《电子设计自动化》课程改革探索

摘要：分析以往电子设计自动化课程教学存在的问题：没有注重实践环节，没有体现高职院校工学结合的特点，不能培养学生突出的实践能力和严谨的工作作风，与培养目标脱节。提出课程改革的新理念和新思路，将此应用于课程改革实践中。通过精心组织和实施取得突出成果。实践证明，理论联系实际，的确提高了学生的实践技能，培养了具有创新精神和实践能力的高端技能型专门人才。

关键词：探索；课程改革；电子设计自动化

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）49-0041-02

电路设计自动化EDA已成为不可逆转的时代潮流，其设计理念和手段普及到中小企业和相关专业的大专院校，利用EDA进行电路设计已成为大专院校各相关专业必须掌握的技能之一。因而我系将本课程定位为“电子信息工程技术”、“应用电子技术”、“电子设备与运行管理”和“微电子技术”等专业群的核心课程。经过多年的教学，笔者认为作为一个专业群的核心课程，原有的教学方法和手段有待于大量的改革，主要表现在：①传统的课程教学只从单纯的本课程为出发点，没有与相应课程沟通的整体专业概念，不能与相关课程相衔接，专业性不强，对培养专业素质方面尚有欠缺。②由于缺少课程设计这一实物制作的实践教学环节，使本课程偏重了软件设计的形式，而没有体现高职院校突出实践教学的特点，学生只是单纯地掌握设计软件的应用，不能做到理论联系实际，形成不了解决工程技术问题的能力。③传统的考试方式是以试卷定成绩，虽然卷面反映了一定的实践知识，但缺乏对应用能力，尤其是结合实际的工程实践操作能力的考查。④由于学生要参加技能鉴定中心“计算机辅助设计绘图员（电子CAD）”职业技能考核，传统的课程教学没有与之接轨，已经不能与之相适应。为了适应高职院校教学需要，针对以上存在的问题，我系成立了《电子设计自动化》课程改革小组，由笔者牵头进行了本课程的改革尝试，经过几年的实践，取得了较好的效果。

一、课程教学改革的思路

1.教学目标要具有明确的导向性。高职院校作为教育体系中的一个类型，与其他高校不同的是在人才培养目标的具体规格和标准上，是为生产、建设、管理、服务第一线培养高端技能型专门人才。这就要求教学必须有明确的导向性。

2.教学要求必须具有够用性。要求教学应“必须够用”，我认为“必须够用”体现在四个方面：一是专业知识必须够用；二是专业技能和操作能力必须掌握；三是基本职业素质和职业道德必需具备；四是创新精神、开拓意识和创业能力必须强化。本课程必须根据电子类专业群的需要，以必需够用为原则制定合理的大纲，编写适用性强的教材。

3.教学内容要具有实用性和针对性。

4.教学方法要具有实践性。高职教育的教学方法更加强调实践性，这既是高职教育的教学特色所在，也是培养技术技能性人才的基本保证。

5.教学考评要具有技能性。注重考评学生的技能水平及实践能力主要体现以下几个方面：一是注重专业技术水平和职业能力的考评；二是整个教学过程注意恰当渗透职业技能考核教育，努力使学生取得“职业技能证书”，具有“双成果”。

二、课程教学改革的实施

1.制定符合高职特点的教学大纲。在制定课程教学大纲时主要考虑解决以下几个问题：一是专业群的适用性。根据教育部《普通高等学校高职高专教育指导性专业介绍》要求，电子信息类专业群把电子设计自动化（EDA）作为专业核心课程，因此大纲所指向的内容必须为电子类各专业所适用；二是工具应用性的掌握。本课程是以使用设计软件进行电路设计为主要内容，熟练应用软件工具进行各种电路设计是重点内容；三是要与电子技术等专业课程进行关联。使学生既掌握了设计知识和技能，又进一步增进了对专业课程电路的理解，具有整体专业观念；四是充分体现以应用性、技能性为核心的考核方案。

