《电子设计创新》教学大纲

《电子设计创新》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：06170391课程性质：学科创新课程学分：2学分学时：32学时（理论16学时，实践16学时）先修课程：无后续课程：专业创新课程、综合创新课程等适用专业：机械设计制造及其自动化开课单位：电子信息工程学院一、课程说明《电子设计创新》课程适用于机械设计制造及其自动化专业，是一门培养学生创新意识、创新精神及创新能力的学科基础创新课程。现如今电子产品已经与各行各业紧密相连，电子产品设计创新项目可以极大地提高我校各个专业学生的创新意识、创新精神及创新能力，从而推进素质教育、提高人才培养质量。传统教育中，学生被动学习的较多，有兴趣的探究型学习的较少，对所学知识的使用方向感到迷茫，很少能够较快的学以致用。电子设计创新课的主要任务就是借助同学们感兴趣的电子产品设计及制作这一平台，充分发挥学生自己的主观能动性，主动学习、主动创新。学生自由选取一个电子制作项目，由兴趣推动学习进度，由电子激发创新精神。最后能够将创新能力推而广之，应用到各门课程的学习当中去。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：通过对一款具有较强趣味性的电子产品的创新性设计和制作，使学生学会基本单元电路的原理分析，掌握电子元器件的识别方法，学会常见仪器仪表的使用，能够绘制电路原理图和电路板图，会制作电子线路板，具备焊接和调试电子线路板的能力。课程目标2：学生在设计制作电子产品的过程中，能够发现学习的乐趣，学会主动学习和创新性思考，将自己的想法融入到电子产品的设计和制作的过程之中，充分发挥学生的主观能动性，由兴趣推进探究型学习，由兴趣培养主动性思考，增强学生的创新意识、创新精神及创新能力，将创新习惯推广应用到各门课程的学习当中去，从而推进素质教育、提高人才培养质量。课程目标3：结合各类电子产品在我们日常生活中的应用，特别是电子技术在国防领域中的重要作用，带领学生增强爱国意识，培养学生的爱国热情，鼓励学生投身到国家建设之中去，热爱创新、热爱劳动，达到为国家培养社会主义合格接班人的目标。三、课程目标与毕业要求《电子设计创新》课程教学目标对各个专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂电子信息工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。3.3能够综合运用所学知识，完成整体设计，并对设计进行优化，并最终实现工程表达，体现创新意识。课程目标1：通过对一款具有较强趣味性的电子产品的创新性设计和制作，使学生学会基本单元电路的原理分析，掌握电子元器件的识别方法，学会常见仪器仪表的使用，能够绘制电路原理图和电路板图，会制作电子线路板，具备焊接和调试电子线路板的能力。H4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂电子信息工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。4.2能够基于科学原理并采用科学方法对器件、电路、功能模块、控制系统制定实验方案并实施。课程目标2：学生在设计制作电子产品的过程中，能够发现学习的乐趣，学会主动学习和创新性思考，将自己的想法融入到电子产品的设计和制作的过程之中，充分发挥学生的主观能动性，由兴趣推进探究型学习，由兴趣培养主动性思考，增强学生的创新意识、创新精神及创新能力，将创新习惯推广应用到各门课程的学习当中去，从而推进素质教育、提高人才培养质量。M9.个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。9.1能够独立完成团队分配的工作，胜任团队成员的角色。课程目标3：结合各类电子产品在我们日常生活中的应用，特别是电子技术在国防领域中的重要作用，带领学生增强爱国意识，培养学生的爱国热情，鼓励学生投身到国家建设之中去，热爱创新、热爱劳动，达到为国家培养社会主义合格接班人的目标。M注：表中“H（高）、M（中）、L（弱）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实践学时对应的课程目标1.电子创新零基础也行（1）从学生所在的专业方向出发，与学生一起探讨其所在专业与电子学的联系，帮助学生找到学习的切入点；（2）组织学生讨论电子设计创新都能够做什么？