SPOC学校专有课程
电子系统设计——贾立新
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spContent=本课程是一门专业选修课,总共64学时,其中线上16学时,线下48学时,课程在共计3学分。 本课程经历了公选课到专业课,校优秀课程到省一流课程的发展历程。 (1)2005-2009:起步期。2005年开设全校公选课。 2007年出版省重点教材《电子系统设计与实践》;研制电子系统设计系列模块,2009年列为专业课。 (2)2010-2021:发展期。2011年开始校优秀课程建设,开展课赛结合、项目化、混合式教学改革,获省课堂教学改革立项,出版省首批“新形态”教材,自制实验设备获全国奖,上线“爱课程”。2021年被认定为省线上线下混合式一流本科课程。 (3)2022-2026:进阶期。开展以“思政融入、成果推广”为重点的一流课程建设。2022年,获省高等教育“十四五”教改项目。2022年获省“四新”教材立项,2023年,获省课程思政案例一等奖。2024年,获省十四五规划教材,2025年获省自动化学会教学成果奖。
—— 课程团队
课程概述

         电子系统设计课程是针对电子信息本科专业开设的一门专业选修课程。主要目标是通过本课程的学习,掌握基于单片机、FPGA和模拟电路的综合电子系统设计方法,培养学生综合运用多门课程和常用EDA工具解决复杂工程问题能力,培养学生创新能力和团队合作精神,培养学生科技报国的责任感与使命感,培养学生践行精益求精、严谨细实、追求卓越的工匠精神。

本课程采用了任务布置+网课领学+案例教学+互评研讨+项目实践+评价反馈的混合式教学模式。

任务布置:教师在线上发布项目任务。

网课领学:通过SPOC课中的微课视频进行知识点的学习,完成线上测试题和作业。

案例教学:通过对典型电子系统设计案例的讲解,加深学生对复杂工程问题的理解,引导学生用多维视角分析电子系统设计中的工程问题。

互评研讨:教师发布讨论题,以生讲师评、生讲生评的形式开展讨论,培养学生思辨能力。

项目实践:项目实践采用“3人组队、任务轮换、全面训练”的教学方法,通过测评表、答辩评价实践成果。

评价反馈:通过线上数据即时反馈,及时改进教学。

课程内容通过两个维度来构建。一个维度是将电子系统分为模拟、单片机、综合3种不同类型,第二个维度是将每种电子系统分为器件、电路、系统3个层次。针对混合式教学设计,我们建设了优质的课程资源。

线上资源:委托专业公司拍摄了70个知识点、时长600多分钟、带字幕的微课视频,设计了100多道线上测试题,在爱课程开展了5轮线上线下混合式教学。

设计案例库:建立了包含50多道设计题的案例库,大多数设计案例取材于电子设计竞赛题、教师科研题。

思政案例库:设计了电子系统设计课程思政案例库,并入选省级思政案例库。

实验平台:通过持续改进,研发了模块化、便携式实验平台,可开展50多个设计项目实践,满足自主设计、团队合作的需求。

教材:配合课程内容更新和教学方法改革,编写出版了5本校级、省级、国家级教材。

授课目标

课程教学目标1(知识目标)理解电子系统的基本概念和基本理论,掌握基于模拟电路、FPGA、单片机的综合电子系统设计方法。

课程教学目标2(能力目标)能运用多门课程知识和多种EDA工具,通过数模相结合、软硬件相结合的方法,分析和解决电子系统中的复杂工程问题;能以多维的视角对所设计的电子系统进行分析、评价、权衡、优化。

课程教学目标3(素质+思政目标)在分析与解决问题中养成自主学习能力;在项目挑战中,培养不怕挫折、敢于创新的精神;在面对行业短板时,激发心系家国、科技报国的情怀。

课程教学目标4(能力目标):掌握电子系统设计文档的写作方法。能完成包括方案设计与论证、参数计算、电路图、 软件流程图、测试方法与数据,结果分析等电子系统设计报告。

成绩要求

课程大纲
预备知识

数字电路与数字逻辑

模拟电子技术

C语言程序设计

参考资料

[1] 贾立新、倪洪杰、王辛刚编,《电子系统设计与实践》(第5版),清华大学出版社,202412月。

[2] 贾立新编,《电子系统设计》(第1版),机械工业出版社,20211月。







参考书:

[1] 赛尔吉•佛郎哥著,基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计,第3版,西安交通大学出版社,20048月。

[2] Tim Williams,电路设计技术与技巧(英),第2版,电子工业出版社,200711月。

[3] 斯蒂芬•布朗著,数字逻辑基础与Verilog HDL设计(加),第3版,机械工业出版社,201910月。