2.进行教材的改革与建设。现有的教材不能满足高职院校教学的实际需要的，一定要改，系成立了《电子设计自动化》教材编写小组，着力注意解决以下几个问题：一是应体现出最基本的足够的理论与操作知识，面面俱到的软件操作知识要省略，但原理图元器件知识、PCB知识、封装知识、制板知识等理论要详细突出；二是如何应用到实际电路的设计，将电子技术课程的具有典型性的项目作为教学的一部分编入教材和讲义，让学生掌握实际电路的设计流程，将理论和实践有机结合起来，使学生学用结合；三是如何成为产品化的PCB，这也是进行教材建设的重点，增加实物制作内容，其目的是让学生通过实际实物制作，既掌握电路设计技能，又熟悉了工作流程，形成了产品化的印刷板，实现了在课程中的工学结合。

3.实操内容与相关课程的结合与应用。工学结合、解决实际工程问题是高职院校教学切入点，而实训是最好的载体，为此笔者在教学中根据总体改革方案的要求，对实验实训教学也进行了相应的改革。一是将本课程的训练与相关课程连接、沟通。如与模拟、数字、综合实训、毕业设计相互衔接，将相关课程的电路作为基础，由于学生比较熟悉，进行设计时得心应手。二是除了正常的实操训练外，进一步增加了课程设计内容，让学生动手制作实物，通过实物制作这个工程实践环节，真正掌握书本知识在实际中的应用。在训练掌握基本操作方面，将训练课改为任务驱动方式。根据教学内容，将教学任务分为六大块（即模板制作、原理图库元件制作、PCB库封装制作、层次原理图设计、PCB设计、课程设计），十小块（增加原理图检查、设计规则设置、原理图综合训练、PCB综合训练），每一块独立为一个任务，所有任务完成了，教学总体任务也相应完成。具体执行如下：①制订实训任务书。将每一个任务以《XXX实训指导报告》形式出现，提出本次实训的工作题目和实现目标，给出主要实现的主要步骤，学生当堂工作，得到结果，完成任务，同时让学生回答问题找到解决问题的方法。②教师指导。在实训中教师主要负责两方面指导：一是解决学生遇到的问题，如在绘制原理图元器件时，有的学生将管脚方向放置反了，教师要纠正而且进行强调其方向的重要性；二是介绍相应的技能技巧，提高学生掌握的熟练性及工作效率，笔者通过教学实践和网上交流，编写了教材上没有的应用技巧15例，在训练中不断让学生掌握，提高了学生设计速度和质量。③单元任务与综合任务相结合。在设计教学任务时，做到两个结合：一是单元任务与技能考核相结合，争取让学生获得技能鉴定证书，具备国家认可的电路设计绘图员资格；二是单元任务与实践结合，通过课程设计，让学生掌握实际设计与制作电路印刷板的方法，通过参与工程实践，全面掌握课程知识与技能。在训练成为产品化PCB板方面，增加课程设计部分，采取实物制作训练方式，课时约为6～10学时，该训练要求采取“电子技术（模拟、数字电路）”课程提供电路，为了搞好训练，笔者与数字电子技术等相关课程教师组成了项目开发小组，研究如何有效地进行课程设计有关实训环节，我们制订了“先易后难，稳步提高”的训练计划，为此我们为学生准备了两个训练项目，一是在数字电路中已经用万能板做过的“三人表决电路”，由于学生掌握了其工作原理，并有制作经验，因此在设计PCB设计中能有效结合，提高了工作效率；二是选用较为复杂一点的“循环彩灯电路”，这是选做训练，该电路既可以作为复杂的单面板电路训练，又可以作为双面板电路制作，有很强的课程代表性。

