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1、电子设计自动化课程标准招生对象：高中毕业生及同等学力者教学时数：60H学历层次：高职课程代码：9040202修业年限：全日制三年学分数：3.5适用专业：电子类专业制订人：一、课程概述1.课程定位“电子设计自动化”是电子信息工程技术专业的核心课程，前导课程有“模拟电子技术”、“电子电路分析与实践”、“单片机原理及应用”，为“智能仪器的分析与设计”、“电子生产工艺与设备”等后续课程的学习打下基础。通过本课程教学，使学生能利用常用的EDA软件进行原理图绘制、印制电路板设计、电路仿真、可编程逻辑器件在线编程。培养学生计算机辅助设计、电路原理图绘制与印制电路制板设计、电子产品初级设计与开发的能力。2.设
2、计思路（1）内容设计以计算机为平台、以EDA软件为核心、以硬件电路实现为目标，引入PrOteI99SE、QuartusII等EDA软件开发工具和EDA硬件实验开发系统，对应用电子技术专业的学生开设EDA技术软硬件实验和实训I。包括电子电路的仿真、电路图的绘制、PCB板的生成等。（2）教学设计课程通过将Protel99SE软件、QUartUSII软件的学习贯穿电子产品的设计、生产、调试的整个过程。按照软件学习的规律，从简单到复杂，由易到难进行学习。充分利用实践教学环节培养学生分析问题、解决问题的能力。二、课程目标通过本课程的学习，使学生较好地掌握电子设计自动化的基本理论和基本技能，培养学生分析和
3、解决问题的能力，为后续课程的学习打下基础。1 .具备收集、查阅电子元器件相关资料的渠道和方法的能力；2 .具备电路原理图识图、绘图能力；3 .具备元器件符号和封装绘制能力；4 .具备电子产品原理图设计能力；5 .具备电子产品印制电路板图设计能力；6 .具备整机电路单、双面板分析和初步设计能力；7 .了解ProteI99SE软件，了解本课程涉及的新技术、新工艺等；8 .掌握电子产品原理图设计；9 .掌握网络表等报表的生成方法；10 .熟悉原理图元件库和PCB板封装库；11 .具备阅读参考书籍和资料、自我扩充知识领域的能力；12 .具备独立思考、深入钻研问题的习惯和对问题提出多种解决方案、举一反三
4、的能力。三、内容标准及实施建议1.课题安排及学时分配课程通过将Protel99SE软件、QUartUSII软件的学习贯穿电子产品的设计、生产、调试的整个过程。按照软件学习的规律，从简单到复杂，从易到难进行项目设计，使学生掌握电子设计自动化知识和技能，本课程设计了7个教学课题，课题具体安排及课时分配见表Io表1课题安排表课题序号课题名称学时1可编程逻辑器件简介22Protel原理图的绘制83PCB板的设计与制作144QuartusII软件的使用85VHDL语言的基本结构及基本知识86利用VHDL语言设计组合电路87利用VHDL语言设计时序电路12合计602.课题内容及实施为实现课程教学目标，对各
5、课题的教学目标、教学内容、重点与难点、教学实施、教学资源、教学考核进行了设计，见表28表所示。表2课题1教学内容设计表课题1可编程逻辑器件简介学时H2教学目标1 .熟悉PLD、ASIC的定义;2 .掌握PLD的分类；3 .熟悉MAX7000系列的结构。教学内容LPLD的定义及分类；2 .复杂可编程逻辑器件；3 .现场可编程门阵列；4 .可编程逻辑器件的设计流程。重点难点重点：可编程逻辑器件的内部结构及为什么可编程难点：可编程逻辑器件的内部结构及为什么可编程教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1PLD的定义及分类讲授法0.52复杂可编程逻辑器件分析讲授法0.53现场可编程门阵列讲授法0.54可
