电子CAD教学

电子CAD教学（共12篇）

电子CAD教学 篇1

PROTEL是PORTEL公司的EDA (Electronic Design Automation电子设计自动化)软件，在电子行业的CAD(计算机辅助设计)软件中，排在众多EDA软件的前列，是电子电路设计技术人员及爱好者的首选软件。在由劳动和社会保障部职业技能鉴定中心组织的在全国统一组织实施的“全国计算机信息高新技术认证项目”中，就有“计算机辅助设计(Protel平台)”考核内容，由此可见，掌握Protel的使用，成为一种实用的技能，为社会所认可和需要。当前，国家也在提倡、鼓励大力发展以培养高素质应用型技术人才为目标的职业教育，适应地方经济和社会发展需要，为此，众多高校尤其是高职类学校都开设了以Protel为内容的“电子CAD技术”课程，以培养学生熟练掌握未来就业需要的专业岗位技能。

（一）关于教学软件版本

Protel软件从最初的Protel For DOS、历经Protel95、Protel98、Protel99SE、Protel DXP及Protel 2004，直至最近发布的AD6，发展迅速，软件版本更新较快。软件版本会随着技术发展不断更新，但前后之间会有继承性，其基本思想是一致的，例如，Protel99SE与Protel 2004除了在操作界面和新增功能有较大区别外，基本上是一致的。受WTO规则约束和知识产权保护意识日益加强的影响，仍有不少的公司企业还在使用Protel99SE。因此，教学软件版本可适度保持先进，过去采用Protel99SE，如今使用Protel 2004。

（二）“电子CAD技术”课程的特点和教学重点

“电子CAD技术”是一门实践性非常强的应用型课程，是计算机应用与电路理论知识相结合的课程，Protel软件包含“电路原理图设计、PCB(印刷电路板)设计、电路仿真、信号完整性分析、PLD(可编程逻辑器件)设计”四大功能，要完全掌握这些功能，必须要有完备的电路理论和大量的上机操作。高职类的生源质量较低，虽然在学习本课程前曾学习过电工技术、电子技术、单片机原理等，但由于多方面原因，其对理论知识的掌握不够扎实、全面，尚不具备学习信号完整性分析、PLD(可编程逻辑器件)设计的基础，为此我们着重于电路原理图设计、PCB(印刷电路板)设计的教学。

（三）教学方式比较

根据学校计算机设备的数量不同，实践中可有三种方式可供选择，一是课堂教学+上机操作，二是多媒体教学+上机操作，三是集中实训。第一种适合于缺乏计算机设备的情况，后二种适合于设备比较充实、完好的情况。课堂教学是一种传统的教学方式，主要是以教师授课为主，教师支配着整个教学过程，起主导作用。Protel是一款计算机应用软件，具有实时、互动性强的特点，每执行一步命令或单击一个按钮，都会产生变化，这些操作和变化单靠语言是无法表达的，学生没有直观的认识，难以理解，渐渐就会失去兴趣，教学效果较差，难以达到教学目的。利用多媒体讲授，学生能够看到操作演示的每一过程、步骤，通过文字、图像、动画、声音、视频来传达，比较直观生动，很容易集中学生的注意力，提高兴趣，有着传统教学模式无法比拟的长处。但是，它与传统教学方式仍有相似之处，大多是教师配合演示操作来讲述，学生被动听讲。前已述及，由于该课程实践性极强，如果不通过上机练习，很难掌握。高职学生大多受限于经济条件，绝大多数无力购买计算机，同时下课后还要兼顾其他课程的学习，这使得课余时间复习巩固效果大打折扣，相互讨论也难以开展。集中实训除具有多媒体教学的长处之外，还能够使学生在几周时间内集中精力学习一门课程，在教师与学生之间、学生与学生之间能够随时交互，随时获得反馈信息。采用讲、练结合，偏重于练习，可以体现学生的主体地位，实现学生乐于接受、乐于实践的目的。例如过去安装万用表实训时，不知PCB板是如何来的，在经过本课程短时间学习后，学生很快看到了自己设计的PCB板实物作品，会产生恍然大悟的感觉，获得一种成功的喜悦，进而激发出更高的兴趣和热情，从“要我学习”变成“我要学习”。因此，在条件许可的情形下，集中实训的效果最佳，多媒体教学配合上机操作次之。

（四）集中实训的设计安排

为达到最佳教学效果，最好采用集中实训的方式来展开教学活动。目前，在以Protel为内容的教程中，大致有两类，一类由从事教育工作者编写的以介绍软件使用为主，依照软件说明、环境选项设置、工具使用与属性设置、原理图设计、PCB设计等顺序安排，虽然内容全面，但学生作为初学者，难度较大，也不方便教学安排;另一类由从事工程实践者编写的以项目设计为主，不加(或较少)说明地一步一步列出操作步骤，同样不利于教学，为适应实训教学需要，应重新组织教材，采用以任务驱动、以知识点为中心的方法，让学生在练习中扮演积极主动的角色，在任务导向下，首先自己练习，在练习中产生积累疑问;接着教师讲授并演示操作，然后学生再练习，解决已有的问题，从而能够达到由知识点的认识了解，到掌握运用。具体做法如表1:

为提高教学效率，达到教学目标，还需要注意：

1. 精讲多练习。实践性极强的知识，讲得再透彻，如果未经过实际操练，还是不能够掌握。练习中，应发挥学生的主体作用，充分调动他们的积极性，同时，加强巡回指导，尤其是对基础差的学生，要帮助他们提高兴趣，克服畏难情绪。2.加强对学生热情的激发。在设计任务时，充分考虑学生的实际情况，让他们看到任务时能够产生兴趣，多准备与生活实际接近的电路，多与相关课程的任课教师协商，考虑相关课程的结合衔接，为今后的课程设计与毕业设计作准备。准备数量较多的简单与复杂并存的电路，同时许可学生自己准备电路，这样对基础能力较弱的人，能够充实时间，目标明确;基础能力强的学生可以发挥自由想象的思维空间，向更深的层次发展。3.PCB布线方法。Protel的自动化布线功能强大，智能化程度高，只需执行一个命令，即可获得结果，但不一定是最佳的结果。手动布线需要对PCB的布局、走线方式作通盘考虑，反反复复，不断修改调整，耗时长，难度高，虽然有不足，但经过千辛万苦来之不易的成果总会让人记忆深刻，紧紧牢记，并且获得一种心理上的成就感，从而增强进一步学习的兴趣，形成成功、兴趣、再成功、更浓兴趣的良性循环。应鼓励学生多采用手动布线来完成设计，然后与自动布线结果相互比较。

（五）教学拓展

网络是一种技术平台，它能够使有共同兴趣的人们聚合起来，相互讨论交流。从教学角度来看，能够消除在时间、空间上的限制，形成老师之间、老师与学生之间、学生之间的联系纽带，能够将教学延伸到课堂之外。为实现这样的构想，可以建立课程网站，它主要由几部分组成：1.教师的教学主页。用于介绍课程的主要内容，放置多媒体课件，帮助学生把握学习重点与复习巩固。2.FAQ区域。针对常见问题提供学习指导。3.学习论坛。提供各方面参与人员的交流平台。4. 教师邮箱。收集学生的反馈意见及教改建议。5.Internet资源导航。提供权威WEB网站的访问。

电子CAD教学 篇2

流水灯

内 容 摘 要

《电子线路CAD Protel》是一门实践性要求很高的课程，学生需要通过上机实习和设计环节巩固所学知识，进而综合运用所学知识针对不同的用户需求设计开发，实践是非常重要的教学环节。鉴于目前的设备及我国CAD软件的流通性，本课程以PROTEL软件为主体，介绍其基础知识、设计流程及设计方法等问题。学完本课程应使学生掌握原理图及印刷电路板图的编辑、输出、网表生成、检查、分析及建立新原理图、印刷电路板图库等。通过实习学生可以独立实现电路原理图和印刷电路板的设计,为今后在工作中的实际应用打下较为坚实的基础。

本篇课程设计主要以学习为目的。主要通过对Z80存储器板卡的原理图、PCB电路板的绘制达到学习Protel电子CAD的目的，让我们对电子线路CAD Protel 有感性的认识，然后通过上机操作、实践，加深、理解设计原理,掌握Protel的设计技术：了解并掌握用protel软件绘制简单电路图;掌握用protel软件设计库元件;掌握

一般电子线路PCB图设计。

目录

一、封面……………………………………………………1

二、内容摘要………………………………………………2

三、目录……………………………………………………3

四、原理图设计……………………………………………4

五、功能描述………………………………………………5

六、PCB板的绘制…………………………………………6

七、设计中遇到的问题……………………………………8

八、心得体会………………………………………………9

九、参考文献………………………………………………9

四、原理图设计

4.1、原理图设计步骤：

（1）进入Protel99 SE，创建一个数据库，选择菜单File/New命令，双击框中原理图服务器（Schematic Document）图标，建立原理图设计文档，进入原理图设计界面。

（2）在设计管理器中选择Browse SCH页面，在Browse区域中的下拉框中选择Library，然后单击ADD/Remove按钮，在弹出的窗口中寻找Protel99 SE子目录，在该目录中选择Library＼SCH路径，在元件库列表中选择所需的元件库，Miscellaneous Devices Ddb，Protel Dos库等，单击ADD按钮，即把元件库增加到元件库管理器中。

（3）根据实际电路的需要，到元件库中找出所需的元件，然后用元件管理器的Place按钮将元件放置在工作平面上，按Space旋转元件位置，再用电器线将个元件连接好同时对元件进行编号、封装和设定。

（4）选择菜单Tool/REC对画好的电路原理图进行电气规则检查。如果有错误，根据错误情况进行改正。

4.2、原理图如下：

五、功能描述

主要功能：

1.C1和C2及Y1组成晶振电路。

2.C3和按键S4及电阻R12构成复位电路。

3.R1到R8给8个LED供电，当P1口的某个角为低电平时，与之对应的LED灯就会亮。4.P1口做为AT89C51的输出口。

六、PCB板的绘制

利用原理图设计工具绘制原理图，并且生成对应的网络表。当然，有些特殊情况下，如电路板比较简单，已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计，直接进入PCB设计系统，在PCB设计系统中，可以直接取用零件封装，人工生成网络表。

手工更改网络表 将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上，没任何物理连接的可定义到地或保护地等。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致，特别是二、三极管等。6.1、PCB板的绘制一般步骤：

