电子电路CAD技术

电子电路CAD技术（共12篇）

电子电路CAD技术 篇1

近年来, 基于工作过程导向的项目课程在我国的高职院校教学中得到了一定范围的应用。目前, 电子专业相关课程的教学改革已不是新的课题, 以职业院校开设的电子CAD技术相关课程为例, 纵观发表的有关论文, 很多强调加强实训教学手段, 加强与企业的合作办学, 以及项目教学如何实施等, 很少对项目课程的具体内容选取、课程的组织结构等核心问题进行研究和探索。笔者拟就项目课程的内容选取、工作任务设计和学习项目设计进行探索和研究。

高职电子信息类专业项目课程教学实施的现状分析

当前, 各高职院校信息电子类专业都在积极进行项目教学改革, 但对项目教学的内涵理解存在一定的偏差。有些项目课程的教学设计仍然依据原教材的内容进行, 只是把教材中大章节标题中的“第×章”改成“项目×”, 把各小节的标题改成任务, 给人以“新瓶装陈酒”的感觉, 无法满足项目教学要求, 学生的学习积极性和主动性依旧没有调动起来。

事实上, 在新课改条件下, 教材不是供传授的经典, 不是供掌握的目的, 而是供教学使用的材料, 是供查阅资料的工具书。因此, 需要根据学生的情况和本校的教学条件进行项目课程的开发设计。借着我校进行项目课程改革的契机, 笔者所在的教学团队对《电子电路CAD技术》等专业课程教学进行了实践研究, 初步取得了一定成效。《电子电路CAD技术》校本项目教材即将在机械工业出版社公开出版。

项目课程的教学设计开发

(一) 课程内容的选取、定位

立足于高职教育培养社会、企业生产一线的技能型、应用型人才, 基于市场职业岗位工作任务和行业专家分析, 我校将电子专业课程分为职业基础课程、职业核心能力形成课程和职业岗位能力形成课程, 把《电子电路CAD技术》、《电子产品组装与检验》、《电子产品设计》课程归结为电子专业职业岗位方向课程。

《电子电路CAD技术》课程是《电子产品组装与检验》、《电子产品设计》课程的支撑和基础。现代电子产品离不开印制板 (Print Circuit Broad, PCB) 的设计, 而《电子电路CAD技术》课程最终解决的就是PCB设计的问题。根据职业资格要求, 结合本校条件和学生情况, 要求学生能进行PCB单面板、双面板、四层板的设计。PCB的设计是电子产品设计的重要部分之一, PCB的设计和制造质量直接影响电子产品的整体质量和成本。

我们以实际典型电子产品为载体, 共同确定了本课程的教学内容, 如图1所示。分为三大模块:重点是原理图 (SCH) 设计模块, 印制板 (PCB) 设计模块和电路仿真模块。在前面电子技术实践核心课程中, 为帮助学生分析电路性能, 已进行过EWB仿真教学, 因此, 本课程没有重点详叙电路仿真。从图1可看出, 元件是设计原理图、PCB图的基础, 设计电路原理图需要原理图元器件, 对于库中没有的元器件需要进行制作;设计PCB电路板也同样需PCB元件, 即封装。

在每个产品PCB设计过程中, 要有意识地培养学生的读图、识图能力, 要求学生能绘制原理图, 分析电路性能, 结合电子行业的相关规范和要求, 进行PCB布局、布线。若不理解逻辑功能就简单地进行拉线, 可能会违背原有的设计意图, 甚至完全实现不了预计的设计功能。要求学生设计出的PCB经过安装、调试, 真正能够投入使用。

(二) 课程工作任务和学习项目设计

项目课程开发的重点和难点是工作任务和学习项目的设计。面对众多不同的企业, 不可能用统一的工作任务来覆盖, 因此, 只能根据不同企业的生产和工作过程, 概括出具有典型意义的基本工作任务, 以此作为项目设计的基础。设计基于工作任务的学习项目, 实际上是完成从工作任务到学习项目的转化。设计学习项目应以学生通过项目的实施, 掌握基本胜任企业工作任务的专业知识和操作技能, 体验企业生产和工作过程, 提升职业工作感悟, 增强对企业生产、管理工作的计划有组织和统筹能力为标准。

应由行业专家和相关专业群的课程教师合作, 结合学生情况分析, 精心研究, 共同确定学习项目和工作任务安排, 如表1所示。这些项目有以下特点: (1) 与企业生产和工作过程有直接关系; (2) 能进行理论与实践一体化学习; (3) 学习项目的成果具有可展示性; (4) 与职业标准相衔接。

项目和工作任务的总体顺序安排应符合学生的认知规律, 比如, 从感性认识到理性认识, 由简单到复杂, 先入门后逐步深化, 循序渐进等。表1中的每个项目都包括由该门课程全部任务所构成的完整工作过程, 且工作过程基本是一致的。依据工程实践方法, 每个项目的制作都一气呵成, 从设计原理图到设计PCB电路板。PCB图设计后的进一步检查, 一定要从实际元件出发, 仔细检查PCB设计图, 包括封装、电气连接检查、元器件安装位置、定位尺寸检查、安装空间检查, 要求PCB制板人员必须有严谨的工作态度。每个项目都会重复这个工作流程, 但尽管流程是重复的, 具体内容却是不会重复的, 因此随着项目的推进, 学生的职业能力在不断提升。

从表1中可看出, 基于工作过程的项目课程将本课程知识内容转化为若干个教学项目, 围绕着项目组织展开教学, 使学生直接参与项目资讯、决策、计划、实施、检查、评价全过程。要以从简单到复杂的系列典型产品为主线展开, 以实际PCB设计流程为主线和学习流程, 以行业、企业的工艺和规范作为约束条件, 渗透到教学的每一个环节, 达到教学做一体地实施项目。

