《电子信息类学科竞赛与实践》课程教学大纲2018

《电子信息类学科竞赛创新设计与实践》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：EI43005课程名称：电子信息类学科竞赛创新设计与实践英文名称：InnovationDesignandPracticeofElectronicInformationSubjectCompetition课程学时：32讲课学时：6实验学时：26上机学时：0习题学时：0课程学分：2.0开课单位：电子与信息工程学院授课对象：全校任选课开课学期：2春先修课程：电路基础，信号与系统，电子线路基础二、课程目标本课程以提高学生在全国大学生电子设计竞赛常规赛和三大专题邀请赛、国际大学生iCAN创新创业大赛等各种专业竞赛过程中的专业水平为出发点，突出“做中学”理念，依据学生兴趣与研究方向，设置了系列的研究型、实践型强的教学模块，所讲授的内容既有理论设计，又有实际制作，涵盖了电子信息类专业竞赛的所有知识点。通过本课程的学习，学生可深入理解电子信息类专业竞赛的各类题型，并能运用所学知识解决竞赛过程中遇到的实际问题，支撑专业学习成果中相应指标点的达成。课程目标对学生的能力要求如下：课程目标1.着重培养学生的知识综合运用能力、系统分析与设计能力、工程实践能力：参与电子信息类专业竞赛需要综合运用涉及模拟电路、数字电路、单片机或嵌入式系统、电源、传感器与检测技术、自动控制技术、程序设计与软件工程等多方面知识。在本课程学习过程中，首先需要学生针对所选择的竞赛和设计课题，对系统的功能与指标进行分析，主要包括采用的技术与方法、系统的结构与规模、实现的成本与时间等；在此基础上，完成系统构建、进程规划、结构设计、电源设计、电路设计、软件编程等系统设计工作；最后通过包装，完成竞赛作品的提交。课程目标2.培养学生的自学能力和创新能力：本课程以自主学习和自主实践为主，培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力。同时，学习过程中要求学生独立思考、深入钻研问题的习惯，和对问题提出多种解决方案、选择不同的实现方法，以及对知识运用和举一反三的能力。课程目标3.培养学生的表达能力和团队合作能力：课程通过讨论、演讲、答辩、设计报告等环节培养学生表达观点、解决问题的思路和能力；项目执行过程中通过2-3人共同完成项目，培养学生分工合作、交流协调、共同研讨等团队合作精神与能力。

三、课程目标与毕业要求对应关系通过本课程的教学，要求学生掌握相关的知识和具备分析问题及解决问题的能力。具体要求见下表：毕业要求毕业要求指标点课程目标3.设计/开发/评价复杂工程问题的解决方案3-2（硬件设计）具有运用电子信息类基础知识进行电子信息系统硬件设计的能力。F课程目标1〜课程目标34.工程问题研究及使用现代工具4-2（仪器设备及硬件平台应用）能够根据具体工程问题，利用仪器设备及硬件平台进行数据模拟和数据分析。课程目标1〜课程目标36.团队与项目管理6-1（团队角色理解与承担）理解团队及个体、成员及负责人的角色职责，能够履行职责，在团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。课程目标36-3（项目管理）理解并掌握电子信息领域中的工程管理原理与经济决策方法，并具有多学科环境中应用的能力。课程目标3四、课程目标与课程内容对应关系课程目标通过教学过程实现，在教学过程中所教授的内容及方式见下表：序号教学内容教学要求学时教学方式对应课程目标1以电子信息类专业竞赛的历年题目为例，介绍全国大学生电子设计竞赛三大专题邀请赛（嵌入式系统、模拟电子技术、信息安全）、中美青年创客大赛、国家大学生iCAN创新创业大赛、全国大学生智能互联创新大赛、全国大学生物联网设计竞赛等电子信息类专业竞赛的报名、准备及竞赛注意事项等，让学生对本学科专业竞赛有一定的了解。