《电子电路CAD》课程教案.doc

课 程 教 案课程名称: 电子线路CAD课程类型:专业技能课课程性质:必修课上课时间:2014至2015学年 第1学期授课对象:应用电子技术专业2013级 教师姓名:余 波所属学院:物理与工程技术学院成都师范学院 教务处 制教案样式（试用稿）使用说明1 教案不等同于讲稿，它应反映教学设计、教学过程和教学内容（讲稿）。2 一门课程的教案由“课程总体教学计划”、若干的“分次教案”和“课程教学学期总结”三部分组成。“分次教案”按上课的自然次数划分，也可以按课程的知识点划分。3 每一分次教案由一张“教学设计”页和若干张“授课内容”页两部分组成。“教学设计”主要包括分次学情分析、教学目标、能力训练任务及案例、教学设计等。“授课内容”是对各教学环节的详细教学内容，可粘贴ppt代替书写。4 全套教案有一封面，供最后装订时使用。封面上的“课程类型”是指公共课、基础课、专业基础课、专业课等，“课程性质”是指必修、限选、选修等。5 版面尺寸按A4设计，以便于携带与存档。6 制作教案时，可使用网上的电子样本或者印刷稿纸。“讲稿页”上的“讲课内容”可以完全手工书写，也可以打印或粘贴ppt。若拟使用ppt，可以直接在ppt环境下“打印内容”按“讲义（每页3幅幻灯片）”打印输出，此时能直接得到省去表头的“讲稿页”，在它的左侧将有3幅幻灯片，右侧则自动生成了书写“备课札记”的横格线。“备课札记”供填写注释、讲课的提示语等使用。7 本教案格式是针对我校理工类课程的教学设计的，对于一些特殊类型或有特殊教学方式的课程，可酌情修改或自行规范教案格式。课程总体教学计划总学时总学分教学时数分配讲课实验平时测验考试机动考核方式学生人数32216164考查71使用教材与版本Altium Designer 10电路设计标准教程，王渊峰，戴旭辉编著，科学出版社总体学情分析高职学生与本科生相比，智力基本一样，但自控能力相比较差。该班级学生已经学习了电路分析、电子产品生产工艺与管理，对专业知识有一定的了解，个别同学有电子线路CAD的基础。要从非智力因素入手，培养学生的学习积极性，提高实际动手能力，学生需要教师不断的督促。本课程重点是使用Altium Designer软件设计PCB电路板、难点为PCB设计，应通过加大实验力度解决重难点问题。课程教学目标能力（技能）目标知识目标1、会使用Altium Designer绘制电路原理图；2、会使用Altium Designer设计电路PCB;3、掌握电路图元件和PCB元件的设计方法。1、明白层次画原理图的原理；2、理解硬质电路板工作层面；3、了解信号完整性分析基础理论和EMC整改的基本方法；4、了解Altium Designer；4、学会Altium Designer的综合运用。课程理论内容安排章节序号章节内容学时安排12345678910Altium Designer软件概述原理图设计印制电路板设计基础手工设计PCB原理图元件库编辑PCB元件设计信号完整性分析基础理论工程文件的产生印刷电路板制版工艺Altium Designer综合运用2112222211课程实验内容安排项目序号课程实验的项目名称学时安排1通道计数器的设计与制作16主要参考资料课程教学第1次教学设计总节次第1至2节上课时间2014年9月5日本次课标题Altium Designer软件概述分次学情分析此次为第一次课，所以需要通过演示此软件的基本操作让同学们了解此软件，同时通过PCB电路实物让大家了解电子线路CAD的作用。教学目标能力（技能）目标知识目标 掌握Altium Designer的组成 学会Altium Designer软件的安装及启动 Altium Designer系统参数设置 电路板设计的基本步骤 了解Altium的发展历史 了解实验室快速热转印制作PCB板的方法能力训练任务及案例 Altium Designer软件的安装 Altium Designer软件的启动 Altium Designer系统参数设置 Altium Designer各种编辑器的进入教学设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）告诉学生本次课主要要解决的问题和要达到的目标讲授（口述）设问实物展示3分钟引入（任务项目）演示一个PCB电路，问同学们PCB如何设计完成？展示演示提问讲授多媒体实物展示课件板书问题回答3分钟子项目1Altium Designer发展史；Altium Designer软件的安装讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练14分钟训练1完成Altium Designer软件的安装个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）成功按照与安装问题展示多媒体操练讨论15分钟子项目2Altium Designer软件的启动讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练5分钟训练2完成Altium Designer软件的启动个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）成功启动与问题展示多媒体操练讨论5分钟子项目3Altium Designer系统常用参数设置讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练7分钟训练3完成系统字体式样、字号大小、字体颜色等设置，完成系统保存时间修改设置讲述个别指导典型问题剖析重点讲解多媒体课件成功作品与问题作品展示问题回答操练8分钟知识点1电路板设计的基本步骤；电路设计概念和各种编辑器的进入讲授与演示对比法问题点评多媒体成功作品与问题作品展示学生操练10分钟知识点2实验室快速热转印制作PCB板的方法讲述设问多媒体课件实物展示问题回答15分钟归纳（知识和能力）对软件安装、系统设置，电路板设计进行总结。