《电路板设计与制作》

课程教学格大纲                                    

《电路板设计与制作》课程教学大纲

课程编号：×××(统一填写)

适用专业：电子信息工程、无线电技术、物联网

课程类别：专业岗位能力课程

修课方式：必修

教学时数：64 学时

总学分数：4 学分（按每周1课时为1分折算）

一、课程定位和作用

课程的定位：《电路板设计与制作》是电子信息工程技术、半导体照明技术与应用等专业的一门重要的专业岗位能力核心课程。该课程是针对电子产品开发技术员以及开发助理员岗位从事电子产品硬件开发的计算机软件绘制电路图、计算机软件设计PCB板、PCB板的制作等典型工作任务进行设置的。

课程的作用：《电路板设计与制作》综合运用电子技术课程设计与电子电路CAD的成果，利用Altium Designer软件进行电路板设计，利用电路板生产设备进行电路板制作，并在电子生产流水线上进行实际焊接及装配、调试，完成理论与生产实际的有效结合。 

前导课程：电子专业基础课程如电路基础、模拟电子线路、数字电子线路、AutoCAD实训，这些课程可以使学生对电路原理图有所了解，在绘制电路板时有一定理论帮助。

后续课程：根据专业不同可以是单片机技术及应用、电子测量技术、LED驱动与控制技术、LED照明设计与工程应用这些课程学生都需要接触电路板并要掌握电路板中的电路原理，有些课程还需要对电路板进行焊接制作。电路板设计与制作这门课可以为他们后面的这些学习打下坚实基础。

二、课程目标

    《电路板设计与制作》这门课程的教学内容大致分为电路原理图的设计与绘制、PCB板的设计与绘制、PCB板制作三个部分。通过本课程的学习，学生能够掌握印制线路板基本名词术语、基本制造工艺等，可利用计算机辅助设计软件根据具体应用需求，进行原理图设计、电路版图设计等，并能够依据PCB版图对其印刷焊膏、贴装器件时等提供数据，为自动化生产服务。本课程在培养学生的创新意识、分析和解决实际问题的能力，以及工程实践能力等方面，发挥着积极的作用。

1、知识目标

（1）了解电子产品开发的一般流程，建立起电路板设计的基本概念。

（2）掌握Altium Designer的简单原理图及单面电路板设计的基本方法，并能将简单工程图纸转化为软件中的原理图与单面电路板。

（3）掌握Altium Designer的原理图库与封装库的设计方法，并能由实际器件设计相应的元件符号和元件封装。

（4）了解Altium Designer的复杂层次原理图及双面电路板的设计方法，并能将复杂工程图纸转化为软件中的原理图与双面电路板。

（5）掌握Altium Designer的层次原理图及其电路板的设计方法，并能合理布局、布线、输出各种报表和生产加工文件。

（6）掌握Altium Designer的单片机控制系统综合电路的设计方法，并能通过相应工具测量元件尺寸，制作元件封装，完成电路板设计。

（7）了解PCB板的制作工艺和流程，并能制作简单PCB板。

    2、能力目标

（1）具有阅读电子产品线路图的能力。

（2）能根据电子产品线路图利用Altium Designer软件设计出相应元件图库和原理图。

（2）能根据所给元件测量出相应尺寸并设计出封装库。

（3）能利用已有封装库和自绘封装库根据电子产品线路图设计PCB板图。

（4）能利用Altium Designer软件生成制作元件清单、PCB打印图纸、生产加工文件。

（5）能利用PCB制造设备加工制作所绘制的简单PCB板。

    3、素质目标（可选择）

（1）培养学生自我学习与团队协作学习相结合的精神；

（2）培养学生使用计算机与相关软件的应用能力；

（2）能够设计当前项目的工作计划、行动方案；

（3）具备设备选型客观的职业道德与修养，在满足客户控制要求的前提下尽可能节约成本；

（5）养成科学严谨的态度、勤奋好学的精神、遵纪守法的意识，提高学生相互交流与解决实际问题的能力、养成学生自我学习的习惯。

三、课程教学内容与学时安排

本课程约需64课时，其中讲授约需32课时，同时可安排28课时左右的实训，另外适当保留少量机动和考试时间。具体分配见下表：

四、教学设计与教学实施

    1.教学设计（体现本课程教学内容设计的主要思想和依据）

⑴ 教学设计的宗旨

根据电子产品开发技术员以及开发助理员岗位完成电子产品硬件开发工作任务所需的能力要求，作为课程内容选取的主要依据。学习情境的开发综合考虑本地区产业特点、企业需求和高职学生特点，校企合作共同开发学习情境，选择电子企业的真实产品如基本放大器线路板、单片机实验板等作为载体。通过这些载体将岗位所需技能和知识进行有机排序，由简单到复杂，逐步培养学生的电子线路板设计能力。

