1、 PCB設(shè)計(jì)與實(shí)踐教學(xué)大綱課程性質(zhì)專業(yè)必修課課程編號(hào)xx882007課程名稱PCB設(shè)計(jì)與實(shí)踐適用專業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、通信工程先修課程電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、總學(xué)時(shí) 40 其中理論 8 學(xué)時(shí)，實(shí)踐32 學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)2.5一、課程簡(jiǎn)介在信息學(xué)院的電子通信類大平臺(tái)通識(shí)課程教學(xué)中，電子信息科學(xué)與技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱為電科）、電子信息工程（以下簡(jiǎn)稱為電信）、通信工程（以下簡(jiǎn)稱為通信）三專業(yè)中設(shè)置了PCB設(shè)計(jì)與實(shí)踐的課程?？傉n時(shí)為40課時(shí)。該課程旨在使學(xué)生能獨(dú)立或團(tuán)隊(duì)完成電子原理圖的設(shè)計(jì)及PCB板的制作。能實(shí)現(xiàn)此功能的軟件眾多，但目前最常用的也是最普遍的軟件是使用Altium公司的Pr

2、otel DXP 2004或 Altium Designer 6.9、10等。目前在教學(xué)中采用的是Protel DXP 2004或Altium Designer 10，是目前網(wǎng)絡(luò)上功能最強(qiáng)大、最專業(yè)的PCB線路板設(shè)計(jì)軟件之一，它將電路原理圖設(shè)計(jì)、PCB板圖設(shè)計(jì)、電路仿真和PLD設(shè)計(jì)等多個(gè)實(shí)用工具組合起來構(gòu)成EDA工作平臺(tái)，是第一個(gè)將EDA軟件設(shè)計(jì)成基于Windows的普及型產(chǎn)品。由于它的功能強(qiáng)大，使用簡(jiǎn)單，所以用戶量很大,而且使用方法并不是太難。這款軟件可以實(shí)現(xiàn)的功能非常多，具有豐富的設(shè)計(jì)功能，能進(jìn)行原理圖的設(shè)計(jì)、印制電路板的設(shè)計(jì)、PCB板的設(shè)計(jì)等，新增加了自動(dòng)布線功能、引入了集成庫的概念、支

3、持更完美的3D功能，功能非常優(yōu)秀。Altium Designer 6.9、10等的操作與Protel DXP 2004幾乎無區(qū)別。在教學(xué)中，講解和上機(jī)練習(xí)主要包括印刷電路板的組成與制作流程，元器件封裝，電路原理圖的繪制，原理圖庫文件的管理，層次式原理圖設(shè)計(jì)，PCB板的布局與布線、設(shè)計(jì)規(guī)則，PCB庫文件的管理等內(nèi)容。在教學(xué)中，理論及操作講解、上機(jī)練習(xí)、期末考核總用時(shí)40課時(shí)，其中8課時(shí)主要用于教師的操作講授，32課時(shí)用于學(xué)生的原理圖繪制、原理圖元件繪制、元件封裝設(shè)計(jì)、PCB板的設(shè)計(jì)與制作等實(shí)踐練習(xí)。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生要能獨(dú)立地掌握完成PCB板的設(shè)計(jì)和制作的全部流程，并做出合格的PCB板。通過本課程的

4、學(xué)習(xí)，為參加電子競(jìng)賽、校企合作教育、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、就業(yè)等提供堅(jiān)實(shí)的支撐。二、課程教學(xué)目標(biāo)實(shí)施PCB設(shè)計(jì)與實(shí)踐的教學(xué)，旨在掌握電路原理圖的繪制、電路PCB板的設(shè)計(jì)、原理圖元件的設(shè)計(jì)、元件封裝的設(shè)計(jì)、PCB板的輸出和制作等五個(gè)方面的內(nèi)容。通過基礎(chǔ)篇（包含概述、快速入門兩章）的學(xué)習(xí)，學(xué)生要知道這個(gè)軟件干什么用，如何入門，教學(xué)中通過一個(gè)簡(jiǎn)單電路，使學(xué)生知道項(xiàng)目、原理圖文件、元件庫、繪制原理圖、新建和保存PCB文件、加載網(wǎng)絡(luò)表（加載元件）、元件布局、自動(dòng)布線等的操作。通過實(shí)踐篇（項(xiàng)目1項(xiàng)目8）的學(xué)習(xí)，學(xué)生要掌握標(biāo)題欄的繪制、放置導(dǎo)線、總線、分支線及網(wǎng)絡(luò)名稱、VCC與GND、信號(hào)端口等概念，要學(xué)會(huì)使

