《電子信息類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽與實(shí)踐》課程教學(xué)大綱2018

《電子信息類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程編號(hào)：EI43005課程名稱(chēng)：電子信息類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐英文名稱(chēng)：InnovationDesignandPracticeofElectronicInformationSubjectCompetition課程學(xué)時(shí)：32講課學(xué)時(shí)：6實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：26上機(jī)學(xué)時(shí)：0習(xí)題學(xué)時(shí)：0課程學(xué)分：2.0開(kāi)課單位：電子與信息工程學(xué)院授課對(duì)象：全校任選課開(kāi)課學(xué)期：2春先修課程：電路基礎(chǔ)，信號(hào)與系統(tǒng)，電子線路基礎(chǔ)二、課程目標(biāo)本課程以提高學(xué)生在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽常規(guī)賽和三大專(zhuān)題邀請(qǐng)賽、國(guó)際大學(xué)生iCAN創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等各種專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽過(guò)程中的專(zhuān)業(yè)水平為出發(fā)點(diǎn)，突出“做中學(xué)”理念，依據(jù)學(xué)生興趣與研究方向，設(shè)置了系列的研究型、實(shí)踐型強(qiáng)的教學(xué)模塊，所講授的內(nèi)容既有理論設(shè)計(jì)，又有實(shí)際制作，涵蓋了電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽的所有知識(shí)點(diǎn)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可深入理解電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽的各類(lèi)題型，并能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決競(jìng)賽過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題，支撐專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)成果中相應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成。課程目標(biāo)對(duì)學(xué)生的能力要求如下：課程目標(biāo)1.著重培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)綜合運(yùn)用能力、系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)能力、工程實(shí)踐能力：參與電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽需要綜合運(yùn)用涉及模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)或嵌入式系統(tǒng)、電源、傳感器與檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、程序設(shè)計(jì)與軟件工程等多方面知識(shí)。在本課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，首先需要學(xué)生針對(duì)所選擇的競(jìng)賽和設(shè)計(jì)課題，對(duì)系統(tǒng)的功能與指標(biāo)進(jìn)行分析，主要包括采用的技術(shù)與方法、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與規(guī)模、實(shí)現(xiàn)的成本與時(shí)間等；在此基礎(chǔ)上，完成系統(tǒng)構(gòu)建、進(jìn)程規(guī)劃、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電源設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、軟件編程等系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作；最后通過(guò)包裝，完成競(jìng)賽作品的提交。課程目標(biāo)2.培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力：本課程以自主學(xué)習(xí)和自主實(shí)踐為主，培養(yǎng)和提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整理、概括、消化吸收的能力，以及圍繞課堂教學(xué)內(nèi)容，閱讀參考書(shū)籍和資料，自我擴(kuò)充知識(shí)領(lǐng)域的能力。同時(shí)，學(xué)習(xí)過(guò)程中要求學(xué)生獨(dú)立思考、深入鉆研問(wèn)題的習(xí)慣，和對(duì)問(wèn)題提出多種解決方案、選擇不同的實(shí)現(xiàn)方法，以及對(duì)知識(shí)運(yùn)用和舉一反三的能力。課程目標(biāo)3.培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作能力：課程通過(guò)討論、演講、答辯、設(shè)計(jì)報(bào)告等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)觀點(diǎn)、解決問(wèn)題的思路和能力；項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中通過(guò)2-3人共同完成項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生分工合作、交流協(xié)調(diào)、共同研討等團(tuán)隊(duì)合作精神與能力。