4.考核系统的建设。①实用性。传统的考试方式是以试卷定成绩，虽然卷面能反映一定的实践知识，但缺乏对应用能力，尤其是实际的操作能力的考查。新的考核要求的设计都是可以成为现实的产品，这样学生在考试过程中既有设计的兴趣，又可以得到技能的提高。②与相关的课程的结合性。采取相关课程电路为基础进行设计，既可以较好地进行课程之间的沟通、复习，又可以增加设计的准确性和规范性。③与技能证书考核相结合。由于学生要参加广东省技能鉴定中心“计算机辅助绘图员（电子CAD）”职业技能考核，考试形式与之接轨，要使学生适应技能考核的环境和题型，提高考证的通过率。考试改革主要体现以下方面。改形式，期末考试全部上机实践考核，通过实际操作切实掌握知识和技能；改内容，试题与省高级技能考核形式相同，虽然难度有所降低，但考试的知识点和技能掌握的重点部分，在试卷上充分体现；改评卷，制定与行业标准相一致的评分标准，进行电子文档的教师评卷；改构成，平时占20%，主要是课程设计和平时实验报告得分，期末考试为大型综合实践技能考核，分数占80%。学期考核方式的改变，促使学生不断强化操作技能，才能在上机考试中得以应用，从另一方面激发学生的学习动机，也提高了学生设计应用能力。

三、教学改革的成效

1.教师技能水平不断提高。由于本课程设计是我们自己开发的项目，这就要求教师在备课中既要考虑学生的特点和训练的适用性，还要充分进行实验，在亲自设计并成功达到理想的效果以后才能给学生使用，在此过程中教师的技能水平得到长足提高。如在PCB板的制版方面，我们通过网上查询和自我反复实验，开发出背胶纸制版法和热转印制版法，尤其是热转印制版法的开发使用，提高了PCB板制作的效果，使学生作品更美观，更漂亮。2010年学院购置了两台PCB刻板机，使得优秀设计包括学生毕业设计得到了精密工具，教师的技能水平也得到长足的进步。

2.学生设计水平不断提高。2006年以前本课程没有课程设计，学生学习本课程后，除了参加技能证书考核外，不知道如何将学到的知识和技能应用到实际当中。随着实物制作教学的开展，学生将书本知识与实际相结合，通过学与做的统一，既提高了学生学习的热情，又使学生设计水平上了一个台阶。一是设计水平普遍提高，课改后的学生与上一级学生相比，无论从设计速度还是设计质量，都有显著进步；二是随着设计熟练程度的提高，一些制作的比较精致的学生设计作品涌现出来，为下一级学生有更大的进步奠定了基础。

3.技能证书考核水平不断提高。技能证书是行业标准的证明，考核是行业性考核，与行业相结合是典型的工学结合。从2006年开始参加技能证书考核以来，2006—2008年各有部分学生报考中级和高级，2009年开始，则全部参加高级考核，考核水平不断上升。2012年6月我系学生参加了广东省技能鉴定指导中心组织的“计算机辅助设计绘图员”（电子类）技能鉴定高级考核，参加考核人数为101人，合格88人，合格率为87.13%，成绩非常突出，也充分表明本课程教学已经步入先进行列。

高职院校教学有其明显的工学结合特点，课程建设是教学环节中的重中之重。高等职业教育课程改革成功之处在于：一是突出高职院校的教学特点，必须牢牢抓住这个核心才能明确方向；二是课程的改革是全局性的，它包含观念、计划、大纲、教材、指导书、实物等一系列配套改革共同实现；三是课程建设离不开过硬的教师团队，团结、奉献、进取是我们这支队伍的光荣。

参考文献：

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[2]杨志方.浅析电子设计自动化课程的教学改革[J].湖北经济学院学报（人文社会科学版），2007，（08）.

[3]杨春玲，朱敏，蔡惟铮.电子设计自动化课程工程教育一体化培养模式的研究与实践[J].中国科教创新导刊，2009，（3）.

作者简介：丁达春（1963-），男，重庆人，广东省汕尾职业技术学院讲师，主要从事电子电路设计和PCB制作等研究。