電子CAD技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)

1、電子CAD技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程概述1. 課程性質(zhì)與任務(wù)（1） 電子專業(yè)是中高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的一個(gè)較大的專業(yè)門類。印制電路板是電子產(chǎn)品的一個(gè)基礎(chǔ)部件。學(xué)習(xí)印制電路板的相關(guān)理論和實(shí)際知識是電子專業(yè)學(xué)生的必修課。（2） 本課程根據(jù)電子專業(yè)的教學(xué)要求和電子行業(yè)的實(shí)際情況（現(xiàn)狀和發(fā)展），對學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的專業(yè)知識教學(xué)，使能適應(yīng)電子行業(yè)的工作。（3） Protel在我國電子行業(yè)有較高的市場占有率，故選此軟件為印制電路板設(shè)計(jì)教學(xué)工具。（4） 本課程以電氣制圖和印制電路板知識和設(shè)計(jì)為主線，適合高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電子專業(yè)教學(xué)大綱的要求。2. 課程教學(xué)模式（1） 以印制電路板設(shè)計(jì)相關(guān)知識和技能為主線，介紹電子設(shè)計(jì)軟件

2、的基本功能和操作方法。 適當(dāng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際（企業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范）和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（國家的和行業(yè)）。以項(xiàng)目為教學(xué)單元。（2） 內(nèi)容適合高等職業(yè)學(xué)校學(xué)生的理解能力，以基本知識、基本技能為主。不涉及印制電路板設(shè)計(jì)中專業(yè)性較強(qiáng)的內(nèi)容。基本知識應(yīng)占80%左右，稍有提高的內(nèi)容占20%。（3） 結(jié)構(gòu)考慮到教學(xué)的方便，以項(xiàng)目為單元。每個(gè)項(xiàng)目突出若干知識點(diǎn)和軟件操作技能，完成一個(gè)小的電路項(xiàng)目。（4） 教材的理論部分以“少而精”為原則，盡量不作長篇敘述。操作部分突出重點(diǎn)，適當(dāng)配圖。以問題、練習(xí)和習(xí)題來促使學(xué)習(xí)閱讀課本和增加練習(xí)。（5） 教材的可用性：以案例教學(xué)為主。實(shí)訓(xùn)應(yīng)占有70%的課時(shí)。 二、課程教學(xué)目標(biāo)1. 使學(xué)生掌握電氣

3、制圖的基本要求和方法；2認(rèn)識常用的電氣圖形符號并能和實(shí)物相對應(yīng)；3繪制符合國標(biāo)的電氣圖形符號；4了解印制電路板的基本概念和相關(guān)知識；5根據(jù)元件說明書或外形圖紙建立元件封裝庫；6能理解和應(yīng)用基本的印制電路板設(shè)計(jì)規(guī)范；7能設(shè)計(jì)簡單的單面和雙面印制電路板；8能大致看懂軟件生成的各種報(bào)表。三、課程教學(xué)內(nèi)容與要求項(xiàng)目1 電氣制圖的基本概念1. 基礎(chǔ)理論知識 了解電氣制圖基本規(guī)則和電氣圖形符號：電氣制圖基礎(chǔ)知識、電氣制圖國家標(biāo)準(zhǔn)和電氣圖形符號基礎(chǔ)知識。2. 操作分析 能用手工繪制簡單的電路圖，熟悉制圖標(biāo)準(zhǔn)和工藝。3. 訓(xùn)練與考核（1）訓(xùn)練的目標(biāo)掌握電氣制圖的基本要求和方法（2）考核方式現(xiàn)場操作考核，在規(guī)定

4、的時(shí)間內(nèi)，用protel繪制簡單的電路圖.4. 總結(jié)（1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)。（2）小組討論，教師講評5. 思考與練習(xí)實(shí)際操作練習(xí)項(xiàng)目2Protel系統(tǒng)簡介1 基礎(chǔ)理論知識了解Protel的基本功能、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：Protel的功能模塊、主要工作文件類型、圖形符號元件庫、PCB封裝元件庫、建立數(shù)據(jù)庫文件和各種文件2 操作分析 認(rèn)識主要的工作文件類型、在指定的文件夾中建立數(shù)據(jù)庫文件、掌握各種元件庫的路徑和名稱、能打開并查看圖形符號元件庫和PCB封裝元件庫并找到指定的元件3 訓(xùn)練與考核（1）訓(xùn)練的目標(biāo)掌握Protel的基本功能、系統(tǒng)文件結(jié)構(gòu)和相關(guān)功能（2）考核方式現(xiàn)場操作考核，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，建立數(shù)據(jù)庫文件

