《电子系统CAD》课程设计教学改革探讨
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《电子电路CAD》课程实践教学改革探讨随着电子技术的不断发展,电子电路CAD软件在电子工程领域得到了广泛应用,成为了电子工程设计和制作中必不可少的工具,因此电子电路CAD课程教学是电子工程专业中非常重要的一个课程。
然而传统的电子电路CAD课程教学模式在教学方法、教学内容、教学手段等方面存在一定的缺陷。
因此,针对传统电路CAD课程教学模式的不足,本文从教学模式、教学内容、教学手段等方面进行探讨,并提出了改进措施。
一、电路CAD课程教学模式存在的问题传统的电路CAD课程教学模式主要是根据教材内容进行知识点讲解,学生通过听讲、实验操作、仿真操作等方式进行学习,并通过期末考试来检验学生的学习成果。
但是,这种传统的教学模式存在以下几个问题:(1)理论和实践相脱节。
课堂教学大多数情况下只是单纯的理论讲解,没有很好地结合实际情况。
学生在实验中也只是简单地完成实验,缺乏对实验的理论掌握。
(2)缺乏探究精神。
传统的教学模式强调教师讲解,学生只是听课和操作。
缺乏独立思考、探究和实践的机会,不能充分调动学生对知识的主动探索和学习兴趣。
(3)教学内容过于狭窄。
传统的教学模式侧重点在书本上,对一些高级电路CAD软件使用和实际应用方面的内容并没有很好的涉猎,不能满足社会上对专业人才的要求。
(4)缺乏综合素质培养。
电路CAD课程应该不仅仅是讲解电路的设计和仿真,还应该有较强的综合素质培养效果,将传统的课堂教学与实际应用相结合,培养学生的创新思维、团队协作精神和实践能力。
(1)强调实践与理论紧密结合。
在教学过程中,应该尽可能将理论和实践相结合,注重实现对知识的深入掌握。
在讲解理论的基础上,要引导学生进行实验操作和仿真操作,让学生亲身参与到实践活动中去。
(3)增加教学内容的广度与深度。
为了符合社会上对专业人才的要求,教学内容应该更加贴近实际工程应用,增加对高级电路CAD软件的学习和应用,并扩大教学内容的广度和深度,让学生充分了解电子工程专业的前沿技术和发展动态。
基于“电子CAD”课程的教学方法改革研究摘要:尽一切手段给学生提供了良好的学习条件,开发学生学习的潜力,提高了学生学习兴趣和学生动手实践能力,而且通过实践项目增强了学生的自信心,学生学习成绩提高明显,学生的职业素养得以培养。
关键词:“电子CAD”课程;教学方法;改革研究1“电子CAD”课程教学方式的改革传统教师的教学方式,一般采用先教理论,后期安排学生进行机房试验操作方式,并且理论的学时远远超于实践的学时。
这种教学方式将理论和试验分开教学,由于理论和试验时间有间隔,存在理论教学的绘图方法,学生上机实际操作时,内容遗忘较多,使得教师和学生都有强烈挫败感,对于掌握该课程知识产生消极懈怠情绪。
而且传统的教学重视理论教学,所以理论学时较长。
但是由于学生的试验学时太短,到最后学完课程只会纸上谈兵,却不会实操软件绘图,不能满足该课程学生实践能力的要求。
因此,为了防止教师和学生教学和学习产生挫败的情绪,提高学生的动手实践能力,本文提出“电子CAD”课程采用理论和实践结合的合一课堂模式,上课直接在机房进行,并且为防止学生遗忘操作过程和提高学生学习的积极性,在教学过程的步骤上采用五步法实现教师和学生的良性互动。
2“电子CAD”教学过程的改革2.1采用翻转课堂教学法,提高学生自我解题能力翻转教学法是以学生自主学习探索为主的一种课堂教学模式。
在上一个阶段教师已经把一个一个的小知识点讲解清楚,在翻转课堂阶段教师通过引入一个合适的综合性项目例子,让学生应用教师讲解的知识点自行绘图。
比如讲到PCB的绘制时,在课堂上教师可以引入一个单片机应用的项目,让学生针对教师提供的单片机项目,实现该单片机项目的PCB布局布线。
在这个阶段以学生自主学习作为主导,教师辅助学生解决问题,教师把主导权交还给学生。
在课堂上学生发现问题可以和教师讨论,也可以和其他同学讨论,也可以自行百度搜索问题的答案,在这个相互学习探讨的大课堂上,学生可以充分利用一切可以利用的学习的资源,寻求问题的解决方法。