具体项目教学实施过程

图2是项目设计的逻辑结构和组织安排。现以项目2“设计简易声光显示报警器的PCB单面板”为例进行介绍, 本次课安排4学时 (本课程采用4节连排的方式) 。

为引起学生的兴趣, 首先创设适当的情境, 结合门铃制作、水位检测、汽车超载测量等实际问题, 说明简易声光显示报警器的作用, 并说明简易声光显示报警器是以PCB单面板为支撑的。接着形象展示实际产品的单面板、电路图和PCB相关设计图 (供学生设计PCB时参考) , 然后自然过渡到说明完成本项目需要的能力目标: (1) 能对简单小型电路进行单页式绘制。 (2) 能初步设计PCB单面板及明确本目标完成对后续学习的帮助。这里如果先引入适当的项目情境, 再让学生明确相关职业能力目标, 比较符合学生的心理需要, 若学生一进入课堂就立即介绍本次课的能力目标, 学生认为目标离自己较远, 会产生畏惧心理。实际上, 在进行教案设计时目标是起导向作用的, 通过市场行业和学生学习程度分析, 基本就已确定好能力目标, 再根据能力目标选出合适的项目、案例, 结合合适的项目情境来进行教案设计。但在具体课堂上, 为引起学生的兴趣, 则应从学生感兴趣的周围事物开始, 适当进行情境介绍, 使学生学习积极性普遍提高。

为有助于电路PCB设计排版, 必须要学生一起来简单分析电路功能, 同时巩固学生的相关电路基础知识。然后提出具体的任务, 基于PROTEL DXP2004软件来完成设计: (1) 设计绘制电气原理图; (2) 排除原理图元件封装和网络关系装入PCB的错误; (3) 设计实际电气性能的PCB单面板, 符合PCB提供的参考效果。

在目标导向任务驱动下, 教学做一体实施以下任务。

(一) 要学生尝试和体验电气原理图的绘制过程

初学者绘制原理图时, 常常遇到找不到原理图元件的问题, 如电路图中蜂鸣器、开关只提供了库元件名SW-PB、Buzzer, 但未说明其位于哪个元件库中。有了学生尝试的实践过程后, 示范如何查找元件, 如“*”通配符的使用, 再经过学生练习, 知识就内化为学生自身的了。元件放置完毕, 开始连线, 如有个别学生WIRE与LINE不分, 可单独辅导。一张元件编号唯一的电路图绘制完毕, 教师可再针对原理图绘制作适当的点评 (1学时) 。

(二) 将原理图元件封装和网络关系载入到PCB板

先是学生“尝试”的实践过程。在更新PCB板载入管脚封装和网络时, 往往出现错误标志而导致元件无法载入, 应待学生体验后, 再帮助他们分析错误。要注意调控学生思维活动, 设计一些有相关特点或递进特点的案例。

学生针对案例对比, 能学会如何看出自己作品中的问题, 以及如何修改处理。在错误中, 学生受到了启迪, 积累了经验 (30分钟) 。

教师进行适当的经验小结: (1) 首先判断错误元件对应集成元件库本身或与之关联的封装库是否损坏; (2) 查看原理图元件的封装, 对PCB编辑库中找不到的加以更改。 (3) 虽然封装库和封装形式没有错误, 但仍有极个别封装元件无法更新到PCB板中, 这可能是原理图电气关系没连上造成的;转到原理图更改电气连接关系, 仍然装不进, 时间较为紧迫的情况下, 可以直接手工放置封装到PCB中。对与PCB板其他封装元件之间没有电气连接关系的“飞线”, 即焊盘没有网络属性, 应转原理图查看连接关系, 再转PCB板设置焊盘的网络属性即可 (25分钟) 。

(三) 开始设计PCB单面板

学生手动布局元件, 自动布线, 教师在旁边提示, 直到布线完毕。接着教师结合例子说明:怎样布局与布线合理, 如何修改较好;学生再对自己的设计进行修改。 (30分钟)

修改完毕后, 要求学生作进一步检查: (1) 查看元件封装, 特别检查三极管原理图元件引脚编号、封装管脚编号是否与实际元件管脚排列顺序一致。在此项目中, 不使用默认的封装BCY-W3/E4, 更改为BCY-W3/H.7, 引发学生思考为什么这样做。 (2) 检查电气连接, 以实际电路原理为依据。 (3) 检查元器件安装位置、安装空间。提醒学生:我们是在设计一块用来实际制作的PCB板。 (30分钟)

(四) 最后进行项目考核与评价

进行不同学生小组所设计作品的比较, 让学生来评定作品, 教师点评作品。然后大家一起对存在的问题进行纠正, 再总结相关技能、知识、经验并布置相应课外练习, 以训练提高。 (20分钟)

值得说明的一点是, 本课程教学虽然一人一机在机房进行, 但仍要进行分组教学, 分组的方式采用学生自由选择加上教师适当调配, 以有利于项目学习为原则, 每组必须推荐一名组长, 监督项目的落实完成, 并在必要时帮助本组同学解难, 也方便本组开展必要的讨论。在面对四十多名学生的项目操作实践课程中, 教师要有课堂管理的能力, 实践表明分组是一种很好的教学方式。

在整个《电子电路CAD技术》课程教学中, 教学做一体实施任务, 在表1中对于项目前篇和项目1, 教师一边演示, 学生一边跟着操作占据较大比例。从项目2开始, 采用学生适当尝试体验探究思考, 教师帮助分析问题, 学生从错误中受到启迪的过程授课。这要求教师有较好的错误分析反思能力, 有较强的实践经验, 同时必须要有较好的学习开发能力。

摘要：分析高职项目课程教学实施现状发现, 有必要进行项目校本教材的开发。而项目教材设计开发的重点和难点是工作任务和项目的设计。本文结合《电子电路CAD技术》项目课程的设计开发过程, 就课程内容选取、工作任务设计和学习项目设计等进行探索和研究, 分析项目教学的流程和环节, 结合具体的项目进行教学设计, 以利于工作过程导向项目课程的应用和推广。

关键词：高职,电子电路CAD技术,项目课程设计开发

参考文献

[1]李佩禹, 张新芝, 等.高职应用电子技术专业工作过程系统化课程建设[J].职业技术教育, 2009, (2) .

[2]蒋庆斌, 徐国庆.基于工作任务的职业教育项目课程研究[J].职业技术教育, 2005, (22) .

[3]戴示弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社, 2008, (11) .

