EDA技術(shù)零基礎入門(mén)課程大綱

　　EDA技術(shù)的出現，極大地提高了電路設計的效率和可操性，減輕了設計者的勞動(dòng)強度。以下是小編整理的關(guān)于EDA技術(shù)零基礎入門(mén)課程大綱，希望大家認真閱讀!

　　1.前言

　　能利用電子電路設計軟件進(jìn)行電路設計的仿真試驗、設計電子電路原理圖、設計電子電路印刷電路板，是應用電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須掌握的職業(yè)技能。Altium Designer軟件是集電子電路原理圖設計、印刷電路板設計和對電子電路功能進(jìn)行仿真、分析為一體的電子電路計算機輔助設計軟件，教好Altium Designer軟件應用這門(mén)課程，為學(xué)生以后選擇相關(guān)的電子行業(yè)工作崗位、進(jìn)行電子產(chǎn)品的自主開(kāi)發(fā)都是一個(gè)有力的支撐。

　　1.1課程性質(zhì)

　　《EDA技術(shù)》是利用電子電路計算機輔助設計軟件(Altium Designer)進(jìn)行電子電路原理圖設計、印刷電路板設計和對電子電路功能進(jìn)行仿真、分析。EDA技術(shù)對于應用電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生是一門(mén)十分重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，《EDA技術(shù)》課程是電子技術(shù)應用專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課程。

　　1.2課程基本理念

　　(1)以培養和提高學(xué)生職業(yè)技能和職業(yè)素養為宗旨，根據課程的實(shí)用性、實(shí)踐性、規范性、開(kāi)放性和綜合性特點(diǎn)進(jìn)行課程開(kāi)發(fā)和課程設計。

　　(2)靈活運用多種教學(xué)方法，促進(jìn)知識與技能、過(guò)程與方法、理論與實(shí)際的融合，提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及實(shí)踐能力,使學(xué)生獲得全面的發(fā)展。

　　(3)構建面向課程的評價(jià)體系,依據教學(xué)目標對學(xué)生學(xué)習效果和教師教學(xué)工作過(guò)程進(jìn)行價(jià)值判斷， 以促進(jìn)學(xué)生職業(yè)技能和職業(yè)素養的提高、教師專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的提高和教學(xué)方法的改進(jìn)。

　　1.3標準設計思路

　　(1)根據本課程的實(shí)用性、實(shí)踐性、規范性、開(kāi)放性和綜合性的特點(diǎn)進(jìn)行課程開(kāi)發(fā)，以培養和提高學(xué)生的職業(yè)技能和職業(yè)素養。為每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習和發(fā)展提供機會(huì )。關(guān)注學(xué)生的個(gè)性差異，使每個(gè)學(xué)生的潛能都得到發(fā)展。

　　(2)以軟件的操作方法、應用技巧為主線(xiàn);以實(shí)際工程項目為載體;以適合行業(yè)、企業(yè)的職業(yè)能力培養為目標;進(jìn)行基于工作過(guò)程的技能訓練課程開(kāi)發(fā)。構建以培養學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)素養為目標的模塊化、項目式課程結構和以崗位工作過(guò)程相一致的理實(shí)一體化教學(xué)模式。激發(fā)學(xué)生學(xué)習電路設計的積極性，提高學(xué)生電路設計的能力。

　　(3)在新的評價(jià)觀(guān)念指導下，構建發(fā)展性、多元化的評價(jià)體系。注重設計過(guò)程的形成性評價(jià)與設計成果的終結性評價(jià)相結合，學(xué)校的學(xué)習性評價(jià)和企業(yè)的價(jià)值性評價(jià)相結合，以促進(jìn)學(xué)生職業(yè)素養的提高、教師專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的提高和教學(xué)方法的改進(jìn)。

　　(4)通過(guò)以項目為載體的學(xué)習和訓練，讓學(xué)生經(jīng)歷電子產(chǎn)品的設計過(guò)程，培養其創(chuàng )新意識和實(shí)踐能力。鼓勵在自主性學(xué)習中合理運用電子設計技術(shù)。