讲授或在教师引导下先由学生总结，教师再归纳课件板书小组讨论代表发言5分钟作业作业题：在自己的电脑上完成Altium Designer软件的安装。课外时间教学反思（课后填写）（从教学效果、取得的经验、存在问题及对策进行总结）【授课内容】见所附PPT在PPT环境下“打印内容”按“讲义（每页3幅幻灯片）”打印输出课程教学第2次教学设计总节次第3至4节上课时间2014年9月15日本次课标题原理图设计分次学情分析学生已经学会了软件的安装及最基本的操作，可以直接进行原理图的绘制，此次授课通过一个“两级放大电路”的案例来进行，教师演示，学生实操。教学目标能力（技能）目标知识目标1 掌握绘制原理图工具的使用2 掌握元件、电源和接地符号、电路I/O端口的放置3 掌握元件的布局和线路连接1 掌握总线和网络标号的使用2 掌握元件属性的编辑3 了解层次电路图设计能力训练任务及案例1 Altium Designer原理图编辑器2 原理图绘制入门3 层次电路图设计4 电气规则检查与网络表生成5 输出原理图信息教学设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）告诉学生本次课主要要解决的问题和要达到的目标讲授（口述）设问3分钟引入（任务项目）回忆上次课程内容，问同学们电路设计的步骤展示演示提问讲授多媒体实物展示课件板书问题回答3分钟知识点1Altium Designer原理图编辑器讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练10分钟知识点2原理图绘制入门讲述示范多媒体课件板书操练讨论14分钟知识点3层次电路图设计讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练10分钟知识点4电气规则检查与网络表生成讲授师范个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）成功启动与问题展示多媒体操练讨论5分钟知识点5输出原理图信息讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练5分钟子项目1“两级放大电路”原理图的绘制演示，强调关键点讲述典型问题剖析重点讲解多媒体课件问题回答15分钟训练1学习完成“两级放大电路”原理图的绘制个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）多媒体成功作品与问题作品展示学生操练20分钟归纳（知识和能力）总结此次课程，总结原理图绘制中的关键问题。讲授或在教师引导下先由学生总结，教师再归纳课件板书小组讨论代表发言5分钟作业作业题：完成“TDA2030功放电路”原理图的绘制。课外时间教学反思（课后填写）（从教学效果、取得的经验、存在问题及对策进行总结）【授课内容】见所附PPT在PPT环境下“打印内容”按“讲义（每页3幅幻灯片）”打印输出课程教学第3次教学设计总节次第5至5节上课时间2014年9月19日本次课标题印制电路板设计基础分次学情分析学生已经学过了原理图的基本绘制，在进行PCB设置之前需要了解印制电路板设计的基础知识，因此此次课，结合PCB实物和课件进行学习。教学目标能力（技能）目标知识目标Altium Designer的PCB环境基本操作和设置了解印制板的结构与相关组件，印制板的作用、种类、概念能力训练任务及案例1 印刷电路板概述2 印刷电路板布局和布线原则3 Altium Designer印刷板编辑器4 印刷电路板的工作层面教学设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）告诉学生本次课主要要解决的问题和要达到的目标讲授（口述）设问3分钟引入（任务项目）演示一个PCB电路，并分析PCB构成展示、演示提问讲授多媒体、实物展示、课件板书问题回答3分钟知识点1印刷电路板概述讲述多媒体、课件板书问题回答讨论5分钟知识点2印刷电路板布局和布线原则讲述多媒体课件板书讨论9分钟知识点3Altium Designer印刷板编辑器讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练10分钟知识点4印刷电路板的工作层面讲授师范个别指导成功启动与问题展示多媒体操练讨论10分钟归纳（知识和能力）总结此次课程讲授或在教师引导下先由学生总结，教师再归纳课件板书小组讨论代表发言5分钟作业教学反思（课后填写）（从教学效果、取得的经验、存在问题及对策进行总结）【授课内容】见所附PPT在PPT环境下“打印内容”按“讲义（每页3幅幻灯片）”打印输出课程教学第4次教学设计总节次第6至10节上课时间2014年9月19、22日本次课标题手工设计PCB分次学情分析学生已经学习了原理图的绘制和印制电路板基础并进行了相应的训练，此次课通过实际案例完成手工设计PCB的学习。