[4]钟爱琴.任务驱动法在《电子CAD》课程教学中的运用[J].职业教育研究, 2009, (1) .

[5]徐国庆.学科课程、任务本位课程与项目课程[J].职教论坛, 2008, (10) .

[6]赵志群.典型工作任务分析与学习任务设计[J].职教论坛, 2008, (6) .

电子电路CAD技术 篇2

1.1电路图的设计。作为电子设计中的重要环节，设计结构完善、功能全面的.电路图很有必要，这是确保电子设计最终产物能够正常使用的根本保障。在电子设计者进行电路原理图的设计工作时，完全可以借助Protel工具，实现原理图的输入。Protel蕴藏着资源丰富的电子器件库，在Protel的辅助下，设计者在绘图期间能够结合设计需求，灵活使用各类电子器件，大大简化了设计的工作量，同时提高了电路原理图的精密度。譬如，使用者绘制完成元器件后，可以根据自己的想象，将其放在任何一个位置，仅需通过拖动就能实现，无需进行其他调整参数等操作。

1.2模拟数据。电子线路CAD技术还能起到模拟数据的作用，以便设计者根据模拟电路运行产生的数据，检验电路设计有无异常。同时，可结合模拟数据，对电路进行更深层次的分析。Protel软件本身自带多种模拟功能，设计者可通过模拟功能的运用，对电子设计在通电情况下的温度、瞬态、灵敏度等情况有一个初步的了解，以确保该电路的功能是否达到预期效果。另外，还可利用数据模拟，了解电路各环节的运行情况，以便设计者及时察觉线路异常，并尽快采取措施进行调整。

电子电路CAD技术 篇3

【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技术课程教学探索 篇4

（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

《电子CAD》课程规划 篇5

一、课程建设的目标、规划，采取的主要措施。

高职高专学校的根本任务是培养高素质的技能人才，课程教学质量是直接影响人才培养质量的核心要素。我们将努力优化教学资源、加强教师队伍建设、改革教学内容和教学手段，将《电子 CAD>课程建设成校内、区内一流的课程。

1.建设一支教学水平高、科研能力强、教育思想先进、知识结构、年龄结构合理的教师队伍。

2.不断研究国内外电子技术的发展，及时将新器件、新技术和新方法引入课程。更新课程内容体系、增加课程设计、创新实验的教学环节。

3.选用优秀的立体化教材，包括主教材、实验教材、多媒体课件、电子教案、网络课程等。

二、课程师资队伍建设

教师队伍年富力强，都是系里的骨干教师，有丰富的教学经验，还特别具有工程实践经验，对各专业系列课程之间的联系有深刻的理解，能及时把最新的、紧密联系工程实际的、系统的知识和技术引入教学中。通过建设，目前已形成一支结构合理、教学水平高、教学效果好的教师梯队。

三、教学内容和课程体系改革

重视教学内容和课程体系改革。改变以往教学中只注重理论知识的学习及实验验证的观念，在教授基本理论的同时注重培养学生的系统观念、工程观念和创新观念。

1、课程内容 紧密跟踪电子技术发展的新动向，及时引入新技术、新内容、新软件和新设备。对课程内容进行了优化整合，重新提炼基本内容，删除陈旧的内容，将理论教学和实验教学有机结合，更新了实验教学内容，使课程内容体系系统科学、先进实用，保证了教学资源的先进性和课程建设的可持续发展性。

在教授本门课程的同时，也注意把它与其它课程的关系及其在系列课程中的地位传授给学生，解决了以往“只见树木不见森林”的问

题。

2、教学方法和教学手段的改革 在教学中采用师生教学互动和引导学生自主学习相合的教学方结法，提高了学生的学习兴趣和学习能力。充分利用多种媒体，采用“课堂教学、实验教学和网络教学”相互融合的教学手段。

3、实验教学的改革 在实验教学方面，改变了以验证理论实验的单一模式，增加设计性、综合性实验。将课外科技活动与实验教学紧密结合，向学生开放实验室，鼓励学生自拟实验研究题目，培养了学生综合应用能力、系统集成能力和创新能力，提升了实验课的教学质量。编写了《电子CAD》实操讲义，从实际情况着手，密切联系理论教学，着力促进学生实验能力的提高，同时给学生充分发挥实验设计的空间，在有限时间内把学生的动手能力和开发性思维相结合，取得了较好的教学效果。

四、主要教学方法和教学手段及网络教学情况

注重使用先进的教学方法和手段。

在教学中采用启发式教学、师生互动和引导学生自主学习相结合的教学方法，提高了学生的学习兴趣和学习能力。

合理运用现代教育技术，将现代教学手段和传统教学手段相结合，充分利用多种媒体，采用“课堂教学、实验教学、EDA 教学和网络教学”相互融合的教学手段。在课堂教学中，主要采用电子教案和实物投影、结合传统的黑板粉笔的教学手段。电子教案解决教学信息量大、课时有限的矛盾；实物投影室学生对元器件、电路板、电子系统又深刻和直观的认识；而传统的黑板粉笔是师生交流讨论的最好方式。这样的教学方式使学生对本课程的学习产生浓厚的兴趣。在实验教学中，在传统的实际操作基础上，逐步引入 EDA 技术，引入虚拟仿真实验，引导学生采用最新技术和最新的数字系统设计方法进行设计实验。

网络教学已成为非常重要的教学手段，现已建成《电子技术基础》网络课程，课程介绍、教学大纲、教学日历、实验教学内容、电子教

案、习题解答、教师答疑、试卷样卷等内容均已上网。

五、实践教学及对学生的实践技能 培养情况

高度重视实验教学，通过实践教学培养和提高学生的动手能力和实践技能。主讲教师亲自主持和设计实践教学，对实验教学内容进行了调整和更新，转变原来较多验证性的基础实验为以综合型、设计型实验为主的实验教学。基础实验内容与课堂教学内容紧密相关，重在训练基本技能。设计型和综合型实验中设计一些实用的电子系统，同时鼓励学生自拟实验项目。引入 EDA 技术和虚拟实验，使学生既可以使用传统的电路设计方法也可以使用先进的 EDA 技术进行电子电路和系统的设计。将课外科技活动纳入教学活动中来，对优秀学生开放实验室。新的实验教学使学生的综合应用能力和实践能技大大提高。

