《電子設計創(chuàng)新》教學大綱

《電子設計創(chuàng)新》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：06170391課程性質(zhì)：學科創(chuàng)新課程學分：2學分學時：32學時（理論16學時，實踐16學時）先修課程：無后續(xù)課程：專業(yè)創(chuàng)新課程、綜合創(chuàng)新課程等適用專業(yè)：機械設計制造及其自動化開課單位：電子信息工程學院一、課程說明《電子設計創(chuàng)新》課程適用于機械設計制造及其自動化專業(yè)，是一門培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力的學科基礎創(chuàng)新課程?，F(xiàn)如今電子產(chǎn)品已經(jīng)與各行各業(yè)緊密相連，電子產(chǎn)品設計創(chuàng)新項目可以極大地提高我校各個專業(yè)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力，從而推進素質(zhì)教育、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。傳統(tǒng)教育中，學生被動學習的較多，有興趣的探究型學習的較少，對所學知識的使用方向感到迷茫，很少能夠較快的學以致用。電子設計創(chuàng)新課的主要任務就是借助同學們感興趣的電子產(chǎn)品設計及制作這一平臺，充分發(fā)揮學生自己的主觀能動性，主動學習、主動創(chuàng)新。學生自由選取一個電子制作項目，由興趣推動學習進度，由電子激發(fā)創(chuàng)新精神。最后能夠?qū)?chuàng)新能力推而廣之，應用到各門課程的學習當中去。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：通過對一款具有較強趣味性的電子產(chǎn)品的創(chuàng)新性設計和制作，使學生學會基本單元電路的原理分析，掌握電子元器件的識別方法，學會常見儀器儀表的使用，能夠繪制電路原理圖和電路板圖，會制作電子線路板，具備焊接和調(diào)試電子線路板的能力。課程目標2：學生在設計制作電子產(chǎn)品的過程中，能夠發(fā)現(xiàn)學習的樂趣，學會主動學習和創(chuàng)新性思考，將自己的想法融入到電子產(chǎn)品的設計和制作的過程之中，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，由興趣推進探究型學習，由興趣培養(yǎng)主動性思考，增強學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力，將創(chuàng)新習慣推廣應用到各門課程的學習當中去，從而推進素質(zhì)教育、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。課程目標3：結(jié)合各類電子產(chǎn)品在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?，特別是電子技術在國防領域中的重要作用，帶領學生增強愛國意識，培養(yǎng)學生的愛國熱情，鼓勵學生投身到國家建設之中去，熱愛創(chuàng)新、熱愛勞動，達到為國家培養(yǎng)社會主義合格接班人的目標。三、課程目標與畢業(yè)要求《電子設計創(chuàng)新》課程教學目標對各個專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度3.設計/開發(fā)解決方案：能夠設計針對復雜電子信息工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。3.3能夠綜合運用所學知識，完成整體設計，并對設計進行優(yōu)化，并最終實現(xiàn)工程表達，體現(xiàn)創(chuàng)新意識。課程目標1：通過對一款具有較強趣味性的電子產(chǎn)品的創(chuàng)新性設計和制作，使學生學會基本單元電路的原理分析，掌握電子元器件的識別方法，學會常見儀器儀表的使用，能夠繪制電路原理圖和電路板圖，會制作電子線路板，具備焊接和調(diào)試電子線路板的能力。H4.