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《电子线路CAD》教学大纲2021

作者:澳门太阳集团2022全新版发布日期:2022-03-14 11:23:22浏览次数:410

《电子线路CAD》教学大纲

一、课程基本信息

课程类别	专业课程		课程性质	理论	课程属性	选修
课程名称	电子线路CAD			课程英文名称	The CAD of Electronic Circuits
课程编码	F10ZX37C			适用专业	物联网工程
考核方式	考查			先修课程	电路与模拟电子技术、数字逻辑与数字电路
总学时	32	学分		2	理论学时		16
实验学时/实训学时/ 实践学时/上机学时				实验学时：16
开课单位				澳门太阳集团2022全新版

二、课程简介

《电子线路CAD》是物联网工程专业的专业选修课程，是一门设计性、应用性较强的课程。本课程的主要教学任务：AD(Altium Designer)操作基础、工程和元件的管理、原理图设计、原理图分析、PCB布局设计、PCB布线等。学生通过本课程的学习，可以掌握电路原理图的设计方法与电路原理图元件符号的制作方法，同时掌握印刷板图的手工设计/全自动/半自动设计的基本方法，以及印刷板图元件封装的制作方法，为后续课程学习、课程设计、毕业设计、电子设计竞赛、专业论文撰写、电路设计等提供一个良好的应用工具。

三、课程教学目标

课程教学目标		支撑人才培养规格指标点	支撑人才培养规格
知识目标	目标1：掌握常用电子CAD软件的相关知识、熟知AD软件进行电路原理图绘制的方法；熟知AD软件进行印制电路板图(PCB)设计的方法。	3-2：具有从事物联网工程所需扎实的数学、自然科学、工程基础和专业知识，能够综合应用这些知识解决物联网领域的复杂工程问题。	3.工程知识
能力目标	目标2：具有分析典型、常用电路的能力；具有熟练应用AD软件绘制电路原理图，设计印制版图的能力；具有对一般的电子产品进行分析，形成相关的技术文档能力。	5-2：能够针对物联网复杂系统的设计方案，进行单元（模块）结构设计、开发、仿真分析、应用等。	5. 设计与开发能力
素质目标	目标3：通过本课程的学习，学生能自主完成电子系统的设计与制作，使毕业设计过程更接近实际电子产品设计过程，使毕业设计更具有实践性和应用性，提高毕业设计质量。学生也可通过毕业设计掌握电子线路CAD软件的应用技能，增加就业竞争能力。	7-2：恰当使用现代软硬件工具解决复杂物联网工程问题，评估其准确性和局限性，并确认它们的结果。	7. 掌握现代工具

四、课程主要教学内容、学时安排及教学策略

（一）理论教学

教学模块	学时	主要教学内容与策略	学习任务安排	支撑课程目标
AD工具设计环境的设置及使用	2	重点：AD软件的安装与激活，设计数据库文件结构；设计数据库中的文件管理；AD系统参数设置。难点：设计数据库中文件的导入、导出。教学方法与策略：学生预习教材相关内容，教师集中讲解。由学生独立完成规定设计，具体问题由指导老师个别辅导。	课前：预习课堂：边讲边练课后：布置拓展实践作业	目标1 目标2
原理图元件库	2	重点：元器件符号的创建与使用。难点：新元件的绘制；对已有的元件编辑新元件后的管理。教学方法与策略：学生预习教材相关内容，教师集中讲解。由学生独立完成规定设计，具体问题由指导老师个别辅导。	课前：预习课堂：边讲边练课后：布置拓展实践作业	目标1 目标2
原理图的设计	4	重点：原理图图纸设置；元件库的加载；元件的放置；导线、总线、总线分支、网络标号、Ｉ/O端口的放置；各种报表。难点：元件库的查找；原理图的电气规则检查。思政元素：通过多种芯片的选择和电路设计的知识，让同学初步了解电路设计，了解我国芯片现状，培养学生的设计和创新的热情。教学方法与策略：学生预习教材相关内容，教师集中讲解。由学生独立完成规定设计，具体问题由指导老师个别辅导。	课前：预习课堂：边讲边练，结果评比课后：布置拓展实践作业	目标1 目标2
电路板设计	6	重点：PCB编辑器的启动；PCB界面的参数设置；PCB板的规划；元件封装的加载；PCB的布局与布线；报表的输出。难点：PCB板的规划；PCB的布局与布线。思政元素：讨论半导体器件和工艺的发展历程中，穿插第一个固态晶体管发明的历史事件和关键人物。教学方法与策略：学生预习教材相关内容，教师集中讲解。由学生独立完成规定设计，具体问题由指导老师个别辅导。	课前：预习课堂：边讲边练，结果评比课后：布置拓展实践作业	目标1 目标2
创建元器件封装和集成库	2	重点：元件封装编辑器的环境设置；元件封装的创建；集成库的生成与编辑。难点：元件封装编辑器的环境设置；集成库的编辑。教学方法与策略：学生预习教材相关内容，教师集中讲解。由学生独立完成规定设计，具体问题由指导老师个别辅导。	课前：预习课堂：边讲边练，结果评比课后：布置拓展实践作业	目标1 目标2