六、教材建设

1、选用优秀教材，主教材使用高教出版社出版的优秀教材。根据专业需求选用清华大学余孟尝教授专为高职高专编写的《电子技术基础简明教程》第三版。此教材为教育部高职高专规划教材和面向二十一世纪课程教材。主讲教师都根据选用教材制作了各具特色的电子教案。

为学生自主学习指定了 扩充教材和参考教材：

（1）阎

石.电子技术基础（第四版）高等教育出版社:1998（2）康华光.《电子技术基础》（数字部分），2003 年第 4 版（3）任绍发.脉冲与数字电路实验及其应用.重庆大学出版社: 1994（4）白中英.数字逻辑与数字系统（第三版）

科学出版社

2002（5）唐竞新.电子技术基础解题指南

清华大学出版社

1993 2、实验教材采用自编讲义《电子技术基础实验》，根据课程发展需要，内容不断更新，从基础性实验扩充为基础性、设计型、综合型实验，经历届学生的使用，效果良好。现逐步增加了电子技术的最新内容——EDA 部分，准备在下届学生中使用。

3、主讲教师都根据选用教材制作了各具特色的电子教案。

七、教学组织管理

1、采用“课堂教学、实验教学、EDA 教学和网络教学”相互融合的方式。

课堂教学中教师讲解基本内容，扩充性内容引导学生自学，开展师生讨论；实验教学增加设计性、综合性实验，开设创新实验和课程设计，鼓励学生自拟实验研究题目，有效地调动学生学习的积极性，培养了学生综合应用能力。EDA 教学使学生了解最新技术及其应用，网络教学使学生可以不受时间的限制，放松自主地学习。

2、课程组教师经常进行教学研讨，交流教学方法、教学艺术，探讨课程建设与改革。

3、改革考核办法，注重对学生知识运用能力的考察，除传统的笔试外，逐步增加实验和设计考核的比重。

电子电路CAD技术 篇6

关键词：Protel 99se；课程；一体化；能力训练

中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）01-027-01

为提高<<电子线路CAD>>课程的教学质量，提高学生的就业能力，把学生培养成技术技能型人才，笔者我经过对该课程调查研究，并结合职业教育多年的一些教学经验和实践制作电路板的体会，就<<电子线路CAD>>课程教学改革谈谈几点看法。

一、传统<<电子线路CAD>>教学方法的不足

<<电子线路CAD>>是一门实践性很强的课程，有许多知识要通过亲自实践才能获得。比如：在打印设置这个环节中就有如何选择打印机，如何预览和调整PCB图的打印位置，如何打印双面板等；在学习使用它设计PCB板的过程中也会出现很多问题：元件如何布局，线路如何走向，线径要多宽，线距要多小，是否要铺铜，线路间干扰如何等等，特别是对初学者更是如此，如果不能解决这些问题，设计工作就难以顺利地进行下去。Protel 99se软件的学习关键在于灵活掌握原理图和PCB工作环境的使用，但软件中的每一个工作环境差异较大但却又相互联系，而且设计过程中涉及电子专业知识较多，不易掌握。例如在原理图的绘制环境下要求熟记“元件名称”、掌握“总线”、“节点”、“端口”等的定义与区别，在PCB制图环境下要求熟记“元件的封装”、“PCB板层的定义及使用”以及设计中的各项规则等。内容之繁多 ，理解难度之大，可以想象。可是该课程传统的教学设计还是基于课程的，教学方法一般是按照教材的顺序给学生上课，单元教学中，老师每节课讲解几个知识点，然后让学生上机练习，在完成一个单元的教学内容后，再进行综合实践练习，做一两个实例。这中教学方法使老师教得枯燥，学生学得无聊，根本达不到良好的教学效果。这样的教学使得知识点的讲解与练习都是分离进行的，没有及时与整体设计相结合，学生往往当时能听懂、会操作，但要真正完整的进行一个设计时，却不能根据实际条件灵活运用已学过的知识，有的甚至学了后面忘了前面。同时由于讲课时没有结合实例，学生听课的积极性不高，练习时也缺少兴趣，教学效果不是很理想。

二、《电子线路CAD》课程教学改革实践

1、探讨适合该课程的教学方法

针对<<电子线路CAD>>课程的特点，我们对该课程采用了理论实践一体化教学，即将老师学生安排在投影机房上课，这样在教学中可以将知识，理论，实践紧密结合.通过理实一体化教学，将课程从知识讲授为主变成知识应用为主；从以理论思维为主变成以能力训练为主；从以单纯讲解英文操作菜单为载体变成以完成项目为载体；从学生被动听讲变成学生主动参与操作和积极设计探索；从老师讲解为主变成由老师积极引导为主.改变了计算机辅助设计软件教学单纯讲理论，单纯讲操作的片面，突出了学与练的结合，并强调了一切从实际出发的设计理念，注重了学生实际设计能力和基本操作技能的培养，实现了教学与工作岗位间的“紧密连接”。

2、教学内容的设计

Protel99se软件的教学总体分为两大模块：（一）原理图绘制模块；（二）PCB绘制模块.根据职业教育教学理念与该课程的内容，可将两大模块的内容融于不同的能力训练项目中，以任务驱动学习过程与工作过程相结合，提高学生的学习兴趣，“做中学”，“做中教”，提高教学效果，达到“教学相长”的目的。不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标，或者说不是简单的让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到这个结果，并进行展示和自我评价，学习的重点在学习过程而非学习结果，让学生有较多的自学和研究的余地，重视教会学生善于学习，使学生具有独立获取知识的能力。

3、建立科学的考核方法

<<电子线路CAD>>课程的操作性与应用性较强，学习效果即时可测，所以要加强过程性考核，加强应用能力考核，这样就可淡化终结考试对学生成绩的影响，把考试和培养过程紧密结合起来，促进教师与学生共同参与教学活动，具体考核内容分配如下：

