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基于工作过程的 PCB 板开发与设计

文章出处:网责任编辑:恒成和电路板作者:恒成和电路板人气:-发表时间:2014-03-28 09:42:00

 

 

[恒成和电路板]

 

培养技能型"专门人才是我国高等职业技术教育的办学目标和教学特色,这种技术性人才的培养模式既丰富了高校的多元化发展又满足了社会和市场的需求。我们每年毕业的大学生基本上都会被各省市的经济开发区所聘用,在学习和锻炼中成为企业不可缺少的技术力量,作为我国高等职业教育的重要指导性文件教高$%%&()’号文件也明文指出,高职高专教育要突出学生实践能力的培养&*(,而随着电子技术的不断发展,产品的模型不断微型化,集成度不断的提高,电子产品的发展离不开电路板,这就要求电子信息类专业的学生必须掌握印制电路板即+,-板的基本知识与技能,把所学的知识更好的应用在生产领域"系统集成领域和研发领域。基于工作过程的+,-板设计和制作能力是专业建设的核心,能够把学院建设的根本目标&工学交融’理念融入到整体开发项目中,是教学改革的新发展方向,也为学科建设注入了新鲜的血液。

一、基于工作过程的教学理念随着教学改革的发展和创新的必要性,主要针对综合课程小型家电课程和./0课程采用集中授课的方式,引入的教学理念就是基于工作过程的教学方法。所谓的工作过程,实际上就是将电子产品设计制作岗位及其工作过程所要求的能力从行动领域转化到学习领域,将职业教育发展动向和实际工作过程中任务的实施相结,再选取由简单到复杂"由浅入深的项目编排成教学体系内容,开发基于工作过程的课程教学模式,细化为校企合作式的实训教学过程。课程整体开发实践经历以下环节:社会需求下的专业调研与能力分析"定岗工作过程分析与归纳工作任务的典型"学习目标和学习内容与行动领域的典型任务相结合"选取教学项目和与企业实际设计微观教学方法等。

(一)会调研与课程目标由于安徽省主要电子科研所12""%""。所及$"所在科研技术方面不断的创新,使得这些电气工程应用领域产品的性能和技术开发处在不断的更新阶段,这恰恰为电子专业毕业生在产品设计"制作与维修"安装调试"技术指导"质量成本控制等岗位提出需求。依据这些岗位的工作过程,归纳出以下主要典型工作任务,包括产品的选择方案"设计原理"程序设计"调试与测试;能力目标包括产品性测试能和结构分析"方案选择与比较"电路图设计"345板设计与绘制"+,-板元件型号与布线"+,-板焊接组装"单片机编程"样机调试"功能测试"故障维修与诊断"技术文件编写等。

(二)课程体系设置将上述典型工作任务和能力目标下的教学内容转化为学习领域的对应方案,首先确立项目,采用项目式教学模式选择电路图设计;其次布置任务,每个项目又可划分成若干个任务,要对所设计电路板进行工作任务分析"针对岗位及岗位群进行典型任务分析,在这个过程中行动领域转化为学习领域,确定课程体系设置。+,-板的设计与开发根据以上步骤确立课程体系设置为电路设计与+,-板设计"电子元件审核"+,-制样"功能测试"技术报告撰写等实训环节,针对这五个环节设计了从简单到复杂"由单一到综合,由课堂到校企实训基地的教学理念,最终实现以项目为出发点,把整个课程的教学演变成与实际任务相关的操作训练,使学生真正意义上理解&工学结合’的教学理念,构建以工作过程为导向的专业课程体系。

二、基于工作过程的+,-板开发与设计学习情境设计./0(电子设计自动化)课程作为核心专业课程,课程的设置主要是培养设计与开发类人才,教学的主要目的是让学生掌握绘制电路图的方法和生成+,-板的过程,以及对+,-板进行合理的设计和布局,教学的主要任务是培养与从事&+,-板的设计与制作’相关岗位的工作能力。依据岗位所需$./0技术基础%课程按照教改的要求制定了基于工作过程的+,-板开发与设计的课程标准,从传统教学的软件操作转移到印制电路板的开发设计制作,建立教学情境的设计主要以项目为载体"工作过程为导向的学习情境。基于实际工作过程将教学情境主要划分为两部分:一是工艺部分,+,-板的生成与制作。学习情境包含了印制电路板的制作和低频电路板设计;二是开发设计部分,+,-板的布线布局。学习情境包含了低频电路板设计"高频电路板设计和综合性总线电路板设计。每个学习情境下面又安排了若干的子学习情境,每个子学习情境以具体的项目为基础。教师通过引导学生完整工作过程的进程来实现理论与实践的结合,完成知识的迁移,使学生的相关职业能力得到锻炼。(一)具体学习情境设计

