《电子设计与创新实践》课程是一门综合利用模拟电子技术、数字电子技术、数字系统设计、EDA技术等进行电子设计与创新实践的专业实践课程。其先修课程是《现代电子技术》;适用人工智能专业本科生。该课程主要要求学生综合利用模拟电子技术、数字电子技术、数字系统设计、EDA技术等进行电子系统设计的方法,是培养学生进行电子系统综合设计能力与较为复杂工程实践能力的重要课程;通过该课程的学习,培养学生分析问题和解决问题的能力以及实践动手能力,培养学生牢记使命、勇于担当、科技报国,具有家国情怀、工匠精神,实现“知识传授与价值观引领”相结合,为以后深入学习电子技术相关领域中的内容以及为电子技术在专业中的应用打好基础。
《电子设计与创新实践》是我校人工智能专业的一门重要专业基础课程,根据学校建设能源特色世界一流大学的定位,“学而优则用、学而优则创”的办学理念,本课程培养目标是培养学生综合应用多课程、多学科的知识与技能解决与工程实际相关的较为复杂工程问题的能力,实现“知识传授与价值观引领”相结合,培养专业技术过硬、思想政治水平高的栋梁之才,为以后深入学习电子技术相关领域中的内容以及为电子技术在专业中的应用打好坚实基础。
结合电子产品设计的一般流程,本课程实现过程考核(20%)和结果考核(80%),过程考核包括课堂讨论、职业素养等,结果考核主要包括方案设计(20%)、作品制作(40%)、演示答辩(20%)、总结报告(20%)四部分组成,方案设计考核系统框图(5%)、功能模块方案(5%)、单元电路图(5%)、元器件参数(5%)等;作品制作考核模拟仿真(10%)、分析解决问题能力(10%)、作品制作工艺(10%)、完成情况(10%);演示答辩考核答辩时PPT展示(10%)、回答问题情况(10%);总结报告考核报告撰写的规范性(10%)、完整性(10%)。
第1章 绪论
第1讲 电子技术综合设计综述
第4讲 电子设计与创新实践课程及其考核
第3讲 数字技术及其发展现状
第2讲 模拟信号与数字信号
第2章 备战电子学科竞赛与学业规划
第6讲 如何处理学科竞赛与学业规划
第5讲 如何备战电子学科竞赛
第3章 电子设计与仿真Proteus平台及其使用
第9讲 电子设计与仿真平台Proteus基本操作
第7讲 电子设计与仿真平台Proteus介绍
第10讲 电子设计与仿真平台Proteus数字电路仿真设计
第8讲 电子设计与仿真平台Proteus安装
第4章 电子设计方案研讨
第12讲 基于FPGA多功能数字钟设计
第11讲 交通灯控制器方案研讨
第5章 作品验收与答辩
5.2 学生作品答辩与验收-2
5.3 学生作品答辩与验收-3
5.1 学生作品答辩与验收-1
第6章 电子产品制造企业生产过程与元器件焊接工具使用
6.1 电子产品制造企业生产过程-1
6.4 元器件引脚焊接
6.3 焊接开始事项练习
6.5 电烙铁的使用
6.2 电子产品制造企业生产过程-2
6.6 拆元器件-吸锡器
1、模拟电子技术基本知识;
2、数字电子技术基本知识;
3、单片机基本原理;
4、FPGA基本知识;
5、EDA软件知识
1.主教材:袁小平主编.电子技术综合设计教程(国家级“十一五”规划教材).北京:机械工业出版社,2008年;
2.参考教材:
1)彭介华主编.电子技术课程设计指导.北京:高等教育出版社,2008年;
2)高吉祥,库锡树主编.电子技术基础实验与课程设计(第三版).北京:电子工业出版社,2011年;
3)吕思忠 施齐云编著.数字电路实验与课程设计.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2011年;
4)孙梅生,李美莺,徐振英编.电子技术基础课程设计.北京:高等教育出版社,2008年;
5)何小艇主编.电子系统设计.杭州:浙江大学出版社,2009年;
6)袁小平主编.数字电子实验教程. 北京:机械工业出版社,2012年。
7)袁小平主编.数字逻辑与数字系统设计实验教程(江苏省高等学校重点教材). 北京:机械工业出版社,2022年。
Q:《电子设计与创新实践》课程的教学过程是什么?
A:教学内容主要要求学生综合应用电子技术、单片机技术、EDA技术和现代电子技术进行电子系统设计,因此教学过程主要包括:电子技术发展现状、项目选题、方案设计与讨论、电路仿真、原理图绘制、PCB设计、电路焊接与调试、作品测试等。
Q:《电子设计与创新实践》课程的选题有什么建议吗?
A:从典型工作任务出发,围绕培养学生具备职业能力的标准,结合教师的工程实践经历及近年全国大学生电子竞赛相关方向的内容,选题来源于工程实际和教师的科研课题,也可以学生自拟题目,课题覆盖电子技术的主要知识点,题目有基本要求和拓展要求,大多数学生能够在规定时间内顺利完成,按照任务要求进行系统分解,通过模块化组织教学内容,最后从真实的项目中获得知识、培养能力。
Q:《电子设计与创新实践》课程的特色是什么?
A:首先,本课程以EDA技术为线索,分别以单片机和FPGA为载体,掌握基于单片机和FPGA为核心器件实现“两片”构成电子系统,为学生进入专业课的学习打下坚实基础。
其次,通过跟踪现代电子技术的最新成果-电子设计自动化(EDA)技术,引入模拟仿真软件Proteus、数字系统设计平台Quartus,做到“虚实结合”、“软硬兼施”。
第三,通过学习要求学生掌握数字系统设计的方法、步骤等开发过程,做到知行合一。
第四,本课程内容具有一定的高阶性、挑战度,具有鲜明的时代性。