（1）形成性考核

①平时成绩（15%）：考勤（5%）学习态度（5%），课堂表现（5%），培养职业道德和素养；

②能力训练项目（60%）：根据学生对每个项目的完成情况及每个阶段的检查情况给分，培养职业素养能力。

③学生评分（5%）：让学生自己评出最好的作品依次加分。

（2）终结性考核

期末笔试（20%）：通过基本理论知识考核，培养学生的理论素养。

三、结束语

电子电路CAD技术 篇7

1. Auto CAD系列软件。

Auto CAD是国企应用最广的CAD软件。在不同行业中, Autodesk开发了行业专用的版本和插件。例如, AutoCAD Mechanical版本 (应用于机械设计与制造) , AutoCAD Electrical版本 (应用于电子电路设计) , Autodesk Civil 3D版本 (应用于勘测、土方工程与道路设计) , AutoCAD Simplified版本 (通用版本) 。

2. Auto CAD图形文件格式。

(1) DWG格式。Auto CAD软件的基本文件格式是DWG图形文件格式 (其中包括二维和三维CAD图形) 。但DWG文件格式并非Autodesk创立的, Open DWG联盟 (现已改名为The Open Design Alliance) 将DWG文件格式变成了一种开放的工业标准文件格式。据统计, 世界上有70%的CAD图是DWG格式的。 (2) DWF格式。DWF (Design Web Format) 文件是一组图形或图像经过压缩而形成的一个单独的、尺寸较小的、无法再修改的网页文件。使用DWF Composer Viewer就可以查看DWF格式文件中的二维和三维CAD图。

二、国产建筑CAD软件及其CAD图形文件格式

随着软件知识产权保护力度的加大, 越来越多建筑设计行业国企开始放弃Auto CAD软件, 转而应用正版建筑CAD软件。

1. 浩辰ICAD系列软件。

ICAD即智能计算机辅助设计, 是苏州浩辰科技发展有限公司研制的, 拥有核心技术和自主知识产权的国产CAD平台系列软件。浩辰ICAD系列软件采用平台+结构+建筑+电气+暖通+给排水+机械的专业配套化方案。

2. 中望CAD软件。

中望CAD软件是广州中望龙腾软件股份有限公司研制的, 拥有自主知识产权的国产CAD平台软件。

3. 天正建筑CAD系列软件。

天正建筑CAD软件是北京天正工程软件有限公司基于Auto CAD平台二次开发的建筑CAD系列软件。包括:建筑设计TArch、暖通空调THvac、给水排水TWT、建筑电气TElec、建筑结构TAsd、市政道路TDL、市政管线TGX、日照分析TSun、工程造价TCms、节能设计TBEC诸软件。

4. 清华斯维尔TH-ARCH。

清华斯维尔TH-ARCH是清华大学基于Auto CAD平台二次开发的建筑CAD软件。

5. 国产建筑CAD软件的CAD图形文件格式。

上述国产建筑CAD软件都采用了与Auto CAD兼容的DWG图形文件格式。

三、机械CAD软件及其CAD图形文件格式

1. MASTERCAM软件及其CAD/CAM电子文件格式。

Master CAM是美国CNC公司开发的CAD/CAM一体化软件, 一些机械制造业国企应用该软件。不同版本的Master CAM软件生成的CAD/CAM电子文件格式不同。例如, .MCX (V10) 、.MC9 (V9) 、.MC8 (V8) 。上述格式的CAD/CAM电子文件除了包含二维/三维CAD图形外, 还包含加工刀具路径等CAM电子文件信息。

2. Pro ENGINEER软件及其CAD图形文件格式。

Pro Engineer是美国参数技术公司研制的CAD/CAE/CAM软件, 一些机械制造业国企应用该软件。该软件生成的CAD图形文件格式有:.drw格式的二维平面图、.prt格式的三维零件图、.asm格式的三维组件图等。

3. CATIA软件及其CAD图形文件格式。

CATIA是法国达索公司研制的CAD/CAE/CAM一体化软件。CATIA V5版本应用于UNIX和Windows两种平台。一些飞机和汽车制造业国企应用CATIA V5软件。该软件生成的CAD图形文件格式有:.CATDrawing格式的二维绘图文件、.CATPart格式的三维零部件图。

4. SolidWorks及其CAD图形文件格式。

SolidWorks是美国SolidWorks公司研制的CAD/CAE/CAM/PDM软件。一些机械制造业国企应用了该软件。该软件生成的CAD图形文件格式有:.slddrw格式的二维图、.sldprt格式的三维零件图、.sldasm格式的三维装配体图。

5. Unigraphics NX及其CAD图形文件格式。

Unigraphics NX是美国德克萨斯州普莱诺公司研制的CAD/CAE/CAM/PLM (产品生命周期管理) 软件。一些机械制造业国企应用Unigraphics NX软件。该软件生成的CAD图形文件格式有:.prt格式的三维部件图。

6. CAXA CAD系列软件及其CAD图形文件格式。

CAXA是我国拥有自主知识产权的CAX系列软件, 覆盖了制造业信息化设计、工艺、制造和管理四大领域, 包括设计制造 (CAD/CAM) 、产品数据管理 (PDM) 、产品全生命周期管理 (PLM) 等20多个系列软件产品。该系列软件生成的CAD图形文件格式有:.exb格式的二维设计图、.ics格式和.icd格式的三维实体图。

四、CAD图形文件交换格式

1. DXF格式。

DXF格式是Autodesk公司制定的Auto CAD图形交换文件格式, 可分为ASCII DXF格式和二进制DXF格式。但DXF格式并非CAD图形交换的标准或规范。DXF是目前应用最广的二维图形交换格式。

2. IGES格式。

IGES即初始化图形交换规范, 是基于CAD和CAM的不同计算机系统之间的通用ANSI信息交换标准。Pro ENGINEER、UG、CATIA等CAD软件都支持IGES文件格式。IGES是目前应用最广的三维图形交换格式。

3. STEP格式。

STEP即产品模型数据交换标准, 是国际标准化组织 (ISO) 所制定的CAD数据文件交换全球统一标准。许多国家都依据STEP标准制定了国家标准, STEP标准在我国对应标准号为GB16656。STEP格式独立于任何特定的计算机系统, 并能保证在多种应用和不同系统中的一致性。STEP格式还允许采用不同的实现技术, 便于CAD图形文件的存取、传输和归档长期保存。