寻找一个具体的创新方向，大致确定今后学习的创新点；（3）在理论教学部分，带领学生了解电子设计创新的一般过程；（4）在实践教学部分，带领学生领会以前其他同学的电子设计创新实例的精髓。教学要求：（1）要求学生明确电子设计创新与自己的专业有哪些联系；（2）会从一个自己感兴趣的电子设计创新实例出发确定自己的创新点；（3）熟悉电子设计创新的一般过程；（4）了解电子设计创新过程中将会用到哪些工具仪表。重点：将电子设计创新与学生所学的专业相联系。难点：每个学生初步找到和确定自己的电子设计创新方向。221、2、32.遨游电子元器件王国（1）认识电子设计创新过程中可能会用到的电子元器件；（2）了解电子设计创新过程中可能会用到的仪器仪表；（3）在实践中锻炼如何使用常见仪表测量电子元器件。教学要求：（1）学生能够熟练识别电子设计创新过程中可能会用到的电子元器件；（2）通过实践学会仪器仪表的使用方法，为电子设计创新打基础；（3）在实践课上重点培养学生使用仪表测量电子元器件的技能。重点：认识常用的电子元器件都有哪些。难点：培养学生使用常见仪表测量电子元器件的技能。221、2、33.电路原理图是怎么来的（1）带领学生了解创新项目的原理图的设计过程和工作原理；（2）展示电路绘图软件的使用过程，帮助学生找到课下自学软件的方法；（3）在实践课上主要为学生解决软件使用过程中的难点。教学要求：（1）大致掌握电路绘图软件的使用方法；（2）学会利用电路绘图软件绘制电路原理图；（3）学生初步具备自学某一陌生知识的能力。重点：学生学会利用电路绘图软件绘制电路原理图。难点：学生自学电路绘图软件的方法和途径。221、2、34.熟悉而又陌生的电路板（1）电路板在电子产品中的作用；（2）电路板上元件布局的技巧；（3）电路板布线的基本步骤。教学要求：（1）会在电路辅助设计软件中绘制电路板图；（2）熟悉元器件布局的原则和技巧；（3）在实践中掌握电路板布线的完整过程。重点：电路板布线的方法和步骤。难点：电路板上元件布局的原则和技巧。221、2、35.我也可以DIY电路板（1）热转印法制作电路板所需的工具；（2）热转印法制作电路板的步骤；（3）如何提高制作电路板的质量。教学要求：（1）会使用各类制板工具；（2）在实践过程中学会用热转印法制作电路板；（3）会对制作过程中出现的质量问题进行正确的处理。重点：热转印法制作电路板的方法和步骤。难点：提高制作电路板质量的技巧。221、2、36.焊接过程就像游戏进级一样魅力十足（1）焊接工具及其使用方法；（2）电路板焊接的过程和技巧；（3）焊接错误的检查和处理办法。教学要求：（1）会熟练使用焊接工具；（2）在实践中掌握焊接方法和技巧；（3）会对焊接错误进行检查和处理。重点：焊接的方法和技巧。难点：焊接错误的检查和处理。221、2、37.会调试和检测电路这才是高手（1）测量和调试电路所需的仪器仪表的使用方法；（2）电路通电前，需要做哪些检测工作；（3）通电过程中如何检查和排除电路故障；（4）调试过程中遇到问题的正确处理方法。教学要求：（1）会依据原理图设计出电路调试的方法和步骤；（2）在实践中掌握电路故障排除和数据测量的方法和技巧；（3）对调试过程中遇到的问题，能够及时正确的处理。重点：熟练使用仪器仪表对电路进行测量和调试。难点：电路调试的方法和处理问题的思路。221、2、38.这是我的作品欢迎围观（1）电子设计报告应该包含的内容；（2）如何在语言答辩和文字报告中体现出所做的创新。教学要求：（1）了解电子设计报告应该包含的内容；（2）能够演示自己的电子设计创新作品；（3）参加电子设计创新的现场答辩，并能够在语言中突出创新点；（4）会书写电子设计报告，并将创新点写入报告之中。重点：做好电子设计创新的总结工作。难点：如何将创新点总结进答辩和报告中。221、2、3合计16162.实践部分实践部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实践项目、实践内容与学时实践项目实践内容和要求实践学时对应的课程目标1.电子创新零基础也行实践内容：熟悉电子产品设计创新的过程。实践要求：要求学生明确电子设计创新与自己的专业有哪些联系；会从一个自己感兴趣的电子设计创新实例出发确定自己的创新点；了解电子设计创新过程中将会用到哪些工具仪表。212.遨游电子元器件王国实践内容：熟练识别常用的电子元器件。实践要求：学生能够熟练识别电子设计创新过程中可能会用到的电子元器件；通过实践学会仪器仪表的使用方法，为电子设计创新打基础；在实践课上重点培养学生使用仪表测量电子元器件的技能。