　　(5)大力提倡自主性學(xué)習，創(chuàng )造多種途徑促進(jìn)學(xué)生自主性學(xué)習。如加強各類(lèi)課外科研活動(dòng);讓學(xué)生參加有關(guān)的電子設計競賽;進(jìn)行EDA技術(shù)的課程設計、《電子產(chǎn)品設計》課程學(xué)習中以及畢業(yè)設計中大量應用EDA技術(shù)。為學(xué)生的可持續發(fā)展和終身學(xué)習打下基礎。

　　2.課程目標

　　2.1 課程總目標：

　　通過(guò)本課程的學(xué)習，使學(xué)生掌握Altium Designer軟件的操作技能，掌握印刷電路板的設計過(guò)程和設計方法，達到國家職業(yè)標準要求。為將來(lái)勝任電子行業(yè)相關(guān)崗位的專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作，具備突出的工程實(shí)踐能力奠定良好的基礎。

　　2.2 具體目標

　　2.2.1 知識目標

　　(1)掌握計算機windows系統操作的基本知識

　　(2)掌握基本電子技術(shù)、電路設計及印刷電路板的基本知識

　　(3)掌握基本原理圖、PCB圖的生成及繪制的基本方法和知識

　　2.2.2 素質(zhì)目標

　　(1)培訓學(xué)生的溝通能力及團隊協(xié)作精神

　　(2)培養學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力

　　2.2.3 能力目標

　　(1)具有基本的操作計算機系統的能力

　　(2)具有高質(zhì)量設計電子電路原理圖的能力和設計符合電子工程要求的印刷電路板的能力

　　(3)具有設計原理圖元件和電子元件封裝的能力

　　2.2.4情感與價(jià)值觀(guān)：

　　(1)通過(guò)自我展示體驗成功，培養學(xué)生的成就感;

　　(2)通過(guò)自主學(xué)習，小組討論培養集體榮譽(yù)感;

　　(3)培養學(xué)生創(chuàng )造美、鑒賞美的能力。

　　3.課程內容和要求

　　根據專(zhuān)業(yè)課程目標和涵蓋的工作任務(wù)要求，確定課程內容和要求，說(shuō)明學(xué)生應獲得的知識、技能與態(tài)度。

　　(1)Altium Designer系統及參數設置

　　主要介紹Altium Designer軟件的功能、組成、運行環(huán)境、安裝方法，重點(diǎn)介紹Altium Designer系統的配置方法。

　　(2)原理圖編輯器的設置

　　主要介紹原理圖編輯器的General、Graphical Editing、Mouse Wheel Configuration、Compiler、 Autofocus、Grids、Break Wire、Default Units、 Default Primitives 、Orcad(tm)等選項卡的設置。

　　(3)原理圖編輯器的顯示控制

　　主要介紹原理圖編輯器的【View】菜單簡(jiǎn)介、原理圖編輯器顯示調節命令、原理圖編輯器縮放顯示控制命令、原理圖編輯器工具欄、“workspace Panels”工面板、【Desktop Layout】桌面布局控制命令、其他顯示控制命令、“windows”設置窗口顯示的內容。

　　(4)原理圖編輯器工作面板

　　主要介紹3.3.1 面板顯示模式面板的顯示控制、剪貼板(Clipboard)面板、收藏夾(Favorites)面板、文件(File)夾面板、庫(libraries)面板、項目(Project)面板、存儲器管理(Storage manager)、面板、設計片段(Snippets)面板、導航器(Navigator)面板、編譯對象調試器(Compiled Object Debugger)面板、圖紙(Sheet) 面板、原理圖列表(SCH List) 面板、原理圖檢查器(SCH Inspector) 面板、原理圖過(guò)濾器(SCH Filter)面板、幫助(Help)面板、知識中心(Knowledge Center)面板、快捷鍵提示(Shortcuts)面板的作用與操作。