参考文献

《电子CAD》课外作业的改进 篇8

经过几年的实践教学, 笔者认为, 要想熟练掌握好《电子CAD》这门课程, 需要进行大量的上机绘图练习, 仅仅靠课堂上的教学和实训, 可以做到了解这门技术, 但要想掌握好, 还远远不够的。这就需要学生能够在课堂之外完成更多的实践练习, 提高自己的操作能力。笔者提出以下几点改进的想法。

1 充分掌握学生的学习情况, 预先做好合理安排

学生是教学的主体, 教学效果的好坏, 都要通过学生的学习反馈来呈现。想要让学生能够很好的掌握学习内容, 那我们首先需要对学生的学习情况有充分的了解, 这样才可以“知己知彼, 百战不殆”。

1.1 及时总结作业完成情况, 调整难度, 层层递进

职业学校学生的学习基础较为薄弱。从一开始, 要严格控制好作业的难易程度。而题目的构成, 要细心的去安排, 从简单到一般, 再到设置一些较难的附加题, 要有一定的梯度, 从易到难, 层层递进。

1.2 建立学习团队, 互相监督, 互相帮助, 相互竞争

建立以三到六位学生为一组的学习团队。团队的建立, 需要细心的分组, 学生的学习基础、电脑的拥有情况、家庭位置是否临近等因素, 都要充分的考虑在内。而这个团队队长的选择至关重要, 队长未必是要小组中学习最好的, 但要是最有威信, 最有责任心的。

1.3“关爱”到个人, 激励后进生

学生中难免会存在一些后进生, 上课不听讲, 作业靠抄袭。这类学生的存在不仅是其个人学不到知识, 很可能也会带坏一批学生。对于这样一些学生, 除了团队成员的关爱, 监督。任课老师, 也要给以足够的关心, 可以给以单独的作业安排, 最大程度的鼓励与奖励, 最多的辅导与帮助, 让其感到老师对他 (她) 的“偏爱”与肯定。

2 合理安排《电子CAD》作业内容, 提高学生操作能力

电子CAD的操作, 最基本的是要做到快速, 熟练的绘制出电路图。要做到这一点, 需要有足量的练习, 以及操作技巧的教授。相关技巧老师课堂上自然会教授, 但足量的练习, 更多的需要利用课外的时间, 通过课外作业来完成。

2.1 练好基础操做, 打下坚实基础

课程早期的作业, 要让学生充分的认识“电子CAD”的相关软件。在这个基础上, 要训练学生能够熟练在元器件库中找到所需要的元器件。这部分内容需要一定的记忆过程, 尤其对于英文的元器件库名, 元器件名要有更耐心的识记。这部分内容显得较为枯燥, 要设计一些方法, 增加其趣味性、竞争性, 如“寻找元器件比赛”、“你说我找”等一些趣味作业来提高学生的兴趣。

2.2 键盘、鼠标结合操作, 全力提高绘图速度

对绘图的基础有了较为熟悉的了解, 课外作业的训练, 便要强调绘图的速度和准确性。在早期的训练中, 只要能正确操作, 绘制一些简单电路图便可。但在课程的中期, 便要要求快速、准确的绘制出一些较复杂的电路图。为了提高速度, 一些键盘的快捷操作, 要使用起来。一些操作技巧也要熟练的应用起来。当然操作中不能一味强调速度, 而忽略了绘图的准确性。绘图的准确性始终要放在绘图的第一位。

2.3 结合社会生产实践, 锻炼设计思路

在能够熟练掌握绘制电路图的基础后, 便要能在实践生产中, 来应用这门技术。这个时候可以采用项目化教学的方式, 结合社会生产实践, 一段时间内, 以一个生产项目为作业目标, 由小组合作来完成。在这个过程中, 不仅仅可以锻炼学生对电路图的设计能力, 还能让学生们体验到完整的生产实践过程, 这对他们的技术成长和就业后工作的快速上手, 都有着很重要的作用。

3 学习效果要有严格的评价

课外作业是在没有老师的监督下, 学生自主完成的。不管什么学科, 都存在学生抄袭作业的情况。《电子CAD》课程的作业也很可能存在抄袭拷贝的情况, 如何避免这种现象的发生, 建立有效的作业评价系统, 至关重要。

3.1 组长负起充分的责任

小组协作完成作业, 并非一个小组只要交一份作业, 每个同学, 仍然要在协作之后, 完成一份自己的作业。这些需要组长负起十足的责任, 合理分配好任务, 要协作的地方协作完成, 成绩好的, 适当帮助成绩差点的。该独立完成的地方独立完成, 不要什么内容都要找队友帮忙。

3.2 课堂及时反馈作业情况

课堂抽查一些学生, 要求当场对作业项目的完成做出介绍, 并能够现场绘制部分电路图, 接受老师同学的检查, 是否真实掌握了相关操作能力。作业是否是由自己完成。

3.3 小组竞争, 适当奖励, 促进学习热情

开始项目化教学以后, 把一个设计命题交到各小组的手中, 由各小组去设计完成。时间少, 质量高者为优胜小组, 要给以奖励。这种类似与生产实践中的“招标”形式, 可以培养学生们的竞争意识, 在竞争中, 驱使他们去优质完成作业, 提高操作水平。

4 总结

电子线路CAD课程的教学探讨 篇9

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.