（1）选择菜单File/New命令，双击框中PCB设计服务器（PCB Document）图标，建立PCB设计文档，进入PCB设计界面。（2）选择菜单Design/Add/Remove Library，在“添加/删除元件库” 对话框中选取所有元件所对应的元件封装库，PCB Footprint。

（3）布线规则是设置布线的各个规范：通过Design—Rules进行设置安全间距、走线层面和方向、过孔形状、走线线宽等a.双面板制作b.VCC和GND线宽为30mil,c.其它走线宽度为15mil。d.过孔为外径30mil，内径为25mil（4）选择菜单Design/Load Nets，然后在弹出的窗口中单击Browse按钮，再在弹出的窗口中选择电路原理图设计生成的网络表.net文件，如果没有错误，单击Execute，也可在Sch原理图菜单

Design—Update Pcb进行，如果出现错误提示，必须更改错误。（5）调整元件封装，合理布局。Protel99 SE既可以进行自动布线也可以进行手工布线，但是一般要手工布线，那样才能符合特定要求以及避免一些电器规则出错

（6）最后做一次电器规则检查Tools工具—DEC 如果有错误则必须更改好，直到最终的PCB板完整做好。6.2、PCB板图

七、设计中遇到的问题

本次课程设计中，遇到最难处理的问题是制作PCB板原理图的最后阶段，不能很好处理布线问题，总是出现绿点。

八、心得体会

为期一个星期的课程设计，我认真仔细地设计电路原理图，期间遇到一些问题，在自己查资料和同学的帮助下，都很好的解决了。这次课程设计让我对DXP等软件地使用更加熟悉了，也进一步加强我的动手能力。通过这次课程设计，我意识到了在制作PCB板的步骤过程中，我还有很多东西不够扎实，以后还有必要很好地去学习这方面的缺欠。

九、参考文献

电子CAD教学 篇3

【关键词】电子线路CAD 教学改革 教学方法

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2012）01－0038－02

《电子线路CAD》课程是高等职业院校电类专业学生的必修课，该门课程实践性、应用型都很强。传统的教学模式大多采用的是教师多媒体演示教学，理论和实践分离教学、课时分散教学等方式、知识点填鸭式教学。普遍面临学生缺乏学习兴趣、教学质量不高的难题。从学生方面来说，认为学会使用软件绘制原理图并在电脑上生成印制线路板即可，至于能不能实用以及与实际工作中的差距往往不去关心，学生对课程的学习普遍不够重视；从教师方面来说，传统的教学方法单一，难以激起学生的学习兴趣。为了提高学生的学习兴趣，最大限度地培养学生的职业道德、职业素质和职业能力。对于电子线路CAD课程的改革是有必要的。为此我们在对该门课程进行教学改革实践的基础上针对教学中所采用的教学方法进行了归纳总结，同时提出了使该门课程改革效果更好的一些建议。

一、课程改革的基础

课程教学紧贴学生就业岗位的要求，以学生岗位针对性为前提，充分体现“职业岗位—岗位技能—岗位课程”的思想，同时还要注意培养学生良好的职业道德和职业素质，培养学生应用知识和解决问题、分析问题的能力以及与人合作的能力。

二、课程改革内容

1．课程结构的改革

课程采用项目化的方式重组内容，打破传统教学中先原理图后印制板（PCB）的组织结构。避免了以往前半教学中都接触不到课程的核心内容（PCB的设计）的弊端。由任课教师精选教学项目，以项目带动内容，将内容融于项目，分散难点，使学生便于掌握，从而达到提高PCB设计制作水平的目的。

2．教学内容的改革

在教学内容上，不再是老师给学生全盘灌输软件应用的相关知识点，而是重组教学内容，将各个知识点融入与生产实际相关的项目中。以PCB设计为宗旨，使学生在学完每一个项目后都能完成一定的PCB设计。并从应用及学生实际情况出发，设置单面板、双面板等学习情境。课程后期预留时间，供学生练习CAD考试真题。

3．教学方法的改革

基于该门课程教学改革的基础，在该课程的教学中，采用了“项目导向，任务驱动”的教学方法，教师在选择项目前要先对学生的职业岗位以及该岗位所要求的技能进行分析，最后制定出与企业实际相关的课程教学项目，同时在选择教学项目时遵循了从简单到复杂、循序渐进的原则。《电子线路CAD》课程精选了七个教学项目，其中包括简单模拟电路绘制、复杂电路原理图绘制、层次电路原理图绘制、双面PCB板的自动布局布线、单面印制电路板手动设计、电子线路综合设计、印制电路板制作。同时要完成每一个项目的工作量有大有小，在教学中根据项目的大小，又将项目分成若干个任务，把教学内容以及学生要掌握的岗位技能巧妙地隐含在每个任务之中，让学生自己提出问题，并经过思考和老师的点拨，解决问题。

对较大的项目（如项目层次电路原理图的绘制）、学生一个人完成有困难的项目，将学生按照不同层次进行分组（分组时，注意了学生不同层次的搭配以及学生的个体差异），每个组安排一名学生担任项目组长，由各个项目组长给每个同学分配相应的任务，共同合作完成一个项目，在完成项目的过程中，基础好的可以帮助和辅导基础一般的学生，实现共同提高。这样不仅掌握了完成项目所需要的技能知识，而且培养了学生与他人合作共同解决问题的能力。我们也尝试基础好的同学完成任务后请他们做“小老师”，让他们轮流辅导较难完成任务的同学，让他们在辅导过程中有新的发现和提高。而被辅导的同学也能跟上学习进度，体会到成功的感觉。实践表明，教学效果很好。

同时，由于该门课程的实践性很强，在教学中应给学生更多的实践与练习机会。因此教学课时不再像传统的教学方法那样：课时分散，老师通过多媒体演示之后，再另行安排上机实践时间；而是将授课时间集中起来，将所有实际设计对象搬到机房和实验室，做到了教、学、做一体化，便于教师示范与学生即时训练相结合，知识点可以当堂消化与巩固，对学生应用知识的能力的提高也有显著效果。

4．课程评价方式的改革

本课程属于实践性、应用性较强的课程，所以在设计本课程考核方案时，要注重对学生应用能力的考核和过程性考核，考核内容分为三部分：平时考核占总成绩的20%，学习态度是主要的评价因素；阶段性考核占总成绩的40%，主要是對每个能力训练项目完成后提交的作品的评价；综合上机和制板的作品考核占总成绩的40%，是对学生综合应用能力的考核。

5．教学手段的改革

该门课程传统的教学手段是教师制作课件结合软件，利用多媒体进行演示，一堂课上真正的操作者只有老师，这样不便于学生及时消化课堂内容。在教学改革中，虽然课件演示也是教师采用的教学手段之一，但所有的教学都在实训机房进行，一生一机，学生除了可以学习操作方法，还可即时的动手实践。

三、教案设计

教案设计是教学改革中重要的一部分，它是完成每个项目中若干任务的过程的具体化，区别于以往的教案只是对知识点的罗列以及重难点的突出。在教学中进行教案设计时为每一个任务都设计了相应的教学情景单元，包括教学内容；教学重难点；教师、学生的活动，在该教学情境中要掌握的技能点、知识点和所使用的教学方法，完成该教学情景所经历的环节以及每个环节的时间分配等。教学环节是教案设计中最重要的一部分，分为课前导学；知识链接；引入主题；提出任务目标；分析任务目标；任务实施；学生实际操作；教师个别指导、集中辅导；新课总结等。

四、几点建议

上述对《电子线路CAD》课程教学改革内容的归纳总结是建立在已经进行教学实践的基础上，但仍有不完善的地方。为了使该门课程的教学效果更好，提出以下几点建议：

第一，为了使学生的所学更贴近于工作实际，教师在进行教学项目设计前，应尽可能多的到与学生就业相关的岗位上了解与本门课程相关的内容，为制定项目积累素材；同时在制定项目时可以将与电类专业的专业课如数电、模电、单片机等相关的知识融入到教学项目中，使学生对本专业的知识有一个系统的了解。

第二，课程改革方案实施过程中要始终保持课堂的开放性和学生的创新性。如在每个学习情境中都有几个项目，学生在学习过程中可以不局限于这些项目，我们鼓励学生自主创新设计项目，在实训课堂上，学生并不一定要做老师给的实训项目，允许学生使用自己更好的产品项目。

第三，在教学中如果使用的是英文软件或部分汉化的软件，考虑到高职学生普遍英语底子较差，因此应注意英语和汉语结合的双语教学。

参考文献

1 戴士弘.职业教育课程改革［M］．北京：清华大学出版社，2007

2 潘永雄.电子线路CAD实用教程［M］.西安：西安电子科技大学出版社，2004

电子线路CAD课程的教学探讨 篇4

1 引入典型电路项目作为学习情境

传统的电子线路CAD课程教学重点在于传授教材上的理论知识, 并通过实验来验证理论知识, 这种章节式的教学进程虽然系统性很强, 但学生很难从整体上把握PCB板图的设计流程及设计规范。

本课程在建设过程中通过企业调研、专家论证, 确定了几个既来源于工作岗位又高于工作岗位的学习情境, 具体的课程教学设计是以项目为导向、能力为核心, 构建新的实践化课程内容体系, 确保教学内容的合理性、实用性和先进性以及符合学生的认知规律。以典型项目分解为若干个任务, 并将任务分解得到相应的知识模块, 以各个任务构建知识, 前后连贯, 层层递进。

从学生的认知规律入手, 确定了由浅入深的几个典型项目, 并兼顾学生学习兴趣, 选取了学生实验时使用的电路板或电子实训时的小制作, 包括抢答器电路板、稳压电源、PWM电机驱动控制电路、FM收音机和简易秒表。

这些任务既涵盖了电子线路CAD的所有知识模块, 又包括了在相关岗位中应该具备的实践能力, 通过这些任务的训练, 学生既能学到系统的理论知识, 又能充分理解并运用知识, 增强动手实践能力。其中, 抢答器电路板电路简单, 作为软件的入门, 学习软件的设计流程, 包括原理图的绘制以及PCB板制作的流程, 稳压电源和PWM电机驱动控制电路进行原理图和单面PCB板的绘制, FM收音机和简易秒表进行原理图和双面PCB板的绘制。

2 教学的实施

课程实施的过程中将以往以传授知识为主的传统教学模式, 转变为以解决问题、完成任务为主的互动式教学模式, 主要采用任务驱动的方法, 激发学生学习兴趣。Protel 2004课程在教学过程中通过任务的提出、分析、实现与评价等环节, 培养学生自主学习与协作学习的习惯, 以达到增强学习主观能动性、提高教学效果的目的。在某一个项目学习之前, 首先对项目进行分析, 使学生理解该项目的电路原理, 并且明确学习目标和学习过程。