5、用元件布局、設(shè)計(jì)規(guī)則、自動(dòng)布線、手動(dòng)布線、布線層、追加和調(diào)整封裝、修飾電路板等操作，要學(xué)會(huì)自己繪制原理圖元件、元件封裝的流程和要領(lǐng)。通過提高篇（項(xiàng)目9（高級(jí)電路練習(xí)1）、高級(jí)電路練習(xí)2、高級(jí)電路練習(xí)3）的學(xué)習(xí)，學(xué)生要掌握層次電路圖的設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)組織一個(gè)團(tuán)隊(duì)如何通過分工合作共同完成設(shè)計(jì)制作PCB板的過程。在學(xué)習(xí)的過程中，要學(xué)會(huì)制造文件的生成與輸出，熱轉(zhuǎn)印、腐蝕等工序，實(shí)際做出能實(shí)際使用的電路板（鑒于學(xué)校的現(xiàn)實(shí)條件，推薦學(xué)習(xí)單層板的制作，雙層板的制作以設(shè)計(jì)為主，實(shí)際加工由專業(yè)工廠完成）。三、課程教學(xué)基本要求根據(jù)課程的性質(zhì)和實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，教學(xué)的基本條件是通過有安裝相應(yīng)專業(yè)軟件的計(jì)算機(jī)房來實(shí)施教學(xué)的，在2

6、課時(shí)的教學(xué)中，教師一般通過有投影裝置，演示教學(xué)的內(nèi)容，學(xué)生邊聽邊看邊操作，跟上教師操作的過程，完成相應(yīng)的操作練習(xí)。學(xué)校應(yīng)在機(jī)房預(yù)裝Protel DXP 2004或Altium Designer 6.9/10的軟件（最好是網(wǎng)絡(luò)版，方便學(xué)生使用），有關(guān)實(shí)驗(yàn)室配置相關(guān)制板設(shè)備。四、課程教學(xué)模塊（或教學(xué)內(nèi)容）與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)模塊知識(shí)點(diǎn)學(xué)時(shí)1（基礎(chǔ)篇）Protel DXP 2004概述、Protel DXP 2004快速入門了解：Protel DXP 2004的歷史變遷、組成與特點(diǎn)、啟動(dòng)界面及界面簡(jiǎn)介（約15分鐘）。理解：項(xiàng)目的概念和重要作用、元件庫及使用、繪制及調(diào)整原理圖、新建和保存PCB文件、加載

7、元件、元件的簡(jiǎn)單布局、自動(dòng)布線等。（約30分鐘）掌握：項(xiàng)目的概念、元件庫的概念等。2課時(shí)教師在講授過程中，通過投影演示時(shí)，要求學(xué)生跟著老師邊聽邊看邊操作。2（實(shí)踐篇）項(xiàng)目1程控二極管發(fā)光電路板設(shè)計(jì)了解：文件夾的創(chuàng)建和文件的保存。理解：認(rèn)識(shí)工作區(qū)界面、system工作面板、繪制原理圖、文字填寫、放置元件、導(dǎo)線、總線、分支線、網(wǎng)絡(luò)名稱、元件的移動(dòng)和拖動(dòng)、生成網(wǎng)絡(luò)表等。（約40分鐘）掌握：PCB板文件的創(chuàng)建和保存、PCB環(huán)境設(shè)置、尺寸、加載網(wǎng)絡(luò)表（加載元件）、元件布局、自動(dòng)布線、手動(dòng)布線的方法。制作原理圖元件、元件封裝范例一。（約45分鐘）要求：項(xiàng)目1教學(xué)中，學(xué)生要邊聽邊操作，全部完成后，提交項(xiàng)目1