《电子设计CAD》教学方法探讨 篇10

关键词：课程改革,项目式教学,教学资源

我校《电子设计CAD》课程主讲的是Protel DXP软件的使用方法。在集成电路不断发展的时代, 计算机辅助技术 (CAD) 突飞猛进。熟练掌握Protel DXP软件, 将极大提高电子线路的设计质量和效率, 要想更加充分地调动学生的兴趣和主动性, 更好地利用多媒体手段增强教学效果, 还需要不断地深入研究。要设计和制作出一块优良的PCB板, 还需要不断地学习和实践。因此, 学生需要在不断的实践中去体会, 通过总结经验努力提高设计和制作水平。

我校开设《电子设计CAD》已有多年, 我一直以来都在担任这门课的教学工作, 也取得了较好的效果。今年, 学校新引进了福州时创电子科技有限公司的STR-FII环保型快速制板设备, 这为我校这门课程能够理论联系实际提供了强有力的平台, 利用这一契机并根据我校该课程的教学内容和学生的特点, 结合从教所获得的经验, 大胆地对《电子设计CAD》课程的教法进行一些粗浅的探讨, 以促进以后的教学工作。

1、如何引导学生学好本门课程;

当今时代Protel DXP等制图软件的应用已经非常普及, 不论是高等院校还是中等职业学校, 它都是电类专业的学生必须掌握的工具之一。因此学校必须要具备上这门课的条件——需要足够的计算机设备, 这样学生才有大量的实操时间。如果光是纸上谈兵, 学生根本就没有兴趣。所以教师应合理安排理论内容与实践内容的比例, 充分发挥学生自主学习的能动性。

在课程结构安排上, 应坚持以工作过程为主线, 以学生能力为本位, 以学生就业为导向, 从简单到复杂, 从单一到综合, 形成一系列彼此联系、层次渐近的工作任务。以参与, 体验, 互动, 交流, 合作的方式充分发挥学生的认知能力, 调动他们已有的知识储备, 在实践中感知, 体验学习所带来的快乐。

2、采用何种教学方法, 让学生有计划和目的, 学习更充实;

重理论而轻实践的传统教学方法无疑已经暴露出严重的弊端。当前许多院校已经开始重视这门课程实践教学的重要性, 但理论知识与实践操作结合不紧密, 也是一个值得深入探讨的问题。

若在教学过程中, 引入若干与实际应用能够紧密结合的具有典型功能且相对完整的小型项目, 以项目为课程的知识载体, 围绕项目进行组织和开展教学, 使学生直接参与项目的全过程从而解决实际问题, 引导学生“学中做, 做中学”, 并能够在整个项目完成过程中积累实践经验和问题解决策略, 这就是项目教学法的教学理念。

项目教学法在实施过程中, 不再以孤立地讲解某个知识点为中心, 而是对原有知识点进行重组, 并使知识服务于技能, 技能服务于任务, 使教学内容更加符合岗位需求。教师在进行必要的知识点点播之后, 按照项目实施过程中的关键步骤设置工作任务, 以学生为主体, 由学生自主完成项目, 同时, 教师提供一定的指导和监控, 对学生的课上及考试作品进行检查、评价, 以培养学生的职业技能和岗位适应能力, 提升职业素养。

3、如何在后续课程中使学生能力得以巩固和提高;

《电子设计CAD》要配备课程设计、毕业设计、集中实训、认证培训等后续教学环节。

在课程设计、毕业设计过程中, 使得熟练使用Protel DXP成为学生的一项基本技能, 也使这门课程不再单一的成为学习目标, 而能与其他课程紧密结合起来, 更有助于学生实践能力的提高。

集中实训是一种讲、练结合, 更注重实际操作的教学模式, 它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, 进而迸发出更高的学习兴趣和热情, 从被动灌输变为主动汲取, 若条件允许, 集中实训教学效果最佳。

鼓励学生积极参加全国性的PCB工程师职业资格认证, 培养双师型人才, 在提升学生知识能力的同时, 也提升了学生的就业几率。

4、如何合理利用教学设备能够将理论运用于实践;

环保型多功能快速制板机STR-FII采用透明环保型的制作工艺, 10分钟制作单面板, 1小时制作含过孔镀镍工艺的双面板, 非常适合学生实验和小批量PCB生产。

该设备的引进为《电子设计CAD》课程能够理论联系实际提供了强有力的平台, 学生通过理论学习和上机操作只能提升软件操作的熟练程度, 而通过制板机能够亲手制作一块PCB, 这无疑是对学生设计水平的一次强有力的反馈, 哪里走线太细, 哪里布局不合理, 哪里规则设置不正确等问题在学生之间频繁展开讨论, 学习气氛十分浓厚, 设计的反复修改不仅进一步提高了学生上机操作的熟练水平, 同时在设计过程中积累了宝贵的实践经验, 从而更能够适应今后的岗位需求。

利用STR-FII快速制板设备, 学生可以参与到教师的科研项目、大学生电子设计竞赛、机器人设计竞赛等时间要求紧迫的实践中来, 让学生在第二课堂得以淋漓尽致的发挥。

5、结束语

电子设计CAD课程教学方法研究的主要目的是为了激发和培养学生的学习兴趣, 教师应充分地使用教学资源、合理地运用教学方法为学生开辟一个全新的电子设计领域, 强化学生在教学活动中的主体地位, 给学生提供极大的自主独立的思考空间和主动动手的创造空间, 使学生创新思维和创新能力得到良好的培养, 让他们尽早地适应社会需求。

参考文献

[1]、电子线路CAD-PROTEL课堂教学方法探析王海熔电脑知识与技术2010.05第14期第6卷

[2]、高职《电子CAD》课程教学改革探索与实践王卫兵职业技术教育2010年29期第31卷

[3]、以技能大赛为切入点改革电子CAD课程教学陈澄《职业技术》2011年05期

[4]、项目教学在电子线路CAD教学中的探索与实践赵永杰《吉林广播电视大学学报》2010年第10期

电子电路CAD技术 篇11

【关键词】合一教学;CAD;三本院校;创新能力

引言

《电子线路CAD及仿真》课程是电子信息技术及相关专业的专业基础课程，是一门直接面向应用的基础课程。现代电子电路设计就是使用计算机辅助电路设计，利用计算机绘制电路图，制作印刷电路板，在计算机的辅助下完成电路设计，利用计算机进行电路优化、数字或模拟电路的仿真。

电子CAD（Protel）已成为当今电子线路设计人员必备的工具。本课程的任务，旨在使学生学会利用Protel进行电路设计的一般方法，为学生将电路理论知识应用于实践建立一座桥梁。