每一个项目学习都按照Protel 2004主要制图流程来进行, 如图1所示, 主要包括电路原理图的设计和印制电路板的设计两个部分。电路原理图的设计主要是用Protel 2004绘制一张正确、精美的电路原理图。包括以下几个部分: (1) 装入元件库, 放置元件; (2) 元件参数修改; (3) 元件布局; (4) 绘制原理图; (5) 电气规则检查; (6) 生成网络表。如果遇到系统元件库中查找不到的元件, 在放置元件之前还要进行元件的制作。印制电路板的设计主要是在原理图和网络表完成基础之上进行的, 包括: (1) 规划电路板; (2) 设置参数; (3) 装入网络表及元件封装; (4) 制作元器件的封装; (5) 布置元件; (6) 自动布线与手工调整。

由于学习项目的选取是由元器件由少到多, 电路图结构由简单到复杂, 所以学生学习也是由浅入深, 逐层深入的。学生在学习的过程中既能学习到具体详细的知识点, 也使学生头脑中一直有宏观的制作流程的概念, 时刻了解自己的学习进程及目标。培养爱岗敬业、具有高度的责任心、团结合作的职业操守;培养严格执行相关标准、工作程序与规范以及学习新知识新技能、勇于开拓和创新的科学态度。

课余时间开放实训室, 允许学生提前完成项目内容。鼓励学生积极、主动参与实践教学, 由授课教师认定同意后, 学生可利用课余时间完成后续实训内容或扩展实训项目。实践教学过程中, 要以学生为主体, 由实训教师进行适当指导, 学生可自行查找学习项目, 也可以选用实训室提供的学习项目:多级放大电路原理图设计、温度显示及控制电路原理图设计、数控机床电气控制电路原理图设计、多级放大电路单面板设计等。教师可根据实践教学过程中出现的问题, 对必备的知识点、基本技能进行讲解和指导。

3 采用多种考核方式

本课程采取过程性考核+综合性考核, 注重过程考核的考核方式。过程性考核是以各个学习项目的完成情况为依据, 注重基本知识、基本技能掌握情况的考核及综合应用能力的考核, 每个项目占总成绩的15%, 五个项目共占75%。督促学生认真对待每一个学习项目。综合性考核是期末对课程知识与学生应用能力的综合测试, 给学生布置一个新的项目, 使学生完成电路原理图的绘制与编辑以及印制电路板的制作, 学生独立完成项目的制图流程, 占总成绩的25%。

4 结束语

电子线路CAD课程的教学采用了以学生为主、教师为辅、由简入深、理论联系实际的开放式实验教学方式, 同过去的以知识结构为主的纯教学的实验教学方式相比, 培养了学生的创新精神和创新能力以及自主学习的能力。培养了学生严格执行相关标准、工作程序与规范的能力。

摘要：高职院校电类专业广泛将电子线路CAD课程列为专业核心课程, 文章从教学内容设计、教学方法的选用等方面进行探讨, 能够培养学生标准意识、规范意识及质量意识。

关键词：高职,电子线路CAD,教学内容,教学方法

参考文献

[1]邵建昂.Protel99教学实践探讨[J].实验室研究与探索, 2007, 26 (2) :101-105.

[2]米昶.Protel2004电路设计与仿真[M].北京:机械工业出版社, 2006.1.

[3]莫力.Protel电路设计[M].国防工业出版社, 2005

[4]王廷才.电子线路计算机辅助设计Protel2004[M].高等教育出版社, 2006.

[5]李东生, 张勇, 许四毛.Protel99SE电路设计技术入门与应用[M].北京:电子工业出版社, 2002.

电子CAD实习报告 篇5

专业：通信工程 班级：12级1班 姓名：陈龙

学号：20121606010104 指导教师：周维芳

学院：电气信息工程学院

实习日期：3月17日—3月21日

0 目 录

一、前言----------------1 1.1 实习目的-----------1 1.2 实习内容-----------1

二、软件简介及一般操作步骤-----------------------------6

三、电路原理图绘制及印制PCB----------------------------9 第一步 电路原理图

第二步 电路自画原理图绘制 第三步 印制电路板（PCB）

四、问题及解决办法-----12

五、参考文献----------13

六、实习心得----------13 前 言

一、实习目的

了解电子CAD的概念和功能。了解Protel软件的功能和特点。了解PCB的概念和功能。

通过这次DXP(2004)实习能够掌握和会使用电子CAD常用软件，掌握电子CAD的设计步骤和电路原理图的绘制。注意到一些常见的问题并能够独立解决这些问题，了解一些画图技巧和步骤，能够正确使用这些软件，熟悉常用的电子器件的类别，型号，规格，性能及其使用范围，能够熟练的绘制电路原理图。

二、实习内容

1.熟练使用Protel DXP 2004 2.绘制3张原理图，并且制作印制电路PCB板。

3.熟练绘图过程，熟悉元件库，能够快速找出需要的原件。4.能够制作元件库没有的元件，学会建立新元件库。了解制作元件封装。

5.熟练自动布线，覆铜等各种操作及了解所绘电路图原理。6.老师考核

三、绘制原理图（1）创建项目

开始→启动DXP 2004→创建项目文件→创建原理图（2）装入所需要元件库 观察电路图布局，了解电路图中所用的元件。从原件库查找所要的元件。

具体操作：点击元件库，单击search，再出现的对话框上部输入所找的元件代号，在下面设置路径。然后点击查找，直到找出自己需要的元件。或者直接在库中查找。

注意：一般元件都在miscellaneous Device.ddb库中，有些元件库中没有，需要使用查找功能。若找出的元件不在已有的库中，可双击该元件，将该元件所在库添加到元件库中，以便以后印制电路板的需要。（3）放置元件

将所要的元件，按照电路图的布局，放在原理图上的大致位置。编辑元件属性，使其有合适的封装

注意：各元件必须有其正确的封装，才能保证其在PCB图中进行相应的输出。（4）电路图布线

利用DXP 2004所提供的各种工具，命令进行画图工作。将事先放好的元器件用具有电气意义的导线，网络标号等连接起来，使各元件间具有用户设计的电气连接关系。

注意：绘制导线时，需要用具有电气意义的导线，不能利用绘图工具栏的画线功能画线，否则在印制电路板时，导线不能生成。

四、创建新的元件库

若库中没有所需要的元件，需要制作元件，步骤为：新建元件库 →绘制元件外形→重命名并保存→放置引脚→设置封装形式→结束具体操作如下：（1）绘制元件体：

利用各种绘图工具，在工作区绘制元件主体图（2）放置元件管脚

在元件体上合适的地方放置管脚，可编辑管脚标号可见性及图形

（3）调整元件大小及管脚位置（4）绘制完毕，进行封装

在模型对话框内单击追加，选择Footprint，按OK。再出现的对话框内，选择封装库，在库内选择合适的封装形式。若没有合适的，可导入其他封装库，或创建新的元件封装。单击“„”再出现的对话框选安装，然后选需要的库，点击打开，进行导入。

五、创建新的元件封装

（1）新建一个PCB库文件切换到元件封装库编辑器，生成相应的库文件。

（2）设置元件的参数及尺寸，将工作层切换到顶层印丝层，绘制元件外形轮廓。

（3）创建后，重新命名新的封装。新封装可导入所需要的元件中。

六、对电路图进行编译

当一切做好后，对文件进行编译。在项目下，分别选择第一个和第二个标题，然后再Message中查看是否有错误，和必要的Warning。确定无误后，进行下一步。制作印制电路板。

七、导入原理图设计

在设计下选择第二个选项，在弹出的对话框内选择使变化生效，检查成效的项目中是否有打红叉的（有误的一项），排除错误，然后单击使变化生效。

八、元件布局与调整

布局分为自动布局和手动布局。自动布局：在莫各层，先利用绘图工具画一个封闭的区域，然后在工具下，选择放置元件，点击自动布局，等待布局完毕。手动布局：将生成的图内的元件拖入编辑区内，放置在合适的位置即可。将原件集中摆放后重新定义PCB板形状。

九、自动布线

选择自动布线下的第一个选项，然后点击，在出现的对话框内可以对各种线进行设置。

十、覆铜及电路板尺寸设计

十一、显示三维PCB板示意图及元件清单

十二、软件简介及一般步骤

软件简介及一般步骤

Protel DXP 2004简介

Protel DXP在前一版本Protel99 SE的基础上增加了许多新的功能。新的可定制设计环境功能包括双显示器支持，可固定、浮动以及弹出面板，强大的过滤和对象定位功能及增强的用户界面等。新的项目管理和设计合成功能包括项目级双向同步、强大的项目级设计验证 和调试、强大的错误检查功能、文件对比功能等。新的设计输入功能包括电路图和FPGA应用程序的设计输入，为Xilinx和Altera设备族提供完全的巨集和基元库，直接从电路图产生EDIF文件、电路图信号、PCB轨迹、Spice模型和信号集成模型等元器件集成库。新的工程分析与验证功能包括同时可显示4个所测得图像的集成波形观察仪，在板卡最终设计和布线完成之前可从源电路图上运行初步阻抗和反应模拟等。新的输出设置和发生功能包括输出文件的项目级定义、制造文件(Fabrication files)，包括Gerber、Nc Dril1、0DB++和输入输出到ODB++或Gerber等。

Protel DXP是将所有设计工具集成于一身的板级设计系统，电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。Protel DXP运行在优化的设计浏览器平台上，并且具备当今所有先进的设计特点，能够处理各种复杂的PCB设计过程。通过设计输入仿真、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的融合，Protel DXP提供了全面的设计解决方案。Protel DXP的强大功能大大提高了电路板设计、制作的效率，它的“方便、易学、实用、快速”的特点，以及其友好的Windows风格界面，使其成为广大电子线路设计者首选的计算机辅助电路板设计软件。

电子ＣＡＤ就是利用计算机快速，精确的运算和大容量存储，同时与人的创造力，判断力相结合，以便高效，可靠的完成大规模复杂电路系统的设计工作，借助计算机软件来辅助设计电子电路，是一个 将所有的设计工具集成于一身的电子电路板级设计系统。

ＰＣＢ：印制电路板，又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者，印刷线路板，简称印制板，英文简称PCB，以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔（如元件孔、紧固孔、金属化孔等），用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。习惯称“印制线路板”为“印制电路”是不确切的，因为在印制板上并没有“印制元件”而仅有布线。它是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体。Protel DXP 2004的一般步骤 1.建立PCB项目。