通过竞赛对参赛者的知识和能力的需求来介绍课程目标，介绍创新意识和方法，加深学生对专业知识、能力的理解和认知。对本专业的系列学科竞赛有一定的认识，并初步具备创新意识和动力，有计划的开始准备专业竞赛。2讲课课程目标1~32本章将以参加某个竞赛为例，通过进行竞赛需求分析、技术分析，重点讲授在专业竞赛中选题、系统方案设计、作品实现工程中的关键环节、团队分工等关键步骤如何完成。掌握竞赛过程中根据自身团队优势，有效、合理选择竞赛题目，了解在设计和实现工程中的关键技术问题，最终设计出较符合竞赛要求的参赛作品。2讲课课程目标1~23以一个具体的竞赛综合性课题，将竞赛各个流程贯穿起来综合运用，让学生学习系统的搭试、构建、调试、测试的方法；从设计报告撰写、竞赛作品包装美化等方面介绍系统美化的方法。熟练掌握参加竞赛的整体设计流程，能独立设计小型电子系统，能撰写规范的设计报告，了解竞赛作品完善与美化的要点。2讲课课程目标1~2

4学习直流电源、信号发生器、示波器、频谱分析仪、万用表等基本仪器仪表的使用方法；学习电子元器件的分类、型号，装配工具及使用方法，焊接材料、焊接工艺和焊接方法；了解直热式电烙铁的结构和使用注意事项；掌握基本仪器仪表的使用方法，学会元器件的基本焊接方法，初步了解小型贴片式元件焊接技术，可以熟练使用万用板进行焊接简单电路；2实验课程目标1~35了解Protel99se和DXP在EDA设计中的作用，熟悉Protel99se和DXP的安装方法；了解Protel99se和DXP的体系结构和文档管理，熟悉其工作界面和设计环境；学习电路原理图(SCH)的设计方法、SCH元件的编辑以及SCH元件库的管理；了解Protel99se和DXP原理图的报表。掌握电路原理图(SCH)的设计方法，掌握SCH元件的编辑以及SCH元件库的管理；掌握原理图ERC检测的方法、网络表的生成方法。2实验课程目标1~36了解PCB的基本知识，理解PCB层的概念，元件的封装；学习PCB的设计流程，工作环境的设置，元件的放置及设计编辑方法等；了解原理图与PCB之间的逻辑关系。掌握电路板规划，加载网络表，元件布局、元件布线等设计过程；掌握PCB元件的编辑操作，创建PCB元件封装库；掌握PCB元件的编辑操作，创建PCB元件封装库；掌握报表的生成和应用，输出PCB文件的方法。2实验课程目标1~37以参与某一项电子信息类专业竞赛为例，学生通过选题、设计、团队合作与分工，经过相关技术学习，初步搭建出一个功能原始系统。掌握某一种主流MCU的使用方法，并且基于该MCU实现一项专业竞赛作品的功能。8实验课程目标1~38在原始系统上，进一步完善系统，优化功能。掌握对系统需求的进一步分析方法，针对现有系统原型，通过增加功能等方式进一步优化功能。8实验课程目标1~39按照理论讲述的系统美化原则，对搭建的系统进行功能完善、包装美化工作，做成类似产品的竞赛作品提交。从系统包装设计、界面优化、PPT制作等方面，对提交的竞赛作品进行美化，做成一个类似产品4实验课程目标1~3五、课程教学方法课堂教学板书与多媒体结合充分利用黑板和投影仪的优势，根据课程内容，方便学生对模块和流程图等内容的理解。仿真原理演示在课程教学过程中，运用多媒体技术，直观动态将具体调试步骤展示在屏幕上。以达到加深学生印象、提高授课效果的目的。硬件电路板的设计制作在课程教学过程中，将讲述硬件电路板的设计方法，具体内容包括原理图设计、PCB设计等，学生在课堂上了解了基本设计方法后，课后按照自己所设计的电路，画好PCB，最后统一投板，制作硬件电路板实物。实验教学实验教学内容通过实验教学，使得学生加深对电子元件和基本电路的理解，进而掌握电子系统的基本设计和调试方法。实验教学共26学时，包含6实验，学生可以自由分组实验，但是每组不超过所选竞赛要求的人数，按照团队完成实验报告的提交，具体实验内容见下表。