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spContent=随着5G、大数据、云计算以及电子技术的飞速发展,越来越多的智能电子产品涌现,智能手机、智能家电、智能穿戴、VR等电子产品为我们打开了一扇探索世界的大门,我们的生活变得五彩缤纷。揭开电子产品的神秘面纱,你会发现它们都有一块电路板,上面有各种各样的元器件,这些元件器放置的载体就是PCB,全称是Printed Circuit Board,也就是印制电路板,它不仅为元器件提供了安装的载体,同时也实现了元器件之间的电气连接。你想知道这样一块电路板是怎么设计出来的吗?那就加入我们吧!本课程将带你走进PCB的世界,由浅入深地介绍PCB设计的方法和过程。期待你加入我们的PCB设计之旅!
—— 课程团队
课程概述

一、我为什么要学这门课?

  发展集成电路产业已成为国家战略,PCB设计是集成电路开发和应用中的重要一环。如果您对电子产品的设计开发有兴趣,建议您学习这门课,她会教会您PCB设计的方法和技巧。

二、这门课的主要内容有哪些?

  本课程以Altium Designer16为教学平台,按照PCB设计流程,设置了8个学习项目,详细介绍了PCB设计的方法和技巧,在项目设计上遵从学习者的认知规律,由浅入深,由简入繁,让学习者在完成具体项目的过程中逐步掌握PCB设计的基础知识和专业技能,达到本课程的培养目标。

电子产品PCB设计一般流程图如图1所示,本课程就是教授印制电路板设计内容,主要包括原理图设计和PCB设计两大模块,涵盖了印制电路板设计的完整内容。

图1 PCB设计的一般流程

    根据PCB设计的流程,将学习内容分为电路原理图设计、原理图元件设计、PCB元件设计以及PCB设计四个模块,选取8个项目作为学习载体,这些项目由浅入深,逐步加强,最后通过一个综合训练囊括所有的内容,不断完善学习者的知识面和技能,学习内容的组织结构图如图2所示。

图2 学习内容的组织结构

     每个项目再根据设计流程分解为前后衔接紧密的若干任务,学习者通过完成任务的过程深化对理论知识的理解,同时提升印制电路板设计能力,做到不仅会操作,而且知其所以然。

   三、这门课怎么学?

   课程采用线上线下混合教学模式,学习者通过线上视频学习,线下自行练习,然后线上与教师及其他学习者的交流完成答疑、讨论和学习互助,最后参加线上测试完成学习活动,达到熟悉掌握PCB设计,提升PCB设计专业素养的目的。

     通过项目化以及任务驱动式教学,将“教、学、做”贯穿于整个教学活动,实现“做中学、做中悟、做中享”。在项目的实现过程中,融入思政元素,使得通过本课程的学习,进一步培养学习者严谨求实、精益求精的工匠精神、审美能力和创新精神,做到不仅传授知识,而且培养能力、提高素养。

   四、这门课有什么特色?

   本课程突出操作技能,课程资源丰富,视频、PPT、电子文档、试题、案例库一应俱全,能够很好地满足学习者的学习需求;课程组编写了一本跟课程完全匹配的新形态立体化教材《Altium Designer 16印制电路板设计(项目化教程)》,该教材2020年获评国家职业教育“十三五”规划教材,自出版以来已发行近万册,被全国二十多所院校选用并收到一致好评,教材与课程配合,可以为学习者学习提供很大的便利。

授课目标

本课程以Altium Designer16为教学软件,按照印制电路板设计流程,详细介绍了电路印制板设计的方法和技巧。课程教学内容分为电路原理图设计和PCB设计两大模块,设置了8个教学项目,在项目设计上遵从学生的认知规律,由浅入深,由简入繁,让学生在完成具体项目的过程中逐步掌握相关的基础知识和专业技能,达到本课程的知识、能力及素质培养目标。


1、素质目标

(1)通过项目学习,培养严谨求实、踏实肯干的做事态度;