2.建立原理图，连接元器件，编译原理图。3.建立PCB文件，导入原理图到PCB文件中。4.切板，复制粘贴。5.放置元器件，布线。6.打孔，覆铜。

电路原理图绘制及印制PCB板

Max16834原理图：

PCB布线图：

3D效果图：

Max7044典型应用电路原理图：

自制原件：

PCB布线图：

3D效果图：

爱立信手机充电器原理图：

PCB布线图：

3D效果图：

问题及解决办法

1、原理图常见错误

（1）管脚的连线出现重叠，会导致信号无法正确输入（2）元件跑到图纸界外：没有在元件库图纸中心创建元件

2、PCB中常见错误

（1）原理图中元件使用了PCB库中没有的封装

（2）原理图中元件使用了PCB库中名称不一致的封装以上错误可能会导致三维图中出现大面积阴影，此时需要更换封装。（3）PCB项目建得不正确导致无法生成PCB板

参考文献

赵莹 电子系统实习教程 中国电力出版社 王延才 Protel DXP应用教程 机械工业出版社 童诗白 模拟电子技术基础 高等教育出版社 张义和 Protel DXP电路设计大全 中国铁道出版社 网络资源

实习心得

为期一周的电子CAD实习结束了。实习的目的就是锻炼我们的实际动手能力。这次实训是为了让我们更了解的使用Protel DXP 2004这个软件。

Protel DXP 2004已不是单纯的PCB（印制电路板）设计工具，而是由多个模块组成的系统工具，分别是SCH（原理图）设计、SCH（原理图）仿真、PCB（印制电路板）设计、Auto Router（自动布线 器）和FPGA设计等，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。该软件将项目管理方式、原理图和PCB图的双向同步技术、多通道设计、拓朴自动布线以及电路仿真等技术结合在一起，为电路设计提供了强大的支持。

在此次实习之前我从来没有接触过这类的软件，第一天刚开始实习的时候，完全是一窍不通，但通过这几天的学习，我已经可以基本画出所需要的电路原理图和PCB图。

这是一个很有成就感的过程。从第一天，认识软件，了解如何创建项目，如何放置元件，画线路，创建元件库，画自定义的元件到制作PCB板，自动布局，手动布局，自动布线再到最后的显示三维模型。说实话，当我第一次看到自己画的图成功的变成3D图形的时候，那种成就感和欣喜是无法表达的。所以我渐渐的喜欢上了这个软件，喜欢一张一张的找图去画，和同学研究各个功能，提高了自己画图的速度和质量。

电子CAD教学 篇6

电子CAD技术教学模式项目驱动竞赛评价讨论考核办法

随着计算机技术的快速发展，计算机辅助设计（CAD）技术被迅速而广泛的应用于电子工业领域，由于该技术能将电子电路设计全过程工作都放在计算机上高效便捷的完成，因此，该技术在电子电路设计中发挥着举足轻重的作用，本课程主要讲授的就是目前在国内使用非常广泛，普及率极高的电子CAD软件Protel在电子电路设计中的应用。Protel软件是一个完整的全方位电路设计系统，能够辅助设计者方便、快捷、高质量的完成电子设计全程的大量工作，所以，该软件就成为每一名电子、电气类专业学生都应当掌握的电子设计工具，《电子CAD技术》课程因此成为高职电子、电气类专业必修的一门专业基础课，搞好本课程的教学尤为重要。

一、《电子CAD技术》课程特点

《电子CAD技术》课程因其所讲授的是电子CAD工具Protel软件在电子设计工作全过程中的使用，因此，本课程应用性强，主要以计算机为学习平台，注重上机操作，理论内容少，实践训练多，要求学生必须要有一定的计算机操作基础、电学理论基础及电子工艺基础，强调联系实际及实际工作运用。

二、当前《电子CAD技术》课程教学状况

当前，本课程教学基本沿用传统的教学模式，即按照教材的编排顺序，根据教材编写内容，先课堂讲授，操作演示，后上机练习，巩固提高。本人通过多年教学实践，认为使用这种教学模式进行教学，教学效果很不理想，首先，教学太注重教材内容，按部就班，教法单一，这就不能充分激发学生的学习积极性，导致学生自始至终都感觉本课程枯燥乏味，对本课程不感兴趣；其次，教学和上机练习偏重于软件的操作学习，忽视了其在实际电子设计工作过程中的应用，导致学生直到本课程结束都不能充分认识到本课程的重要性、实用性，学生感到学习本课程没什么用处，因此学完之后很快就忘，更不要说在将来的工作中熟练运用了。所以说，传统教学模式已不适合《电子CAD技术》课程的教学了。

三、《电子CAD技术》课程教学新模式的探索

基于上述对《电子CAD技术》课程特点的分析，及对当前该课程教学所普遍采用的传统教学模式的分析，结合多年在本课程教学工作中的体会，本人认为，要提高教学效果、更好地达到教学目标，应做到首先要学生明确学习本课程的必要性，其次激发学生的学习兴趣，使他们喜欢上这门课，最后让学生真正学会如何运用本课程所学去做实际工作，以达到在将来的工作岗位上能够学以致用，要做到这些，必须打破传统教学模式，对其进行革新，走出一条新路。

1.构建能完成电子设计全过程的实训场所

《电子CAD技术》课程所教授的是辅助设计者完成电子设计工作全过程工作的CAD工具软件Protel的操作运用，也就是说Protel软件的操作运用贯穿于电子设计工作全程，为了真正做到联系实际，符合培养高技能应用型人才的高职教育培养目标，让学生在学习本课程时就处在与将来工作岗位环境相似的实训场所中是关键所在，所以，构建能完成电子设计全过程的实训场所尤为必要。该实训场所至少应该包括计算机网络构建完备的微机房，电路理论设计、PCB制作和电子产品组装实训室，以模拟电子企业中真实的电子设计场景，让学生有身临其境之感，学生在这样的实训场所中练习，不会与实际脱节，有利于更好的掌握本课程内容，做到学以致用。

2.通过多种方式使学生明确学习本课程的必要性、实用性

爱迪生曾经说过：“兴趣可以创造出人间奇迹”，有了兴趣学生才能积极主动的去学习。当前，电子、电气类专业高职学生普遍存在学习兴趣不高，学习动力不足，进取心不强，学习情绪化等缺点，如何激发学生的学习兴趣，让学生喜欢上这门课，主动学习这门课，就成为本门课程的第一个大问题，而要解决好这个大问题，我认为让学生明白本门课学什么，所学用来做什么，怎么做，有多么实用、好用最为关键，因此，本课程一开始，就应当通过多种方式去解决这个关键：（1）选择一个学生熟悉的电子产品实物为例，讲解该产品是怎样从无到有一步步设计出来的，从而引出电子设计全过程，牵出本门课要学习的电子CAD软件Protel；（2）通过在实训室组织设计一个简单的电子产品小制作，学生用手工方式设计，教师采用CAD技术设计，将两种设计方式进行比较，让学生真切感受到本课程学习的必要性，实用性；（3）通过多媒体播放CAD技术相关最新资料、视频，让学生了解CAD技术的现状，使学生充分认识到CAD技术是多么的有用，从而进一步激发学生的学习动力；（4）有条件的话，可以组织学生去电子企业参观，通过到电子企业实地考察学习，学生才会对本课程真正感兴趣，更加清楚这门课的意义何在，以后才能更好地将所学的知识技能转化到生产实践当中。

3.以实际的电子电路设计全过程工作步骤为主线，采用项目驱动，模拟真实的电子设计过程进行本课程的学习

制定学生感兴趣的实用性电子电路设计项目，按照实际的电子电路设计全过程工作步骤，将项目划分成一个个任务，每个任务都包含了一个设计步骤工作所需求的知识点、操作方法和技巧，学生一个任务一个任务的做，教师按照每个任务的需要讲授所需知识技能，学生在完成一个个任务中完成课程的学习，最终循序渐进地完成整个项目，从而学好课程全部内容。学生在“做”中得到清晰的思路和方法，在“练”中得到锻炼和总结，“学，做，练”完美结合，同时还使学生真切感受实际的电子设计工作是如何做的，增强学生的学习动力，使学生更加愿意学好这门课。

4.在训练中引入竞赛评价办法和讨论机制，激发学生的学习积极性

在本课程各阶段的学习训练中，引入竞赛评价办法和讨论机制，所谓竞赛评价办法，就是在各阶段的学习训练中，组织学生进行设计竞赛，看谁能够更好更熟练的运用Protel进行电路设计，竞赛结束，按照设计结果的质量和设计速度综合评定，排定名次，每次竞赛结果都计入平时成绩，另外，每次竞赛后都组织讨论，让学生充分的交流，互相取经，解决问题，教师参与其中，善加引導。通过这种办法的引入，用竞争充分激发起学生的学习积极性，增强学生的学习主动性，发挥学生的主体作用，通过讨论，增强学生的沟通能力，解决问题的能力。在最后的综合训练阶段，引入需要多名学生合作完成的设计项目进行以设计小组为单位的设计竞赛，以增强学生的团队协作能力。总之，通过竞争、讨论的方式，能够使学生主动去学习，不只学习技能，还增强顺应社会需求的良好素质。

5.改革考核办法

将上机考试作为考核方式，将平时竞赛成绩作为平时成绩，与期末的上机考试成绩按比例相加作为总成绩，这样能充分客观的反映学生对本门课的掌握程度和学习成果，符合本课程的特点，与前述的教学方法相辅相成。

四、结束语

本文针对《电子CAD技术》课程教学模式，做了一些新的探索和思考，旨在进一步提高教学效果、更好的达成教学目标，顺应社会对高技能应用型人才的需求。本文阐述的教学新模式，已在教学中进行了试用，得到了较好的教学效果，今后，该模式还有待在教学中进一步检验，不断改进、提高，以成为更适合本门课程教学工作的教学模式，为本门课程的教学打开一个新的更好的局面。

参考文献：

[1]柳春锋.Protel99SE实用教程[M].北京：高等教育出版社，2007.