8、的文件夾（含各必要的電子文檔，且各電子文檔被項(xiàng)目文件管理）。學(xué)生獨(dú)立完成項(xiàng)目1約需2課時(shí)。4課時(shí) 教師在講授過程中，通過投影演示時(shí)，要求學(xué)生跟著老師邊聽邊操作。 其中安排2課時(shí)，讓學(xué)生完成項(xiàng)目1的全部文件的操作并保留文件內(nèi)容。3（實(shí)踐篇）項(xiàng)目2“四選一”串行口選擇控制電路板設(shè)計(jì)了解：Protel DXP 2004項(xiàng)目完成的流程。理解：常用元件庫元件的調(diào)用、元件屬性窗口下標(biāo)識(shí)符的含義、庫參考的含義，查找元件中巳有集成電路的方法，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽和端口的含義，建立和加載網(wǎng)絡(luò)表的含義。（約40分鐘）掌握：PCB板制作中的網(wǎng)絡(luò)表文件的建立，加載網(wǎng)絡(luò)表的方法，PCB設(shè)計(jì)區(qū)域的設(shè)定，元件布局、自動(dòng)布線、手動(dòng)布線的

9、方法，設(shè)計(jì)規(guī)則中如何加寬電源線、地線的方法，覆銅的方法。制作原理圖元件、元件封裝范例二。（約45分鐘）要求：項(xiàng)目2教學(xué)中，學(xué)生要邊聽邊操作，全部完成后，提交項(xiàng)目2的文件夾（含各必要的電子文檔，且各電子文檔被項(xiàng)目文件管理）。4課時(shí)教師在講授過程中，通過投影演示時(shí)，要求學(xué)生跟著老師邊聽邊操作。 其中安排2課時(shí)，讓學(xué)生完成項(xiàng)目2的全部文件的操作并保留文件內(nèi)容。4（實(shí)踐篇）項(xiàng)目3四路程控延時(shí)開關(guān)電路板設(shè)計(jì)了解：Protel DXP 2004中DXP（X）系統(tǒng)菜單的內(nèi)容。理解：端口的含義，快捷菜單對(duì)文件的操作，頁面設(shè)定，分層打印或打印預(yù)覽。（約20分鐘）掌握：間接法制作原理圖元件、元件封裝范例三。（約2

10、0分鐘）要求：項(xiàng)目3教學(xué)中，學(xué)生要邊聽邊操作，學(xué)生應(yīng)在2課時(shí)內(nèi)完成項(xiàng)目3的文件內(nèi)容（含各必要的電子文檔，且各電子文檔被項(xiàng)目文件管理）。2課時(shí)學(xué)生跟著老師邊聽邊看邊完成操作。5（實(shí)踐篇）項(xiàng)目4四位動(dòng)態(tài)顯示數(shù)字表電路板設(shè)計(jì)了解：Protel DXP 2004中PCB層的顏色。理解：層的含義，元件封裝的選擇、編輯和追加的方法，元件引腳的編輯與修改方法，焊盤與過孔的使用及不同作用，換層布線的應(yīng)用。（約20分鐘）掌握：制作原理圖元件、元件封裝范例四，特別是向?qū)Хㄖ谱髟庋b。（約20分鐘）要求：項(xiàng)目4教學(xué)中，學(xué)生要邊聽邊操作，學(xué)生應(yīng)在2課時(shí)內(nèi)完成項(xiàng)目4的文件內(nèi)容（含各必要的電子文檔，且各電子文檔被項(xiàng)目文

11、件管理）。2課時(shí)學(xué)生跟著老師邊聽邊看邊完成操作。6（實(shí)踐篇）項(xiàng)目5四通道光電開關(guān)檢測(cè)電路板設(shè)計(jì)了解：Protel DXP 2004中桌面布局的作用。理解：菜單項(xiàng)目管理的含義和作用，加載網(wǎng)絡(luò)表的錯(cuò)誤信息分析。（約15分鐘）掌握：制作電解電容封裝及更換其的方法。（約15分鐘）要求：項(xiàng)目5教學(xué)中，學(xué)生要邊聽邊操作，學(xué)生應(yīng)在2課時(shí)內(nèi)完成項(xiàng)目5的文件內(nèi)容（含各必要的電子文檔，且各電子文檔被項(xiàng)目文件管理）。2課時(shí)學(xué)生跟著老師邊聽邊看邊完成操作。7（實(shí)踐篇）項(xiàng)目6脈沖計(jì)數(shù)器電路板設(shè)計(jì)了解：Protel DXP 2004中快捷菜單的作用。理解：元件封裝更換的方法，項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)表與文檔網(wǎng)絡(luò)表的區(qū)別及應(yīng)用。（約15分