1.《电子线路CAD及仿真》课程现状

每个电子类专业都开设《电子线路CAD及仿真》这门课程，但是普遍存在以下几方面问题：

（1）开课时间太晚

很多学校CAD课程都是在大二上学期才开课，这样就严重影响学生们实际动手能力。电子线路CAD这门课程学习的是一个制图软件protel，如果这个制图软件没学，学生自己想动手做一块板，是非常困难的。很多高校在学生大一的时候就开设了模拟电子线路和数字逻辑电路课程，学习完这两门电子类专业基础课程要参加实训制作电路板，可是由于没有上电子线路CAD这门课程，导致不会制作电路板。从而影响学生实训在制作以及参加一些课外电子制作比赛。所以，我们建议电子线路CAD这门课程越早开设越好，不需要专业课程的知识，只要求掌握protel这个软件的使用，等后续学到了专业课再自己设计电路。

（2）实验教学课时不足

电子线路CAD这门课程是一门实践操作能力很强的软件课程，如果老师只是照本宣科的把知识点从头到尾讲一遍，学生没能够自己及时的动手操作实践一下，理论课程上讲的内容很快就会忘记，等到有機会上机操作的时候，就感觉很难入手。所以，建议在硬件资源条件允许的情况下，把理论课程和实验课程合二为一，统一在机房上课，教师讲完一个知识点，就让学生在电脑上操作，有问题当场解决。授课内容从简单到复杂，从一个个小任务到最后的完整项目。让学生很好的体会一个项目的进行过程。

（3）考核体系不完善

由于是一门软件课程，很多学校在考核上没有制定一个严格的方法，导致学生在学习过程中没有压力，总感觉自己会了，实际动手制板的时候PCB布局布线问题多多。要求加大考核力度，掌握不好的同学不给及格。提高他们的动手实践能力，更早得接触用人单位的人才需求。

2.《电子线路CAD及仿真》课程改革方法

贯彻应用型本科“理论教学与工程实践训练有机融合”的教育教学模式的原则，在具体内容讲述中突出重点和难点，使学生全面了解电子电路设计软件Protel的应用，熟练应用该软件绘制电路图，制作电路印刷板。学习该课程使学生具有电路设计软件的应用能力，掌握电子电路设计软件的一般方法，为学习不断升级的软件和其他电路设计软件打下基础。学生在学习该课程时，应以实操为主。教学方法：课堂理论与实践相结合。

讲授方法以实例贯穿始终。学生要在理解课堂内容的基础上，重在应用，多练多应用。在实际操作过程中理解和掌握Protel99基本原理、操作技能。加大考核要求和难度，平时成绩和期末考试相结合的方式，其中平时成绩占课程成绩40%;期末考试占课程成绩60%。平时考核的内容包括课堂回答问题、上机实验完成情况以及考勤情况等，重在平时课堂教学。强化学生更加熟练掌握电子设计软件的使用以及专业技能的培养和整体素质的培养。增加仿真软件的学习内容，让学生们能够自己独立设计电路，并且掌握如何利用仿真软件进行调试电路和分析电路，从而大大提高学生们独立思考能力和创新能力。掌握了仿真软件的使用，学生们就可以离开实验室，在宿舍调试电路，包括编写程序等。

3.《电子线路CAD及仿真》课程改革目标

争取把全院的电子线路CAD课程全部软件升级，把电子线路CAD课程软件由原来的protel升级为Altium Designer。让学生们更早的接触企业里面使用的软件。提高电子线路CAD课程的教学效果，又能提高学生电子设计的能力，更好的满足用人单位的需求。

电子线路CAD课程我院已经开展了10年了，同时我院计算机辅助设计（电子CAD）认证考试工作也已经开展6年，据统计拿到电子设计初级工程师的学生有800多名，拿到电子设计高级工程师的学生有300多名;拿到证书的毕业生就业前景也比较乐观。对他们的工作也有很大的帮助。

改革目标：

（1）争取调动多数学生学习电子类课程的积极性，重视平时课堂的学习过程，避免平时松散，考前搞突击的现象，平时课堂练习质量较改革前有明显提高;

（2）希望能够提高学生们综合运用能力，由于学生通过自己参加实际项目的设计，使学生较早接触一些综合应用性强的专业知识，学生在实际动手设计上多下功夫，从而提高他们的综合运用能力和表达能力，增加了学生互相交流学习的机会;

（3）培养和锻炼了学生对知识的理解和分析能力、应用能力，有利于解决问题能力、社会调查、交往能力等综合素质的提高。由单纯考核课程的知识转变为知识、能力和综合素质的考核。

4.结束语

我院的《电子线路CAD及仿真》课程采用了此教学模式进行课程教学，从这几年的教学总结情况来看，这种教学方法很受学生欢迎，极大的提高了学生们学习兴趣且提高学生的动手实践能力和创新应用能力，就业情况也非常不错。课程打破了传统的学科型教学体系，按项目重新序化了教学内容，涵盖了常用的两大类PCB（单面板、双面板）的设计技能。通过项目化教学改革，激发了学生学习兴趣，增强了实践能力，培养了电子产品系统设计能力，提高了整体素质。以项目为载体的教学模式取得了显著的教学效果。

通过项目化教学改革，学校学生就业率达到了94%，专业对口率也有较大提高;学生职业能力强，受到用人单位的好评;电子线路CAD初级认证、高级认证工程师通过率均在90%以上;学生参加省级以上竞赛多次获奖。教学改革效果证明项目化教学改革模式是科学的、有效的，符合高职高专学生知识需求和认知规律，符合企业的岗位人才需求。

参考文献

[1]钟爱琴.任务驱动教学法在《电子CAD》课程教学中的运用[J].职业教育研究，2009（1）.

[2]闫瑞瑞，田瑞利，米志红.电子CAD项目化教程[M].北京：电子工业出版社，2010.

[3]张涛.电子CAD课程的教学探讨[J].自动化与仪器仪表，2006（1）.

[4]周玉蓉，徐益，赵平.基于工作过程的模具设计与制造专业课程体系构建与实施[J].教育与职业，2010，5（14）.

基金项目：2013年度桂林电子科技大学信息科技学院高等教育教学改革工程立项项目——电子线路CAD课程教学与认证工作相结合的教学改革研究（2013JGY08）。

电子电路CAD技术 篇12

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) .