《电子电路CAD设计》实训教学大纲
一、课程概述
（一）基本说明
中文名称：电子电路CAD设计课程代码：23GX414-S
总学时/学分：2周/2学分考核方式：考查
适用专业：电子信息工程、通信工程、电子信息工程（航空电子设备维护方向）
（二）课程属性
1.课程性质
《电子电路CAD设计》这门课程是电子信息工程、电子信息工程（航空电子设备维护方向）、通信工程专业的综合实训课程。课程内容与电路板的设计与制作密切联系，是一门实践性、应用性很强的实训课程。通过本课程的学习，使学生掌握电路板的计算机辅助设计基础知识、基本理论和基本设计方法；使学生具备独立设计电子线路图和绘制PCB板设计图的工作能力。通过项目式的小组任务让学生具备团队合作能力。本课程的教学内容与集成电路设计、电子板设计相关企业的硬件工程师、PCB Layout工程师等岗位需求对标。设计类实训项目的部分内容选用企业工程案例作为实训内容，让学生在今后工作岗位上，具备分析和解决较为复杂问题的能力。
2.课程与课程群的联系
本课程与《电路分析基础》《模拟电子技术》《数字电子技术》《单片机原理与应用》《微机原理与接口技术》等专业基础课程有着密切的关系，通过本实训课程的学习，使学生掌握电子线路计算机辅助设计软件基本操作方法，掌握电路设计规则。实训内容为后续学生学习《毕业综合实习》《毕业设计（论文）》以及课程设计类课程提供实践经验，同时提升毕业生就业竞争力。
前修课程：《电路分析基础》《模拟电子技术》《数字电子技术》《单片机原理与应用》《微机原理与接口技术》《传感器与检测技术》等。这些课程为学生学习本课程提供基础知识，起铺垫作用。
后续课程：《电子技术课程设计》《微机原理与接口技术课程设计》《毕业综合实习》《毕业设计（论文）》。
二、实训教学目的和要求
1.总体目标
在本课程的学习中，要求学生深刻理解电路计算机辅助分析和设计的基本理论，掌握计算机辅助设计的一般步骤和方法，能熟练地运用计算机绘制电路原理图和PCB制板图。通过实践教学环节，巩固学生所学的基础理论知识，培养学生解决实际问题的能力，加强基本技能的训练，切实提高学生的实践动手能力和创新能力。
2.具体目标
(1) 通过学习本实训中教授的内容，掌握相关计算机辅助软件的安装方法，能够独立在电脑上搭建设计系统；
(2) 结合前修相关课程中所学的理论知识，能够应用计算机辅助软件读懂电路图，具备识图的能力；
(3) 掌握绘制电路原理图的步骤和方法，能够熟练应用计算机辅助软件绘制正确的电路原理图；
(4) 掌握绘制电路PCB板设计图纸的步骤和方法，熟练掌握基本设计原则，能够独立完成PCB板的设计，通过上机绘图测验；
(5) 通过学习企业案例中的设计方法及思路，能具备开阔的思维能力，能够应用新方法，具有一定创新能力。
(6) 要求认真完成小组项目设计任务，具备解决实际问题的能力；撰写实训任务报告，提升科技论文写作能力。
3.课程思政目标
(1) 通过相关国内外电类产业发展的案例分析，使学生建立未来电类行业工作者的责任感与使命感，激发学生的爱国情怀。
(2) 利用学生在绘制图纸过程中遇到问题并解决问题的事例，培养学生严谨的学习态度和实事求是的科学态度；帮助学生建立不怕困难的优秀品质。
(3) 通过实践操作及小组项目任务，培养学生互帮互助的优良品质。
三、实训教学内容及学时安排
序号 | 实训名称 | 计划学时 | 实训内容 | 教学目标 | 实训类别 |
1 | 原理图设计基础 | 2 | 熟悉和认识原理图编辑器菜单栏，掌握各种工具栏的使用方法；如绘制流水灯电路、单管放大电路等。 | 1、掌握软件的基本操作； 2、认识基本电子元件符号； 3、掌握简单电路图绘制流程。 | 基础 |
2 | 创建原理图元件库并绘制CAE封装 | 2 | 在原理图元件库中绘制常见元器件电气符号，熟悉原理图库编辑器界面基本操作；如绘制7-SEG数码管及继电器CAE封装。 | 1、创建库文件； 2、在库中添加手工绘制元件； 3、在库中添加多个CAE封装。 | 基础 |
