淺析在Protel課程教學(xué)中運用項目教學(xué)法

摘 要 Protel是電子設(shè)計者的首選軟件，該軟件具有強大的數(shù)據(jù)交換能力和開放性，可以完成電路原理圖設(shè)計、印制電路板繪制以及電路仿真等，在國內(nèi)普及率很高。本文主要從運用項目教學(xué)法，激發(fā)學(xué)生對本門課的興趣和提高教學(xué)質(zhì)量方面進行探討。

關(guān)鍵詞 高職教育 Protel 99SE 項目教學(xué)法

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A

Protel是Protel公司在20世紀(jì)80年代末推出的EDA軟件，也是電子設(shè)計者的首選軟件。Protel 99SE采用*.DDB數(shù)據(jù)庫格式保存文件，與同一工程相關(guān)的所有Sch、PCB等文件都能在同一*.DDB數(shù)據(jù)庫中并存，非?？茖W(xué)，而且還可以進行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計，使用戶能夠輕松進行電路板設(shè)計。

Protel 99SE是電子類學(xué)生的專業(yè)核心課，是一門操作性和實踐性很強的職業(yè)技術(shù)課程，怎樣上好這門課？采用什么教學(xué)方法以及怎樣激發(fā)學(xué)生的興趣？下面是我在這門課中運用項目教學(xué)法的幾點認(rèn)識。

1 本門課的內(nèi)容和特點

學(xué)習(xí)這門課程，學(xué)生必須要了解的就是這門課有一些什么內(nèi)容，有些什么特點，我們所用的這個軟件有一些什么功能，能夠做些什么。首先，Protel 99SE主要有下面幾個功能。（1）能夠畫出相對比較復(fù)雜的工整漂亮的原理圖。（2）生成可以用于工廠生產(chǎn)的PCB制板文件。得到PCB文件的方法主要有三種：第1種是利用通過畫原理圖的時候同時產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)表文件進行自動布線，生成PCB文件；第2種是利用通過畫原理圖的時候同時產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)表文件在PEOTEL PCB利用預(yù)拉線手工布線；第3種是效率比較低的方式，即純手工布線。（3）雜類功能，比如說生成清單文件，讓采購人員在采購元器件的時候更加方便更加準(zhǔn)確，還可以生成印刷字符層文件等等。其次，這門課程以電路的分析、應(yīng)用為基礎(chǔ)，遵循國際和行業(yè)規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生將電路圖紙轉(zhuǎn)換為印刷電路板的能力。本門課程的核心知識與技能是布局與布線，學(xué)生必須要有模擬數(shù)字電路的基本知識，要了解電子元器件的參數(shù)與性能才能完成該課程的學(xué)習(xí)，因此把電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電子技術(shù)課程實訓(xùn)、電子工藝實訓(xùn)等課程作為前導(dǎo)課程。后續(xù)課程包括微機原理與接口等。

2 利用多媒體教學(xué)，改變傳統(tǒng)授課模式

在以前的教學(xué)過程中，Protel課程往往被當(dāng)作一門理論課來教，老師首先給出一個電路圖，將圖中主要部分的工作原理和功能進行講解，然后要求學(xué)生在軟件中將該電路圖以及印制板圖繪制出來。這樣學(xué)生就無需思考，照樣畫就行了，導(dǎo)致學(xué)生缺乏主動性和能動性，沒有更多發(fā)揮的空間?，F(xiàn)在大部分學(xué)校已經(jīng)實現(xiàn)了多媒體教學(xué)，采用教室教學(xué)和機房實際操作相結(jié)合，我們應(yīng)該充分利用這個資源，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，嘗試用項目教學(xué)法讓學(xué)生真正學(xué)到知識，運用知識。

3 項目教學(xué)的實施

項目教學(xué)方法，就是將一個相對獨立的項目交給學(xué)生，讓他們獨立地完成從信息的收集、方案的設(shè)計與實施等一系列過程。這些都由學(xué)生具體負(fù)責(zé)，教師在教學(xué)過程中起指導(dǎo)與答疑的作用。在項目教學(xué)過程中，我們把Protel課程分為兩個階段，教師先利用多媒體把學(xué)生必須掌握的基本知識采用案例教學(xué)的方式進行講解，隨后再進入項目教學(xué)階段。