5、和各種文件4 總結(jié) （1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)。（2）小組討論，分析學(xué)生作業(yè)，教師講評。5 思考與練習(xí)實(shí)際操作標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)和練習(xí)，回答思考題若干。項(xiàng)目3建立圖紙文件SCH和窗口操作1 基礎(chǔ)理論知識（1） 建立圖紙文件并修改圖紙屬性：圖紙的規(guī)格、圖紙的邊框、標(biāo)題欄、圖紙的其它參數(shù)（2） 掌握電路圖繪制界面的操作：調(diào)整畫面比例和顯示位置、定位標(biāo)志和查找和替換字符（3） 掌握Protel電氣圖符號庫的操作：Protel的元件電氣圖形符號、認(rèn)識Protel的元件電氣圖形庫、掌握電氣圖形符號庫的加載和卸載、用多種方法搜尋元件2 操作分析本項(xiàng)目內(nèi)容的操作可參照相關(guān)國家制圖標(biāo)準(zhǔn)。3 訓(xùn)練與考核（1）訓(xùn)練的目標(biāo)會建立圖

6、紙文件并修改圖紙屬性，掌握電路圖繪制界面的操作，掌握Protel電氣圖符號庫的操作（2）考核方式現(xiàn)場操作考核，在規(guī)定的時(shí)間，按國家標(biāo)準(zhǔn)建立多種規(guī)格的圖紙文件SCH和窗口操作。4 總結(jié) （1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)。（2）小組討論，教師講評5 思考與練習(xí)電氣制圖和機(jī)械制圖之異同分析。項(xiàng)目4繪制電原理圖1 基礎(chǔ)理論知識掌握電路圖繪制的基本操作：添加元件到圖紙、激活元件、編輯元件屬性、刪除元件、移動、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)元件、繪電氣連接線、選中、取消選中元件、復(fù)制、粘貼對象、陣列粘貼對象、排列對象；修改電氣圖形符號的屬性（元件的標(biāo)號、參數(shù)和封裝）、元件的圖形屬性、接地和電源符號；非電氣圖形繪制（畢茲線、文字、直線、方塊

7、、圓、餅圖）、對象層疊放置的調(diào)整2 操作分析理解這些操作的意義，記憶菜單命令（詞匯）或工具按鈕圖形。能放置元件并調(diào)整方向和位置。繪制簡單的非電氣圖形3 訓(xùn)練與考核繪制電路圖“三級放大器”和“功率放大器”。4 總結(jié) （1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)，重點(diǎn)是分析分立元件和集成電路元件的電路圖各有什么特點(diǎn)。（2）小組討論，教師講評5 思考與練習(xí)觀察實(shí)際產(chǎn)品電路，研究電路圖制圖特點(diǎn)。實(shí)際操作練習(xí)模仿。項(xiàng)目5復(fù)雜電路圖繪制1 基礎(chǔ)理論知識理解電原理圖的層次和網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、層次電路的概念、離頁端口、圖紙符號入口、總線、總線分支線2 操作分析能繪制層次式電路，并正確應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號連接主電路和子電路。能應(yīng)用總線和總線

8、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號連接復(fù)雜電路。3 訓(xùn)練與考核（1）訓(xùn)練的目標(biāo)掌握復(fù)雜電路圖的繪制（2）考核方式現(xiàn)場操作考核，在規(guī)定的時(shí)間，繪制給定的復(fù)雜電路圖4 總結(jié) （1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)，歸納層次電路和總線的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號規(guī)律。（2）小組討論，教師講評5 思考與練習(xí)實(shí)際設(shè)計(jì)若干層次電路，包括包含總線的電路來研究分析和操作練習(xí)。思考網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號在電子輔助設(shè)計(jì)中的作用。項(xiàng)目6元件圖形符號編輯1 基礎(chǔ)理論知識掌握Protel繪制電氣圖形符號的技能：元件圖形符號知識、繪制符合國家標(biāo)準(zhǔn)的電氣圖形符號2 操作分析 能根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)繪制尺寸合理、形狀準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)美觀的電氣圖形符號3 訓(xùn)練與考核（1）訓(xùn)練的目標(biāo)掌握元件圖形符號的編輯方法（2）