三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系通過(guò)本課程的教學(xué)，要求學(xué)生掌握相關(guān)的知識(shí)和具備分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。具體要求見(jiàn)下表：畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)3.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)/評(píng)價(jià)復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案3-2（硬件設(shè)計(jì)）具有運(yùn)用電子信息類(lèi)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行電子信息系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的能力。F課程目標(biāo)1?課程目標(biāo)34.工程問(wèn)題研究及使用現(xiàn)代工具4-2（儀器設(shè)備及硬件平臺(tái)應(yīng)用）能夠根據(jù)具體工程問(wèn)題，利用儀器設(shè)備及硬件平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬和數(shù)據(jù)分析。課程目標(biāo)1?課程目標(biāo)36.團(tuán)隊(duì)與項(xiàng)目管理6-1（團(tuán)隊(duì)角色理解與承擔(dān)）理解團(tuán)隊(duì)及個(gè)體、成員及負(fù)責(zé)人的角色職責(zé)，能夠履行職責(zé)，在團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色。課程目標(biāo)36-3（項(xiàng)目管理）理解并掌握電子信息領(lǐng)域中的工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并具有多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用的能力。課程目標(biāo)3四、課程目標(biāo)與課程內(nèi)容對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)通過(guò)教學(xué)過(guò)程實(shí)現(xiàn)，在教學(xué)過(guò)程中所教授的內(nèi)容及方式見(jiàn)下表：序號(hào)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1以電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽的歷年題目為例，介紹全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽三大專(zhuān)題邀請(qǐng)賽（嵌入式系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、信息安全）、中美青年創(chuàng)客大賽、國(guó)家大學(xué)生iCAN創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國(guó)大學(xué)生智能互聯(lián)創(chuàng)新大賽、全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽等電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽的報(bào)名、準(zhǔn)備及競(jìng)賽注意事項(xiàng)等，讓學(xué)生對(duì)本學(xué)科專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽有一定的了解。通過(guò)競(jìng)賽對(duì)參賽者的知識(shí)和能力的需求來(lái)介紹課程目標(biāo)，介紹創(chuàng)新意識(shí)和方法，加深學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、能力的理解和認(rèn)知。對(duì)本專(zhuān)業(yè)的系列學(xué)科競(jìng)賽有一定的認(rèn)識(shí)，并初步具備創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)力，有計(jì)劃的開(kāi)始準(zhǔn)備專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽。2講課課程目標(biāo)1~32本章將以參加某個(gè)競(jìng)賽為例，通過(guò)進(jìn)行競(jìng)賽需求分析、技術(shù)分析，重點(diǎn)講授在專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽中選題、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、作品實(shí)現(xiàn)工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、團(tuán)隊(duì)分工等關(guān)鍵步驟如何完成。掌握競(jìng)賽過(guò)程中根據(jù)自身團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)，有效、合理選擇競(jìng)賽題目，了解在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)工程中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，最終設(shè)計(jì)出較符合競(jìng)賽要求的參賽作品。2講課課程目標(biāo)1~23以一個(gè)具體的競(jìng)賽綜合性課題，將競(jìng)賽各個(gè)流程貫穿起來(lái)綜合運(yùn)用，讓學(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)的搭試、構(gòu)建、調(diào)試、測(cè)試的方法；從設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)、競(jìng)賽作品包裝美化等方面介紹系統(tǒng)美化的方法。熟練掌握參加競(jìng)賽的整體設(shè)計(jì)流程，能獨(dú)立設(shè)計(jì)小型電子系統(tǒng)，能撰寫(xiě)規(guī)范的設(shè)計(jì)報(bào)告，了解競(jìng)賽作品完善與美化的要點(diǎn)。2講課課程目標(biāo)1~2