电子线路CAD课程设计报告院系:信息工程学院专业:电子信息工程2011年 6 月20 日目录2.1 题目描述: .............................................................................. - 1 -2.1.1振荡电路设计仿真 .......................................................... - 1 -2.1.2 8051开发板 ..................................................................... - 1 -2.2 要求:....................................................................................... - 1 -三、课程设计报告内容 ....................................................................... - 2 -3.1 设计原理 ................................................................................. - 2 -3.1.1 振荡电路设计原理 ....................................................... - 2 -3.1.2 8051开发板设计原理 .................................................. - 2 -3.2 Proteus电路原理图设计 .......................................................... - 3 -3.2.1 振荡电路原理图: ......................................................... - 3 -3.2.2 8051开发板原理图 ......................................................... - 4 -3.3 软件仿真和结果分析 .............................................................. - 4 -3.3.1振荡电路 .......................................................................... - 4 -3.3.2 8051开发板各模块的仿真 ............................................. - 5 -3.4 设计和模拟过程中出现的问题及解决办法 .......................... - 9 -四、设计总结和心得体会 ................................................................... - 9 -一、课程设计目的课程设计以电子线路CAD软件设计原理为基础,重点在硬件设计领域中实用的电子线路设计软件的应用。
CAD室内设计电子教案一、教学目标1. 了解CAD室内设计的基本概念和应用领域。
2. 掌握CAD软件的基本操作和绘图技巧。
3. 学会使用CAD软件进行简单的室内设计绘图。
二、教学内容1. CAD室内设计概述CAD技术的起源和发展CAD室内设计的重要性和应用领域2. CAD软件的基本操作CAD软件的启动和界面熟悉绘图工具栏和命令的使用文件的基本操作(新建、打开、保存、关闭)3. 绘图技巧和基本操作坐标系和视图的切换图层的管理和使用线型、颜色和线宽的设置基本绘图命令(直线、圆、矩形等)4. 室内设计绘图实例绘制简单的室内空间布局图绘制家具和设施的平面图绘制室内立面图和剖面图5. 设计工具和功能应用室内设计常用图块和符号的插入文字和注解的添加尺寸的标注和编辑三、教学方法1. 讲授法:讲解CAD室内设计的基本概念、软件操作和绘图技巧。
2. 示范法:演示室内设计绘图实例和设计工具的使用。