9、考核方式現(xiàn)場操作考核，在規(guī)定的時(shí)間，繪制尺寸合理、形狀準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)美觀的電氣圖形符號4 總結(jié) （1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)，分析電氣圖形符號的類型和基本結(jié)構(gòu)。（2）小組討論，教師講評5 思考與練習(xí)如何查找和應(yīng)用電氣制圖國家標(biāo)準(zhǔn)，自制電氣圖形符號應(yīng)符合什么原則。實(shí)際操作練習(xí)制作多個(gè)電氣圖形符號。改造Altium Designer的電氣圖形符號，以符合國標(biāo)。項(xiàng)目7 生成SCH報(bào)表1 基礎(chǔ)理論知識導(dǎo)出并讀識SCH相關(guān)報(bào)表：Protel網(wǎng)絡(luò)表、元器件列表、元器件交叉參考表、項(xiàng)目層次列表2 操作分析能按要求設(shè)置參數(shù)，正確生成各報(bào)表。理解并解釋表中各參數(shù)的意義。3 訓(xùn)練與考核（1）訓(xùn)練的目標(biāo)會生成SCH報(bào)表和分析報(bào)表

10、信息（2）考核方式現(xiàn)場操作考核，在規(guī)定的時(shí)間，生成SCH報(bào)表，并能解釋其意義。4 總結(jié) （1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)總結(jié)SCH報(bào)表所反映的電路圖信息，特別是和PCB設(shè)計(jì)相關(guān)的基礎(chǔ)信息，從中找出存在的錯誤和問題。（2）小組討論，教師講評。5 思考與練習(xí)實(shí)際操作練習(xí)，分析教師預(yù)先準(zhǔn)備若干報(bào)表分析之。項(xiàng)目8印制電路板和元件封裝基礎(chǔ)知識1 基礎(chǔ)理論知識理解印制電路板的基本構(gòu)成：印制電路板的作用、物理結(jié)構(gòu)、焊盤、走線、過孔、覆銅、阻焊層、字符（絲印層）等及印制電路板的設(shè)計(jì)流程了解電子元件封裝基本知識：元件THT封裝、元件SMT封裝2 操作分析 能對照印制板實(shí)物和PCB設(shè)計(jì)圖面的圖形。理解這些圖元在實(shí)際工作中的作用

11、。能正確判斷常見的THT和SMT元件。3 訓(xùn)練與考核認(rèn)識PCB實(shí)物上各圖元并和軟件對照分析研究。4 總結(jié)（1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)。對PCB電路基本元素進(jìn)行總結(jié)，能掌握什么元素有什么作用，和什么功能要用什么元素。（2）小組討論，教師講評5 思考與練習(xí)實(shí)際操作練習(xí)，對一塊電腦主板的PCB圖元進(jìn)行分析研究項(xiàng)目9PCB界面和基本操作1 基礎(chǔ)理論知識了解Protel的印制電路板設(shè)計(jì)界面：新建PCB文件的兩種方式、PCB窗口基本操作、Protel的封裝庫、封裝庫的加載和卸載、元件封裝瀏覽器、搜索指定的封裝、窗口對象、窗口管理器、印制電路板層設(shè)置、應(yīng)用PCB向?qū)删匦魏蛨A形的外框、切割固定卡位和螺釘孔、布線范圍