(2)通过项目学习,培养创新思维,增强分析问题、解决问题的能力;

(3)通过项目学习,培养精益求精、一丝不苟、追求卓越的工匠精神;

(4)通过项目学习,培养学习者形成规范的操作习惯、养成良好的职业行为习惯;

(5)通过主题讨论,培养学习者沟通交流、自我学习的能力;

(6)通过课程概述以及PCB发展历史,培养学生的民族荣誉感和责任感。


2、知识目标

(1)掌握软件的安装、授权以及卸载方法;

(2)掌握电子电路原理图的设计方法;

(3)掌握导线、总线、网络标号、I/O端口的应用;

(4)掌握原理图编译过程,会根据编译报告修改错误;

(5)掌握网络表、元件清单生成方法;

(6)掌握自动编号、全局操作、阵列粘贴、快捷键等使用方法;

(7)理解并掌握自上而下和自下而上的层次原理图设计方法;

(8)理解原理图元件与实际元器件的关系,掌握原理图元件的设计方法;

(9)理解封装与实际器件的关系,掌握利用元器件向导以及手工设计PCB元件方法,掌握PCB元件的使用方法;

(10)掌握利用PCB板向导以及手工自定义规划PCB的方法;

(11)掌握将原理图更新到PCB的操作,并理解更新过程中的错误类型以及修改方法;

(12)理解PCB布局、布线的概念和规则,掌握PCB的布局、布线操作;

(13)理解补泪滴、敷铜的目的和意义,掌握补泪滴、覆铜操作。


3、能力目标

(1)能熟练安装、授权、卸载软件;

(2)能熟练完成电路原理图设计;

(3)能熟练使用导线、总线、网络标号、I/O端口简化复杂原理图;

(4)会对电路原理图进行编译,并能根据编译报告纠正原理图里的错误;

(5)会生成元件清单、网络表;

(6)能使用自动编号、全局操作、阵列粘贴、快捷键等技巧提高原理图绘制效率;

(7)会通过自上而下和自下而上的方法绘制层次原理图;

(8)会根据需要设计原理图元件;

(9)会给元件正确添加合适的封装;

(10)会根据需要进行PCB规划;

(11)能熟练完成将原理图过渡到PCB的操作,并会根据错误提示修改错误;

(12)能根据电路功能对电路板进行合理布局布线操作;

(13)能熟练完成补泪滴、敷铜操作。

课程大纲
预备知识

学习者在开始本门课程学习前,最好具备以下储备知识:

1.具备电子信息专业基础知识,比如元件的基础知识,数电以及模电的相关知识。

2.具有一定的信息技术基础,电脑操作熟练。

参考资料

本课程教材采用新形态一体化教材,国家职业教育“十三五”规划教材:《Altium Designer 16印制电路板设计(项目化教程)》 徐敏主编 化学工业出版社

常见问题

Q1 : 本门课是学什么的?学习除了看视频以外,还需要做什么?

A : 本门课是一门理实一体化课程,以项目为载体由浅入深的介绍了印制板的设计过程,视频详细讲解,并将操作过程录制下来,手把手教会印制板设计相关操作。你可以通过看视频,根据任务指导书引导,完成相应的项目。在此之前,你需要有一台电脑,并将软件安装好,然后就可以开启你的学习之旅了!



Q2 : 本课程使用的是什么软件?从哪里获取该软件?

A: 本课程使用的软件是Altium Designer 16,我们会在公告中分享软件安装的链接,您需要先安装一个百度网盘,然后才能下载。请留意公告。



Q3:在学习过程中遇到操作方面的问题,自己解决不了,该怎么办?

A3:本课程是理实一体化课程,在操作过程中难免会出现一些小问题,遇到这种问题您可以通过观看视频寻找解决办法,您也可以在讨论区发表主题讨论,寻求一起学习的小伙伴们的帮助,您也可以给老师留言,我们的课程团队会及时回复。