电子CAD教学 篇7

1电子线路CAD课程的特点及教学现状

大部分高校的电子线路CAD课程都是在学科基础课学完之后开设的, 但是在学习CAD时, 很多学生也只是把学习重点放在了对Protel软件的应用方面, 并不能够把前续专业知识联系起来, 做到多学科内容的融会贯通。电气信息类专业的电子线路CAD课程在画电路原理图时会涉及模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理等多门课程理论知识。如果电路基础知识没有很好掌握, 学生只是会照着正确的原理图绘制, 是远远不够的, 我们要培养的是学生能够独立设计电路图并正确绘制图纸, 而且能成功印制电路板实物的能力。学生对于电子线路CAD课程的重视程度不够, 虽然课堂上同学们很喜爱上机课, 感觉学习软件操作比学习枯燥的理论和公式有意思的多, 但实际上由于课时有限, 学生仅仅靠上课的时间只能掌握软件的操作方法并不能达到熟练操作的程度。要想让学生课余时间能够主动学习, 多上机操作, 提高他们的主动学习兴趣是必不可少的。

2Protel软件概述

Protel软件是电子领域中应用最为广泛的一种设计工具, 利用该软件进行电子设计可以提高产品的可靠性, 缩短了设计周期, 降低了设计成本, 该软件的发展也十分迅速, 并与科技要求紧密相连。[1]Protel功能十分强大, 集原理图设计、可编程逻辑器件的建立、电路混合信号仿真、印制电路板 ( PCB) 设计与布线、信号完整性检查以及设计规则分析等功能于一身, 在电子电路设计领域占有极其重要的地位。其中最主要的两大功能分别是原理图设计功能和印制电路板功能。原理图设计功能包括电路图编辑器 ( 简称SCH编辑器) 、电路图零件库编辑器 ( 简称Schlib编辑器) 和各种文本编辑器, 该部分主要功能是: 绘制、修改和编辑电路原理图; 更新和修改电路图零件库; 查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。印刷电路板功能包括印刷电路板编辑器 ( 简称PCB编辑器) 、零件封装编辑器 ( 简称PCBLib编辑器) 和电路板组件管理器, 该部分主要功能是: 绘制、修改和编辑电路板; 更新和修改零件封装; 管理电路板组件。

3电子线路CAD课程教学改革的具体措施

针对电子线路CAD教学中存在的问题, 我校进行教学改革, 并在多年具体教学过程中予以实施, 取得了比较好的教改效果。

3.1充分调动学生的学习积极性和主动性

只有让学生从被动学习变为主动学习, 才能最大程度地提高学习质量。所以教师要努力激发学生对电子线路CAD课程的学习兴趣, 适时地拿出已经设计好的电路图纸和小电路板实物, 演示出电路实际效果, 激发学生产生浓厚的学习兴趣。

3.2注重加强与前续理论课程的联系

本门课程除了要教会学生必要的电气原理图绘图方法和技巧, 印制电路板的绘图方法和技巧, 还有要培养学生的电路图设计能力, 这就要求教师授课过程中适当涉及前续理论课程知识。比如在绘制单片机及其外围电路原理图任务中, 教师可以适当讲解各部分电路图的工作原理, 各部分器件选型标准, 电路图的设计过程等。在电路仿真任务中, 教师可以讲解要仿真电路的工作原理, 需要仿真的条件, 理论上改变仿真参数和仿真环境时被观察参量变化趋势, 最后运行仿真程序, 观察结果与理论是否一致。这些都需要涉及前续理论课程的知识, 当然这对任课教师的要求也相对要高些。正因为如此, 讲授电子线路CAD课程的教师一般都是专业教师而非计算机系教师。

3.3采用启发式教学和项目任务教学法

根据电子线路CAD课程特点, 上机学时会比较多。教师讲授理论时主要讲解使用Protel软件绘图方法和技巧, 学生似乎都听得懂, 但是真正上机操作时便会遇到实际问题, 所以教师要耐心细致地帮助学生解决问题, 并且鼓励学生自己找到解决办法。另外, 可以在授课的每一个阶段提出一个小的设计项目, 让学生课后完成。项目教学, 也称为基于项目活动的研究性学习, 其突出特点在于学习过程的实践与研究活动相融合。[2]通过使学生在项目的设计生产过程中, 形成经验和策略, 从而引导学生“做中学、学中做”。[3]项目任务教学法并非普通意义的上机课任务。举例说, 学习完电气原理图设计方法之后可以布置设计单片机最小系统的电路图, 实现温度测量功能;学习完电气原理图仿真之后可以布置设计并仿真单片机掉电复位电路;设计并仿真共发射级放大电路中参数变化对电路的影响;学习完印制电路板设计方法之后布置设计并焊接完成一个小型的电路板实物等。

3.4采取灵活的考核方式

一般课程期末采取笔试的考核方式, 但是对于电子线路CAD课程并不是十分适合, 因为这门课程主要是培养学生对于所学软件的应用和设计电路的能力, 期末如果能够采用让学生自己设计绘制电路图项目或者制作出印制板实物的方式更能考核学生的能力。

4结论

教师授课要以电路板设计的基本流程为主线, 由浅入深、循序渐进地介绍从电路原理图设计到印制电路板设计的整个流程。注意调动学生学习兴趣和能力培养, 强化项目任务教学法, 切实做到素质化教学。

参考文献

[1]黄松, 蔡苗, 黄力元.电子线路CAD-Protel软件的应用与教改[J].成功 (教育) , 2007 (9) .

[2]陈冠玲, 张卫纲, 王素绢.项目教学法在“电气CAD”课程教改中的应用[J].电气电子教学学报, 2012 (3) .

电子CAD教学 篇8

1 明确教学目标及教学重点

高职教育培养的是技术应用型人才到高技能人才的转换, 在教学活动中, 要以实用性、就业为导向, 不断提高学生的动手能力、技术水平及学生的职业素质。因而, 教学目标可以使学生通过学习《电子CAD》课程的学习, 能够识图、绘图 (绘原理图和绘PCB) , 以便将来从事电子绘图员、PCB设计等工作岗位。Protel2004具有电原理图设计、PCB设计、电路功能仿真、信号完整性分析等功能, 针对高职相关专业的教学目标, 加上高职学生理论知识不扎实等因素, 将教学重点放在电原理图设计及PCB设计两方面。

2 采用任务教学法, 让学生学得充实

在教学实践中, 我尝试了任务教学法, 取得了较好的教学效果。任务教学法让学生明确在实践过程中所需要完成的工作及所需要掌握的技能, 实践任务由简到繁, 层层深入, 每个任务完成后可激发学生的成就感。在Protel2004课程教学中, 每次备课我都精心设计任务, 把教学目标所要求的知识点、操作方法和技巧, 融入到每个任务中, 而且还充分考虑学生的实际情况, 既让学生上课觉得有事可做, 还能够根据自己的情况锻炼自己的水平, 使操作达到快而准, 学得更充实, 从而很有效的控制好课堂秩序, 调动学生的积极性、主动性, 使越来越多的学生参与到学习中, 学好Protel2004课程。

3 打破传统授课方式, 合理利用多媒体教学

多媒体教学不是把课本内容搬到多媒体上, 而是根据需要穿插图片、视频以及教师演示, 才能更合理的利用这一教学手段。《电子CAD》教学在进行知识讲授时更注重实际操作中的基本知识和操作经验, 利用一些新颖、直观、有意义的图片和视频来进行讲解, 这样有助于学生学习过程中接受的准确性和直观性, 而且随着图片的变换和教师对图片的说明、讲解, 学生能提高学习的注意力和学习兴趣。例如:将一些电子设计成品、半成品、次品展示给学生, 让学生通过这些图片发现自己在实际操作中的错误, 并能及时加以改进。

4 强调学生自主学习与协作学习

学生通过教师的引导, 掌握自主学习的基本方法, 感知自主学习的实质和乐趣, 这个部分主要体现在课堂教学上。通过自主学习与协作学习完成项目是项目教学法的重点, 问题提出并设计好了执行的过程后, 学生就需要通过各种途径、各种方法、各种手段去完成项目任务。学生必须主动地参与到整个学习过程中, 通过自主学习与协作学习来迁移旧知识, 构建新知识, 从而完成一个个的任务。以电压检测控制电路印制板制作项目为例, 针对原理图元件的导入、编辑与元器件的新建, 涉及多种对象的认识、理解与操作;对于报表的生成与修改, 涉及控件与报表的知识;pcb图设计中涉及到对电路板物理特性的规划, 元件布局涉及到电子元器件之间的相互干扰, 元件封装涉及到对电子元件外围尺寸到考虑等等的知识内容。除了这些操作性知识外, 还有其它的很多操作和要考虑的问题, 需要学生去处理、解决。对于这些问题的分析与解决, 学生可以先查阅有关的教材、资料, 在上机实践中, 逐步地理解、模仿、改造, 进行自主学习;然后鼓励大家共享资料, 相互讨论、交流, 进行协作学习;遇到困难时, 还可以有教师的指导与帮助, 比如老师可以提供一些类似问题的解决方案等, 以利于项目的完成

5 打破传统实践模式, 分层次教学

高职的学生情况比较特殊, 基础相差很大。如果采用平常的实践教学模式, 就会导致学生差距拉大, 这就需要采用分层次实践教学方法。我认为分层次实践教学包含两个方面的含义:一方面, 学生的分层次;另一方面, 实验内容的分层次。针对不同层次的学生, 分别进行基础性任务、综合性任务和设计性任务这种“分层次实践教学”的改革实践模式, 学生只有完成基础性任务以后, 才能进行综合性任务和设计性任务。这样就能照顾大多数学生, 让每个学生都有事情做, 优秀的学生能力得到更大提升, 基础差的学生也学有所得。

6 学生考核方式改革

本课程采用多种考核方式:平时表现及各个项目的考核+期末综合考核。平时表现及各个项目的考核是对学生的基本知识、基本技能的掌握情况、综合应用能力及综合素质的考核, 期末综合考核是对课程知识与学生应用能力的综合考查, 教师下发一项新任务, 让学生独立完成原理图的绘制及PCB的制作。

对《电子CAD》课程教学改革的主要目的是激发和培养学生学习的兴趣, 作为高职教师应根据学生的基础情况合理的安排项目, 培养学生的实践能力和动手能力。以上就是笔者在《Protel 99se》课程的教学改革中一点不成熟的认识和心得, 但上述的具体做法应用到课程教学环节中取得了一定成效。当然也还存在一些问题和困难。比方说, 学生对学习本课程的用处存在疑问, 根本原因是学生走出校门的机会少, 没有接触过设计、生产电路板的企业岗位, 为了让学生对Protel2004软件有一个更好的感性认识, 学校可以组纪织学生参观一些电子厂, 既让学生增长了见识, 又增加了学习兴趣。总之, 对于Protel2004这门课程教学改革之路还很长, 怎样才能让学生更好的掌握本门课的知识, 并且能学以至用才是我们要解决的根本问题。