6、编程逻辑器件的设计流程讲授法0.5以讲授为主，课堂组织采用启发式教学方法，保证学生参与性与师生互动性。教学资源场地：电子专用机房；设施：硬件：电脑、投影仪、屏幕、打印机、移动存储设备；软件：PrOtel99SE软件。考核评价作业完成情况及课堂随机抽查本项目作为了解性内容，不进行作业布置，在后续的学习与试验中中逐步巩固项目知识点。表3课题2教学内容设计表课题2Protel原理图的绘制学时H8教学目标1 .掌握Protel99SE软件的安装方法；2 .熟悉原理图环境设置；3 .熟悉元件的调入，会自行制作元件；4 .掌握原理图绘制方法；5 .学会检查并修改原理图。6 .生成网络表等一系列文件教学内容
7、1 .ProteI99SE软件的安装;2 .图纸的设置；3 .设置栅格、系统字体、标题栏；4 .元器件的调入；5 .自己制作元件；6 .绘制电路原理图的方法；7 .生成网络表、检查原理图错误并修改。重点难点重点：元件库制作；原理图的绘制等难点：元件库制作教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1Prote199SE软件的安装讲授法、演示法0.52原理图绘图环境的设置讲授法、演示法1.53元件库的加载、元件库的制作讲授法、演示法24原理图的绘制讲授法、演示法35网络表等有效文件的生成讲授法、演示法1以讲授为主，预留时间给学生当堂操练。课堂组织采用启发式教学方法，保证学生参与性与师生互动性。教学资源
8、场地：电子专用机房；设施：硬件：电脑、投影仪、屏幕、打印机、移动存储设备；软件：PrOteI99SE软件。考核评价作业完成情况及课堂随机抽查说明：每次课基本安排一次作业，每次一至两题，共分六个等级：A+、A,A一，B,B-,C；分别对应为100、90、80、70、60和50分，作为课程学习成绩中平时成绩的统计依据。表4课题3教学内容设计表课题3PCB板的设计与制作学时H14教学目标1 .熟悉PCB板的规划；2 .熟悉常用封装库的装载；3 .学会自己制作封装；4 .掌握网络表的正确加载；5.掌握元件的布局、编辑元件和放置安装孔;6.掌握单面板的布线规则及自动布线；7.熟悉单面板的手工调整及设计规
9、则检查。教学内容1 .PCB板尺寸规划；2 .常用元件封装库的加载；3 .元件封装的制作；4 .网络表的加载；5 .单面板布线设计规则的选取；6 .元件的布局与布线；7 .生成自己的封装库。重点难点重点：元件封装库的制作、网络表的正确加载等难点：元件封装库的制作教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1PCB板尺寸规划；讲授法、演示法0.52常用元件封装库的加载讲授法、演示法1.53元件封装的制作讲授法、演示法24网络表的正确加载讲授法、演示法25单面板布线设计规则的选取讲授法、演示法26元件的布局与布线讲授法、演示法17单面板的制作讲授法、演示法28双面板的制作讲授法、演示法3以讲授为主，预留
10、时间给学生当堂操练。课堂组织采用启发式教学方法，保证学生参与性与师生互动性。教学资源场地：电子专用机房；设施：硬件：电脑、投影仪、屏幕、打印机、移动存储设备；软件:ProteI99SE软件。考核评价作业完成情况及课堂随机抽查说明：每次课基本安排一次作业，每次一至两题，共分六个等级：A+、A,A-,B,B-,C；分别对应为100、90、80、70、60和50分，作为课程学习成绩中平时成绩的统计依据。表5课题4教学内容设计表课题4QuartusII软件的使用学时H8教学目标1 .掌握QUartUSII软件的安装与注册；2 .掌握的原理图设计输入方法；3 .掌握元件的输入、连线操作以及端口属性的更改
11、；4 .掌握新建、复制、粘贴、剪切、移动、删除、保存命令；5 .掌握编译、仿真、下载过程；6 .熟悉常用的元件库；7 .掌握时间分析过程。教学内容1 .安装QUartUS11软件并注册;2 .原理图输入法；3 .仿真波形的设置；4 .仿真、下载、调试过程；5 .波形输入法介绍。重点难点重点：原理图输入及波形仿真难点：仿真波形的设置教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1安装QUartUSII软件并注册讲授法、演示法0.52原理图输入法讲授法、演示法1.53仿真波形的设置讲授法、演示法24仿真、下载、调试过程讲授法、演示法25波形输入法介绍讲授法、演示法2以讲授为主，预留时间给学生当堂操练。课堂
