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電子線路CAD課程改革探討
（作者未知） 2011/6/27
摘要：電子線路CAD，即電子線路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，是20世紀(jì)70年代以后隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件的發(fā)展而逐步形成的一門新興學(xué)科。該課程主要講授利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和工具軟件來完成電路板設(shè)計(jì)的基本過程和實(shí)現(xiàn)原理，在高職院校中的主要教學(xué)內(nèi)容是如何使用軟件進(jìn)行電路板的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：電子線路CAD ；教學(xué)改革；教學(xué)方法
人類社會(huì)已進(jìn)入到高度發(fā)達(dá)的信息化社會(huì)，信息社會(huì)的發(fā)展離不開電子產(chǎn)品的進(jìn)步。現(xiàn)代電子產(chǎn)品在性能提高、復(fù)雜度增大的同時(shí)，價(jià)格卻一直呈下降趨勢，而且產(chǎn)品更新?lián)Q代的步伐也越來越快，實(shí)現(xiàn)這種進(jìn)步的主要因素是生產(chǎn)制造技術(shù)和電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。前者以微細(xì)加工技術(shù)為代表，目前已進(jìn)展到深亞微米階段，可以在幾平方厘米的芯片上集成數(shù)千萬個(gè)晶體管。后者的核心就是CDA技術(shù)，CDA是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)最新成果而研制成的電子CAD通用軟件包，主要能輔助進(jìn)行三方面的設(shè)計(jì)工作：IC設(shè)計(jì),電子電路設(shè)計(jì),PCB設(shè)計(jì)。沒有CDA技術(shù)的支持，想要完成上述超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)制造是不可想象的，反過來，生產(chǎn)制造技術(shù)的不斷進(jìn)步又必將對(duì)CDA技術(shù)提出新的要求。
回顧近30年電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展歷程，可將CDA技術(shù)分為三個(gè)階段。
七十年代為CAD階段，人們開始用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行IC版圖編輯、PCB布局布線，取代了手工操作，產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的概念。
八十年代為CAE階段，與CAD相比，除了純粹的圖形繪制功能外，又增加了電路功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且通過電氣連接網(wǎng)絡(luò)表將兩者結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)，這就是計(jì)算機(jī)輔助工程的概念。CAE的主要功能是：原理圖輸入，邏輯仿真，電路分析，自動(dòng)布局布線，PCB后分析。
九十年代為EDA階段，盡管CAD/CAE技術(shù)取得了巨大的成功，但并沒有把人從繁重的設(shè)計(jì)工作中徹底解放出來。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，自動(dòng)化和智能化程度還不高，各種EDA軟件界面千差萬別，學(xué)習(xí)使用困難，并且互不兼容，直接影響到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)間的銜接�；谝陨喜蛔�，人們開始追求：貫徹整個(gè)設(shè)計(jì)過程的自動(dòng)化，這就是EDA即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。
機(jī)電工程系應(yīng)用電子專業(yè)自2002年開始開設(shè)電子線路CAD課程。自開設(shè)以來，為了提高該課程的教學(xué)效果，在系領(lǐng)導(dǎo)的支持下不斷的對(duì)該課程的教學(xué)方法、考核方法進(jìn)行改革，以期學(xué)生能將這門課程掌握得更好，更加接近用人單位的需求，為學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)造更廣泛的舞臺(tái)。
2005年我系根據(jù)對(duì)畢業(yè)生的工作情況的調(diào)查的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)電子線路CAD軟件在我國的電子行業(yè)使用的已經(jīng)十分廣泛。為了適應(yīng)社會(huì)的需要，跟上時(shí)代的發(fā)展，我系在應(yīng)用電子專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中加入了電子線路CAD課程，此后，系里對(duì)該門課程一直十分重視，對(duì)該課程的改革也一貫給予了大力的支持，使得我們應(yīng)用電子教研室對(duì)電子線路CAD的課程改革能順利的進(jìn)行，電子線路CAD的課程改革主要進(jìn)行了以下三個(gè)方面的探索，具體內(nèi)容如下：
兵欲善其事，必先利其器。所以改革的第一步是關(guān)于軟件版本的選擇，電子線路CAD課程主要講解電路制版軟件的使用，所以選擇的軟件是十分重要的，我們選擇的是PROTEL 公司的系列制版軟件，該系列軟件在電子行業(yè)中使用的比較廣泛。不過軟件會(huì)隨著電腦硬件的進(jìn)步和主流操作系統(tǒng)的更新不斷的推出新的版本，我們也是根據(jù)電子行業(yè)中使用情況來選用教學(xué)使用的軟件版本，最初我們選用的是Protel 99，在PROTEL 公司在2000年推出了 Protel 99 的改進(jìn)版本Protel 99 SE之后 ,自從2004年起我們就將軟件版本替換成了Protel 99 SE。一直使用到2007年。
2008年6月，我教研室在對(duì)應(yīng)用電子專業(yè)實(shí)習(xí)回來的學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)生座談會(huì)中了解到，當(dāng)時(shí)電子行業(yè)中更新的Protel DXP 使用的已經(jīng)比較廣泛，經(jīng)過充分調(diào)查和研究，于是在2008下半年，我們將應(yīng)用電子專業(yè)的電子線路CAD課程所使用的軟件改為了Protel DXP，軟件版本的不斷跟進(jìn)，是為了盡可能使學(xué)生所學(xué)的知識(shí)與其將來進(jìn)入電子行業(yè)中所接觸的內(nèi)容相同，使得專業(yè)教學(xué)與就業(yè)銜接得更好。雖然在2005年年底，Protel軟件的原廠商Altium公司推出了Protel系列的最新高端版本Altium Designer 6.0，它是完全一體化電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的一個(gè)新版本，也是業(yè)界第一款也是唯一一種完整的板級(jí)設(shè)計(jì)解決方案。但是由于生產(chǎn)企業(yè)出于升級(jí)成本及其他原因，直接采用最新版本的廠家并不普及，所以在最終軟件選擇上我們以DXP教學(xué)為主，兼顧99SE，有個(gè)人電腦和感興趣的學(xué)生自己接觸Altium Designer。
第二步則是教學(xué)方法的改革。電子線路CAD是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，重點(diǎn)講授內(nèi)容是軟件的使用，如（未完，下一頁）
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