参考文献

[1]张凤涛;《;电子设计CAD》教学方法探讨[J];青年文学家;2012年10期

[2]陈少航简远鸣莫禾胜.基于工作过程的PROTEL教学改革及研究[J].考试周刊, 2010, (31)

电子CAD教学 篇9

《电子线路CAD》是一门综合性、实践性很强的实用技术学科。涉及电路基础、电子技术、单片机、电子工艺、PCB制版工艺等多方面的电子基础知识和生产实践知识。传统的教学方式以理论为主而实践辅之, 教师很难顾及学生对该课程的理解和掌握程度, 而学生也会对该课程失去应有的兴趣和重视程度, 因此对该课程进行教学改革势在必行。

目前, 各大高职院校正积极开展对《电子线路CAD》这门课程教学改革。部分院校在教学改革方面基于理论适度、够用的原则, 精简课程体系, 大量增加实训的时间和科目在一定程度上保证了学生的动手能力的培养, 但是实训科目往往侧重软件应用技能训练, 容易使学生错误地认为本门课程只是学习计算机操作。因此仍然需要积极探索《电子线路CAD》课程的教学内容、教学方法和考核方式。

●课程的改革

1. 教学内容的改革

电子工艺和电子线路CAD类似是一门实践性较强的课程。在传统教学中, 电子工艺和电子线路CAD, 两部分内容一般是分开教学的。电子工艺主要讲授电子产品的基本装配工艺知识, 使学生了解电子产品的生产工艺流程, 电子工艺的一般知识, 认识元器件、焊接, 以及印制电路的设计与制造工艺, 并对国内外电子行业的先进制造技术有较全面的了解, 即讲电子工艺基础知识时, 淡化原理图和印制电路板的制作技术;电子线路CAD主要介绍电子线路辅助设计软件, 使学生掌握电路原理图的绘制、印刷电路板的设计与制作过程, 熟练进行常用电子电路印刷板的设计, 即讲电子CAD软件时以训练为主, 结合工艺知识讲解较少。实际上根据用人单位对电气、电子类人才知识技能的要求以及高职人才培养突出实践训练的特点, 电子工艺和电子CAD这两部分内容相互关联, 因此有必要将电子CAD与电子工艺进行课程整合, 有效地减少学时。从产品的工艺技术角度出发, 以电子设备的可靠性设计、电子整机的装配工艺和印制电路板设计内容为主线, 以培养“生产一线的应用型、技能型、操作型人才”为目标, 突出电子工艺及产品制作这一中心内容, 使学生掌握电子工艺工作基础知识、电子设备可靠性设计中的工艺知识、设备组装工作的工艺知识以及原理图和印制电路板制作知识。减少电子产品设计部分, 增加实际工作中的案例和实训项目, 简化理论部分的讲授。注重培养学生的综合应用技能和动手能力, 使其建立起对电子整机产品有一个完整的概念。

2. 教学方法的改革

使用“项目驱动教学”法是由电子CAD课程的教学特点决定的。电子CAD课程是一门实践性很强、极富创造性、具有明显的时代发展性特点的新兴课程, 在电子CAD课程中体现“项目驱动教学“法, 学生带着“解决实际任务”的目标去学习, 让学生在“做”中学, 引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列“项目”, 从而得到清晰的思路、方法和知识的脉络。在教学过程中, 由“兴趣”引导着学生在完成任务的过程中自主地去探求知识、获取知识、运用知识, 逐步形成一个感知心智活动的良性循环, 从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力, 有利于学生对所学知识的系统掌握和提高学生的综合应用能力, 实现融“教、学、做”为一体, 取得了良好的教学效果。

在“项目驱动教学”法中, 项目的设计是成功运用该方法的关键, 它将决定课堂教学是流于形式, 还是真实有效的;决定学生的学习是主动的还被动的。在设计项目时除了要把学生应掌握的知识、技能和能力的提高融入其中外还要坚持项目来源的真实性、趣味性、综合性等原则, 这就需要教师认真研究教学目标、教学内容、教学重点与难点、课程自身特点, 考虑学生的心理特征和兴趣所在和该课程的实际应用, 然后制定相应的任务。《电子线路CAD》课程的主要目的是让学生了解Protel 99SE软件构成及功能, 熟悉系统参数设置方法, 熟练掌握电路原理图绘制、PCB设计方法和步骤。整个课程的教学通过三个由浅入深的PCB任务来展开, 具体的做法是:先由一个简单电路, 如积分和振荡电路的PCB任务, 使学生从熟悉电路原理图绘制到PCB设计的基本操作方法及流程。在此基础上, 通过一个中等难度的PCB设计与制作任务, 如直流稳压电路, 该电路的部分元器件符号及器件封装, 需要学生自己编辑创建, 进一步熟练掌握相关操作, 加深对系统参数设置的认识和理解, 以实验室里的刻板机等仪器为依托, 模拟企业生产线路板的过程, 对学生进行情境教育, 提高学生实际操作能力和分析能力。最后通过一个较难的PCB设计任务, 如单片机存储器扩展电路, 该电路需设计相对复杂的层次原理图, 使学生能综合应用前期所学的基本技能。

3. 考核方法的改革

传统的考核方法即一次性期末考试的方法并不太适合这门课程的特点。为了更加公正、客观、全面真实的反映学生在整个学期的学习情况和结果及调动学生学习的积极性, 应对该课程的考核方法进行改革, 积极采用除闭卷考试以外的多种形式的考核方法, 具体如下。

(1) 注重过程考核

在项目式教学过程中加强过程考核, 每个项目均设置考核环节突出项目制作过程的评价, 使学生在课堂就有独立进行生产性实训的机会, 自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题。强调项目成果评价, 项目成果的评价由教师与学生共同完成, 注重项目成果的实用性, 并及时将评价反馈给学生。

(2) 突出能力考核

把课程的总体能力目标分解成若干个专项能力目标, 制定出具体的能力目标考核体系。在相应的教学过程中, 根据每个专项能力目标的要求, 考核每个学生的能力达标水平。

(3) 考试成绩评定

这门课的考核成绩分两大部分。

(1) 过程考核

(2) 综合考核

●结束语

电子线路CAD课程是一门理论与实践结合性很强极富创造性的课程, 通过几年来的教学积学累我认为要使学生更好地掌握这门课程首先应该对教学内容进行整合, 避免单纯按照软件应用角度来讲解教学内容而忽略它的电子专业性;再则要采用适当的教学方法如项目驱动法, 实现融“教、学、做”为一体, 取得了良好的教学效果;此外, 改革后的考核方法在项目式教学过程中加强过程考核, 突出能力考核, 充分调动学生的学习积极性与主动性, 使学生较好掌握教学内容, 达到预期目标。

摘要：《电子线路CAD》是一门综合性、实践性很强的实用技术学科, 不适宜用传统的教学方式来进行教学。本文从教学内容、教学方法和考核方法三个方面进行了分析, 提出了对《电子线路CAD》课程教学改革的一点看法。

关键词：电子线路CAD,教学方式,教学改革

参考文献

[1]刘湘君.电子线路CAD课程的教学探讨.中国成人教育, 2005 (6)

[2]费建.任务驱动法在CAD教学中的实践.职业教育研究, 2006 (5)

[3]熊建云.Protel99SE EDA技术及应用.北京:机械工业出版社, 2007

电子CAD教学 篇10

目前,大量的教育工作者对《电子线路CAD》的教学内容、教学方式和考核形式进行了改革:根据美国著名儿童教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大儿童教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创立的一种以学生为本的“项目式教学法”,国内进行了“《电子线路CAD》项目式教学法”探索和改革[1,2]。从调动学生学习积极性的角度,进行关于“任务驱动法在《电子线路CAD》教学中的应用”的改革[3],针对Protel软件的使用,进行了“电子线路CAD—PROTEL课堂教学方法探析”[4]。同时,从学内容设计、教学方法的选用等方面进行分析,以培养学生标准意识、规范意识及质量意识为目的,进行了“电子线路CAD课程的教学探讨”[5,6,7]。这些改革对促进学生掌握CAD工具(如Protel、Multisim、Orcad等)的基本操作和使用起到很大的帮助,但由于《电子线路CAD》是一门综合性、实践性和创造性都很强的课程。它即不同于的计算机语言类课程(如C语言),只需要熟悉某个计算机语言的语法和基本操应用,又不同于电路基础知识类课程(如模拟电子线路),只需要掌握某个领域内知识。它需要用户以电子线路的相关理论知识为支撑,去操作对应的工具软件,完成一个电子系统的原理图绘制、PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计和结果仿真。除了有工具软件本身操作需要学习的内容外,更重要的还需要有相关PCB电路设计的知识做支撑,比如信号完整性分析、电磁兼容、阻抗匹配、时延匹配等。同样的原理图,工作低频段和工作在高频段的PCB图设计是有所不同的。现有改革方法侧重于工具软件的教学,忽略了教会学生与PCB设计有关的知识,导致学生在学习以后虽然会设计出原理图,但不能设计出能到达实际工作要求的PCB图。本文从实际需要的角度出发,根据大学生课余时间灵活性强的特点,以课内和课外结合、兴趣和专业结合、理论与实践结合为原则,充分发挥学生的积极主动性,从教学内容、教学方式和考核方式上全面考虑,对《电子线路CAD》教学提出了一种新的改革方法,并以全国大学生电子设计竞赛为实践验证平台,证明了该方法的有效性和可行性。

1 以满足实际需要为原则,结合人才培养目标和培养计划,完善教学内容

开设《电子线路CAD》课程的目的是培养学生硬件电路设计和制作的能力,硬件设计能力包括设计原理图的能力和设计PCB电路的能力。具备设计原理图的能力需要熟悉电子线路CAD工具的操作并掌握模拟电路、数字电路、单片机、高频电路等电路理论知识;具备设计PCB电路的能力需要熟悉电子线路CAD工具的操作并掌握高速电路板设计、信号完整性分析、电磁兼容和PCB制作工艺等工程知识。这是因为电路可分为低速电路和高速电路。低频信号和部分中频信号(一般在30MHz以下)是用“路”的理论进行分析和设计的,即信号间的传递需要通路是导线。高频信号和部分中频信号,需要用“场”的理论进行设计,即信号可以无线传输,必须考虑连线间的串扰和信号传输过程中的反射等因素,如收音机和手机电路等。电路原理图的作用是表述其工作部件的连接关系和工作原理的示意图,并不涉及与实际工作有关的硬件制作问题,因此,在用CAD工具设计原理图的时候,无论高频系统还是低频电路,都可以不加区别地选用标准器件符号进行绘制。但PCB电路是实际电子元件的连接载体,设计过程中必须考虑信号频率、阻抗匹配、时延匹配等参数的影响才能满足实际工作的需要。因此,在应用CAD工具进行PCB设计的过程中,除了熟悉工具软件的操作外,还需要应用高速电路板设计、信号完整性分析、电磁兼容、PCB设计工艺等知识为理论指导进行正确的设计。