12、组织采用启发式教学方法，保证学生参与性与师生互动性。教学资源场地：电子专用机房；设施：硬件：电脑、投影仪、屏幕、打印机、移动存储设备；软件：QuartusII软件。考核评价作业完成情况及课堂随机抽查说明：每次课基本安排一次作业，每次一至两题，共分六个等级：A+、A,A,B,B-,C；分别对应为100、90、80、70、60和50分，作为课程学习成绩中平时成绩的统计依据。表6课题5教学内容设计表课题5VHDL语言的基本结构及基本知识学时H8教学目标1 .掌握文本设计输入方法；2 .掌握VHDL程序的基本结构与基本知识；3 .能够查找出源程序中的错误；4 .熟悉时序仿真的过程；5 .掌握时间分析过
13、程；教学内容1 .VHDL程序的基本结构与基本知识；2 .设计编译分析、下载和调试；3 .延时分析；4 .引脚的分配与锁定；重点难点重点：VHDL程序的基本结构与基本知识难点：设计编译分析、下载和调试教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1VHDL程序的基本结构与基本知识讲授法、演示法22设计编译分析、下载和调试讲授法、演示法33延时分析；讲授法、演示法14引脚的分配与锁定讲授法、演示法2以讲授为主，预留时间给学生当堂操练。课堂组织采用启发式教学方法，保证学生参与性与师生互动性。教学资源场地：电子专用机房；设施：硬件：电脑、投影仪、屏幕、打印机、移动存储设备；软件：QuartusII软件。考核
14、评价作业完成情况及课堂随机抽查说明：每次课基本安排一次作业，每次一至两题，共分六个等级：A+、A,A一，B,B-,C；分别对应为100、90、80、70、60和50分，作为课程学习成绩中平时成绩的统计依据。表7课题6教学内容设计表课题6利用VHDL语言设计组合电路学时H8教学目标1 .掌握数字系统的设计方法；2 .熟悉VHDL语言中的并行语句、顺序语句；3 .掌握信号和变量的应用；4 .能对VHDL程序进行正确地编译；5 .熟悉波形仿真的过程；6 .掌握下载、调试的过程教学内容1 .VHDL的结构描述方法；2 .信号赋值语句；3 .并行语句及其应用；4 .顺序语句及其应用；5 .元件定义及元件
15、例化语句的应用；6 .4位全加器VHDL程序的编写。重点难点重点：并行语句与顺序语句的结构及差别难点：并行语句与顺序语句的结构及差别教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1VHDL的结构描述方法讲授法、演示法12并行语句及其应用讲授法、演示法23顺序语句及其应用讲授法、演示法14元件定义及元件例化语句的应用讲授法、演示法254位全加器VHDL程序的编写讲授法、演示法2以讲授为主，预留时间给学生当堂操练。课堂组织采用启发式教学方法，保证学生参与性与师生互动性。教学资源场地：电子专用机房；设施：硬件：电脑、投影仪、屏幕、打印机、移动存储设备；软件：QuartusII软件。考核评价作业完成情况及课堂
16、随机抽查说明：每次课基本安排一次作业，每次一至两题，共分六个等级：A+、A,A,B,B-,C；分别对应为100、90、80、10、60和50分，作为课程学习成绩中平时成绩的统计依据。表8课题7教学内容设计表课题7利用VHDL语言设计时序电路学时H12教学目标1 .掌握数字系统的设计方法；2 .熟悉VHDL语言中的并行语句、顺序语句；3 .掌握信号和变量的应用；4 .能对VHDL程序进行正确地编译；5 .熟悉波形仿真的过程；6 .掌握下载、调试的过程教学内容1 .VHDL的数据流描述方法；2 .利用顺序语句设计时序电路；3 .利用并行语句设计时序电路；4 .N进制计数器VHDL程序的编写；5 .