12、鐘）掌握：制作修改封裝的方法，完成項(xiàng)目6的文件的操作。（約15分鐘）要求：項(xiàng)目6教學(xué)中，學(xué)生要邊聽邊操作，學(xué)生應(yīng)在2課時(shí)內(nèi)完成項(xiàng)目6的文件內(nèi)容（含各必要的電子文檔，且各電子文檔被項(xiàng)目文件管理）。2課時(shí)學(xué)生跟著老師邊聽邊看邊完成操作。8（實(shí)踐篇）項(xiàng)目7TA8217P雙聲道音頻功放電路板設(shè)計(jì)了解：Protel DXP 2004中將Protel 99SE文件轉(zhuǎn)化為Protel DXP 2004格式的操作方法。理解：本項(xiàng)目通過制作TA8217P雙聯(lián)電位器的元件和封裝，學(xué)會(huì)如何元件的三視圖制作新元件及封裝的方法。（約分鐘）掌握：完成項(xiàng)目7的原理圖文件和PCB板的設(shè)計(jì)制作的操作。（約15分鐘）要求：項(xiàng)目教

13、學(xué)中，學(xué)生要邊聽邊操作，學(xué)生應(yīng)在課時(shí)內(nèi)完成項(xiàng)目7的文件內(nèi)容（含各必要的電子文檔，且各電子文檔被項(xiàng)目文件管理）。學(xué)生要提交本項(xiàng)目的結(jié)果文件夾。4課時(shí) 教師在講授過程中，通過投影演示時(shí)，要求學(xué)生跟著老師邊聽邊操作。 其中安排2課時(shí)，讓學(xué)生完成項(xiàng)目7的全部文件的操作并保留文件內(nèi)容。9（實(shí)踐篇）項(xiàng)目8單片機(jī)實(shí)驗(yàn)電路板設(shè)計(jì)了解：?jiǎn)纹瑱C(jī)實(shí)驗(yàn)板。理解：微動(dòng)按鍵開關(guān)等的制作方法。（約15分鐘）掌握：完成項(xiàng)目8的原理圖文件和PCB板的設(shè)計(jì)制作的操作。（約30分鐘）要求：項(xiàng)目8教學(xué)中，學(xué)生要邊聽邊操作，學(xué)生應(yīng)在2課時(shí)內(nèi)完成項(xiàng)目8的文件內(nèi)容（含各必要的電子文檔，且各電子文檔被項(xiàng)目文件管理）。2課時(shí)學(xué)生跟著老師邊聽邊

14、看邊完成操作。10（提高篇）項(xiàng)目9層次電路板設(shè)計(jì)1高級(jí)電路1了解：模板的作用。理解：模板文件的制作及應(yīng)用方法，層次原理圖的含義及應(yīng)用。（約20分鐘）掌握：利用層次電路圖進(jìn)行團(tuán)隊(duì)分工合作，完成項(xiàng)目9的原理圖文件和PCB板的設(shè)計(jì)制作的操作。（約45分鐘）要求：項(xiàng)目9教學(xué)中，學(xué)生要邊聽邊操作，學(xué)生應(yīng)在4課時(shí)內(nèi)完成項(xiàng)目9的文件內(nèi)容（含各必要的電子文檔，且各電子文檔被項(xiàng)目文件管理）。學(xué)生提交本項(xiàng)目文件夾及文件內(nèi)容4課時(shí)教師在講授過程中，通過投影演示時(shí)，要求學(xué)生跟著老師邊聽邊操作。 其中安排2課時(shí)，讓學(xué)生完成項(xiàng)目9的全部文件的操作并保留文件內(nèi)容。11（提高篇）高級(jí)電路2了解：PCB的元件排列工具及應(yīng)用。理

15、解：自動(dòng)標(biāo)注的應(yīng)用。（約15分鐘）掌握：利用層次電路圖進(jìn)行團(tuán)隊(duì)分工合作，完成高級(jí)電路練習(xí)2的原理圖文件和PCB板的設(shè)計(jì)制作的操作。（約30分鐘）要求：在高級(jí)電路練習(xí)2教學(xué)中，學(xué)生要邊聽邊操作，學(xué)生應(yīng)在4課時(shí)內(nèi)完成高級(jí)電路練習(xí)2的文件內(nèi)容（含各必要的電子文檔，且各電子文檔被項(xiàng)目文件管理）。4課時(shí)教師在講授過程中，通過投影演示時(shí)，要求學(xué)生跟著老師邊聽邊操作。 其中安排2課時(shí)，讓學(xué)生完成高級(jí)電路2的全部文件的操作并保留文件內(nèi)容。12（提高篇）高級(jí)電路3了解：PCB板設(shè)計(jì)的基本原則。理解：制造文件的生成。（約10分鐘）掌握：利用層次電路圖進(jìn)行團(tuán)隊(duì)分工合作，完成高級(jí)電路練習(xí)3的原理圖文件和PCB板的設(shè)計(jì)