《电子线路CAD》课程通常在本科或高职、高专阶段开设,在学时有限的情况下,要保证基础课程的完整性,只能开设完与原理图设计有关的课程,而不能全面开设与PCB设计相关的课程。部分课程(如电磁兼容、信号完整性分析等)往往在研究生阶段纳入培养计划,但很多本专科学生毕业后需要从事PCB设计方面的工作。因此,需要对教学内容进行改革,让学生学习后能满足实际工作的需求。具体改革内容如下:

1.1 让学生了解现有电子线路CAD工具的发展情况

目前电子线路CAD工具软件繁多,在硬件设计方面,有简单易学但功能相对较小的Protel、Orcad、Pispice等,有功能强大,学习相对较难的ADS、Power PCB、CADENCE等,不同的电子公司根据开发产品的实际需求情况,要求员工使用对应的软件。学生应该熟悉其中一到两种,并了解其它软件功能和特点,否则在应聘过程中可能会不满足企业需要而失败。因此在教学过程中应给学生介绍工具软件的发展情况,并通过参考资料的方式提供相关教程的电子文档或学习网站网址,传授学生学习方法。

1.2 补充高速PCB设计的相关知识

随着大规模集成电路技术的发展,电路系统体积越来越小,工作频率越来越高,给硬件设计人员带来了新的挑战。因此需要给学生补充高速电路板PCB设计的相关知识,如高速电路板设计、电磁兼容理论和信号完整性分析等。

1.3 增加多层PCB设计的知识

目前,大多本科教学主要让学生进行单面板和双层板的设计。由于集成电路引脚越来越密集,封装体积越来越小,大部分电子系统都要求用多层电路板进行设计,所以在教学中让学生掌握多层电路板设计的知识非常重要。在高速数字电路设计中,电源与地层应尽量靠在一起为了减少层间信号的电磁干扰,相邻布线层的信号线走向应取垂直方向。信号布线层数由网络密度,平均管脚密度等基本参数。可以参考如表1所示的经验数据。

1.4 增加元件布局的理论

元件的布局好坏直接影响工作性能,好的布局除了保证电路性能稳定外,还能降低步线难度。电子线路CAD教程中一般只介绍如何操作CAD工具进行布局,如器件旋转、移动等,但缺少介绍布局的理论依据,从而让学生学习后不知道什么样的布局才满足最佳性能要求。为了让学生在布局过程中能有的放矢,应该给学生补充以下知识:

A.遵照“先难后易先大后小,”的布置原则,即核心元器件、重要的单元电路应当优先布局.

B.布局应尽量满足高电压与低电压、大电流与小电流信号完全分开,高频信号与低频信号分开,模拟信号与数字信号分开总的连线尽可能短,关键信号线最短。

C.根据原理框图,按主信号流向规律安排主要元器件。

D.相同结构电路部分,采用“对称式”结构布局;

1.5 让学生掌握PCB布线的规约

电子线路CAD教程一般以某个软件工具为重点,在布线方面注重教会学生如何把元件间的连线布通,忽略了保证线路能正常工作的理论介绍。表2给出了常见的布线规约及易犯的错误。其它还有3W法则、走线的谐振规则、走线长度最短规则等。在教学中及时根据学生在实际设计中存在的问题,给予指正。

1.6 增加培养学生思考能力的教学内容

在实践过程项目中有针对性地设置故障问题,让学生思考和解决,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,加强学生动手能力的强化。

2 根据教学内容和学生实际情况,改革教学方法

在规定的学时内,补充与PCB设计有关的教学内容,如果按照传统的教学方法全面讲解,是不可能完成的。甚至因为讲解东西太多,让学生难以接受而影响教学效果。所以,必须改革教学方法,才能达到理想的教学效果。改革的思路是:根据学生课余时间较多的特点,而且有一定自学能力的特点,充分利用开放的实验资源,利用互联网建立教师和学生之间互动的桥梁,发挥学生的积极主动性,让学生兴趣与专业结合,理论与实践结合,课内与课外结合,通过实践训练和理论指导提高其硬件设计能力。具体的措施是:

A.明确学习目的,让学生有具体的学习目标。介绍目前企业对电子线路CAD方面人才的需求情况,提高学生的兴趣,给学生树立明确的目标,让学生有的放矢地进行学习。

B.给学生提供课外学习资料,并教会学生如何利用学校的数据库资源和网络资源,收集相关学校资料,如利用超星图书资源,教会学生查阅和收集资料的能力。

C.给学生介绍学习方法,该自学的让学生在课余时间自学,该讲解的进行讲解,该通过上机和实验进行学习的就让学生通过开放实验进行学习。

D.建立网上预约制度,及时通过网络方式发布和更新教学资源,提高电子线路CAD方面教学改革的论文和前沿知识的读物,给学生提供良好的学习环境。

E.发挥学生的积极主动性,在以项目点评、小组讨论等方式,在教学过程中及时发现并纠正学生存在的问题。

3 改革考核方式

针对《电子线路CAD》课程理论性、实践性和综合性强的特点,如果只以一次考试决定学生学习成绩,即不能真实体验学生的能力,也利于调动学生的学习积极性。因此应该改革考核方式,从学习积极性、学习效果、动手能力进行全面考评。将考勤、理论设计、安装调试、仿真、思考问题等纳入考核范围,增加平时考核的力度和比重,每个项目有对应的项目考核,每个阶段有阶段考核,综合评定期末成绩。

4 改革效果

本文提出的改革方法在宜宾学院《电子线路CAD》教学中实施开展,学生在PCB方面的设计能力得到较大提高,设计的PCB板性能稳定。在2009年全国大学生电子设计竞赛中获得本科组全国一等奖和二等奖各一项,该优异成绩得获得,有多方面的因素决定的,但电子线路CAD的设计能力也有很重要的作用,比如竞赛题目中要求:在增益为60dB,带宽为直流到10MHz的情况下,静噪声输出小于300mv,学生在PCB设计过程中考虑电磁兼容问题,采取了缩短信号走线和减小线间串扰等布线策略,最后输出静噪声小于70mv,性能远远高于指标要求。实践证明了该改革方案的有效性和可行性。

5 结束语

《电子线路CAD》是一门综合性、应用性和实践性很强的课程,具有易学难通的特点,教学难度比较大,所以任何有效的改革方法都是有意义的。本文从满足目前复杂电子系统的实际需要出发,对其教学内容、教学方式和考核方式进行了改革,在教会学生掌握CAD工具操作的情况下,该方法能让学生学会应用高速电路板设计的理论知识去设计性能稳定的电路系统,并在全国大学生电子设计竞赛中验证了该方法是可行和有效的,能为其他进行相关教学改革的教师提供参考,促进更多教学改革成果的诞生。

摘要：除了有扎实的电路理论基础,还需要有丰富的PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计知识,才能熟练应用《电子线路CAD》技术完成各种硬件电路设计。针对当前学生PCB设计知识不足的现实,从教学内容、教学式和考核方式三方面进行全面的教学改革。以参加全国大学生电子设计竞赛对改革效果进行检验,证明了该方法的有效性和可行性。

关键词：PCB,电子线路CAD,改革,有效性,可行性

参考文献

[1]毕秀梅.《电子线路CAD》课程项目式教学法的探索[J].电脑知识与技术,2009,5(16):4235-4237.

[2]黄淑一.浅谈项目教学法在《电子线路CAD))教学中的应用[J].科技情报开发与经济,2009,19(34):179-181.

[3]吕殿基.任务驱动法在《电子线路CAD》教学中的应用[J].北京市经济管理干部学院学报,2008,23(2):66-68.

[4]王海熔.电子线路CAD—PROTEL课堂教学方法探析[J].电脑知识与技术,2010,6(14):3697-3698.

[5]徐作华,赵丽,谭丽娜.电子线路CAD课程的教学探讨[J].中国新技术新产品,2010(5).

[6]奚洋,汪涛.电子线路CAD课程教改初探[J].科教导刊,2009(11):56-61.

电子CAD教学 篇11

【关键词】电子设备；结构设计；CAD技术

1、电子设备结构设计概述

1.1电子设备结构设计的特点

研制电子设备的时候必须首先对其结构进行设计，这对保证该电子设备的优良性能发挥着重要的作用，是不同忽视的关键步骤。在研制的过程中不仅要对方案和线路进行提前设计，还必须要保证结构设计的合理性，才能够研制出新型的电子设备。对于一种电子设备来说，只有电路、元器件以及结构设计都完全达到技术先进并能够确保高质量、高水平之时，才可以称之为优良的电子设备。随着科技的发展，新型的电子设备越来越系统化、功能集成化、体积微型化，也越来越高智能，这就给电子设备的结构设计工作提出了更高的要求。

正因为电子设备的结构设计工作越来越复杂，其所涉及的技术内容也越来越广泛，不再局限于与电子学密切相关的机械学、电子学、制造工艺学等学科，同时也涵盖了化学、环境学、传热学等。

从以上分析，我们可以看出，电子设备结构设计的过程涉及机械与电子的密切结合，需要对多种学科知识进行综合运用才能够达成目标，这是电子设备结构设计最显著的特点。

1.2电子设备结构设计的内容

在第二次世界大战之前，由于人们所使用的电子设备结构都比较简单，因此也不需要对其进行设计。随着二十年代后期电子管的大量采用以及二十世纪中叶电子技术的推广，电子设备的结构设计才开始引起注意。直到二十世纪中后期，电子设备的体积越来越细，从小型到超小型到微型的发展中传统的结构不能适应电子设备外形的变化，结构设计的方法需要进行变革，逐渐受到人们的重视。目前的结构设计内容包括以下七个方面：