17、时钟电路的设计。重点难点重点：并行语句与顺序语句的结构及差别难点：并行语句与顺序语句的结构及差别教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1VHDL的数据流描述方法讲授法、演示法22利用顺序语句设计时序电路讲授法、演示法23利用并行语句设计时序电路讲授法、演示法24N进制计数器VHDL程序的编写讲授法、演示法25时钟电路的设计讲授法、演示法4以讲授为主，预留时间给学生当堂操练。课堂组织采用启发式教学方法，保证学生参与性与师生互动性。教学资源场地：电子专用机房；设施：硬件：电脑、投影仪、屏幕、打印机、移动存储设备；软件：QUartUSII软件。考核评价作业完成情况及课堂随机抽查说明：每次课基本安排一
18、次作业，每次一至两题，共分六个等级：A+、A,A,B,B-,C；分别对应为100、90、80、70、60和50分，作为课程学习成绩中平时成绩的统计依据。四、考核评价课堂随机测试及作业：说明：根据教学内容的需要，布置随堂作业，一次题量可以为12题，当场打分，总量控制在10-15次；课堂抽查计入作业成绩。作业质量作为平时成绩计入总成绩，比例：50%期末考试：50%五、教学实施条件1 .教师基本要求担任本课程教师应具有企业工作经验或企业培训经历，熟悉工厂生产流程和规章制度、执行标准，熟练运用电子技术专业知识进行电子电路仿真、电路图绘制、PCB板设计、可编程逻辑器件应用，具备较强的课程教学设计能力和组
19、织能力。应加强对学生实际职业能力的培养，鼓励创新精神，关注学生思维，注重提高学生的兴趣，在工作任务实施过程中不断强化使学生逐渐熟练电子设计自动化过程。在教学上应采用教、学、做一体化模式，学生通过理解教师对学习任务的分解和提示，按要求完成各项学习任务，掌握本课程教学要求达到的职业能力。在教学中应注重培养学生的学习能力和社会能力。应注意培养学生独立分析问题、解决问题的能力，以及在团队中与人沟通、交流和相互协作的能力。在教学过程中教师应充分使用讨论、讲授、案例教学、现场教学等多种教学方法。2 .实践教学条件本课程校内实训场地能按照教学目标完成专课程教学，满足教学做一体化教学需要进行配置。主要有电子专
20、用机房、EDA实验室，具体配置见表9所示。表9校内实训教学条件一览表实训场地名称主要设备配置主要功能电子专用机房1. 台式计算机2. AUtoCAD软件3. Multisim软件4. Protel99SE软件5. QuartusII软件6. 投影设备一套该场地主要开设电子工程制图、模拟数字电路仿真、电路原理图绘制、印制电路板图设计、电子设计自动化、CPLD电路仿真；服务于电子工程制图、常用EDA软件使用等课程；培养AutoCAD的绘图能力、模拟数字电路设计调试能力、电路图绘制与制板能力、CPLD电路设计与应用能力。EDA实验室1. 台式计算机2. QuartusII软件3. FPGA/CPLD
21、实验系统该实验室主要进行原理图输入、波形输入、VHDL输入可编程器件的设计、下载、硬件仿真；服务于常用EDA软件使用课程；培养FPGA/CPLD电路设计与应用能力。3.教学资源条件积极利用电子书籍、电子期刊、数字图书馆、各大网站等网络资源，使教学内容从单一化向多元化转变，使学生知识和能力的拓展成为可能。建立与课程相关的电子文献、杂志、参考书籍等资料库；将相关的行业标准、规范文件等资料分类整理、提供链接，实现资源共享。六、其它建议和说明1 .教学建议由于本课程具有较强的工程实用性，对实践经验及操作技能要求较高，建议由专业技能熟练的双师型教师担任主讲教师。2 .教材的编写与使用建议推荐教材：（1）EDA实用技术，宋嘉玉孙丽霞主编，人民邮电出版社。（2）计算机辅助设计（Protel平台）Protel99SE试题汇编，北京希望电子出版社。（3计算机辅助设计（PrOtel平台）Protel99SE职业技能培训教程，北京希望电子出版社。参考教材：（1）电子设计自动化（EDA）技术，唐亚平主编，化学工业出版社。（2）EDA技术应用，朱运利主编，电子工业出版社。（3）EDA技术实用教程，潘松黄继业主编，北京科学出版社。（4）电子设计自动化，杨静主编，高等教育出版社。（5）EDA与数字系统设计，李国丽主编，机械工业出版社。