三、基于项目化PCB板的开发与设计

(一)教学模式的设计与创新每个子情境作为独立的项目,在每个项目中布置任务。实现了以任务驱动项目实现的教学模式,以上表。中的子情境",即项目"为例进行剖析:&单管放大器PCB板设计’为一个独立的项目,首先我们给学生布置任务,这个印制电路板是双面板,板子大小为’((()*+,-((()*+,学生要做的是尽快消化这个任务,然后分组完成,这里要强调对原理图的规范设计,包括创建.%/文件".%/012&"PCB文件"PCB封装库文件"PCB手动布线,合理布局,最后是板层的设置,板层的设置。PCB板设计完成以后,通过校内实训和校外实习,把所学的理论知识和工程实践更好的结合,使学生能够对掌握多种常用的印制电路板即PCB板的设计技巧,熟知PCB封装"电路图仿真"PCB纠错"PCB布线布局等综合知识的运用。每个项目的实施,学生不仅要运用课堂上所学的理论知识和技能,还要和以往学过的知识技能相结合,最后在实训过程中完成与企业相同或者相近的产品。这与以往传统的教学方法是不一样的,表面上学生更自由自主,实际上要学习和消化的东西更多,而且不能孤军作战,为了克服困难,要有合作精神,用心钻研的精神,因为与实际联系紧密,在项目实施的过程中能调动更多学生的学习潜力,在工作中提高他们的实践性。

(二)PCB板的设计与制作分析根据企业对该领域的实际要求出发制定项目布置的任务,来完成单管放大器的PCB板设计与制作,学生参考电路如下图1所示:绘制好电路,根据经过电器规则检验,没有错误就生成网络表,新建PCB文件,导入网络表,由于该电路的难度属于容易,因此学生不用再制作封装,如下图’是绘制完毕的电路板图。绘制好原理图,掌握了PCB设计的基本操作,并不意味着就能设计出符合要求的印刷电路板图,灌输企业在实际设计中除了软件操作外,还需考虑元器件的工艺要求"实际封装"信号"流向等问题,根据实际元件确定元件封装;而且要求原理图元件符号与实际:AB封装":AB元件封装图形中的焊盘号要一致;最后是印刷电路板图设计"原理图与印刷电路板图的网络检查。这里就强调:AB板的布线布局要合理,符合要求。因为在后面复杂的项目中,会涉及到高频的电路,如开关电源电路,容易发生自激干扰等问题,所以在:AB仿真时效果不理想。一般情况下,我们会把:AB板的设计与开发分为三大处理模块,前处理"中处理和后处理。前处理是指导学生先根据电路需要制作元件的封装,这样依据实际元件的符号和大小对元件管脚尺寸进行测量是合理准确的,中处理是绘制原理图,生成网络表,进行:AB板的设计,后处理是将:AB电路板图与原理图网络比较,完成合理的布局及零件的摆放。:AB板送到实训室或者校企合作工厂进行生产和指导,根据实际要求进行修改和测试,让理论与实践相结合,在工作中完成:AB板的设计与制作。

四、结论基于工作过程的:AB板的开发和设计,培养了学生在应用性和创新性方面的能力开发,无论从教学方面还是在社会需求方面都具有可行性,注重教学中实际技能的培养,锻炼学生的动手能力,开发学生的潜力,将教学与操作紧密相连,在具体操作的过程中学习到知识,因为采用的是任务驱动式的项目教学法为前提,制作典型电子电路为基础,所以更好的在实践"探究"设计"调试方面调动积极性,理解企业实际生产的模式和要求,对现有:AB板的制作进行开发和探索,为将来走向社会适应就业市场对于求职者的需求做好了充足的准备。

 

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