第一，整机组装结构设计，也就是电子设备的整体设计。对电子设备进行整机组装结构设计的依据是产品的技术条件以及该电子设备投入使用以后的环境条件。进行整机组装结构设计既需要对整机组装进行构思，也要对电子设备的各个分系统以及不同的功能单元进行设计，具体的内容包括环境防护设计、结构单元、传动和执行装置以及总体布局四个方面。造型设计方面，秉承实用、经济、美观的基本原则，力求从外观上给人一种眼前一亮的感觉。

第二，热设计，也就是对电子设备的元器件、组件以及整机的温升进行控制。热设计的基本原则是在尽量减少热传路径的热阻的基础之上，对电子设备各个传热环节的热阻值进行合理的分配；对于发热元件以及热敏元件的位置和间距进行合理布置；正确设置印制板组装件的方向和间距，保证冷却气流能够均匀的流过每一个发热元器件，从而达到均匀降温冷却的目的，最终实现电子设备内部各个元器件在温度的极限范围内正常运行的目的。在实践中，常用的进行温升控制的方法包括两种自然冷却和人工降温，其中人工进行降温的方式又包括强迫进行风冷、液冷或者热管传热等。

第三，结构的静力计算和动态参数设计。如果该电子设备是用于运输工具中或者是处于运输过程中，那么就要保证该电子设备具有足够的强度和刚度，以防止因为材料疲劳或者结构谐振等情况引起的对电子设备正常性能的不良影响。在实践中一般是采用减震或者缓冲措施防止电子设备强度和刚度的减弱。

第四，电磁兼容性结构设计。进行此设计的目的是彻底消除或者降低自然和人为的电磁干扰，减小对电子设备的损害，提高电子设备抗电磁干扰的能力。也就是要保证电子设备在复杂的电磁环境中正常工作自身不受到损害，并且不对环境造成污染。由此可以看出此项设计包含两个部分的内容：首先是保证电子设备自身的正常工作，提高抗电磁干扰的能力；然后还要降低自身对环境中其他设备的电磁干扰，不影响其他设备的正常工作。实践中常用的方法有屏蔽、接地与搭接以及其他抑制干扰的方法，例如选择合适的元件、进行合理布局等。

第五，防腐蚀设计。恶劣的气候条件经常会导致电子设备的材料发生腐蚀、霉烂等损坏，进而导致电子设备性能降低、器件失效、设备出现故障等异常情况，甚至会导致电子设备功能的完全丧失。在进行结构设计时，必须对此进行考虑，以提高电子设备抗不良环境的能力，延长其使用寿命。设计内容主要包括确定防护措施，选择抗腐蚀的材料以及研究新的防腐蚀方法，例如消除或者减弱环境中的腐蚀性因素、对不耐腐蚀材料进行表面的耐腐蚀处理、电化学保护等。

2、CAD技术在电子设备结构设计中的应用

2.1CAD技术概述

CAD也就是计算机辅助设计，指的是设计师充分发挥计算机高速计算以及显示图形等的优势，运用自身专业知识对产品进行规划与计算、综合模拟和仿真演示、评价、绘图以及管理等设计活动的总称。CAD技术因其缩短产品周期、降低生产成本、提高劳动效率、提高技术创新能力、确保设计质量以及促进科技成果转化的六大优势，被广泛应用于工程设计、机器制造以及科学研究等领域，是工厂、企业、科研部门等提升自身创新能力以及市场竞争力的重要手段。同时，CAD技术的应用水平能够反映一个国家科学现代化以及工业现代化的水平。

2.2CAD软件在电子设备结构设计中的应用

我国国内的CAD软件市场被国外的CAD软件大量占据，国产的CAD软件非常少，特别是高端产品市场国产的CAD软件更是势单力薄。与国际市场相比，我国国内的市场依旧处于发展的初期，市场潜力巨大。目前，国产的CAD软件在产品的开发水平以及商品化、市场化的程度上都落后于发达国家，需要对其进行完善。下面，对电子设备结构设计中实际使用的两款CAD软件进行简要介绍：

第一，二维图形CAD软件。CAXA电子图板是我国自主版权的CAD软件系统，在我国电子设备结构设计中发挥着重要的作用。这是一款功能齐全的CAD系统，运用交互图形的方式，实时构造、编辑、修改几何模型，并且在此过程中对各类拓扑信息进行存储，以便设计师随时调用。CAXA电子图板因其简单易学、智能设计、方便实用、体系开放等特点获得了数万用户的青睐，在所有需要二维绘图的设计过程中都可以进行方便快捷的使用，提高设计师的工作效率，充分帮助其发挥自身的聪明才智以及创造性，促进电子设备结构设计的规范化。

第二，三维图形CAD软件。Solid works是美国Solid works公司开发的一款CAD软件。该款软件自问世以来就因其自身优异的性能、便捷的操作性和创新性，对设计师的工作提供极大的帮助，提高其工作的效率而大受欢迎，现在已经发展成为三维机械设计软件的标准。电子设备结构设计的过程中用到三维构图的都可以采用该款软件进行设计。

3、结语

综上所述，随着科学技术的进步，电子设备正在朝着高性能、系列化、微型化以及更加可靠的方向发展，对电子设备的结构设计工作提出了更高的要求。而在其设计的过程中应用CAD技术，能够降低工作难度，提高工作效率，是高效完成电子设备结构设计工作的关键。相信，在CAD技术的支撑下，未来电子设备的结构设计一定会获得更好的发展，助力我国电子产业的整体进步。

参考文献

[1]杨振.3D-CAD技术开启电力电子装置结构设计新模式[J].科协论坛（下半月），2012，（04）：89-90.

电子CAD教学 篇12

2014年宁夏职业技术学院校级课题“《电子CAD》课程立体化教学模式的构建”申报成功。希望通过本课程的研究可以解决电子产品制造工艺方面的人才相对短缺现象。解决现阶段存在的《电子CAD》课程的纯理论教学问题。使该课程的教学充分与企业需求接轨。

1 构建《电子CAD》课程立体化教学模式的必要性和重要性

1.1《电子CAD》课程采用立体化教学模式适应社会经济发展的要求。

电子信息产业是我国国民经济的支柱产业, 预计在今后的五年内将保持20%以上的增长率。产业的发展必然带来对人才需求的增长, 技术的进步必然要求人员素质的提高。

电子信息产业是一个高技术产业, 它对人才的需求具有明显的两方面特点, 一是具有高学历的开发、研究和创造型人才, 二是具有较熟练操作技能的职业技术人才。高学历人才指的是具有本科以上学历的专业技术人才, 而职业技能型人才指职业学校的毕业生。电子信息产业需要的是掌握一定专业知识、动手能力的技能型人才, 特别对技能型人才的要求比较高。

《电子CAD》课程采用立体化教学模式适应社会经济发展的要求。可为社会培养出动手能力强, 专业知识宽的高技能型人才。

1.2《电子CAD》课程采用立体化教学模式可拓展自身的生存空间[1]。

《电子CAD》课程采用立体化教学模式, 不仅可以面向在校学生进行教学, 还可以根据企业单位的需要制定适用于该企业的培训模式和培训内容, 更可以建立“计算机电子电路辅助设计工”考证的教学及考前培训。

2 构建《电子CAD》课程立体化教学模式的基本理念

2.1 立体化培训模式构建的原则。

在兼顾专业教学系统性的前提下, 强调教学内容的实用性。课程以实践为目的, 满足“有效性”和“针对性”的要求。

2.2 立体化的教学资源构建。

为培养高素质的人才和提升教学效果, 在《电子CAD》课程建设中, 从“内容层次化、载体项目化、方式立体化”三个方面着手, 探索构建了立体化教学资源。

教学内容上采用“内容层次化”的特点。遵循职业成长规律和教育认知规律, 将课程内容按照“初级、中级、高级”三个学习层次进行分类, 开发出与教学单元相配套的、基于典型工作任务的学习单元, 教师可根据“个性化”培训方案, 学习者可根据自身学习的需求, 自主、灵活地选取不同层次的课程教学资源。

教学项目上采用“载体项目化”的特点。课程的内容采用由简单到复杂的项目设计安排。

教学手段上采用“方式立体化”的特点。课堂多媒体教学手段、视频、实习、实训及其它教学条件和方法的综合运用。

2.3 立体化的教学模式构建。

按照电子产品领域的岗位特点, 建立“教学实践组织方式多元化、教育多层次、培训项目立体 (转下页) 化”的教学模式。教学实践组织方式多元化:在一门课的学习过程中教师可以采用课堂教学与课外网络教学相结合的教学组织方式。教育多层次:技能人才教育的多层次发展要坚持工学结合的人才培养模式, 在学校与企业之间实现人才培养的互动。培训项目立体化:应坚持以项目化为主要的培训模式, 构建出一套适合电子产品领域认证培训、岗位技术培训的立体化培训项目。

3《电子CAD》课程立体化教学模式设计举例

3.1 课程教学整体设计思路。

新的《电子CAD》课程按照电子信息类专业发展需要和职业岗位实际工作能力的需要, 教学内容体系改革以“学生为主体、实践为先导、做中学学中做”的思路进行教学设计。项目化的教学体系打破了传统的灌输式课堂教学方法和学科型的教学体系, 以面带动点, 以典型项目的设计带动技能学习, 融知识点于技能中。每一个项目都能完整体现产品设计过程, 能反映设计过程中可能遇到的问题及对应的解决办法。项目化的教学体系通过实际项目设计强化学生电子产品系统设计能力, 通过项目的生产实训掌握电子产品工艺过程和工艺方法, 培养学生岗位适应能力。

3.2 课程单元设计举例。

在项目的选取上, 以工作过程为导向, 将所涉及内容综合展开。如“稳压电源电路的制作”项目的整个教学内容包含二部分:a.Protel电路绘制、设计;b.PCB板的制作。在实际教学中, 理论与实践同步展开, 实现理论与实践一体化有效地提高了教学效果、充分调动了学生的积极性, 收到良好的实效, 具体教学设计如表1所示。

结束语

本文通过“《电子CAD》课程立体化教学模式的构建”课题研究, 构建出了“内容层次化、载体项目化、方式立体化”的立体化教学资源。按照电子产品领域的岗位特点, 建立“教学实践组织方式多元化、教育多层次、培训项目立体化”的教学模式。为推广和普及电子CAD新技术起了积极的作用, 推动了专业课程建设。

参考文献

[1]周叶芹, 朱丹.关于高职院校职业培训模式改革的探讨[J].教育与职业, 总第697期:89-90.

[2]张耀华.电子产品制作课程教学设计问题研究[J].黑龙江生态工程职业学院学报, 2013, 6:93-94.