（二）实践教学

实践类型	项目名称	学时	主要教学内容	项目类型	项目要求	支撑课程目标
实验	绘制简单原理图	2	重点：元件库的装载及元件的查找；元件的放置及属性的编辑；电源、地及网络标号的放置、电气线的连接。难点：元件的查找和属性的编辑。	训练	单独完成本次实验；提交详细实验记录和实验报告。	目标2 目标3
实验	制作元件与创建元件库	2	重点：元件库的创建及管理；新元件的绘制及管理；用已有的元件编辑新元件及管理。难点：新元件的绘制；对已有的元件编辑新元件后的管理。	训练	单独完成本次实验；提交详细实验记录和实验报告。	目标2 目标3
实验	单片机最小系统原理图绘制	2	重点：绘制原理图的基本操作、设定元件的封装、原理图电气检测及错误修改、文件打印输出。难点：原理图电气检测及错误修改思政元素：要求学生认真检查元件型号、名字，连线准确，培养认真严谨的工作态度。	训练	单独完成本次实验；提交详细实验记录和实验报告。	目标2 目标3
实验	简单层次电路图设计及报表生成	2	重点：自上而下、自下而上层次式电路图绘制、ERC校验和网络表生成。难点：层次电路图的设计方法。	训练	单独完成本次实验；提交详细实验记录和实验报告。	目标2 目标3
实验	印制电路板设计	2	重点：印制板的环境设置、大小规划；网络表的调入及纠错；元件的布局及规则；手动和自动布线及布线规则设计；各种报表的产生及PCB图的输出。难点：网络表调入后的纠错；元件布局的合理性；布线规则的理解和使用。思政元素：细心设计PCB板，思考如何布线整洁大方、如何走线不交叉，养成严谨审慎的科学态度。	训练	单独完成本次实验；提交详细实验记录和实验报告。	目标2 目标3
实验	制作元器件封装	2	重点：元件封装的认识；绘制新元件封装；编辑已有元件的封装的管理；新元件封装库的管理。难点：元件封装的意义；新元件封装库的管理。	训练	单独完成本次实验；提交详细实验记录和实验报告。	目标2 目标3
实验	双面板设计	2	重点：双面板制作、网络飞线。难点：元器件布局、设计规则参数。	训练	单独完成本次实验；提交详细实验记录和实验报告。	目标2 目标3
实验	综合设计	2	重点：绘制原理图；设计PCB板；报表的正确输出。难点：元件的布局。思政元素：通过工程项目的实践，培养学生独立承担项目任务的能力；要求学生认真细心的完成任务，为以后从事工作打下良好的基础。	综合	单独完成本次实验；提交详细实验记录和实验报告。	目标2 目标3
	备注：项目类型填写验证、综合、设计、训练等。

五、学生学习成效评估方式及标准

考核与评价是对课程教学目标中的知识目标、能力目标和素质目标等进行综合评价。在本课程中，学生的最终成绩是由平时成绩、大作业成绩等两个部分组成。

1.平时成绩（占总成绩的40%）：采用百分制。平时成绩分为实验（占30%）和平时表现（占10%）两个部分。评分标准如下表：

等级

评分标准

1.实验成绩；2.平时表现

优秀

（90～100分）

1.完成所有实验内容，布局合理，连线美观，仿真结果正确。

2.遵守课堂纪律，积极参与课堂教学活动，出勤率达到100%。

良好

（80～89分）

1.完成所有实验内容，布局欠合理，连线美观，仿真结果正确。

2.遵守课堂纪律，积极参与课堂教学活动，旷课1次。

中等

（70～79分）

1.完成大部分实验内容，布局合理，连线美观，仿真结果正确。

2.遵守课堂纪律，参与课堂教学活动不太积极，旷课2次。

及格

（60～69分）

1.完成部分实验内容，菜单设置欠合理，连线不美观，仿真结果有误。

2.偶尔违反课堂纪律，参与课堂教学活动不积极，旷课3次。

不及格

（60以下）

1.完成较少实验内容，菜单设置欠合理，连线不美观，仿真结果有误。

2.经常违反课堂纪律，参与课堂教学活动不积极，旷课4次及以上。

2.大作业成绩（占总成绩的60%）：采用百分制。考核标准请见下表：

考核模块	考核内容	主要题型	支撑目标	分值
原理图绘制	1、正确绘制电路图并填写元件封装 2、正确制作元件库 3、正确制作封装	综合设计题	目标1 目标2 目标3	30
PCB板设计	1、 PCB板尺寸、元件布局合理 2、 PCB板走线宽度合理 3、正确制作PCB板	综合设计题	目标1 目标2 目标3	40
分析报告	1、以分析报告的形式完成，每人独立完成一份分析报告，分析报告中要对设计过程进行较为详细的阐述，且须有贴图。	综合设计题	目标1 目标2 目标3	30

六、 教学安排及要求

序号	教学安排事项	要求
1	授课教师	职称：中级学历（位）：硕士研究生其他：其他具有非高教系列职称中级或以上的老师
2	授课地点	□教室 þ实验室 □室外场地 □其他：
3	学生辅导	线上方式及时间安排：经与学生沟通另行安排线下地点及时间安排：经与学生沟通另行安排

七、选用教材

[1] 闫聪聪，杨玉龙. Altium Designer 16基础实例教程（附微课视频）[M].人民邮电出版社,2019年6月.

[2] 隋晓红,刘鑫,石磊. Altium Designer原理图与PCB设计[M].机械工业出版社，2019年9月.

八、参考资料

[1]黄智伟，黄国玉. Altium Designer原理图与PCB设计 [M].北京:人民邮电出版社，2020年8月.

[2] 解璞，刘洁. AltiumDesigner18电路设计基础与实例教程(十三五普通高等教育规划教材)[M].北京：机械工业出版社，2020-05-11.

网络资料

无。

大纲执笔人：胡纯意

讨论参与人:赵敦华、许元

系（教研室）主任：蒋文美

学院（部）审核人：连元宏

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