基于Protel軟件的汽車電路CAD課程教學設計

李晟

汽車電路研發人才的培養對整個汽車產業的發展有著重要意義。所以，教師在教學中要注重培養和提高學生的實踐創新能力，利用電路設計Protel軟件的有關功能，結合課程教學大綱目的以及任務，采取恰當的教學模式，幫助學生掌握該課程的基本概念以及重要知識點。

一、Protel軟件的基本功能

Protel是一種功能十分強大的電路設計軟件，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行，也就是原理圖設計、原理圖報表設計、原理圖庫元件設計、原理圖仿真、PCB設計、PCB報表設計、PCB庫元件設計以及層次電路圖設計等。

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課程教學相結合，不僅可以幫助學生熟悉和掌握Protel軟件的各項功能，還能夠使學生憑借Protel軟件以及教學要求，獨立繪制出具體的汽車電路原理圖或者PCB，并以此為基礎，對汽車電路實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容，即汽車電路原理圖元器件分析、汽車電路原理圖報表設計、汽車電路原理圖和層次電路圖設計、汽車電路原理圖庫元件設計、汽車電路原理圖仿真、汽車PCB報表設計、汽車PCB庫元件設計等內容，且各模塊的關系也基本相同。但是需要注意的是，因為汽車電路與其他電路存在較大區別，所以不管是知識結構還是其他方面，它都會與Protel軟件存在差異。

三、基于Protel軟件的汽車電路CAD課程教學設計

結合以往教學經驗可以發現，汽車電路CAD課程目前采用的教材內容中，絕大多數會以純電子電路設計為主，所以，為了培養和鍛煉學生實踐能力，需要老師在實際教學中，根據本科目既定的人才培養目標以及知識結構，對教材內容進行適當的刪減或者補充，并盡量與教材內容保持一致。

第一，原理圖設計。在講解這部分內容，老師需要根據Protel軟件上的相關模塊、工具等進行輔助性教學，其內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、庫元件瀏覽等內容，同時，非庫對象放置與編輯、布線與原理圖屬性設置等內容也很重要。在這部分教學中，老師要著重向學生講解電氣特性與非電氣特性對象之間的本質區別，以幫助他們為下一步的學習打下扎實的基礎。

第二，原理圖報表設計。這一單元的講解重點在于網絡表、元件清單以及原件交叉參考等，要求學生可以利用原理圖編輯器來完成整個設計過程。在汽車電路教學中，老師需要讓學生意識到控制電路部分必須要設計PCB，而其中的網絡表則是有效連接電路圖與PCB的關鍵所在。除此之外，網絡表還是PCB自動布線的基礎。所以說，這部分內容的講解應圍繞上述內容進行。

第三，汽車電路元器件。在汽車電路CAD課程教學中，為了真正意義上確保學生實現Protel軟件純電子電路設計與汽車電路設計相關知識的有效銜接，老師需要在授課期間為學生講解汽車電路元器件的相關知識內容（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鍵補充。老師需要向學生分別列舉每一種元器件的原理圖符號以及PCB封裝等內容。

第四，原理圖庫元件設計。對于這部分內容，老師可以與之前原理圖設計教學時涉及的元器件屬性設置進行對比講解，包括元器件的組成、引腳屬性的設置以及添加組的辦法等。值得注意的是，需要重點強調具有電氣特性的是引腳而非元件外形。

第五，PCB設計。PCB設計單元的教學內容比較繁雜，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規劃、布線設置以及PCB設置等知識。在這里，老師要將各種層的概念、作用與區別作為教學重點。

第六，PCB庫元件設計。這一階段的學習，要求學生可以了解掌握PCB庫元件組成、手工創建元件、對象放置與編輯等知識，并且要明確其中包含的各種對應關系。

總之，老師在教學中要準確抓住Protel軟件與汽車電路CAD課程教學的切入點，設計具體的教學內容，從而在改善教學效果的前提下，為創新實用型人才的培養奠定基礎。

（作者單位：南陽市高級技工學校）