　　(5)原理圖組成對象的放置

　　主要介紹 Altium Designer 元器件庫、元器件庫的加載與卸載、元器件的查找、放置元件與元件屬性設置、元件屬性設置對話(huà)框、設置屬性區各參數、設置圖形區各參數、編輯元件引腳、設置參數列表(Parameters For*)區域各參數、設置參數列表(Models For*)區域各參數、放置導線(xiàn)和導線(xiàn)的調整、放置總線(xiàn)入口和設置總線(xiàn)入口屬性、放置網(wǎng)絡(luò )標號和設置網(wǎng)絡(luò )標號屬性、放置總線(xiàn)和設置總線(xiàn)屬性、放置節點(diǎn)和設置節點(diǎn)屬性、放置電源端子和設置電源端子屬性、放置指示符和設置指示符屬性、放置注釋文字和設置注釋文字屬性、放置直線(xiàn)和設置直線(xiàn)屬性、放置多邊形和設置多邊形屬性、放置橢圓圓弧和設置橢圓圓弧屬性。

　　(6)編輯電路原理圖

　　主要介紹選取對象、選取對象命令【Select】、剪切對象、智能粘貼命令【Smart Paste】、刪除對象、移動(dòng)和排齊對象、剪切導線(xiàn)、平移圖紙和光標跳轉、文本編輯命令、選擇存儲器、全局編輯、原理圖元件的全局編輯、字符的全局編輯等電路原理圖編輯方法。

　　(7)原理圖編輯器的高級設計功能

　　主要介紹生成項目元件庫、設計模板管理、參數管理器、元件封裝管理器、為項目中的圖紙編號、從原理圖庫更新原理圖元件、設計對象的轉換等高級編輯功能。

　　(8)原理圖結構及設計

　　主要介紹平坦式原理圖設計、頁(yè)末鏈接器的操作和應用、平坦式原理圖設計方法、輸入/輸出端口索引的應用、帶組合封裝元件的原理圖設計、層次原理圖的設計、輸入輸出端口的操作和應用、電路方塊圖的操作和應用、電路方塊圖進(jìn)出點(diǎn)的操作和應用、層次原理圖自上而下的設計方式、層次原理圖自下而上的設計方式、功能線(xiàn)束、功能線(xiàn)束連接器的操作、功能線(xiàn)束進(jìn)出點(diǎn)的操作、信號線(xiàn)束的操作、功能束線(xiàn)相關(guān)元件的操作、軟件默認的功能線(xiàn)束、設備圖表符等原理圖設計方法。

　　(9)原理圖元件的設計

　　主要介紹原理圖元件編輯環(huán)境原理圖元件設計、直接設計、編輯設計、多子件原理圖元件設計、設計原理圖元件屬性等內容。

　　(10)原理圖設計的輸出和導入

　　主要介紹材料清單報表(BOM)材料清單、簡(jiǎn)易材料清單、層次設計報表、輸出作業(yè)文件管理器、設計項目打包器、智能PDF生成器、外部設計導入向導等內容。

　　(11)PCB編輯器系統參數設置

　　主要介紹常規參數(PCB Editor-General)設置、顯示參數(PCB Editor-Display)設置、板觀(guān)察器顯示參數(PCB Editor-Board Insight Display)設置、板觀(guān)察器模式參數(PCB Editor-Board Insight Modes)設置、交互式布線(xiàn)參數(PCB Editor-Interactive Routing)設置、顯示/隱藏參數(PCB Editor-Show/Hide)設置、字體參數(PCB Editor-True Type Fonts)設置、鼠標滾輪參數(PCB Editor-Mouse Wheel configuration)設置、默認參數(PCB Editor-Defaults)設置、報告參數(PCB Editor-Reports)設置等內容。

　　(12)PCB板層設置

　　主要介紹印刷電路板的結構、PCB形狀設置、PCB層集合管理器、啟動(dòng)層集合管理器、添加信號層(Signal Layer)、添加內電層 (Internal Plane)、鉆孔對管理器、阻抗計算公式編輯器、放置電路板層集合圖注、層定義及顯示和顏色屬性、設置層定義及顯示和顏色屬性、層定義、系統工作層顏色屬性、PCB層集合管理器(Layer Sets Manager)等內容。

　　(13)PCB設計規則

　　主要介紹電氣規則(Electrical)布線(xiàn)規則(Routing)、表面式封裝設計規則(SMT)、屏蔽設計規則(Mask)、內電層設計規則(Plane)、測試點(diǎn)設計規則(Testpoint)、制造設計規則(Manufacturing)、

