采用項目導向的電子線路板設計與制作課程教學的研究
——以聲控LED流水燈項目為例

陳赤華，陳紫鵬，朱漢陽

（吉安職業(yè)技術學院，江西吉安 343000）

0 引言

隨著高職教育的不斷發(fā)展，教學方法和教學資源層出不窮。無論教學方法和資源獲取方式怎么變革，都改變不了高職教育以培養(yǎng)學生能力為目標的使命。通過人們的不斷研究，目前教學方法也變得多樣化[1-2]。例如：Haviz等人[3]提出了教學定量研究法與三種教學方法的比較，探討了課堂講授法（LD）、直接指導法（DI）和引導法（GI）的教學效果。并在不同的班級選取多名學生作為測試樣本，歷時三年收集學生的學習成績，將這三種方法與教學定量研究法進行比較。又如：龍祖連[4]提出了《電子線路板設計與制作》項目設計與教學研究，闡述了項目化教學的重要意義，以及提出了《電子線路板設計與制作》課程項目導向設計的思路。如：文獻[5]中也提出了項目化教學在《電子線路板設計與制作》課程的應用，表明了項目化教學的有效性。由此可見，雖然當下教學方法具有多樣性，但項目化教學在高職教育中還是具有重要的地位。

1 《電子線路板設計與制作》課程項目導向教學的必要性研究

《電子線路板設計與制作》 課程是屬于電子信息類專業(yè)需要學習的一門專業(yè)課程。該課程借助CAD軟件，依據(jù)所需的電路功能，設計所需電路的線路布局，最終通過設計的線路布局，將其在覆銅板上實現(xiàn)出來。由此可見，《電子線路板設計與制作》 課程是一門實踐性較強的課程，其對學生的動手能力培養(yǎng)具有重要的作用[6-7]。

項目導向的教學，就是以一個與教學內(nèi)容相關，而且在課堂上可實施的項目為依據(jù)。通過教師的指引，以教師設計的項目為導向，讓學生在制作項目的過程中，完成所需知識技能的學習和練習，從而實現(xiàn)學生所需能力的培養(yǎng)[8-9]。《電子線路板設計與制作》課程就可按照項目導向的思路，通過設計多個適宜的項目，讓學生在完成項目的時候，逐漸學會CAD軟件的使用以及線路板設計的思路和技巧。

2 以聲控LED流水燈項目為例分析項目導向的實施過程

項目的設計和實施，是基于項目導向的《電子線路板設計與制作》課程進行的重要內(nèi)容。項目的設計最好能夠以生活實例為依據(jù)，將其進行教學化改造，形成課堂的教學項目，這樣就更有利于提升學生的學習興趣[10]。

聲控LED流水燈項目，就是一個以生活中隨處可見的廣告牌為例，進行教學化改造后形成的教學項目?，F(xiàn)將以其為例，來介紹項目導向《電子線路板設計與制作》課程的實施過程。

首先，可以建立一個《電子線路板設計與制作》課程的在線學習平臺，將如圖1所示的教師所完成的聲控LED流水燈實物放于該平臺上，在課前讓學生觀看該實物。同時在上課前給出聲控LED流水燈項目的設計和制作要求。要求學生能順利將原理圖元件封裝和網(wǎng)絡關系裝入到PCB文件；能簡化電路的連接，會使用總線、總線分支、網(wǎng)絡標號；能對電路圖中的元件進行自動編號；能編譯和查錯電路圖；能對PCB元件進行手動布局，會設置布線寬度、間距和布線層。

圖1 聲控LED流水燈實物圖

圖2 聲控LED流水燈原理圖

然后，給出如圖2所示的聲控LED流水燈的原理圖。并解釋該電路的工作原理：Q1及其外圍電路組成簡易放的電路，MIC將聲音信號轉換為電信號，經(jīng)C3耦合到Q1進行放大，在Q1集電極形成高低變化的電壓信號，幅度足夠的電壓送到CD4017的計數(shù)輸入端（14腳），每到來1個脈沖，計數(shù)器的Q0-9輸出的高電平依次移動1位，點亮對應的發(fā)光二極管，從而產(chǎn)生流水的感覺。其中L11接到4017計數(shù)輸出端CO，當L1-5點亮時，4017的CO端輸出高電平，點亮L11，當L6-10點亮時，CO端輸出低電平，L11不亮。

接著，讓學生根據(jù)圖2所示原理圖，在CAD軟件上繪制聲控LED流水燈的電路圖，同時可以給出如圖3所示的參考電路圖。學生在繪制聲控LED流水燈的電路圖時，教師可隨堂指導學生解決在繪制電路圖時產(chǎn)生的問題。

圖3 參考電路圖

最后，讓學生在自己繪制的電路圖上，設計聲控LED流水燈電路的PCB布局圖。在學生做完了PCB布局圖后，即可讓學生將PCB布局圖轉換到覆銅板上，進而完成聲控LED流水燈實物的制作。在學生完成實物制作后，需要學生分組，匯總制作過程中遇到的問題以及解決辦法。同時匯總出小組制作過程中的心得交流。

3 結語

項目導向的教學方式在高職教育中較為盛行，其有助于高效課堂的建立，能較好地培養(yǎng)學生的實踐能力。通過項目導向，讓學生在完成項目的同時，學會所需的知識技能。本研究對采用項目導向的電子線路板設計與制作課程的教學方法進行了研究，并且以聲控LED流水燈項目為例展現(xiàn)了項目導向教學的過程，體現(xiàn)了項目導向教學在電子線路板設計與制作課程的有效利用。