12、設(shè)置2 操作分析能用新建文件或PCB向?qū)ЫCB文件。掌握PCB窗口各種基本操作（和SCH中相似）。能找到并加載，移除PCB元件庫。瀏覽和尋找元件。能精確定義PCB機(jī)構(gòu)形狀和尺寸。根據(jù)機(jī)械圖認(rèn)定元件和布線區(qū)域。3 訓(xùn)練與考核（1）訓(xùn)練的目標(biāo)了解Protel的印制電路板設(shè)計(jì)界面，并且能用新建文件或PCB向?qū)ЫCB文件（2）考核方式現(xiàn)場操作考核，在規(guī)定的時(shí)間，能用新建文件或PCB向?qū)ЫCB文件4 總結(jié)（1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)。分析兩種建立文件方式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用情況。（2）小組討論，教師講評5 思考與練習(xí)開孔和切角有什么作用？能要根據(jù)BG和IPC標(biāo)準(zhǔn)選取PCB尺寸和形狀，PCB模板的作用。練習(xí)能

13、應(yīng)用PCB模板和IPC標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)PCB機(jī)械形狀和尺寸項(xiàng)目10PCB設(shè)計(jì)基本操作1 基礎(chǔ)理論知識PCB設(shè)計(jì)窗口和數(shù)據(jù)的基本操作：能用兩種方法傳送電路圖網(wǎng)絡(luò)表，并排除簡單的錯誤、移動、旋轉(zhuǎn)、對齊對象、元件建組和拆組、按電路原理的特點(diǎn)布局學(xué)習(xí)印制板的元件的圓周形布局、大功耗元件的散熱處理、大質(zhì)量元件的固定2 操作分析 大部分操作和SCH一樣。但在PCB中對尺寸的精度有相當(dāng)?shù)囊?，要注意坐?biāo)的作用。元件布局要根據(jù)電路走向。元件的散熱和固定有專門的論述，應(yīng)予強(qiáng)調(diào)。3 訓(xùn)練與考核（1）訓(xùn)練的目標(biāo)掌握PCB設(shè)計(jì)窗口和對象的基本操作。元件的精確定位和鎖定。元件的布局原則和靈活處理。PCB板的熱流和機(jī)械強(qiáng)度問題的

14、專題分析。（2）考核方式現(xiàn)場操作考核，在規(guī)定的時(shí)間，用兩種方法傳送電路圖網(wǎng)絡(luò)表。并對元件正確布局。4 總結(jié) （1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)。網(wǎng)絡(luò)表的傳送要點(diǎn)，發(fā)生錯誤的原因和解決方案。元件布局操作規(guī)律。（2）小組討論，分析幾個(gè)同類作業(yè)的布局優(yōu)劣。教師講評。5 思考與練習(xí)實(shí)際操作練習(xí)。各研究各種型號散熱器的散熱性能和安裝方式。項(xiàng)目11基本布線規(guī)則應(yīng)用1 基礎(chǔ)理論知識指定PCB規(guī)則的對象和PCB規(guī)則：PCB規(guī)則對象（板、層、區(qū)域、元件和元件類、網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)類、連接和連接類、焊盤和焊盤規(guī)格等）PCB規(guī)則（走線層、安全間距、走線寬度、過孔直徑、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、布線優(yōu)先級等）2 操作分析能根據(jù)電原理圖和電路的要求建立網(wǎng)絡(luò)類

15、和元件類。按要求對指定的范圍設(shè)置布線規(guī)則。 3 訓(xùn)練與考核（1）訓(xùn)練的目標(biāo)掌握根據(jù)電原理圖和電路的要求建立網(wǎng)絡(luò)類和元件類的方法（2）考核方式現(xiàn)場操作考核，在規(guī)定的時(shí)間，根據(jù)電原理圖和電路的要求建立網(wǎng)絡(luò)類和元件類，并按要求對指定的范圍設(shè)置布線規(guī)則4 總結(jié)（1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)，為什么要對網(wǎng)絡(luò)分類和這些規(guī)則有什么作用。（2）小組討論，教師講評5 思考與練習(xí)實(shí)際操作練習(xí)，可否將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)指定到多個(gè)類中？對元件呢？有什么意義？項(xiàng)目12PCB元件封裝設(shè)計(jì) 1 基礎(chǔ)理論知識根據(jù)圖紙和元件實(shí)物制作元件封裝：識讀簡單的元件封裝說明書、應(yīng)用封裝向?qū)?、制作THT和SMT元件的封裝，焊孔和焊盤、元件外形輪廓、極性標(biāo)注、復(fù)