研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜電子信息工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。4.2能夠基于科學原理并采用科學方法對器件、電路、功能模塊、控制系統(tǒng)制定實驗方案并實施。課程目標2：學生在設計制作電子產(chǎn)品的過程中，能夠發(fā)現(xiàn)學習的樂趣，學會主動學習和創(chuàng)新性思考，將自己的想法融入到電子產(chǎn)品的設計和制作的過程之中，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，由興趣推進探究型學習，由興趣培養(yǎng)主動性思考，增強學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力，將創(chuàng)新習慣推廣應用到各門課程的學習當中去，從而推進素質(zhì)教育、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。M9.個人和團隊：能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。9.1能夠獨立完成團隊分配的工作，勝任團隊成員的角色。課程目標3：結(jié)合各類電子產(chǎn)品在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽茫貏e是電子技術在國防領域中的重要作用，帶領學生增強愛國意識，培養(yǎng)學生的愛國熱情，鼓勵學生投身到國家建設之中去，熱愛創(chuàng)新、熱愛勞動，達到為國家培養(yǎng)社會主義合格接班人的目標。M注：表中“H（高）、M（中）、L（弱）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配1.理論部分理論部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容教學要求，教學重點難點理論學時實踐學時對應的課程目標1.電子創(chuàng)新零基礎也行（1）從學生所在的專業(yè)方向出發(fā)，與學生一起探討其所在專業(yè)與電子學的聯(lián)系，幫助學生找到學習的切入點；（2）組織學生討論電子設計創(chuàng)新都能夠做什么？尋找一個具體的創(chuàng)新方向，大致確定今后學習的創(chuàng)新點；（3）在理論教學部分，帶領學生了解電子設計創(chuàng)新的一般過程；（4）在實踐教學部分，帶領學生領會以前其他同學的電子設計創(chuàng)新實例的精髓。教學要求：（1）要求學生明確電子設計創(chuàng)新與自己的專業(yè)有哪些聯(lián)系；（2）會從一個自己感興趣的電子設計創(chuàng)新實例出發(fā)確定自己的創(chuàng)新點；（3）熟悉電子設計創(chuàng)新的一般過程；（4）了解電子設計創(chuàng)新過程中將會用到哪些工具儀表。重點：將電子設計創(chuàng)新與學生所學的專業(yè)相聯(lián)系。難點：每個學生初步找到和確定自己的電子設計創(chuàng)新方向。221、2、32.遨游電子元器件王國（1）認識電子設計創(chuàng)新過程中可能會用到的電子元器件；（2）了解電子設計創(chuàng)新過程中可能會用到的儀器儀表；（3）在實踐中鍛煉如何使用常見儀表測量電子元器件。教學要求：（1）學生能夠熟練識別電子設計創(chuàng)新過程中可能會用到的電子元器件；（2）通過實踐學會儀器儀表的使用方法，為電子設計創(chuàng)新打基礎；（3）在實踐課上重點培養(yǎng)學生使用儀表測量電子元器件的技能。重點：認識常用的電子元器件都有哪些。難點：培養(yǎng)學生使用常見儀表測量電子元器件的技能。221、2、33.電路原理圖是怎么來的（1）帶領學生了解創(chuàng)新項目的原理圖的設計過程和工作原理；（2）展示電路繪圖軟件的使用過程，幫助學生找到課下自學軟件的方法；（3）在實踐課上主要為學生解決軟件使用過程中的難點。教學要求：（1）大致掌握電路繪圖軟件的使用方法；（2）學會利用電路繪圖軟件繪制電路原理圖；（3）學生初步具備自學某一陌生知識的能力。重點：學生學會利用電路繪圖軟件繪制電路原理圖。難點：學生自學電路繪圖軟件的方法和途徑。221、2、34.熟悉而又陌生的電路板（1）電路板在電子產(chǎn)品中的作用；（2）電路板上元件布局的技巧；（3）電路板布線的基本步驟。