213.电路原理图是怎么来的实践内容：绘制电路原理图。实践要求：掌握电路绘图软件的使用方法；学会利用电路绘图软件绘制电路原理图；初步具备自学陌生知识的能力。224.熟悉而又陌生的电路板实践内容：绘制电路板图。实践要求：会在电路辅助设计软件中绘制电路板图；熟悉元器件布局的原则和技巧；在实践中掌握电路板布线的完整过程。225.我也可以DIY电路板实践内容：用热转印法制作电路板。实践要求：会使用各类制板工具；在实践过程中学会用热转印法制作电路板；会对制作过程中出现的质量问题进行正确的处理。226.焊接过程就像游戏进级一样魅力十足实践内容：焊接电路板。实践要求：会熟练使用焊接工具；在实践中掌握焊接方法和技巧；会对焊接错误进行检查和处理。227.会调试和检测电路这才是高手实践内容：通电调试电路板。实践要求：会依据原理图设计出电路调试的方法和步骤；在实践中掌握电路故障排除和数据测量的方法和技巧；对调试过程中遇到的问题，能够及时正确的处理。228.这是我的作品欢迎围观实践内容：展示作品并提交设计报告。实践要求：了解电子设计报告应该包含的内容；能够演示自己的电子设计创新作品；参加电子设计创新的现场答辩，并能够在语言中突出创新点；会书写电子设计报告，并将创新点写入报告之中。23合计16五、教学方法及手段本课程采用课堂讲授和实践动手联系相结合的方式展开教学，结合讨论、案例、视频资源共享、实际制作等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。学生比较全面地理解电子产品创新设计的全过程，在掌握电子产品工作原理的基础上，完成产品的设计、制作、调试等工作，使学生初步具备电子产品创新开发的技能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，为今后的学习打下基础。在实践教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学和实际操作，加强学生对电子电路开发的基本理论、基本知识和基本技能的认知。培养学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维。六、课程资源1.推荐教材：（1）刘莉莉.新工科创新教育与实践.北京航空航天大学出版社.2021.09.2.参考书：（1）张靖武.智能电子产品设计与制作.电子工业出版社.2020.09.（2）王威.高可靠性电子产品工艺设计及案例分析.电子工业出版社.2020.01.（3）陈强.电子产品设计与制作（第3版）.电子工业出版社.2021.08.3.期刊：（1）电子科技.西安电子科技大学.（2）电子技术.上海市科学技术协会.（3）电子制作.中国家用电器服务维修协会.4.网络资源：（1）电子制作网./（2）天勤电子网./（3）伍陆电子.https://56/七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由课堂表现、随堂作业、分组任务和设计报告四部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123课堂表现10根据课堂出勤情况进行考核；（2）根据课堂回答问题情况进行考核；（3）课堂表现满分10分。√√√433随堂作业20（1）根据作业完成比例进行考核；（2）根据作业完成质量进行考核；（3）作业成绩，满分20分。√√√866分组任务30（1）根据分组操作完成比例进行考核；（2）根据分组操作完成质量进行考核；（3）分组任务成绩，满分30分。√√√1299设计报告40（1）以设计报告的形式进行考核；（2）主要考核学生对各环节知识点的理解和掌握程度；（3）设计报告成绩满分40分。√√√161410合计：100分403228八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：考核总成绩由课堂表现、随堂作业、分组任务和设计报告四部分成绩汇总计算生成，作为最终评价成绩。考核基本要求：本课程采用优、良、中、及格、不及格五级评分制。即90分以上为优，80~89分为良，70~79分为中，60~69分为及格，60分以下为不及格。2.考核成绩的评价标准考核成绩的考核方式、所占比重、评价标准见表5。表5考核成绩评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥90（优）90>x≥80（良）80>x≥