　　高頻電路設計規則(High Speed)、元件布局規則(Placement)、信號完整性分析設計規則(Signal Integrity)、規則向導(Rule Wizard)的設計規則。

　　(14)PCB常用對象的放置及屬性設置

　　主要介紹放置輔助對象及屬性設置、放置直線(xiàn)Line)及屬性設置、放置字符串(String)及屬性設置、放置焊盤(pán)(Pad)及屬性設置、放置過(guò)孔(Via)及屬性設置、放置元件(Component)及屬性設置、放置坐標(coordinate)及屬性設置、放置尺寸(Dimension)及屬性設置、直線(xiàn)尺寸標注(Linear)、其他尺寸標注圖示、放置敷銅(Polygon Pour)、放置禁止布線(xiàn)對象等內容。

　　(15)編輯PCB文件

　　主要介紹選擇性粘貼命令、選擇對象、布線(xiàn)切割器命令、移動(dòng)對象命令、對齊對象命令、孔徑編輯器、原點(diǎn)設置、跳轉功能、電路板三維顯示、板觀(guān)察器、飛線(xiàn)顯示等內容。

　　(16)PCB布局布線(xiàn)

　　主要介紹導入原理圖設計數據、元件布局、自動(dòng)布線(xiàn)、交互式布線(xiàn)、交互式差分對布線(xiàn)、智能交互式布線(xiàn)、實(shí)時(shí)阻抗布線(xiàn)、多線(xiàn)軌布線(xiàn)、等長(cháng)布線(xiàn)、交互式調整布線(xiàn)長(cháng)度等內容。

　　(17)PCB編輯器高級設計工具

　　主要介紹網(wǎng)表管理、網(wǎng)表管理器、清理網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)、配置物理連接網(wǎng)絡(luò )、布局布線(xiàn)空間、對象分類(lèi)管理器、設計規則檢查器、元件體管理器、選擇元件體形狀、添加元件體到封裝、設置元件體參數、元件體的批處理設置、撤銷(xiāo)布線(xiàn)、重新標注元件、從PCB庫更新封裝、交互定位、交互選擇、轉換工具、補淚滴和刪除淚滴、屏蔽導線(xiàn)、距離測量、報告輸出板卡信息報表、網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)報表等設計工具。

　　(18)元件封裝設計

　　主要介紹元件封裝的組成、元件封裝設計、直接設計元件封裝、編輯其它元件封裝得到新的元件封裝、利用封裝向導獲得元件封裝。

　　4.課程實(shí)施

　　4.1教學(xué)內容：

　　課程教學(xué)中將課程的教學(xué)內容從傳統的軟件操作技能訓練過(guò)渡到電路板設計能力的培養。按照電子產(chǎn)品電路板實(shí)際設計過(guò)程的要求選擇實(shí)際電子產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域的典型電路為學(xué)習載體，將完成設計任務(wù)需要的知識和技能進(jìn)行分解、歸納、綜合為三個(gè)層面：操作方法、應用技巧、行業(yè)規則和設計經(jīng)驗;將操作方法、應用技巧、行業(yè)規則和設計經(jīng)驗融合到學(xué)習中，使學(xué)生在學(xué)習和借鑒實(shí)際案例和仿真實(shí)際工作過(guò)程中開(kāi)展學(xué)習，結合工程要求和工藝規范進(jìn)行印刷電路板設計的技能訓練。在熟練掌握《EDA技術(shù)》的相關(guān)理論支撐和各項操作技能的基礎上，以電子信息技術(shù)領(lǐng)域典型的產(chǎn)品和技術(shù)進(jìn)行課程設計，實(shí)現教學(xué)和生產(chǎn)的無(wú)縫對接，并培養學(xué)生良好的職業(yè)素養和職業(yè)意識。

