基于Protel軟件的汽車電路CAD課程教學(xué)設(shè)計

李晟

汽車電路研發(fā)人才的培養(yǎng)對整個汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要意義。所以，教師在教學(xué)中要注重培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，利用電路設(shè)計Protel軟件的有關(guān)功能，結(jié)合課程教學(xué)大綱目的以及任務(wù)，采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式，幫助學(xué)生掌握該課程的基本概念以及重要知識點(diǎn)。

一、Protel軟件的基本功能

Protel是一種功能十分強(qiáng)大的電路設(shè)計軟件，目前使用較為廣泛的有Protel 99SE以及Protel DXP兩個版本。這兩個版本在功能上大同小異，且基于Protel軟件的電路設(shè)計教材對其功能的描述也基本圍繞著該軟件的基本模塊進(jìn)行，也就是原理圖設(shè)計、原理圖報表設(shè)計、原理圖庫元件設(shè)計、原理圖仿真、PCB設(shè)計、PCB報表設(shè)計、PCB庫元件設(shè)計以及層次電路圖設(shè)計等。

二、基于Protel軟件的汽車電路CAD課程的意義

將Protel軟件與汽車電路CAD課程教學(xué)相結(jié)合，不僅可以幫助學(xué)生熟悉和掌握Protel軟件的各項功能，還能夠使學(xué)生憑借Protel軟件以及教學(xué)要求，獨(dú)立繪制出具體的汽車電路原理圖或者PCB，并以此為基礎(chǔ)，對汽車電路實(shí)際存在的問題有一個正確分析與解決。汽車電路CAD課程知識主要包括以下幾方面內(nèi)容，即汽車電路原理圖元器件分析、汽車電路原理圖報表設(shè)計、汽車電路原理圖和層次電路圖設(shè)計、汽車電路原理圖庫元件設(shè)計、汽車電路原理圖仿真、汽車PCB報表設(shè)計、汽車PCB庫元件設(shè)計等內(nèi)容，且各模塊的關(guān)系也基本相同。但是需要注意的是，因為汽車電路與其他電路存在較大區(qū)別，所以不管是知識結(jié)構(gòu)還是其他方面，它都會與Protel軟件存在差異。

三、基于Protel軟件的汽車電路CAD課程教學(xué)設(shè)計

結(jié)合以往教學(xué)經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)，汽車電路CAD課程目前采用的教材內(nèi)容中，絕大多數(shù)會以純電子電路設(shè)計為主，所以，為了培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力，需要老師在實(shí)際教學(xué)中，根據(jù)本科目既定的人才培養(yǎng)目標(biāo)以及知識結(jié)構(gòu)，對教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減或者補(bǔ)充，并盡量與教材內(nèi)容保持一致。

第一，原理圖設(shè)計。在講解這部分內(nèi)容，老師需要根據(jù)Protel軟件上的相關(guān)模塊、工具等進(jìn)行輔助性教學(xué)，其內(nèi)容不僅涵蓋原理圖編輯器的常用菜單與工具欄使用、庫元件放置與編輯、庫元件加載與刪除、庫元件瀏覽等內(nèi)容，同時，非庫對象放置與編輯、布線與原理圖屬性設(shè)置等內(nèi)容也很重要。在這部分教學(xué)中，老師要著重向?qū)W生講解電氣特性與非電氣特性對象之間的本質(zhì)區(qū)別，以幫助他們?yōu)橄乱徊降膶W(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

第二，原理圖報表設(shè)計。這一單元的講解重點(diǎn)在于網(wǎng)絡(luò)表、元件清單以及原件交叉參考等，要求學(xué)生可以利用原理圖編輯器來完成整個設(shè)計過程。在汽車電路教學(xué)中，老師需要讓學(xué)生意識到控制電路部分必須要設(shè)計PCB，而其中的網(wǎng)絡(luò)表則是有效連接電路圖與PCB的關(guān)鍵所在。除此之外，網(wǎng)絡(luò)表還是PCB自動布線的基礎(chǔ)。所以說，這部分內(nèi)容的講解應(yīng)圍繞上述內(nèi)容進(jìn)行。

第三，汽車電路元器件。在汽車電路CAD課程教學(xué)中，為了真正意義上確保學(xué)生實(shí)現(xiàn)Protel軟件純電子電路設(shè)計與汽車電路設(shè)計相關(guān)知識的有效銜接，老師需要在授課期間為學(xué)生講解汽車電路元器件的相關(guān)知識內(nèi)容（包括純電子電路常用元器件以及汽車電路常用的專用元器件等），這也是對這門課程的關(guān)鍵補(bǔ)充。老師需要向?qū)W生分別列舉每一種元器件的原理圖符號以及PCB封裝等內(nèi)容。

第四，原理圖庫元件設(shè)計。對于這部分內(nèi)容，老師可以與之前原理圖設(shè)計教學(xué)時涉及的元器件屬性設(shè)置進(jìn)行對比講解，包括元器件的組成、引腳屬性的設(shè)置以及添加組的辦法等。值得注意的是，需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)具有電氣特性的是引腳而非元件外形。

第五，PCB設(shè)計。PCB設(shè)計單元的教學(xué)內(nèi)容比較繁雜，既包括PCB編輯器常用菜單與工具欄、層的概念及管理，同時又涵蓋了庫元件、PCB規(guī)劃、布線設(shè)置以及PCB設(shè)置等知識。在這里，老師要將各種層的概念、作用與區(qū)別作為教學(xué)重點(diǎn)。

第六，PCB庫元件設(shè)計。這一階段的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生可以了解掌握PCB庫元件組成、手工創(chuàng)建元件、對象放置與編輯等知識，并且要明確其中包含的各種對應(yīng)關(guān)系。

總之，老師在教學(xué)中要準(zhǔn)確抓住Protel軟件與汽車電路CAD課程教學(xué)的切入點(diǎn)，設(shè)計具體的教學(xué)內(nèi)容，從而在改善教學(xué)效果的前提下，為創(chuàng)新實(shí)用型人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

（作者單位：南陽市高級技工學(xué)校）