設(shè)計任務(wù)是項目任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的第一步，也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實際情況，設(shè)計出有利于學(xué)生掌握、獲取知識的任務(wù)。通過任務(wù)的引導(dǎo)，學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題解決問題的方法，最終通過自己的努力和教師的指導(dǎo)解決問題。課前設(shè)計項目任務(wù)書，就是為了讓學(xué)生在一個項目中完成一個個子任務(wù)，因為每個小任務(wù)都包含了教學(xué)目標(biāo)所要求的教學(xué)內(nèi)容、方法和技巧，這樣就可以引導(dǎo)學(xué)生循序漸進地完成一個個項目，讓學(xué)生在做的過程中得到清晰的思路還有方法，在練的過程中得到鍛煉和總結(jié)，使“學(xué)、做、練”得到完美結(jié)合。通過項目教學(xué)，當(dāng)學(xué)生做出最終的成果之后，會得到較大的成就感和滿足感，在項目教學(xué)的實施過程中，學(xué)生不是一個人單獨完成一個項目的，而是幾個同學(xué)組成一個小組相互合作來完成，這樣不僅鍛煉了學(xué)生的動手能力，還可以鍛煉他們的團隊協(xié)作能力。

根據(jù)Protel 99SE課程的特點，我們總是將總?cè)蝿?wù)分解為子任務(wù)。這些任務(wù)都是相互聯(lián)系相互影響的。如穩(wěn)壓電源原理圖繪制，任務(wù)要由簡到難，循序漸進。讓學(xué)生在學(xué)中做，做中學(xué)，找到學(xué)習(xí)的樂趣。在操作過程中，學(xué)生會遇到一些狀況，不知怎么解決，這時我們就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生找到解決問題的方法。比如有的學(xué)生在繪制電路圖過程中總是檢查到有錯誤，看了電路連接也沒問題，我就會引導(dǎo)學(xué)生看一看是不是元件本身存在錯誤，學(xué)生很快找到問題所在并把電路圖修改至沒有任何錯誤。

4 做出實際電路板，讓學(xué)生看見成果

我們學(xué)校有一套完整的PCB制作設(shè)備，包括數(shù)控鉆床、電路板刻制機、電鍍孔金屬化裝置、阻焊系統(tǒng)、電熱鼓風(fēng)烘箱、手動絲網(wǎng)印刷機、熱風(fēng)維修臺、電子保溫箱、光繪機等設(shè)備，所以將制作PCB板也納入了Protel課程的教學(xué)任務(wù)。

學(xué)生應(yīng)該首先自主完成電路圖的設(shè)計繪制，電路板設(shè)計流程為：（1）用Sch設(shè)計電路圖→定義元件封裝→通過ERC檢查；（2）用Sch的Create Netlist生成網(wǎng)絡(luò)連接表；（3）進入PCB編輯器→定義板框→引入網(wǎng)絡(luò)連接表→放置元件→設(shè)置布線規(guī)則→自動布線→手工調(diào)整→保存、打印。接下來在老師的指導(dǎo)下動手做出自己設(shè)計的PCB板，線路制板有兩種制作方法，物理雕刻制板和化學(xué)腐蝕制板。這兩種制板方法我們學(xué)校都能制作，對于學(xué)生一開始畫的簡單點的線路，我們可以先用物理雕刻制板，老師先演示一遍，之后就需要學(xué)生針對自己不同的項目自主完成。在制作的過程中可能會遇到一些問題，比如熱轉(zhuǎn)印的時候油墨不能很好地吸附在熱轉(zhuǎn)印紙上，那可能是因為熱轉(zhuǎn)印機溫度還沒有達到，或者熱轉(zhuǎn)印紙沒有放平整，這些都需要學(xué)生自己去思考、去解決。當(dāng)?shù)搅撕笃趯W(xué)生對于老師布置的復(fù)雜的項目繪制了電路圖的時候，我們可以采用化學(xué)腐蝕制板，這樣做出的板子在以后的課程中也可以用到。比如給學(xué)生布置一個制作流水燈的項目，從元器件的選用到電路圖的繪制，一直到最后的制板，都需要同學(xué)自主完成，老師只是起到輔助、答疑的作用。這樣當(dāng)最終的電路板制作出來后，學(xué)生會體會到成功的喜悅，增強自信心，在以后的課程學(xué)習(xí)中更加有積極性。

以上是我在Protel 99se課程的項目教學(xué)中的幾點認(rèn)識，上述的具體做法應(yīng)用到課程教學(xué)環(huán)節(jié)中取得了一定的成效。在科技迅速發(fā)展的今天，怎樣培養(yǎng)出社會需要的人才，這是專業(yè)教師一直思考和探究的問題。我們要不斷地去探索新的教學(xué)方法、新的教學(xué)模式，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，讓學(xué)生在步入社會之后有更加廣闊的天空。

參考文獻

[1] 郭勇等編.Protel 99se印制電路板設(shè)計教程.機械工業(yè)出版社，2007.3.