根据电子行业经济发展的需要，聘请企业技术人员对电子技术专业领域的职业岗位进行工作任务分析，根据完成电子产品硬件开发典型工作任务所需的知识、能力和素质要求进行教学内容的选取。

⑵ 教学模块的设计

本课程将来源于合作企业相关产品根据教学实际和学生学情进行提炼和转化，将本课程划分为4个模块，每个模块又进一步细分为各个工作任务，各工作任务之间层层递进。4个模块完成后，学生在了解电路板设计及制作基本方法的同时，能利用Altium Designer等软件进行原理图绘制、印刷线路板设计。采取模块式课程结构，使学习目的性更明确。

    2.教学实施（体现本课程教学内容具体实施需要的实践条件、教学手段、方法，含网络学习等）

（1）教学方法

根据本课程的教学目标要求和课程特点以及有关学情，选择适合于本课程的最优化教学法。综合考虑教学效果和教学可操作性等因素，本课程选用项目教学法。

项目教学法最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，改变以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式，不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标，或者说不是简单的让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到结果，并进行展示和自我评价。学习的重点在学习过程而非学习结果。

⑵教学手段

主要采用远程广播软件进行多媒体理论教学、计算机操作实践教学相结合的方法，两种教学都在计算机教室进行。根据不同模块（章节）的教学内容采用不同的教学方法，采用电子课件+实际操作的形式，主要教学方法采用讲授式、讲练结合式、讨论式、启发式和操作演示式等多种形式。实训教学采用专门的实训内容，以学生操作为主，精讲多练，注重培养学生的自主学习能力。

五、教学评价、考核要求

在考核方法上，注重全面观察学生的学习状况，启发学生的学习兴趣，激励学生的学习热情，促进学生的可持续发展。

对学生学习的评价，既关注学生知识与技能的理解和掌握，更要关注他们情感与态度的形成和发展；既关注学生学习的结果，更要关注他们在学习过程的变化和发展。评价的手段和形式应多样化，要将过程评价与结果评价相结合，定性与定量相结合，充分关注学生的个体差异，发挥评价的启发激励作用，增强学生的自信心，提高学生的实际应用技能。教师要善于利用评价所提供的大量信息，适时调整和改善教学过程。

具体考核要求：

1．本课程采用形成性考核方式，总成绩由阶段评价与目标评价相结合。

总成绩＝阶段考核成绩（50分）＋目标考核成绩（50分）。

2．阶段考核成绩（50分）＝平时学习表现考核（考勤，课堂提问、讨论、练习等表现）（20分）+ 阶段项目考核成绩（30分）。

3．期末采用书面闭卷考试+实际操作考核的方式。

六、课程资源开发与利用

硬件条件

1. 课条件：计算机教室。

   ⑵上机条件：EDA技术实训室，并含以下设备：

2. INTEL第四代酷睿处理器I5级以上版本，4GB内存，2GB独立显卡，20寸以上显示器的电脑（40～50台）；

3. 装有Windows 7以上操作系统和Altium Designer10版本以上；

师资条件

具有大学本科及以上学历或中级以上职称，同时具备实际控制项目的设计和开发经验；教学团队至少4人，其中1人为实验实训指导人员（工程师、实验师）

教材编写 

目前暂采用国家级规划教材如《Altium Designer 14电路设计与仿真从入门到精通》（人民邮电出版社，李瑞，耿立明 ），在教学及课程建设过程中积累素材和资源，形成校内讲义，试用后正式出版发行。

信息化教学资源

利用 “半导体照明技术与应用”专业国家级职业教育专业教学资源库中 “电路板设计与制作”的相关教学内容进行线上/线下教学、答疑。

七、其他

本课程实用性、实践性较强，任课教师应具有实际的控制项目开发能力；授课时应采用多媒体教学，以提高教学效果；实训项目的设计应该从工程应用的角度出发借助试验箱等设备平台进行项目仿真设计。