16、制作的操作。（約30分鐘）要求：在高級(jí)電路練習(xí)3教學(xué)中，學(xué)生要邊聽邊操作，學(xué)生應(yīng)在4課時(shí)內(nèi)完成高級(jí)電路練習(xí)3的文件內(nèi)容（含各必要的電子文檔，且各電子文檔被項(xiàng)目文件管理）。4課時(shí)教師在講授過程中，通過投影演示時(shí)，要求學(xué)生跟著老師邊聽邊操作。 其中安排2課時(shí)，讓學(xué)生完成高級(jí)電路3的全部文件的操作并保留文件內(nèi)容。13（提高篇）視頻教學(xué)PCB制板視頻教學(xué)及課程考核輔導(dǎo)復(fù)習(xí)。課時(shí)14考試分班分批上機(jī)實(shí)踐考核。五、教學(xué)方法與策略本課程在教學(xué)上采用在機(jī)房進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，教師的教學(xué)利用教學(xué)投影演示，教師邊講邊操作，學(xué)生在計(jì)算機(jī)上邊聽邊完成操作，通過分項(xiàng)目教學(xué)，學(xué)生在全學(xué)期完成多個(gè)項(xiàng)目PCB板的設(shè)計(jì)制作，其中提交

17、4個(gè)項(xiàng)目作為平時(shí)作業(yè)成績，進(jìn)行平時(shí)作業(yè)考核。學(xué)期結(jié)束時(shí)，學(xué)生根據(jù)試卷給定的電路，完成電子原理圖的繪制和PCB板的設(shè)計(jì)制作，試卷的設(shè)計(jì)含有三個(gè)不同的電路，使相鄰桌的學(xué)生其電路內(nèi)容不相同，難度基本相當(dāng)，教師根據(jù)學(xué)生完成的電子文檔情況給予評(píng)定成績。 六、學(xué)生學(xué)習(xí)成效考核方式考核環(huán)節(jié)構(gòu)成（均為100分制）評(píng)分依據(jù)占總成績的比重考勤每缺勤一次扣5分。（205=100），另缺勤全期課程課時(shí)，報(bào)告教務(wù)部門，取消其考核資格。20分平時(shí)作業(yè)全期共提交4次項(xiàng)目電子文檔。每次作業(yè)5分。20分現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐考核測(cè)定課程結(jié)束，學(xué)生上機(jī)實(shí)踐操作考核。2小時(shí)結(jié)束時(shí)，學(xué)生提交考試文件夾（各電子文件須按有效管理方式放置在此文件夾之內(nèi)

18、），按考核評(píng)分細(xì)則給予評(píng)定成績。60分七、考核評(píng)分細(xì)則（一）文件保存（共10分）未做標(biāo)題欄（10分）未填標(biāo)題欄（5分）標(biāo)題欄有誤（2-5分）文件夾或文件名稱有誤（5分）文件保存位置錯(cuò)誤（5分）原理圖（共24分）1、作圖方法（14分）漏畫、錯(cuò)畫元件（2分/個(gè)）漏畫、錯(cuò)畫電線（0.5分/條）漏標(biāo)、錯(cuò)標(biāo)元件標(biāo)號(hào)、標(biāo)稱值（0.5分/個(gè)）漏寫、錯(cuò)寫文字（0.5分/個(gè)）IO端口形狀錯(cuò)誤，屬性未作設(shè)置、名稱標(biāo)錯(cuò)（1分/個(gè)）電源、接地錯(cuò)誤（2分/個(gè)）漏標(biāo)管腳封裝（1分/個(gè)）網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)未標(biāo)或標(biāo)錯(cuò)（0.5分/個(gè)）2、作圖質(zhì)量（10分）元件標(biāo)稱合理程度（5分）整體布局合理程度（5分）走線合理程度（5分）其他電路板（共50分）1、作圖方法（20分）板邊選擇不