教学目标能力（技能）目标知识目标1 掌握PCB环境参数设置的方法2 掌握手工布局与布线3 了解PCB覆铜的方法1 掌握手工设计PCB的一般步骤2 掌握原理图导入到PCB文件的原理能力训练任务及案例1 规划印制板2 装载元件库3 放置元件4 元件手工布局5 放置焊盘、过孔6 手工布线7 印制板输出教学设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）告诉学生本次课主要要解决的问题和要达到的目标讲授（口述）设问3分钟引入（任务项目）回忆上次课程内容，通过一个PCB作品演示引入展示演示提问讲授多媒体实物展示课件板书问题回答3分钟知识点1规划印制板讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练10分钟知识点2装载元件库讲述示范多媒体课件板书操练讨论14分钟知识点3放置元件讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练10分钟知识点4元件手工布局讲授师范个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）成功启动与问题展示多媒体操练讨论操练5分钟子项目1“两级放大电路”PCB设计演示讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题30分钟训练1完成“两级放大电路”PCB设计个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）多媒体成功作品与问题作品展示讨论操练45分钟知识点5放置焊盘、过孔讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练15分钟知识点6手工布线印制板输出讲述典型问题剖析重点讲解多媒体课件问题回答操练15分钟子项目2“LM1875功放电路”PCB设计演示讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题30分钟训练2完成“LM1875功放电路”PCB设计个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）多媒体成功作品与问题作品展示讨论操练40分钟归纳（知识和能力）总结此次课程，总结手工PCB设计中的关键问题。讲授或在教师引导下先由学生总结，教师再归纳课件板书小组讨论代表发言5分钟作业作业题：完成“TDA2030功放”PCB的绘制。课外时间教学反思（课后填写）（从教学效果、取得的经验、存在问题及对策进行总结）【授课内容】见所附PPT在PPT环境下“打印内容”按“讲义（每页3幅幻灯片）”打印输出课程教学第5次教学设计总节次第11至13节上课时间2014年9月26日本次课标题原理图元件库编辑分次学情分析学生已经学习了原理图的绘制和手工PCB设计，在原理图绘制过程中如果原理图器件库没有器件，则需要自己绘制元件，通过实际案例进行。教学目标能力（技能）目标知识目标1 掌握绘制新元件的方法2 将新绘制的元件应用到原理图绘制中3 绘制元件工具的使用了解元件报表的产生能力训练任务及案例1 启动元件库编辑器2 元件库管理器的使用3 绘制元件工具4 绘制新元件5 利用已有的库元件绘制新元件6 产生元件报表教学设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）告诉学生本次课主要要解决的问题和要达到的目标讲授（口述）设问3分钟引入（任务项目）回忆上次课程内容，提问的方式引入此次课展示演示提问讲授多媒体实物展示课件板书问题回答3分钟知识点1启动元件库编辑器讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练10分钟知识点2元件库管理器的使用讲述示范多媒体课件板书操练讨论9分钟知识点3绘制元件工具讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练10分钟子项目1绘制新元件74LS00讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题10分钟训练1绘制74LS00元件库个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）多媒体成功作品与问题作品展示讨论操练15分钟子项目2利用已有的库元件绘制新元件讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题10分钟训练2绘制74LS137元件库个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）多媒体成功作品与问题作品展示讨论操练15分钟知识点4产生元件报表讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练5分钟子项目3完成单片机最小系统原理图的绘制讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题20分钟训练3完成单片机最小系统原理图的绘制个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）多媒体成功作品与问题作品展示讨论操练20分钟归纳（知识和能力）总结此次课程，总结原理图元件编辑中的关键问题。