工程教育专业电子线路CAD教学实践

一、课程实验设计

1.设置实验项目

在本课程的实验项目中设置了12学时必开实验，包括验证型实验和设计型实验。主要目标概括为以下四点：

（1）掌握电路性能仿真方法，提高对电路的设计、分析、调试、故障排除的能力。

（2）掌握虚拟仪器仪表的使用方法。

（3）掌握电子线路原理图设计的过程、方法及技巧。

（4）掌握印刷电路板图设计的过程、方法和技巧，训练电路设计方面的综合工程素质。具体项目设置为：Multisim10界面设置及原理图绘制（2学时验证型）、Multisim10虚拟仪器仪表使用（2学时验证型）、Multisim10分析功能及电路特性仿真（2学时设计型）、AltiumDesigner原理图设计（2学时设计型）、AltiumDesignerPCB步线练习（4学时设计型）。

1.考核方式

考核内容为学生实验完成情况和实验报告两项。关于实验完成情况，考核学生是否参加实验、实验过程中是否认真、是否完成（独立完成）并得到正确结果；关于实验报告，考核学生的实验报告是否正确、完整、无误，实验报告的内容应包括实验目的、实验内容、实验中遇到的问题及解决办法，并附实验结果及分析，最后在实验报告上给出考核分数。对实验完成情况记实验成绩分，对实验报告记实验报告分。两项成绩之和为实验课成绩，占课程总成绩的50%。

二、上机考试设计

1.考试方法

配合本课程的教学目标，期末考试采用上机操作考试，开卷，一人一机，上交电子答卷word文件。老师对电子答卷进行评阅，记录成绩。考试题目类型为综合型大题，考查软件操作、模拟/数字电路分析与仿真、常用仪器仪表使用、元器件辨识、原理图和PCB图绘制的基本技能，考核范围全面，难度中等偏上，符合教学大纲的要求。

2.考试内容

试卷一般包括三道大题，覆盖了本课程两个电子线路CAD教学软件的主要内容，包括基础部分和应用部分，考查了学生的基本操作技能和虚拟设计及测量的工程素质。第一大题为Multisim模拟电路操作题，主要考察软件Multisim的基本概念学习情况及模拟电路的仿真与分析能力，包括一些基本物理单位的使用、基本虚拟测量仪器仪表的使用等，例如：绘制单管放大电路、对电路输出变量进行测量以及电路频率特性测量等内容；第二大题是Multisim数字电路操作题，考察软件Multisim的使用情况，包括数字电路的元器件、常用虚拟仪器仪表及常用分析和仿真方法等，例如：按要求绘制异步预置计数器电路图、电路元件设置、添加逻辑分析仪进行波形测量等内容；第三大题是AltiumDesigner上机操作题，主要考察软件AltiumDesigner的学习应用情况，包括原理图输入、元器件库使用、PCB板绘制的基本规则和方法等，例如：计数显示电路原理图绘制、PCB图绘制、PCB板参数设置等内容。

三、结论

目前该教学模式已实行两年，效果显著，课堂演示、实验操作的出勤率接近100%，实验报告上交接近100%，多数学生成绩优良。从上机考试答题情况看，学生对基础知识点的掌握情况较好，按要求绘制电路原理图的操作技能达到了熟练的程度。对于“电子线路CAD”这门实践性和应用性很强的课程，我们在教学中选用Multisim和AltiumDesigner两个流行软件作为教学工具，完全符合时代科技发展要求。另外，加强课程实验和采用上机考试都强调了工程实践能力的培养需求，对学生动手能力的锻炼起到重要作用，这种工程能力在后续课程中得到了充分的应用和实践，包括：课程学习实验、课程设计（综合测控实践）、毕业设计、电子设计竞赛、大学生创新科技活动等环节。随着工程教育专业的建设与发展，对于各门专业核心课程的教学改革与探索始终是非常重要的。

作者：张晓青 单位：北京信息科技大学