16、合封裝2 操作分析 根據(jù)廠商元件說明書，制作元件封裝圖形。并能制作簡單的復(fù)合封裝。3 訓(xùn)練與考核RD電解電容器封裝和復(fù)合封裝、SMT復(fù)合封裝及混合復(fù)合封裝4 總結(jié)（1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)做出元件封裝的分類，研究命名方式和特點(diǎn)。（2）小組討論，教師講評5 思考與練習(xí)實(shí)際操作練習(xí)：怎樣閱讀元件的原廠說明書？怎樣根據(jù)IPC標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)元件的焊盤。設(shè)計(jì)焊孔有什么要點(diǎn)。項(xiàng)目13PCB板特殊處理1 基礎(chǔ)理論知識PCB些特殊對象處理：總線布線、覆銅、灌銅、包地、淚滴、測試點(diǎn)、添加無網(wǎng)絡(luò)焊盤、生成跳線焊盤對、差分對線、定長走線、折疊線等2 操作分析這些是屬于PCB設(shè)計(jì)中稍高層次的圖元操作。特別是要加強(qiáng)對網(wǎng)絡(luò)概念的理解3

17、 訓(xùn)練與考核（1）訓(xùn)練的目標(biāo)掌握PCB板特殊處理的方法（2）考核方式現(xiàn)場操作考核，在規(guī)定的時(shí)間，進(jìn)行PCB板特殊處理。4 總結(jié) （1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)。為什么要對板特別設(shè)置？總結(jié)其規(guī)律。（2）小組討論，教師講評5思考與練習(xí)實(shí)際操作練習(xí)。研究一塊主板，分析其特殊設(shè)計(jì)的應(yīng)用特點(diǎn)。項(xiàng)目14四層板PCB設(shè)計(jì)1 基礎(chǔ)理論知識理解電源層和接地層的意義：電源層和接地層的設(shè)置、電源層和接地層的表示、分割電源層、人機(jī)交互布線2 操作分析四層板中的電源層和接地層是以反相顯示的，故不易理解。 3 訓(xùn)練與考核：設(shè)置電源層和接地層、電源層和接地層的焊盤、分割電源層4 總結(jié)（1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)。四層板的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，及理論依據(jù)。（

18、2）小組討論，教師講評 5 思考與練習(xí)實(shí)際操作練習(xí)。為什么要用四層板和四層以上的板？從網(wǎng)上找出一些理論分析材料。項(xiàng)目15網(wǎng)絡(luò)表編輯、校核、PCB設(shè)計(jì)規(guī)則檢查和報(bào)告1 基礎(chǔ)理論知識綜合校核PCB設(shè)計(jì)，生成并讀識PCB的主要報(bào)告：兩種PCB網(wǎng)絡(luò)和電路網(wǎng)絡(luò)的核對方式（飛線網(wǎng)絡(luò)和走線網(wǎng)絡(luò)）、交叉探查、PCB設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（在線設(shè)計(jì)規(guī)則、設(shè)計(jì)規(guī)則沖突）、核查主要的PCB設(shè)計(jì)規(guī)則、印制電路板信息、板載元件清單、網(wǎng)絡(luò)表狀態(tài)2 操作分析 能按要求設(shè)置參數(shù)，正確生成各報(bào)表。理解并解釋表中各參數(shù)的意義。特別是能熟練地校核PCB和SCH網(wǎng)絡(luò)表。3 訓(xùn)練與考核（1）訓(xùn)練的目標(biāo)能按要求正確生成各報(bào)表，并且能理解、解釋表中各參數(shù)的意義（2）考核方式現(xiàn)場操作考核，在規(guī)定的時(shí)間，正確生成各報(bào)表并大致說明其作用。4 總結(jié)（1）撰寫項(xiàng)目小結(jié)?？偨Y(jié)PCB報(bào)表所送達(dá)的信息。（2）小組討論，教師講評5 思考與練習(xí)實(shí)際操作練習(xí)。以現(xiàn)成的PCB產(chǎn)生報(bào)表。項(xiàng)目16PCB設(shè)計(jì)綜合練習(xí)1 基礎(chǔ)理論知識綜合運(yùn)用各種知識，按工業(yè)要求設(shè)計(jì)PCB，并形成完整的文檔。