讲授或在教师引导下先由学生总结，教师再归纳课件板书小组讨论代表发言5分钟作业教学反思（课后填写）（从教学效果、取得的经验、存在问题及对策进行总结）【授课内容】见所附PPT在PPT环境下“打印内容”按“讲义（每页3幅幻灯片）”打印输出课程教学第6次教学设计总节次第14至16节上课时间2014年9月28日本次课标题PCB元件设计分次学情分析学生已经学习了原理图的绘制和手工PCB设计，在原理图绘制过程中如果原理图器件库没有器件，则需要自己绘制元件，通过实际案例进行。教学目标能力（技能）目标知识目标1 会制作PCB元件2 能把自己制作的PCB元件运用到PCB设计中1 掌握PCB元件的设计方法2 理解PCB元件封装的概念能力训练任务及案例1 PCB元件封装编辑器2 采用设计向导方式设计元件封装3 采用手工绘制方式设计元件封装4 编辑元件封装5 PCB元件封装设计常见问题教学设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）告诉学生本次课主要要解决的问题和要达到的目标讲授（口述）设问3分钟引入（任务项目）回忆上次课程内容，提问的方式引入此次课展示演示提问讲授多媒体实物展示课件板书问题回答3分钟知识点1PCB元件封装编辑器讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练10分钟子项目1采用设计向导方式设计元件封装-SOP8讲述示范多媒体课件板书操练讨论9分钟训练1采用设计向导方式设计元件封装-SOP8个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）多媒体成功作品与问题作品展示讨论操练15分钟子项目2采用手工绘制方式设计元件封装-DIP18讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练10分钟训练2采用手工绘制方式设计元件封装-DIP18个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）多媒体成功作品与问题作品展示讨论操练15分钟知识点2编辑元件封装讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题10分钟知识点3PCB元件封装设计常见问题个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）多媒体成功作品与问题作品展示讨论操练15分钟子项目3完成单片机最小系统PCB的设计讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题20分钟训练3完成单片机最小系统PCB的设计个别指导集中讲述典型问题剖析（成功案例与问题案例）多媒体成功作品与问题作品展示讨论操练20分钟归纳（知识和能力）总结此次课程，总结PCB元件设计。讲授或在教师引导下先由学生总结，教师再归纳课件板书小组讨论代表发言5分钟作业教学反思（课后填写）（从教学效果、取得的经验、存在问题及对策进行总结）【授课内容】见所附PPT在PPT环境下“打印内容”按“讲义（每页3幅幻灯片）”打印输出课程教学第7次教学设计总节次第17至18节上课时间2014年9月29日本次课标题信号完整性分析基础理论分次学情分析学生已经整体的学习了Altium Designer的基本使用，在设计PCB过程中需要考虑很多的因素，其中信号完整性分析是PCB设计的基本理论之一，通过设问题，引起同学们的思考，使其对此次课产生兴趣。教学目标能力（技能）目标知识目标明白高速PCB设计基础1 掌握信号上升时间RT与信号带宽BW的关系2 了解串扰、反射、差分阻抗等概念3 了解当今流行的PCB设计工具能力训练任务及案例1 信号完整性分析的必要性2 信号完整性分析基础3 高速电路PCB设计基础教学设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）告诉学生本次课主要要解决的问题和要达到的目标讲授（口述）设问3分钟引入（任务项目）电路设计只存在两类人：已经遇到信号完整性问题的人将要遇到信号完整性问题的人展示演示提问讲授多媒体实物展示课件板书问题回答3分钟知识点1何谓“高速电路”？讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练4分钟知识点2信号上升时间RT与信号带宽BW的关系讲述示范多媒体课件板书操练讨论10分钟知识点3传输线的物理基础讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题10分钟知识点4传输线与反射讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练5分钟知识点5传输线与串扰讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题10分钟知识点6差分对与差分阻抗讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题10分钟知识点7当今流行的PCB设计工具简介讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题10分钟知识点8电阻、电容的选型及应用讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题10分钟知识点9PCB设计要点讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题10分钟归纳（知识和能力）总结此次课程，总结信号完整性基础理论。讲授或在教师引导下先由学生总结，教师再归纳课件板书小组讨论代表发言5分钟作业自行阅读有关书籍教学反思（课后填写）（从教学效果、取得的经验、存在问题及对策进行总结）【授课内容】见所附PPT在PPT环境下“打印内容”按“讲义（每页3幅幻灯片）”打印输出课程教学第8次教学设计总节次第19至20节上课时间2014年10月10日本次课标题工程文件的产生分次学情分析学会进行Altium PCB设计以后，需要把PCB设计文件转换制作为实际的PCB版，在制作之前需要把PCB文件产生为工厂加工或者PCB制作的有关工程文件，同学可以实际操作工程文件产生的方法。教学目标能力（技能）目标知识目标1 生成工程文件的环境参数的设置2 生成GERBER文件3 根据工程要求产生输出文件（元件种类等）理解工程文件产品的目的意义能力训练任务及案例1 进行打印PCB设置2 生成工程文件的环境参数的设置3 生成GERBER文件教学设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）告诉学生本次课主要要解决的问题和要达到的目标讲授（口述）设问3分钟引入（任务项目）为什么要产生工程文件？展示演示提问讲授多媒体实物展示课件板书问题回答3分钟知识点1PCB打印的一些常用方法及设置方法讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论操练10分钟子项目1根据自己设计的PCB进行正确的打印设置讲述示范多媒体课件板书操练讨论9分钟知识点2生成工程文件的环境参数的设置讲述示范多媒体课件板书操练讨论20分钟知识点3生成GERBER文件讲述示范多媒体课件板书操练讨论15分钟子项目2根据提供的PCB生成GERBER文件讲述示范多媒体课件板书操练讨论10分钟知识点4根据工程要求产生输出文件（元件种类等）讲述示范多媒体课件板书操练讨论15分钟归纳（知识和能力）总结此次课程，总结工程文件的产生讲授或在教师引导下先由学生总结，教师再归纳课件板书小组讨论代表发言5分钟作业作业题：单片机最小系统PCB设计课外时间教学反思（课后填写）（从教学效果、取得的经验、存在问题及对策进行总结）【授课内容】见所附PPT在PPT环境下“打印内容”按“讲义（每页3幅幻灯片）”打印输出课程教学第9次教学设计总节次第21至21节上课时间2014年10月13日本次课标题印刷电路板制版工艺分次学情分析如果通过PCB文件制作出PCB实物，通过制版工艺的介绍可以使同学们了解整个过程，通过兴趣调动，可以引入此次课程。教学目标能力（技能）目标知识目标1 理解印刷电路板制板工艺流程2 理解印刷电路板的简单制作了解印刷电路板制作原理能力训练任务及案例1 快速热转印制作PCB教学设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）告诉学生本次课主要要解决的问题和要达到的目标讲授（口述）设问3分钟引入（任务项目）通过提问的方式引入提问讲授多媒体课件板书问题回答3分钟知识点1PCB制作方法分类讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论4分钟知识点2印刷电路板制板工艺流程讲述示范多媒体课件板书讨论10分钟知识点3印刷电路板制板设备介绍讲述示范多媒体课件板书讨论回答问题10分钟知识点4实验室快速热转印制作PCB讲述示范多媒体课件板书问题回答讨论10分钟归纳（知识和能力）总结此次课程，总结印刷电路板制版工艺。讲授或在教师引导下先由学生总结，教师再归纳课件板书小组讨论代表发言5分钟作业教学反思（课后填写）（从教学效果、取得的经验、存在问题及对策进行总结）【授课内容】见所附PPT在PPT环境下“打印内容”按“讲义（每页3幅幻灯片）”打印输出课程教学第10次教学设计总节次第22至32节上课时间 年 月 日本次课标题Altium Designer综合运用通道计数器的设计与制作分次学情分析学生已经学习了原理图的绘制和手工PCB设计，在原理图绘