4學(xué)習(xí)直流電源、信號(hào)發(fā)生器、示波器、頻譜分析儀、萬(wàn)用表等基本儀器儀表的使用方法；學(xué)習(xí)電子元器件的分類(lèi)、型號(hào)，裝配工具及使用方法，焊接材料、焊接工藝和焊接方法；了解直熱式電烙鐵的結(jié)構(gòu)和使用注意事項(xiàng)；掌握基本儀器儀表的使用方法，學(xué)會(huì)元器件的基本焊接方法，初步了解小型貼片式元件焊接技術(shù)，可以熟練使用萬(wàn)用板進(jìn)行焊接簡(jiǎn)單電路；2實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1~35了解Protel99se和DXP在EDA設(shè)計(jì)中的作用，熟悉Protel99se和DXP的安裝方法；了解Protel99se和DXP的體系結(jié)構(gòu)和文檔管理，熟悉其工作界面和設(shè)計(jì)環(huán)境；學(xué)習(xí)電路原理圖(SCH)的設(shè)計(jì)方法、SCH元件的編輯以及SCH元件庫(kù)的管理；了解Protel99se和DXP原理圖的報(bào)表。掌握電路原理圖(SCH)的設(shè)計(jì)方法，掌握SCH元件的編輯以及SCH元件庫(kù)的管理；掌握原理圖ERC檢測(cè)的方法、網(wǎng)絡(luò)表的生成方法。2實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1~36了解PCB的基本知識(shí)，理解PCB層的概念，元件的封裝；學(xué)習(xí)PCB的設(shè)計(jì)流程，工作環(huán)境的設(shè)置，元件的放置及設(shè)計(jì)編輯方法等；了解原理圖與PCB之間的邏輯關(guān)系。掌握電路板規(guī)劃，加載網(wǎng)絡(luò)表，元件布局、元件布線等設(shè)計(jì)過(guò)程；掌握PCB元件的編輯操作，創(chuàng)建PCB元件封裝庫(kù)；掌握PCB元件的編輯操作，創(chuàng)建PCB元件封裝庫(kù)；掌握?qǐng)?bào)表的生成和應(yīng)用，輸出PCB文件的方法。2實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1~37以參與某一項(xiàng)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽為例，學(xué)生通過(guò)選題、設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)合作與分工，經(jīng)過(guò)相關(guān)技術(shù)學(xué)習(xí)，初步搭建出一個(gè)功能原始系統(tǒng)。掌握某一種主流MCU的使用方法，并且基于該MCU實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽作品的功能。8實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1~38在原始系統(tǒng)上，進(jìn)一步完善系統(tǒng)，優(yōu)化功能。掌握對(duì)系統(tǒng)需求的進(jìn)一步分析方法，針對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)原型，通過(guò)增加功能等方式進(jìn)一步優(yōu)化功能。8實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1~39按照理論講述的系統(tǒng)美化原則，對(duì)搭建的系統(tǒng)進(jìn)行功能完善、包裝美化工作，做成類(lèi)似產(chǎn)品的競(jìng)賽作品提交。從系統(tǒng)包裝設(shè)計(jì)、界面優(yōu)化、PPT制作等方面，對(duì)提交的競(jìng)賽作品進(jìn)行美化，做成一個(gè)類(lèi)似產(chǎn)品4實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1~3五、課程教學(xué)方法課堂教學(xué)板書(shū)與多媒體結(jié)合充分利用黑板和投影儀的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)課程內(nèi)容，方便學(xué)生對(duì)模塊和流程圖等內(nèi)容的理解。仿真原理演示在課程教學(xué)過(guò)程中，運(yùn)用多媒體技術(shù)，直觀動(dòng)態(tài)將具體調(diào)試步驟展示在屏幕上。以達(dá)到加深學(xué)生印象、提高授課效果的目的。硬件電路板的設(shè)計(jì)制作在課程教學(xué)過(guò)程中，將講述硬件電路板的設(shè)計(jì)方法，具體內(nèi)容包括原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)等，學(xué)生在課堂上了解了基本設(shè)計(jì)方法后，課后按照自己所設(shè)計(jì)的電路，畫(huà)好PCB，最后統(tǒng)一投板，制作硬件電路板實(shí)物。實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使得學(xué)生加深對(duì)電子元件和基本電路的理解，進(jìn)而掌握電子系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)共26學(xué)時(shí)，包含6實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以自由分組實(shí)驗(yàn)，但是每組不超過(guò)所選競(jìng)賽要求的人數(shù)，按照?qǐng)F(tuán)隊(duì)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交，具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見(jiàn)下表。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目明細(xì)序號(hào)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1學(xué)習(xí)直流電源、信號(hào)發(fā)生器、示波器、頻譜分析儀、萬(wàn)用表等基本儀器儀表的使用方法；學(xué)習(xí)電子元器件的分類(lèi)、型號(hào)，裝配工具及使用方法，焊接材料、焊接工藝和焊接方法；了解直熱式電烙鐵的結(jié)構(gòu)和使用注意事項(xiàng)；掌握基本儀器儀表的使用方法，學(xué)會(huì)元器件的基本焊接方法，初步了解小型貼片式元件焊接技術(shù)，可以熟練使用萬(wàn)用板進(jìn)行焊接簡(jiǎn)單電路；2設(shè)計(jì)課程目標(biāo)1~32了解Protel99se和DXP在EDA設(shè)計(jì)中的作用，熟悉Protel99se和DXP的安裝方法；了解Protel99se和DXP的體系結(jié)構(gòu)和文檔管理，熟悉其工作界面和設(shè)計(jì)環(huán)境；學(xué)習(xí)電路原理圖(SCH)的設(shè)計(jì)方法、SCH元件的編輯以及SCH元件庫(kù)的管理；了解Protel99se和DXP原理圖的報(bào)表。掌握電路原理圖(SCH)的設(shè)計(jì)方法，掌握SCH元件的編輯以及SCH元件庫(kù)的管理；掌握原理圖ERC檢測(cè)的方法、網(wǎng)絡(luò)表的生成方法。