　　課程教學(xué)采用模塊化-項目式教學(xué)方案

　　【具體見(jiàn)附錄：《EDA技術(shù)》教學(xué)計案(模塊式-項目化)】

　　4.2教學(xué)方法：

　　教學(xué)中宜采用模塊化-項目式教學(xué)模式和與崗位工作過(guò)程相一致的理實(shí)一體化訓練模式。激發(fā)學(xué)生學(xué)習電路設計的積極性，提高學(xué)生電路設計的能力。教學(xué)中應采用多元化教學(xué)方法，多元化的教學(xué)方法尊重學(xué)生的個(gè)性和創(chuàng )造性，可極大地調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性，產(chǎn)生了良好的效果�？梢造`活采用下列教學(xué)方法：

　　(1)交互式教學(xué)法：為調動(dòng)學(xué)生獨立思考的積極性，理論課教學(xué)中教師或學(xué)生提出問(wèn)題，師生之間、學(xué)生之間互動(dòng)討論，調動(dòng)學(xué)生的積極參與性;在設計與實(shí)驗實(shí)訓中，教師引導學(xué)生討論方案、方法等。

　　(2)任務(wù)驅動(dòng)教學(xué)法：教師給出設計項目及其目標，學(xué)生根據任務(wù)目標完成項目的各個(gè)環(huán)節，如資料查找、項目方案設計、原理圖與PCB設計等。這種方法使學(xué)生任務(wù)目標明確，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，有利于培養其獨力工作能力。

　　(3)研究式教學(xué)法：采用研究的觀(guān)點(diǎn)、研究的思路、研究的方法講授課程內容，設置研究性的實(shí)驗項目和作業(yè)。

　　(4)開(kāi)放式自主實(shí)踐教學(xué)法：開(kāi)放實(shí)驗實(shí)訓室，學(xué)生自主實(shí)驗，達到自主學(xué)習的目的。

　　另外，在提高教學(xué)質(zhì)量的手段上還可以通過(guò)課外科研活動(dòng)、讓學(xué)生參加有關(guān)的電子設計競賽、進(jìn)行EDA技術(shù)的課程設計、后續相關(guān)課程學(xué)習中以及畢業(yè)設計中大量應用EDA技術(shù)。為學(xué)生的學(xué)習和應用EDA技術(shù)，促進(jìn)電子設計水平的提高提供更多的機會(huì )。

　　4.3教學(xué)評價(jià)

　　采用發(fā)展性、多元化的評價(jià)體系。注重設計過(guò)程的形成性評價(jià)與設計成果的終結性評價(jià)相結合，引進(jìn)企業(yè)和質(zhì)量評價(jià)機制，以促進(jìn)學(xué)生的質(zhì)量意識，培養一絲不茍的敬業(yè)精神。

　　在新的評價(jià)觀(guān)念指導下，構建發(fā)展性、多元化的評價(jià)體系，靈活應用下列評價(jià)方式：

　　(1)設計過(guò)程的形成性評價(jià)方式

　　(2) 設計成果的終結性評價(jià)方式

　　(3) 學(xué)校的學(xué)習性評價(jià)方式

　　(4) 企業(yè)的價(jià)值性評價(jià)方式

　　(5)企業(yè)的產(chǎn)品價(jià)值(質(zhì)量)評價(jià)方式(獎勵品、優(yōu)等品、合格品、不合格品)

　　4.4.教材選用

　　4.4.1現成教材選用：

　　一、教材：

　　Altium Designer 15.0電路仿真.設計.驗證與工藝實(shí)現權威指南

　　——何濱 清華大學(xué)出版社 2015

　　二、參考教材：

　　1. Altium Designer電路設計全攻略 電路圖設計

　　——張義和 科學(xué)出版社 2013

　　2. Altium Designer電路設計全攻略 電路板設計

　　——張義和 科學(xué)出版社 2013

　　3. Altium Designer實(shí)用寶典：原理圖與PCB設計

　　——閆勝利 電子工業(yè)出版社 2007

　　4. Altium Designer快速入門(mén)

　　——徐向明 北京航空航天大學(xué)出版社 2008

　　4.4.2 自編教材規劃：

　　自編教材要力求接近實(shí)踐，最好是來(lái)源于實(shí)踐的案例與情境，并開(kāi)發(fā)課程的習題、參考文獻等內容，向學(xué)生開(kāi)放，以利于學(xué)生自主學(xué)習。

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