教學要求：（1）會在電路輔助設計軟件中繪制電路板圖；（2）熟悉元器件布局的原則和技巧；（3）在實踐中掌握電路板布線的完整過程。重點：電路板布線的方法和步驟。難點：電路板上元件布局的原則和技巧。221、2、35.我也可以DIY電路板（1）熱轉(zhuǎn)印法制作電路板所需的工具；（2）熱轉(zhuǎn)印法制作電路板的步驟；（3）如何提高制作電路板的質(zhì)量。教學要求：（1）會使用各類制板工具；（2）在實踐過程中學會用熱轉(zhuǎn)印法制作電路板；（3）會對制作過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進行正確的處理。重點：熱轉(zhuǎn)印法制作電路板的方法和步驟。難點：提高制作電路板質(zhì)量的技巧。221、2、36.焊接過程就像游戲進級一樣魅力十足（1）焊接工具及其使用方法；（2）電路板焊接的過程和技巧；（3）焊接錯誤的檢查和處理辦法。教學要求：（1）會熟練使用焊接工具；（2）在實踐中掌握焊接方法和技巧；（3）會對焊接錯誤進行檢查和處理。重點：焊接的方法和技巧。難點：焊接錯誤的檢查和處理。221、2、37.會調(diào)試和檢測電路這才是高手（1）測量和調(diào)試電路所需的儀器儀表的使用方法；（2）電路通電前，需要做哪些檢測工作；（3）通電過程中如何檢查和排除電路故障；（4）調(diào)試過程中遇到問題的正確處理方法。教學要求：（1）會依據(jù)原理圖設計出電路調(diào)試的方法和步驟；（2）在實踐中掌握電路故障排除和數(shù)據(jù)測量的方法和技巧；（3）對調(diào)試過程中遇到的問題，能夠及時正確的處理。重點：熟練使用儀器儀表對電路進行測量和調(diào)試。難點：電路調(diào)試的方法和處理問題的思路。221、2、38.這是我的作品歡迎圍觀（1）電子設計報告應該包含的內(nèi)容；（2）如何在語言答辯和文字報告中體現(xiàn)出所做的創(chuàng)新。教學要求：（1）了解電子設計報告應該包含的內(nèi)容；（2）能夠演示自己的電子設計創(chuàng)新作品；（3）參加電子設計創(chuàng)新的現(xiàn)場答辯，并能夠在語言中突出創(chuàng)新點；（4）會書寫電子設計報告，并將創(chuàng)新點寫入報告之中。重點：做好電子設計創(chuàng)新的總結(jié)工作。難點：如何將創(chuàng)新點總結(jié)進答辯和報告中。221、2、3合計16162.實踐部分實踐部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表3。表3實踐項目、實踐內(nèi)容與學時實踐項目實踐內(nèi)容和要求實踐學時對應的課程目標1.電子創(chuàng)新零基礎也行實踐內(nèi)容：熟悉電子產(chǎn)品設計創(chuàng)新的過程。實踐要求：要求學生明確電子設計創(chuàng)新與自己的專業(yè)有哪些聯(lián)系；會從一個自己感興趣的電子設計創(chuàng)新實例出發(fā)確定自己的創(chuàng)新點；了解電子設計創(chuàng)新過程中將會用到哪些工具儀表。212.遨游電子元器件王國實踐內(nèi)容：熟練識別常用的電子元器件。實踐要求：學生能夠熟練識別電子設計創(chuàng)新過程中可能會用到的電子元器件；通過實踐學會儀器儀表的使用方法，為電子設計創(chuàng)新打基礎；在實踐課上重點培養(yǎng)學生使用儀表測量電子元器件的技能。213.電路原理圖是怎么來的實踐內(nèi)容：繪制電路原理圖。實踐要求：掌握電路繪圖軟件的使用方法；學會利用電路繪圖軟件繪制電路原理圖；初步具備自學陌生知識的能力。224.熟悉而又陌生的電路板實踐內(nèi)容：繪制電路板圖。實踐要求：會在電路輔助設計軟件中繪制電路板圖；熟悉元器件布局的原則和技巧；在實踐中掌握電路板布線的完整過程。225.我也可以DIY電路板實踐內(nèi)容：用熱轉(zhuǎn)印法制作電路板。實踐要求：會使用各類制板工具；在實踐過程中學會用熱轉(zhuǎn)印法制作電路板；會對制作過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進行正確的處理。226.焊接過程就像游戲進級一樣魅力十足實踐內(nèi)容：焊接電路板。實踐要求：會熟練使用焊接工具；在實踐中掌握焊接方法和技巧；會對焊接錯誤進行檢查和處理。227.