摘要：針對(duì)“Altium Designer” 課程教學(xué)當(dāng)前存在的問(wèn)題以及復(fù)合型人才培養(yǎng)教學(xué)的實(shí)際情況。從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)考核等方面提出具體的教學(xué)改革實(shí)施措施。

關(guān)鍵詞：Altium Designer;實(shí)訓(xùn)教學(xué);教學(xué)改革

對(duì)電子類及相關(guān)專業(yè)學(xué)生而言，在學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識(shí)的同時(shí)，還必須學(xué)會(huì)電路設(shè)計(jì)軟件繪制電路原理圖和PCB圖。Altium Designer是Altium公司繼Protel系列產(chǎn)品后的一款高端設(shè)計(jì)軟件，它擁有強(qiáng)大的電子設(shè)計(jì)功能，深受電子工程師和廣大設(shè)計(jì)人員的青睞，也是電子類及相關(guān)專業(yè)的必修課程。Altium Designer系列軟件是應(yīng)用型高校電類專業(yè)教學(xué)中的必修課程，目前，常規(guī)教學(xué)模式中存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

1、理論與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。教師以課堂理論講授為主，軟硬件介紹分割，涉及到對(duì)理論的驗(yàn)證時(shí)要等到實(shí)驗(yàn)課上才能進(jìn)行，動(dòng)腦與動(dòng)手脫節(jié)?；旧纤械膶W(xué)校，都是在電腦上完成了設(shè)計(jì)就完成了教學(xué)任務(wù)，沒(méi)有做出實(shí)際的電子產(chǎn)品。有限次數(shù)的實(shí)驗(yàn)也只是局限于實(shí)驗(yàn)箱上提供的幾個(gè)固定題目，顯然，這種膚淺的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致學(xué)生根本無(wú)法了解電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的工程問(wèn)題，使得學(xué)生在構(gòu)建實(shí)際的電子產(chǎn)品時(shí)缺乏系統(tǒng)性、整體性的設(shè)計(jì)思路，學(xué)完了并不會(huì)應(yīng)用。

2、理論講授過(guò)多，缺乏綜合性、開(kāi)發(fā)性的實(shí)踐項(xiàng)目訓(xùn)練。高職學(xué)生本身邏輯思維要弱于形象思維，理論講解時(shí)學(xué)生始終處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)。動(dòng)手機(jī)會(huì)少，不能真正參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，使學(xué)生感覺(jué)理論枯燥乏味，導(dǎo)致了他們的創(chuàng)造性、主動(dòng)性不能充分發(fā)揮，使課程教學(xué)容易陷入教師難教、學(xué)生難學(xué)的尷尬境地。

3、考核方式不夠合理。對(duì)于電子CAD課程的考核一般采用閉卷考試或閉卷考試與實(shí)驗(yàn)成績(jī)相結(jié)合的方式。閉卷考試的試題一般客觀性較強(qiáng)，傳統(tǒng)的考試形式在一定程度上只能考查學(xué)生對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)的記憶能力，無(wú)法靈活地考查學(xué)生實(shí)際分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，很可能導(dǎo)致高分低能。

4、課程本身難度較大。課程涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)等多方面內(nèi)容，應(yīng)用系統(tǒng)電路復(fù)雜，特別是原理圖設(shè)計(jì)，需要計(jì)算，仿真后，再進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證;其次是，Altium Designer出現(xiàn)的是英文界面，是絕大多數(shù)高職學(xué)生的攔路虎，使學(xué)生望而生畏，嚴(yán)重挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，使學(xué)生不能取得良好的學(xué)習(xí)效果。

5、有些學(xué)校，采用最后一周集中實(shí)習(xí)，在電腦上完成PCB印刷電路板的設(shè)計(jì)后，再制作出PCB印刷電路板——打印PCB板、轉(zhuǎn)印PCB板、腐蝕PCB板、鉆孔，最后安裝元件、調(diào)試，完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作過(guò)程。這種教學(xué)的改革還不徹底，不能完全適應(yīng)現(xiàn)代高職教育對(duì)人才培養(yǎng)的要求。

針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的諸多問(wèn)題，我們?cè)谝韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)：

一、采用理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室教學(xué)

由于原來(lái)教師的教授過(guò)程中只注重軟件的具體操作，全部在機(jī)房進(jìn)行操作，學(xué)生在練習(xí)的過(guò)程中依葫蘆畫(huà)瓢，沒(méi)有整體和全局的概念。教師講授的時(shí)間太多，學(xué)生缺乏練習(xí)的機(jī)會(huì)，整個(gè)課程結(jié)束以后，部分學(xué)生還是不能完成一個(gè)具體的項(xiàng)目。

我們進(jìn)行的改革，設(shè)計(jì)PCB設(shè)計(jì)制作理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室：將PCB制作實(shí)訓(xùn)室和機(jī)房合在一起，前面是機(jī)房，后面是PCB制作設(shè)備實(shí)訓(xùn)室，采取上機(jī)操作和實(shí)物實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方式，有助于提升教學(xué)效果。學(xué)生邊學(xué)邊做，在做中學(xué)，在學(xué)中做。

