基于Protel软件的汽车电路CAD课程教学设计

李晟

汽车电路研发人才的培养对整个汽车产业的发展有着重要意义。所以，教师在教学中要注重培养和提高学生的实践创新能力，利用电路设计Protel软件的有关功能，结合课程教学大纲目的以及任务，采取恰当的教学模式，帮助学生掌握该课程的基本概念以及重要知识点。

一、Protel软件的基本功能

Protel是一种功能十分强大的电路设计软件，目前使用较为广泛的有Protel 99SE以及Protel DXP两个版本。这两个版本在功能上大同小异，且基于Protel软件的电路设计教材对其功能的描述也基本围绕着该软件的基本模块进行，也就是原理图设计、原理图报表设计、原理图库元件设计、原理图仿真、PCB设计、PCB报表设计、PCB库元件设计以及层次电路图设计等。

二、基于Protel软件的汽车电路CAD课程的意义

将Protel软件与汽车电路CAD课程教学相结合，不仅可以帮助学生熟悉和掌握Protel软件的各项功能，还能够使学生凭借Protel软件以及教学要求，独立绘制出具体的汽车电路原理图或者PCB，并以此为基础，对汽车电路实际存在的问题有一个正确分析与解决。汽车电路CAD课程知识主要包括以下几方面内容，即汽车电路原理图元器件分析、汽车电路原理图报表设计、汽车电路原理图和层次电路图设计、汽车电路原理图库元件设计、汽车电路原理图仿真、汽车PCB报表设计、汽车PCB库元件设计等内容，且各模块的关系也基本相同。但是需要注意的是，因为汽车电路与其他电路存在较大区别，所以不管是知识结构还是其他方面，它都会与Protel软件存在差异。

三、基于Protel软件的汽车电路CAD课程教学设计

结合以往教学经验可以发现，汽车电路CAD课程目前采用的教材内容中，绝大多数会以纯电子电路设计为主，所以，为了培养和锻炼学生实践能力，需要老师在实际教学中，根据本科目既定的人才培养目标以及知识结构，对教材内容进行适当的删减或者补充，并尽量与教材内容保持一致。

第一，原理图设计。在讲解这部分内容，老师需要根据Protel软件上的相关模块、工具等进行辅助性教学，其内容不仅涵盖原理图编辑器的常用菜单与工具栏使用、库元件放置与编辑、库元件加载与删除、库元件浏览等内容，同时，非库对象放置与编辑、布线与原理图属性设置等内容也很重要。在这部分教学中，老师要着重向学生讲解电气特性与非电气特性对象之间的本质区别，以帮助他们为下一步的學习打下扎实的基础。

第二，原理图报表设计。这一单元的讲解重点在于网络表、元件清单以及原件交叉参考等，要求学生可以利用原理图编辑器来完成整个设计过程。在汽车电路教学中，老师需要让学生意识到控制电路部分必须要设计PCB，而其中的网络表则是有效连接电路图与PCB的关键所在。除此之外，网络表还是PCB自动布线的基础。所以说，这部分内容的讲解应围绕上述内容进行。

第三，汽车电路元器件。在汽车电路CAD课程教学中，为了真正意义上确保学生实现Protel软件纯电子电路设计与汽车电路设计相关知识的有效衔接，老师需要在授课期间为学生讲解汽车电路元器件的相关知识内容（包括纯电子电路常用元器件以及汽车电路常用的专用元器件等），这也是对这门课程的关键补充。老师需要向学生分别列举每一种元器件的原理图符号以及PCB封装等内容。

第四，原理图库元件设计。对于这部分内容，老师可以与之前原理图设计教学时涉及的元器件属性设置进行对比讲解，包括元器件的组成、引脚属性的设置以及添加组的办法等。值得注意的是，需要重点强调具有电气特性的是引脚而非元件外形。

第五，PCB设计。PCB设计单元的教学内容比较繁杂，既包括PCB编辑器常用菜单与工具栏、层的概念及管理，同时又涵盖了库元件、PCB规划、布线设置以及PCB设置等知识。在这里，老师要将各种层的概念、作用与区别作为教学重点。

第六，PCB库元件设计。这一阶段的学习，要求学生可以了解掌握PCB库元件组成、手工创建元件、对象放置与编辑等知识，并且要明确其中包含的各种对应关系。

总之，老师在教学中要准确抓住Protel软件与汽车电路CAD课程教学的切入点，设计具体的教学内容，从而在改善教学效果的前提下，为创新实用型人才的培养奠定基础。

（作者单位：南阳市高级技工学校）