會調(diào)試和檢測電路這才是高手實踐內(nèi)容：通電調(diào)試電路板。實踐要求：會依據(jù)原理圖設計出電路調(diào)試的方法和步驟；在實踐中掌握電路故障排除和數(shù)據(jù)測量的方法和技巧；對調(diào)試過程中遇到的問題，能夠及時正確的處理。228.這是我的作品歡迎圍觀實踐內(nèi)容：展示作品并提交設計報告。實踐要求：了解電子設計報告應該包含的內(nèi)容；能夠演示自己的電子設計創(chuàng)新作品；參加電子設計創(chuàng)新的現(xiàn)場答辯，并能夠在語言中突出創(chuàng)新點；會書寫電子設計報告，并將創(chuàng)新點寫入報告之中。23合計16五、教學方法及手段本課程采用課堂講授和實踐動手聯(lián)系相結(jié)合的方式展開教學，結(jié)合討論、案例、視頻資源共享、實際制作等教學手段完成課程教學任務和相關能力的培養(yǎng)。學生比較全面地理解電子產(chǎn)品創(chuàng)新設計的全過程，在掌握電子產(chǎn)品工作原理的基礎上，完成產(chǎn)品的設計、制作、調(diào)試等工作，使學生初步具備電子產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的技能，培養(yǎng)學生思考問題、分析問題和解決問題的能力，為今后的學習打下基礎。在實踐教學環(huán)節(jié)中，通過啟發(fā)式教學、討論式教學和實際操作，加強學生對電子電路開發(fā)的基本理論、基本知識和基本技能的認知。培養(yǎng)學生自主學習能力、實際動手能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。六、課程資源1.推薦教材：（1）劉莉莉.新工科創(chuàng)新教育與實踐.北京航空航天大學出版社.2021.09.2.參考書：（1）張靖武.智能電子產(chǎn)品設計與制作.電子工業(yè)出版社.2020.09.（2）王威.高可靠性電子產(chǎn)品工藝設計及案例分析.電子工業(yè)出版社.2020.01.（3）陳強.電子產(chǎn)品設計與制作（第3版）.電子工業(yè)出版社.2021.08.3.期刊：（1）電子科技.西安電子科技大學.（2）電子技術.上海市科學技術協(xié)會.（3）電子制作.中國家用電器服務維修協(xié)會.4.網(wǎng)絡資源：（1）電子制作網(wǎng)./（2）天勤電子網(wǎng)./（3）伍陸電子.https://56/七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由課堂表現(xiàn)、隨堂作業(yè)、分組任務和設計報告四部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表4。表4課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123課堂表現(xiàn)10根據(jù)課堂出勤情況進行考核；（2）根據(jù)課堂回答問題情況進行考核；（3）課堂表現(xiàn)滿分10分?！獭獭?33隨堂作業(yè)20（1）根據(jù)作業(yè)完成比例進行考核；（2）根據(jù)作業(yè)完成質(zhì)量進行考核；（3）作業(yè)成績，滿分20分?！獭獭?66分組任務30（1）根據(jù)分組操作完成比例進行考核；（2）根據(jù)分組操作完成質(zhì)量進行考核；（3）分組任務成績，滿分30分?！獭獭?299設計報告40（1）以設計報告的形式進行考核；（2）主要考核學生對各環(huán)節(jié)知識點的理解和掌握程度；（3）設計報告成績滿分40分?！獭獭?61410合計：100分403228八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：考核總成績由課堂表現(xiàn)、隨堂作業(yè)、分組任務和設計報告四部分成績匯總計算生成，作為最終評價成績?？己嘶疽螅罕菊n程采用優(yōu)、良、中、及格、不及格五級評分制。即90分以上為優(yōu)，80~89分為良，70~79分為中，60~69分為及格，60分以下為不及格。2.考核成績的評價標準考核成績的考核方式、所占比重、評價標準見表5。表5考核成績評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥90（優(yōu)）90>x≥80（良）80>x≥