3. 练习法:学生实际操作练习,巩固所学知识和技能。
4. 讨论法:学生之间进行交流和讨论,分享设计经验和心得。
四、教学资源1. CAD软件:安装好CAD软件的计算机。
2. 教学PPT:包含教学内容和实例的演示文稿。
3. 练习文件:提供给学生进行实际操作练习的文件。
4. 参考资料:相关室内设计书籍和网络资源。
五、教学评价1. 课堂参与度:学生参与课堂讨论和练习的积极性。
2. 操作技能:学生掌握CAD软件的基本操作和绘图技巧的程度。
3. 设计作品:学生完成室内设计绘图作品的质量和创新性。
4. 综合能力:学生对室内设计知识和技能的综合运用能力。
六、教学环境1. 硬件要求:计算机房,每台计算机配备CAD软件。
2. 软件要求:安装有CAD软件的操作系统。
3. 网络要求:接入互联网,以便查找参考资料和交流。
七、教学步骤1. 导入新课:通过展示实际室内设计案例,引发学生对CAD室内设计的兴趣。
2. 讲解与演示:讲解CAD室内设计的基本概念,演示CAD软件的基本操作和绘图技巧。
《电子线路CAD》课程标准课程代码:B07024305 课程类别:必修课授课系(部):自动化工程系学分学时:62一、课程定位本课程是高等职业教育技术院校电子信息技术,通信工程等相关专业的必修课程,是为培养学生的基础理论知识和基本技能训练而设置的。
通过本课程的学习与实践,使学生掌握原理图及印刷电路板图的编辑、输出、网表生成、检查、分析,打印及建立新原理图、印刷电路板图库等。
通过设计实验学生可以独立实现手动和自动布线印刷电路板的设计,为今后在工作中的实际应用打下较为坚实的基础。
《电子线路CAD》是一门实践性要求很高的课程,学生需要通过实验和设计环节巩固所学知识,进而综合运用所学知识针对不同的用户需求设计开发,实践是非常重要的教学环节。
鉴于目前的设备及我国CAD软件的流通性,本课程以PROTELDXP软件为主体,介绍其基础知识、设计流程及设计方法等问题。
学完本课程应使学生掌握原理图及印刷电路板图的编辑、输出、网表生成、检查、分析及建立新原理图、印刷电路板图库等。
通过设计实验学生可以独立实现自动布线印刷电路板的设计,为今后在工作中的实际应用打下较为坚实的基础。
本课程是后续课程《电子装配及工艺》和《电子系统设计》的基础,是为后续的课程设计和毕业设计服务。
二、课程目标本课程定位于电子与信息技术专业的专业基础课程,开设于职高第三学期,教学对象是已完成《电工技术与技能》和《模拟电子技术》等专业基础课程学习的学生。
通过本课程的学习,可继续学习后续课程包括“单片机应用技术”及其它电类专业的专项能力训练课程。
1.知识目标掌握计算机WindowsXP系统操作的基本知识。
掌握基本电子技术、电路设计及印刷电路板的基本知识。
掌握基本原理图、PCB图的生成及绘制的基本方法和知识。
掌握基本原理图库、PCB库的生成及绘制的基本方法和知识。
掌握图形的输出及相关设备的使用方法和知识。
2.能力目标具有基本的操作系统使用能力。
具有基本原理图、PCB图的生成及绘制的能力。
“电子系统设计”教学的问题分析与方法探讨作者:江朝晖来源:《教育教学论坛》2013年第03期摘要:“电子系统设计”是电子信息工程专业的核心课程,是衔接多门前修课程与工程设计之间的桥梁。
本文分析了教学内容、课堂教学、实践教学等环节存在的主要问题,并探讨了有针对性的改进措施,有利于提高课程教学效果和学生的实践创新能力。
关键词:电子系统设计;教学内容;案例教学;实践科目设计中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)03-0080-02电子信息工程专业培养从事电子设备和信息系统的设计、应用开发以及技术管理等方面工作的高级专门人才,“电子系统设计”是电子信息工程的核心专业课程,一般包括理论教学和实践教学两部分,是衔接原理性知识与工程设计之间的桥梁。
“电子系统设计”不仅要求对前修的电子技术、计算机、信号处理等系列课程融会贯通、综合运用,而且还需要适应现代信息技术的发展和需求,因此教学难度较大,需要进一步改进教学方法,提高教学效果,增强学生的实践创新能力。
