Altium Designer“五步曲”教学改革

摘 要：针对“Altium Designer” 课程教学当前存在的问题以及复合型人才培养教学的实际情况。以学生将要从事的“电子产品设计技术员”、“产品检测调试员”、“印制板（PCB）加工”岗位所需的职业能力为目标，与行业企业合作，全方位对课程教学进行改革与实践，实施教学改革-教学“五步曲”，全面提高课程教学质量。

关键词：Altium Designer  教学改革  教学“五步曲”

高职教育是以就业为导向的职业教育，总体培养目标是生产第一线的“高端复合型专业人才”。课程改革的目标与培养目标定位应当是吻合的，改革的方向是要体现职业能力、就业能力和创业能力培养，尽量缩短学校教育与就业需求之间的距离，为学生毕业后直接上岗做好准备。

1.基于工作过程导向的课程改革是近年来我国职业教育课程发展的重要方向

以工作任务为中心来组织教学内容和教学过程，使学生在完成具体工作任务的实践活动中获取知识和技能，“教学做”一体化，同时能有效地建立课堂和社会生产的联系，能有效地提高学生的多种能力，为学生今后的职业生涯奠定坚实基础。

2.项目教学是工作过程导向课程的典型表现形式

基于工作过程的“项目引领、任务驱动”教学模式，体现了以就业为导向，以上岗为目标，以学生为主体，以教师为主导，以作品为载体，以行动过程为途径，以学生的能力培养为目标的全新职业教育理念，让素质、职业能力、岗位技术三者紧密结合，学生与企业“无缝”对接。

3.任务驱动教学符合建构主义学习理论。

建构主义学习理论认为，学生的学习活动应该与任务或问题相结合，以探索问题来引导和维持学习者学习的兴趣和动机。任务驱动教学能使教师的教学和学生的学习围绕一个目标，能有效培养学生的自学能力和独立分析问题和解决问题的能力。通过一个“任务”实现过程能充分展现电子产品设计的整个过程，通过几个教学“任务”，重复完成多个电子产品设计的过程，加深学生的印象，使学生充分认识PCB设计与制作技术的实用性和趣味性，激发学生的学习热情，让学习的过程是一个不断体验成就感的过程，使学生从“要我学”转变为“我要学”。

原来传统教学的实施：教学的“三步曲”

传统教学的实施：是将典型的电子电路进行原理图设计、PCB图设计、PCB板制作，对这门课程的教学来说，已经圆满地完成了教学任务。但对于电子产品开发来说，有可能电路本身有问题或者错误，后面所做的工作全是徒劳无功，对于培养学生来说，教给学生的没有创新，不能发挥学生的潜能，也不能调动学生学习的主动性的积极性，那就只有进行教学改革。

针对传统教学中存在的诸多问题，我们在以下几个方面进行了改进：

改革后教学实施-教学“五步曲”：

改革后教学实施-教学“五步曲”，是按照电子工程师开发设计电子产品的工艺流程来进行的教学。

具体的做法：

我们进行的改革，设计PCB设计制作理实一体化实训室：将PCB制作实训室和机房合在一起，前面是机房，后面是PCB制作设备实训室，采取上机操作和实物实验相结合的教学方式，有助于提升教学效果。学生边学边做，在做中学，在学中做。

先根据设计任务和要求，进行项目分析和方案设计，将设计的电路原理图，再进行仿真，让学生参与电路图纸的设计、元件参数修改，以满足电路的要求，从理论上保证原理图的正确性以后，再来设计原理图。提高学生学习的主动性的积极性，最大限度的发挥学生的潜能，培养学生的创新意识。

虚拟仿真应注意的问题：采用仿真辅助教学，需要借助多媒体教室，它改善了教学手段，丰富了教学内容，减少了老师由于画波形图而浪费很多课堂有效教学时间，也能更形象生动地将难于理解的知识用仿真的形式表现出来，也更能激发出学生设计电路的创新意识。但任何科学技术都是一把双刃剑，有利亦有弊，如果完全用虚拟实验取代实物实验，就只会在电脑上仿真，学生对真实元器件的封装、检测等认知程度大大降低，对使用仪器的操作能力大大削弱，缺少对实際电子产品设计的布局能力、布线能力、安装调试能力。为了避免其弊端，使之与传统的教学相得益彰，融于一体，更好的为现代教学服务。我们采用虚实结合，一方面要强调仿真实验对教学的辅助作用，同时也要认识到实际动手能力的重要性，两者必须相辅相成，有机结合。既要合理安排仿真实验课时，主要以学生课后自己上机实验为主，课堂上进行实际电路的安装调试工作;又要精心选择仿真实验课题，为学生提供科学、合理的仿真实验题目，让学生通过实验，掌握知识，提高兴趣;还要让学生做一些设计性的实验，自己设计，自己制作安装调试，使他们的虚拟仿真实验变成看得见摸得着的电子产品。

我们将课程教学重点放在原理图库绘制、封装库绘制、原理图的绘制、印刷电路板设计和电子产品的制作五个项目上。

通过电子产品的制作（例如：函数信号发生器的设计与制作）过程，来更好地理解电子产品的设计制作过程。让学生在制作好的PCB板上安装元器件、焊接元器件、测试元器件、调试电路。经过整个过程的训练，让学生能具体地认识到PCB印刷电路板是如何支撑电子元器件、引脚间的电气连接如何实现。对于一些比较抽象的重要概念，也有比较清晰的认识，比如：“焊盘”、“过孔”、“顶层”、“布线层”、“机械层”和“丝印层”等，这种认识方式更直观，更容易让学生接受理解，在课程教学中，既可以缩短教学时间、提高效率，又可以提升学生的学习积极性和兴趣，大大提高学生的动手能力和设计能力。

产品安装调试以后，达到了功能，检验设计满足要求。没有达到设计的要求，就要重新设计PCB，进行制板，产品安装调试，直到满足要求为止。

AltiumDesigner课程教学与考证相结合，在学生结束课程学习及实训以后，选择参加电子产品设计技术员、产品检测调试员、电子设计工程师认证类的资格认证。对于报名参加考证的同学可以不参加终结考核，可以用考证成绩代替终结考核的成绩。这种考核方式更具有权威性，这种课程的考核方式可以实现对学生的全面考核。

总之，以学生将要从事的“电子产品设计技术员”、“产品检测调试员”、“印制板（PCB）加工”岗位所需的职业能力为目标，通过教学 “五步曲”，电子产品设计技术员、产品检测调试员、电子设计工程师认证，证书可以增加学生的就业砝码，拓宽就业途径。

参考文献

[1] 粱雄友.项目式教学法在PROTEL教学中的应用[J].广东技术师范学院学报，2008（9）.

[2]刘超.Altium Designer 原理图与PCB设计精讲教程[M].北京：机械工业出版社，2019.

作者简介：

胡建明，男，1970.02.17，汉，重庆，副教授，本科，电子信息方向

（作者单位：重庆三峡职业学院）