科研項(xiàng)目，在實(shí)際項(xiàng)目中，進(jìn)一步鍛煉個(gè)人的動(dòng)手能力，培養(yǎng)科研思維。通過(guò)參加大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)、電子設(shè)計(jì)大賽以及機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽等，使其創(chuàng)新實(shí)踐能力得到進(jìn)一步飛升。

總之，學(xué)生通過(guò)分析項(xiàng)目設(shè)計(jì)需求，思考項(xiàng)目設(shè)計(jì)步驟，規(guī)劃項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程，實(shí)施項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容等，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的效果，而且鍛煉了學(xué)生自主分析、自主學(xué)習(xí)的能力。培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力與團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。

四、結(jié)語(yǔ)

將演示教學(xué)法與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法以合適的比例引入到Ahium Designer的教學(xué)實(shí)踐中，縮短了學(xué)生接受新軟件事物的時(shí)間，提高了學(xué)生自主分析問(wèn)題，思考問(wèn)題，討論問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，是理論聯(lián)系實(shí)踐的過(guò)程。此教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的原動(dòng)力，針對(duì)性強(qiáng)，使用效果良好。加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。此外，以工業(yè)生產(chǎn)為導(dǎo)向，使學(xué)習(xí)效果與企業(yè)的需求結(jié)合起來(lái)，鍛煉了學(xué)生適應(yīng)市場(chǎng)的能力，同時(shí)也省去了企業(yè)二次培訓(xùn)的壓力，促進(jìn)了學(xué)生的就業(yè)能力。