实验项目明细序号教学内容教学要求学时实验类型对应课程目标1学习直流电源、信号发生器、示波器、频谱分析仪、万用表等基本仪器仪表的使用方法；学习电子元器件的分类、型号，装配工具及使用方法，焊接材料、焊接工艺和焊接方法；了解直热式电烙铁的结构和使用注意事项；掌握基本仪器仪表的使用方法，学会元器件的基本焊接方法，初步了解小型贴片式元件焊接技术，可以熟练使用万用板进行焊接简单电路；2设计课程目标1~32了解Protel99se和DXP在EDA设计中的作用，熟悉Protel99se和DXP的安装方法；了解Protel99se和DXP的体系结构和文档管理，熟悉其工作界面和设计环境；学习电路原理图(SCH)的设计方法、SCH元件的编辑以及SCH元件库的管理；了解Protel99se和DXP原理图的报表。掌握电路原理图(SCH)的设计方法，掌握SCH元件的编辑以及SCH元件库的管理；掌握原理图ERC检测的方法、网络表的生成方法。2设计课程目标1~33了解PCB的基本知识，理解PCB层的概念，元件的封装；学习PCB的设计流程，工作环境的设置，元件的放置及设计编辑方法等；了解原理图与PCB之间的逻辑关系。掌握电路板规划，加载网络表，元件布局、元件布线等设计过程；掌握PCB元件的编辑操作，创建PCB元件封装库；掌握PCB元件的编辑操作，创建PCB元件封装库；掌握报表的生成和应用，输出PCB文件的方法。2设计课程目标1~34以参与某一项电子信息类专业竞赛为例，学生通过选题、设计、团队合作与分工，经过相关技术学习，初步搭建出一个功能原始系统。掌握某一种主流MCU的使用方法，并且基于该MCU实现一项专业竞赛作品的功能。8设计课程目标1~35在原始系统上，进一步完善系统，优化功能。掌握对系统需求的进一步分析方法，针对现有系统原型，8设计课程目标1~3

通过增加功能等方式，进一步优化功能。6按照理论讲述的系统美化原则，对搭建的系统进行功能完善、包装美化工作，做成类似产品的竞赛作品提交。从系统包装设计、界面优化、PPT制作等方面，对提交的竞赛作品进行美化，做成一个类似产品4综合课程目标1~3实验教学方法由于本课程主要针对电子信息类学科竞赛，所以实验教学采取“学生主导、教师辅助”的形式完成，学生按照3~4人/团队的形式进行分组后，根据自己小组的特长，选择至少一种类型的专业学科竞赛题型进行准备，在竞赛准备过程中，按照竞赛要求设计制作硬件实物，并完成实验1〜6的设计工作。指导教师在该过程中，全程参与学生小组的设计方案讨论、并适当的给出建议；并在进行实物制作时，提供相应的技术指导，最后按照竞赛标准进行指标验收。六、课程考核方法课程考核以检验课程目标达成度为手段，进而评价学生学习成果的达成度。考核环节所占分值考核与评价细则对应课程目标平时成绩10平时成绩是指课堂表现，讨论的参与程度，表现出的理解、思维、表达、创造性等方面的能力，完成平时作业的情况课程目标1~3实验表现40实验表现包含在课程实验中表现出来的掌握实验基础知识、基本技能与方法的程度，工程实践能力，实验结果与阶段性成果等方面的因素。课程目标1~3课题验收50课题验收评分标准如下：1、课题功能、指标设定的合理性和完备性（20%）2、课题完成程度（包括功能和指标）（40%）3、课题在构思、功能、电路、指标等方面的创造性（15%）4、课题验收时回答问题的正确性、准确性和发挥（15%）5、课题设计总结报告（10%）根据项目的难度和工作量确定项目的难度系数，难度系数在1.0〜1.5间；课题必须有开题和答辩环节，对系统方案设计进行详细的介绍和叙述，对优秀者给予10分以内的加分。课程目标1~3七、课程目标达成度评价方法课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价。评价需按照下表进行。对应课程目标考核环节所占分值学生平均得分达成度计算结果课程目标1平时成绩3A1A^B^C145实验表现17B1课题验收25C1课程