3 | 创建PCB封装库并绘制PCB封装 | 2 | 绘制元器件封装、掌握PCB封装的含义，熟悉PCB库编辑器界面基本操作；如绘制7-SEG数码管及继电器PCB封装，或者其它代表性贴片及插装式元件封装。 | 1、掌握元器件PCB封装绘制的两种方法； 2、掌握CAE封装和PCB封装的联系与区别。 3、掌握CAE封装和PCB封装关联操作。 课程思政：以自制的PCB封装和实物3D模型装配效果为例，让学生明白如果封装设计错误，无法完成装配。告诉学生处理任何事情时，细节和精确度的重要性。提醒学生在工作中要严谨、认真，实事求是，要具备工匠精神。 | 基础 |
4 | 原理图绘制综合练习 | 2 | 设计以单片机为中心，带有简单输入输出系统的完整电路原理图，要求使用自制元件封装；如绘制带有单片机，数码管动态显示电路，电机驱动机构的电路等。 | 1、整合前三节课内容，搭建拥有自制元件库的PCB工程； 2、使用自建的CAE封装进行电路原理图设计。 | 综合 |
5 | PCB设计基础 | 2 | 认识PCB编辑器菜单栏，掌握各种工具栏的使用方法；如绘制流水灯电路、单管放大电路PCB板等。 | 1、认识PCB中的基本元素； 2、掌握PCB编辑器中各自参数设置方法； 3、掌握PCB布局布线等绘制流程。 课程思政：以国产PCB级EDA工具的发展过程为例，警示学生中国人一定要有自己的EDA设计工具，否则必将受制于人，激发学生爱国情怀；教育学生要“敢闯会创”，用个人行动为电类行业的发展做贡献，建立责任感和使命感。 | 基础 |
6 | PCB绘制综合练习 | 2 | 进一步熟悉PCB编辑器操作，结合已有原理图进行PCB绘制；如绘制带有单片机，数码管动态显示电路，电机驱动机构的电路等。 | 1、PCB布局要点； 2、简单PCB板的交互式布线； 3、使用自建的PCB封装进行PCB设计； 4、原理图修改后，从原理图更新PCB的方法。 | 综合 |
7 | 矩阵键盘扫描实验电路设计 | 2 | 综合练习，设计并绘制矩阵键盘扫描电路原理图，包含基本的输入输出电路；最后完成PCB的绘制。 | 1、通过完整实例，强化前期课程内容知识点； 2、要求学生从整体把握绘图技巧； 3、团队合作能力培养，体现互助精神。 | 综合 |
8 | 电子线路设计综合训练 | 6 | 综合练习，按要求绘制原理图及PCB。 | 1、根据要求绘制原理图及PCB；强化前期课程内容知识点； 2、团队合作能力培养，体现互助精神。 课程思政：以课程设计小组项目本身作为案例。在任务中，学生需要完成组队，任务分配。每项任务如CAE封装绘制、原理图绘制及文档编写需要有先后顺序，同学之间必须配合沟通。分组任务完成的过程能够培养学生团队合作能力，培养互帮互助的优良品质。 | 综合 |
四、教材、参考文献
1.潘永雄.《电子线路CAD实用教程（第七版）——基于Altium Designer平台》.西安：西安电子科技大学出版社.2021.7
2.阎聪聪等.《Altium Designer原理图与PCB设计》.北京：人民邮电出版社.2016.12
3.Altium中国技术支持中心.《Altium Designer 21 PCB设计官方指南(基础应用)》.北京：清华大学出版社.2022.01.01
4.徐陶祎.《Altium Designer电子线路CAD教程》.合肥：合肥工业出版社.2017.1
5.杨瑞萍.《电子线路CAD项目化教程:基于Altium Designer 10》.西安：电子工业出版社.2017.8
6.阎聪聪等.《Altium Designer16基础实例教程》.北京：人民邮电出版社.2016.11
7.IEEE.《IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems（IEEE集成电路与系统的计算机辅助设计汇刊）》.美国：IEEE.月刊
8.教师自编实训指导书
五、课程评价与建议
1．过程性评价与终结性评价相结合，过程性评价成绩占总成绩的50%，终结性评价成绩占总成绩的50%。
2．过程性评价突出平时考勤、课堂活动表现、课后作业、思政活动参与率、课堂实验操作熟练度、线上章节测验完成情况等方面，结合个人学习态度综合考核。
3．终结性评价突出操作技能考核。由任课教师根据课程实际情况，综合课程报告及设计成果、机考操作等形式任选一种，建议利用智慧教学工具。
4．过程考核形式及要求参照《安徽三联学院课程考核工作管理办法》（三联院教字〔2019〕5号）执行。
主编单位：工学部自动化教研室
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