將所有內(nèi)容安排到PCB設(shè)計(jì)制作理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行授課，在教學(xué)過(guò)程中，要注意講授與練習(xí)相結(jié)合，教師在教師機(jī)上演示操作步驟，學(xué)生在學(xué)生機(jī)上進(jìn)行練習(xí)，教師巡回指導(dǎo)，以學(xué)生為主體進(jìn)行教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

由于機(jī)房的電腦全部和PCB制作用的印刷電路板雕刻機(jī)聯(lián)網(wǎng)，學(xué)生完成PCB圖設(shè)計(jì)以后，利用PCB制作實(shí)驗(yàn)室中的印刷電路板雕刻機(jī)將設(shè)計(jì)的PCB圖制成實(shí)物。

在制作的過(guò)程中，其他學(xué)生也可以相互學(xué)習(xí)，互相借鑒，互相促進(jìn)。由于學(xué)生制作的速度有快有慢，有先有后，全班的學(xué)生，就可以多次重復(fù)地進(jìn)行電路板的實(shí)際制作過(guò)程，制作電路板的實(shí)際制作過(guò)程就是在將設(shè)計(jì)的思路重新理順，并多次回放，加深學(xué)生記憶的同時(shí)，提高了學(xué)生的綜合動(dòng)手能力。學(xué)生制作出的合格電路板可以充分供下批學(xué)生通過(guò)制作電子產(chǎn)品熟悉印刷電路板時(shí)利用，當(dāng)自己的勞動(dòng)成果充分發(fā)揮作用時(shí)，對(duì)學(xué)生而言則是一種鼓勵(lì)。另外也可以進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。

二、實(shí)例制作激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

Altium Designer課程具有極強(qiáng)的實(shí)踐性。要求學(xué)生對(duì)印制電路板有直觀的認(rèn)識(shí)，學(xué)生才能在短時(shí)間內(nèi)熟悉從原理圖到PCB的設(shè)計(jì)流程，也才能領(lǐng)會(huì)印制電路板的布局布線規(guī)則以及印刷電路板中的重要概念。因此，在教學(xué)過(guò)程中，要適當(dāng)借助一些教學(xué)輔助手段，使學(xué)生能快速入門，理清思路。通過(guò)電子產(chǎn)品的制作（例如：四音電路的設(shè)計(jì)與制作）過(guò)程，來(lái)更好地理解電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制作過(guò)程。讓學(xué)生在制作好的PCB板上安裝元器件、焊接元器件、測(cè)試元器件、調(diào)試電路。經(jīng)過(guò)整個(gè)過(guò)程的訓(xùn)練，讓學(xué)生能具體地認(rèn)識(shí)到PCB印刷電路板是如何支撐電子元器件、引腳間的電氣連接如何實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一些比較抽象的重要概念，也有比較清晰的認(rèn)識(shí)，比如：“焊盤(pán)”、“過(guò)孔”、“頂層”、“布線層”、“機(jī)械層”和“絲印層”等，這種認(rèn)識(shí)方式更直觀，更容易讓學(xué)生接受理解，在課程教學(xué)中，既可以縮短教學(xué)時(shí)間、提高效率，又可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣，大大提高學(xué)生的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)能力。

總之，充分利用軟件教學(xué)的特殊性，加上實(shí)際操作的直觀性，兩者有機(jī)融合，形成清晰的教學(xué)思路、適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)理念，能把復(fù)雜事物簡(jiǎn)化、變抽象為具體、微觀的事物放大、宏觀事物縮小;同時(shí)可以把許多抽象和難以理解的內(nèi)容變得生動(dòng)有趣，動(dòng)態(tài)地演示一些現(xiàn)象，化難為易;還能模擬一些用語(yǔ)言難以清楚表述的，以及現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)不易進(jìn)行的內(nèi)容。它不僅提高了教學(xué)質(zhì)量，改善了教學(xué)手段，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高課堂教學(xué)效果，而且對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的自主能力、創(chuàng)新能力、分析和解決問(wèn)題的能力都起到了潛移默化的作用。當(dāng)然，也要注意仿真教學(xué)的輔助作用和實(shí)際工程能力的重要性，兩者必須相輔相成，相互結(jié)合，而不能以仿真來(lái)完全代替實(shí)際操作訓(xùn)練。

參考文獻(xiàn)：

[1]粱雄友。項(xiàng)目式教學(xué)法在PROTEL教學(xué)中的應(yīng)用[J]。

廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)。2008（9）

[2]高歌。Altium Designer電子設(shè)計(jì)應(yīng)用教程 [M]。北京：清華大學(xué)出版社，2019

作者簡(jiǎn)介：徐明燦（1979.01.25-），男，漢，重慶，講師，本科，自動(dòng)化方向。

本文是重慶市教委結(jié)題的項(xiàng)目：《高職應(yīng)用電子專業(yè)《PCB設(shè)計(jì)與制作》課程基于工作過(guò)程的改革與實(shí)踐》（項(xiàng)目編號(hào)：133311）在實(shí)際教學(xué)中的具體應(yīng)用。