2設(shè)計(jì)課程目標(biāo)1~33了解PCB的基本知識(shí)，理解PCB層的概念，元件的封裝；學(xué)習(xí)PCB的設(shè)計(jì)流程，工作環(huán)境的設(shè)置，元件的放置及設(shè)計(jì)編輯方法等；了解原理圖與PCB之間的邏輯關(guān)系。掌握電路板規(guī)劃，加載網(wǎng)絡(luò)表，元件布局、元件布線等設(shè)計(jì)過(guò)程；掌握PCB元件的編輯操作，創(chuàng)建PCB元件封裝庫(kù)；掌握PCB元件的編輯操作，創(chuàng)建PCB元件封裝庫(kù)；掌握?qǐng)?bào)表的生成和應(yīng)用，輸出PCB文件的方法。2設(shè)計(jì)課程目標(biāo)1~34以參與某一項(xiàng)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽為例，學(xué)生通過(guò)選題、設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)合作與分工，經(jīng)過(guò)相關(guān)技術(shù)學(xué)習(xí)，初步搭建出一個(gè)功能原始系統(tǒng)。掌握某一種主流MCU的使用方法，并且基于該MCU實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽作品的功能。8設(shè)計(jì)課程目標(biāo)1~35在原始系統(tǒng)上，進(jìn)一步完善系統(tǒng)，優(yōu)化功能。掌握對(duì)系統(tǒng)需求的進(jìn)一步分析方法，針對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)原型，8設(shè)計(jì)課程目標(biāo)1~3

通過(guò)增加功能等方式，進(jìn)一步優(yōu)化功能。6按照理論講述的系統(tǒng)美化原則，對(duì)搭建的系統(tǒng)進(jìn)行功能完善、包裝美化工作，做成類(lèi)似產(chǎn)品的競(jìng)賽作品提交。從系統(tǒng)包裝設(shè)計(jì)、界面優(yōu)化、PPT制作等方面，對(duì)提交的競(jìng)賽作品進(jìn)行美化，做成一個(gè)類(lèi)似產(chǎn)品4綜合課程目標(biāo)1~3實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法由于本課程主要針對(duì)電子信息類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)采取“學(xué)生主導(dǎo)、教師輔助”的形式完成，學(xué)生按照3~4人/團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行分組后，根據(jù)自己小組的特長(zhǎng)，選擇至少一種類(lèi)型的專(zhuān)業(yè)學(xué)科競(jìng)賽題型進(jìn)行準(zhǔn)備，在競(jìng)賽準(zhǔn)備過(guò)程中，按照競(jìng)賽要求設(shè)計(jì)制作硬件實(shí)物，并完成實(shí)驗(yàn)1?6的設(shè)計(jì)工作。指導(dǎo)教師在該過(guò)程中，全程參與學(xué)生小組的設(shè)計(jì)方案討論、并適當(dāng)?shù)慕o出建議；并在進(jìn)行實(shí)物制作時(shí)，提供相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)，最后按照競(jìng)賽標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行指標(biāo)驗(yàn)收。六、課程考核方法課程考核以檢驗(yàn)課程目標(biāo)達(dá)成度為手段，進(jìn)而評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的達(dá)成度?？己谁h(huán)節(jié)所占分值考核與評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)平時(shí)成績(jī)10平時(shí)成績(jī)是指課堂表現(xiàn)，討論的參與程度，表現(xiàn)出的理解、思維、表達(dá)、創(chuàng)造性等方面的能力，完成平時(shí)作業(yè)的情況課程目標(biāo)1~3實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)40實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)包含在課程實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出來(lái)的掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能與方法的程度，工程實(shí)踐能力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與階段性成果等方面的因素。課程目標(biāo)1~3課題驗(yàn)收50課題驗(yàn)收評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：1、課題功能、指標(biāo)設(shè)定的合理性和完備性（20%）2、課題完成程度（包括功能和指標(biāo)）（40%）3、課題在構(gòu)思、功能、電路、指標(biāo)等方面的創(chuàng)造性（15%）4、課題驗(yàn)收時(shí)回答問(wèn)題的正確性、準(zhǔn)確性和發(fā)揮（15%）5、課題設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告（10%）根據(jù)項(xiàng)目的難度和工作量確定項(xiàng)目的難度系數(shù)，難度系數(shù)在1.0?1.5間；課題必須有開(kāi)題和答辯環(huán)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的介紹和敘述，對(duì)優(yōu)秀者給予10分以內(nèi)的加分。課程目標(biāo)1~3七、課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)包括課程分目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)和課程總目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)需按照下表進(jìn)行。對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)所占分值學(xué)生平均得分達(dá)成度計(jì)算結(jié)果課程目標(biāo)1平時(shí)成績(jī)3A1A^B^C145實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)17B1課題驗(yàn)收25C1課程