本文首先详细分析了教学内容、课堂教学、实践教学等环节中存在的主要问题和不足,然后探讨了有针对性的改进方法和措施。
一、主要问题分析1.教学内容。
总的来说,教学内容没有很好体现现代电子系统设计的全局性、新技术与新方法、硬软件结合的特点,与当前技术发展与应用需求存在一定程度的脱节。
(1)单元电路设计内容偏多,缺乏“系统级设计”概念。
在不少教材及授课中,仍以讲授各种电路的设计方法为主要内容,过于强调“技术级设计”,与前修课程重复性较大。
本课程的讲授重点应该是现代电子系统设计的基本方法、基本流程以及怎样用各种单元电路和硬软模块构建高性价比的电子信息系统。
(2)传统技术内容偏多,而新器件、新技术和新方法的介绍不足。
当前各种新型集成电路和微处理器、PLD和嵌入式技术、EDA方法等已经非常成熟,在现代电子系统和产品中广泛应用。
但是在不少教材及授课中,仍以8位单片机为核心、以分立元件或中小规模集成电路为基础讲授电子系统的设计,学生将难以适应信息技术的发展和需求。
基金项目:本文系江苏省无锡市职业教育创新发展专项重点课题“新工科背景下,STEAM理念融入中职校《电子CAD》课程资源建设实践研究”(课题编号:9202016)的阶段性研究成果作者简介:黄亚萍(1981-),女,江苏新沂人,高级讲师,从事电子应用技术教学与研究;吴萍(1976-),女,江苏靖江人,高级讲师,从事电工电子技术教学与研究。
———基于新工科背景黄亚萍1,吴萍2(1.江阴市华姿中等专业学校,江苏江阴214400;2.江苏省靖江中等专业学校,江苏靖江214500)摘要:文章以新工科提出的多学科交叉融合的工程人才培养需求为背景,对中职“电子CAD”课程资源建设情况进行调查分析,为课程资源开发找出依据和方向,并根据调查研究的结论和建议分别从编写活页教材、开发教学活动、创新应用教学模式和完善课程资源结构四个角度阐述STEAM理念融入中职“电子CAD”课程资源建设的实践路径。
经实践验证,学生线上积极参与、教学目标有效达成,创新意识与职业综合素养得到有效提升。
关键词:STEAM理念;中职;电子CAD;新工科;课程资源建设中图分类号:G712文献标志码:A文章编号:1008-3561(2023)07-0065-04新工科的兴起,解决了现代职教体系办学模式(3+3、3+4)的人才输出问题,成为中职校实施素质教育的强有力支撑。
新工科所提出的将多个不同学科交叉融合进行工程人才的培养模式与STEAM教育以项目为实践载体、从培养工程思维出发、多学科融合的教育理念殊途同归。
因此,将STEAM理念融入中职“电子CAD”课程,有利于培养中职学生的科学素养和创新能力,达到中职院校培养创新型人才的目标。
本文基于中职“电子CAD”课程资源建设情况调查,对STEAM理念融入中职“电子CAD”课程资源建设的实践路径进行探讨。
一、核心概念1.STEAM教育STEAM教育紧密融合了科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Arts)、数学(Maths)五门学科。
目录一、实验原理图 (3)二、实验印刷电路板图 (4)三、实验说明书 (5)四、网络表 (7)五、元器件清单 (12)六、实验小结 (13)七、实验原图 (14)一、实验原理图二、实验印刷电路板图三、实验说明书1、实验目的1)以Protel原理图输入方法来设计描述电路,通过学习,深入理解电路设计的流程和方法以及简单PCB板的设计生产工艺,通过上机实验,能够独立进行电路图的绘制。
2)掌握Protel设计电路的流程;DesignExplorer 的设计环境、SCH模块的设计技巧与方法3)通过实验,掌握基本的实验方法和技能,以及原理图库文件设计、网络表的分析、PCB模块的设计技巧与方法、PCB的工艺流程、单面及双面板的制作。
4)培养从事科学实验的技能、技巧,提高分析和解决问题的能力,培养学生得出创新能力。
2、课程设计题目描述和要求该课程设计,要求应用Protel 99 SE软件,建立DDB文档,绘制SCH原理图,建立SCH库文件,生成网络表并能够分析网络表,建立PCB文件并设置其工作环境,建立PCB库文件并能够封装,正确地导入网络表后,对PCB进行布局布线,最后导出导入文件。
课程设计主要有以下的流程:1)建立DDB文档,建立SCH文件,SCH工作环境设置2)建立SCH库文件,新元件的编辑与保存3)原理图绘制,原理图编辑4)生成网络表5)建立PCB文件,PCB工作环境设置6)建立PCB库文件,新封装的编辑与保存7)PCB布局:画出PCB边框,放置安装孔,调整元件位置,编辑元件8)布线规则设置,布线及调整9)文件的导出与导入实验的整体要求是能够独立地熟练地运用Protel 99 SE软件,完成老师提供的相关试题,在规定的时间里提交相关的作业任务。
3、画电路图1)打开protel 99se 新建文件sch1文件,添加元件库。
2)绘制相应的元器件,并给它们绘制它们的封装外形。
3)连接好各个元器件,达成美观的效果。
电子线路CAD
一、本课程设计的目的和任务
电子线路CAD目的是使学生能够掌握电子线路的计算机辅助设计基础知识,培养学生对电子系统设计的基本能力,综合所学电子技术系统知识将各功能环节组合以实现所要求的一个功能,培养学生综合运用所学知识能力和分析解决问题能力,并具有独立设计电子线路图和制版的工作能力。
本项目设计的主要任务是:通过学生独立使用EDA软件设计电子系统的过程,逐渐培养学生的整体系统设计意识,为复杂电路系统的分析和设计打下坚实的基础。
二、具体实施
具体步骤为:进入软件后,新建工程,打开PCB工程,创建PCB 文件,新建原理图,然后再从元件库中选取出需要的元件开始绘制原理图,原理图绘制完成后保存,新建PCB板,将原理图的元件排列在PCB板中,最后在自动连线。
三、课程设计总结
通过这五天的专周,对于这个软件还有很多不熟悉的地方,特别是在一开始的时候,导入文件库哪里花了很多的时间,后面在实验的过程中还是有一些的原件没有找到,但后面经过老师的讲解知道了可以绘制元件,通过绘制元件找到了原先没有找到的一些元件,这个专周对与我来说比之前的都要困难一些,特别是PCB的绘制,但是后面经过自己一步一步的做出来还是能够让自己稍微满意一些的。
通过这个专周,我初步学会了CAD的使用方法和PCB的绘制,在面对困难的时候一步一步的去解决困难。
《电子系统CAD》课程设计教学改革探讨
摘要:《电子系统CAD》课程设计教学改革,对教学内容、教学方法与手段、考核方式进行改革。
教学内容上侧重掌握电子系统设计中常用的protel软件、multisim电路仿真软件、proteus软件、KeilC软件等软硬件仿真软件的使用方法。
教学方法与手段上改进任务书的布置方式,实行分级多任务的布置。
考核方式上加入平时成绩的登记和最后答辩成绩登记,在过程中监督教学质量。
在试行过程中,取得良好效果。
关键词:教学改革仿真软件
1 《电子系统CAD》课程设计存在的问题
《电子系统CAD》课程设计是电子信息工程专业课阶段理论知识的综合应用。
《电子系统CAD》课程设计是针对电子信息工程高年级学生开设的,这时理论课程已经学了很多,例如模拟电子技术,数字电子技术、高频电子技术,单片机应用及原理,C程序设计等,通过《电子系统CAD》课程设计把各门课程更加有效的综合起来,提高学生系统设计的能力。
而原课程的设置中普遍存在以下几个问题:以单片机小系统实物展开设计的设计周期较长,而且掌握的电子系统开发工具相对单一;原教学内容设计使用单片机汇编语言,但是当前企业中大部分用单片机C语言来进行软件开发,与企业不能有效的接轨;系班级学生成绩两级
分化严重,特别是高年级的专业,任务布置上使用一刀切,不利于程度不同的学生有效的掌握,影响教学的有效性;验报告抄袭现象严重。
对《电子系统CAD》课程设计的教学内容、任务布置、考核方式等方面进行了改革,使其更好的发挥本课程设计的教学效果,节约成本同时让学生有更多的锻炼机会,并能让学生掌握电子系统设计工具的使用方法和软硬件系统设计的基本方法。
2 教学改革的内容
2.1 改革教学内容
改革《电子线路CAD》课程设计的教学内容,掌握电子系统设计中常用的protel软件、multisim电路仿真软件、proteus软件、Keil C 软件等软硬件仿真软件的使用方法。
并从protel 硬件设计、multisim 仿真设计电路分析性能、keil C与proteus联合仿真调试的形式,从硬件工程师和软件工程师的两个方面来了解一个电子系统设计的流程。
同时针对目前电子设计领域的发展,软件设计时利用单片机C语言进行设计编程,代替原来的汇编语言设计,并且用软件项目管理的架构进行软件系统设计。
这四种软件都是电子设计工作者需要掌握的。
Protel一个完整的全方位电路设计系统,包含有电路原理图设计、PCB设计、PCB自动布线、可编程逻辑器件设计、模拟/数字信号仿
真等功能模块,并具有Client/Server(客户/服务器)体系结构。
Protel软件功能强大、界面友好、使用方便,它最具代表性的是电路原理图设计和PCB设计[1]。
Multisim适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。
通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程[2]。
Keil uVision2与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用,而且大大的提高了工作效率和项目开发周期。
KEILC51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点。
C51已被完全集成到uVision2的集成开发环境中,这个集成开发环境包含:编译器,汇编器,实时操作系统,项目管理器,调试器。
Proteus从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
其处理器模型支持8051、HC11、A VR、ARM、8086和PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、MSP430等,在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
2.2 改革教学方法与手段
针对本系学生特点,充分运用各种教学手段和教学资源,充分调动学生的积极主动性,活跃课堂氛围,提高教学质量和效果。
从简单并能看到结果的系统设计开始做起,提高学生的学习兴趣。
比如学生完成一个LED灯循环点亮,程序简单容易实现,实现时学生会有成就感。
改进任务书的布置方式,实行分级多任务的布置。
针对不同学生的不同学习能力,分为简单任务题库和复杂任务题库。
复杂任务题库的任务分基础部分和提高部分,分等级分步骤台阶式的递进增长。
2.3 改革考核方式
特别强调的是考核方式是加入平时成绩的登记和最后答辩成绩登记,并且增大平时成绩和答辩成绩占的总成绩的比例。
平时成绩的登记,是督促学生认真完成实验的重要手段。
最后答辩成绩登记,是区别实验是否优秀的重要方法,杜绝实验报告抄袭的现象。
3 教学改革的效果
因本课程设计改革侧重点放在软硬件设计工具的掌握和软硬件电路仿真设计上,掌握电子系统软硬件设计的流程,并且用单片机C语言实现,提高我系学生自主设计的能力。
考核方式严格把关,杜绝抄袭现象。
提高教学效果的有效性:针对不同程度的学生给出不同难度的题目,让大多数的学生都有收获,解决有些学生拿到题目无从下手的困境。
同时多任务也可以杜绝实验报告的抄袭现象。
节约成本并提高效
率:软件系统设计只需要在机房中进行,不需要购买元器件。
并且能让每个人都有锻炼的机会。
4 结语
通过《电子系统CAD》课程设计培养学生对电子系统开发过程中设计有深刻的了解,学生掌握了在电子系统开发过程中用到的软硬件设计工具的使用方法,熟悉硬件开发设计的流程及软件开发设计的流程,并对单片机C语言的编程技巧,软件系统设计的项目管理有一定程度的了解。
节约成本并让每个学生得到充分锻炼的机会。
并逐步过渡到以学生自行设立控制对象,自主编程以及通过实验进行电路组成,以达到较高层次的设计能力培养。
参考文献
[1] 张瑾.Protel 99SE入门与提高[M].北京:人民邮电出版社,2007:2~10.
[2] 熊伟.Multisim 7电路设计及仿真应用[M].北京:清华大学出版社,2005:2~20.
[3] 丁明亮.51单片机应用设计与仿真——基于Keil C与Proteus[M].北京:北京航空航天大学出版社,2009:41~82.。