大学生的创新实践课程和创新活动PPT课件.ppt

电子设计制作 系列课程建设与电子设计竞赛培训 电子科技大学通信学院 李玉柏ybli 1 主要内容 工程素质教育的问题 电子设计与制作 系列课程与教材建设大学生科技创新活动的组织全国大学生电子设计竞赛的组织与培训 2 PART1 针对实践能力和创新能力的实践课程建设与改革 3 1 工科学生的工程素质教育的改革重点 实践能力和创新能力 新中国成立后的工科专业注重专业性 比较单一 办学规模扩大后 实践条件不配套 改革开发后许多工科学校学西方的理论研究型办学 弱化实践能力和创新能力 清华大学校长顾秉林曾指出 中国的工程教育存在很大的问题 工科学生习惯性地偏重单一学科知识的学习与总结 缺乏综合运用所学知识解决工程实际问题的锻炼 4 工科学生的实践能力和创新能力培养 90年代美国MIT大学提出 回归工程 口号 回归工程的思想促使对学生动手能力培养的研究及其内涵丰富 对于电子技术类工科学生 有两件事情是真正促进了学生实践和创新能力培养 全国大学生电子设计竞赛 促使实际动手能力和创新能力培养各个高校建设电工电子国家实验示范中心 促使实践环境和条件建设 5 2 实践与创新能力培养与课程体系 电子科技大学长期参加全国大学生电子设计竞赛 在竞赛的组织和培训过程中不断改进实践教学和课程体系建设 目前 电子技术基础课程体系以 3 6 为核心 6 实践与创新能力培养与课程体系 电子技术实践课程体系以 现代电子技术实验 为核心 课程体系和实验体系较完整 但是对学生的实际动手能力和创新能力的培养不够 比如 学生参加电子设计竞赛必须单独培训 7 电子设计与制作 系列课程建设 结合多年电子设计竞赛培训的经验和成果 在2008年学校就提出建设 电子设计与制作 系列实践课程 并就该系列实践课程与 电路分析 电子线路 数字电路 现代电子技术实验 等课程关系进行了研讨 主要解决四大转变 知识点 系统知识验证实验 自主设计单一设计 系统制作实验报告 设计报告 8 电子设计与制作 系列课程建设 2009年正式纳入全校各工科专业人才培养方案的公选课 分成四个层次 第一阶段 电子设计基础 64学时第二阶段 最小系统设计与应用 64学时第三阶段 电子模块电路设计与制作 32学时第四阶段 电子系统电路专题制作 32学时课程性质 全校共选课动手引导型教学模式素质类课程 可记入创新学分 9 1 课程建设目标 课程目标掌握电子设计的基础知识 掌握识别选取电子元器件方法 掌握电路板制作方法 学习电路设计工具 了解信号完整性分析方法 掌握电子仪器的使用方法 理解电子仪器的工作原理 了解电子仪器的基本设计 掌握电子系统指标测试 记录 整理和总结的方法 理解性能指标结果分析和评估的方法 阶段一 电子设计基础 10 阶段一 电子设计基础 讲座与实训结合完成二 三个实验的设计与制作 学生自主设计题目 函数发生器设计 功率放大器电路 线性电源的设计制作 简易有线电报机制作 11 阶段二 最小系统设计与应用 课程目标掌握单片微型计算机的结构 掌握评估和选取单片机的方法 掌握单片机的存储结构和输入 输出设备的工作原理 掌握扩展外设的电路设计 掌握最小系统开发环境和软件开发流程 了解软件优化方法 至少掌握一种MCU的最小系统具体设计 12 阶段二 最小系统设计与应用 课程目标掌握FPGA设计技术 掌握信号采集理论 理解ADC DAC各种技术指标的含义 掌握ADC DAC各种结构和选取的方法 掌握PWM SPWM信号原理 掌握电机驱动电路设计 掌握电源管理的基本原理 理解功耗测试和计算方法 了解最小系统的低功耗处理技术 了解低功耗系统设计方法 13 阶段二 最小系统设计与应用 讲座与实训结合完成二 三个实验的设计与制作 学生自主设计的最小系统 双综示波器设计 坦克打靶设计 信号分解与合成设计 白噪声放大器设计 14 阶段三 电子模块电路设计与制作 课程目标掌握自动增益控制原理 程控放大器设计和AGC电路设计 掌握功率放大电路 掌握频率合成技术基本原理 理解PLL基本原理 掌握频率合成技术的基本方法 掌握频率搬移技术 了解频率上下变频的基本原理 掌握混频器设计方法 了解频谱观测方法和杂散消除方法 掌握模拟调制解调技术 了解基本数字调制解调技术 掌握模拟调制解调电路设计 掌握阻抗匹配原理和匹配电路设计 了解天线的工作原理 掌握天线匹配电路的设计 15 阶段四 电子系统电路专题制作 课程目标课程以专题方向的设计制作为主 分成下列类别进行分类讲授 设计 制作和评讲 测量仪器类 FPGA数字设计 机电控制类 通信类 电源电力类 信号发生类 16 第一学期 电子设计基础 2010年上学期 电子设计与制作 系列课程全面开课 课程性质属于工程素质课 可计入创新学分或综合素质学分 选课学生 大二学生 课程名称 电子设计基础 2 课程教学情况 17 第一学期 电子设计基础 18 第一学期 电子设计基础 电子设计基础 课程成绩统计表 19 第二学期 最小系统设计与应用 该学期主要讲座分为知识讲座和设计项目讲座 知识讲座达到目的 1 微处理器最小系统设计 2 深化微处理器的应用 3 重点是编程下载等问题 4 掌握基本的FPGA编程技术 5 掌握控制技术 测量技术等基础 20 知识讲座 最小系统设计基础MSP430设计 编程 M3设计 编程 FPGA技术PWM技术控制技术 第二学期 最小系统设计与应用 21 设计项目讲座主要针对设计项目相关知识的讲座 包括背景知识 方案设计 关键技术和测试方法等内容 双综示波器原理与设计坦克打靶设计原理信号分解与合成原理与设计白噪声放大器原理与设计 第二学期 最小系统设计与应用 22 讲座具体安排 第二学期 最小系统设计与应用 23 3 电子设计与制作 系列教材建设 在历年电子设计竞赛培训教材基础上 编写 电子设计与制作 系列教材 该教材建设进入四川省重点教材建设计划 目前有三本教材进入编辑阶段 2011年初出版 24 电子设计基础 教材目录 25 电子设计基础 教材目录 26 最小系统设计与制作 教材目录 27 最小系统设计与制作 教材目录 28 最小系统设计与制作 教材目录 29 最小系统设计与制作 教材目录 30 电路模块设计与制作 教材目录 31 4 电子设计与制作 课程建设的感受 我们的收获不只是课程建设本身 二是学生的兴趣调动 学生手提工具箱是一道风景线学生自主提出创新实验题目很多 很丰富 学生的协作精神和自我管理能力在大大提高 32 PART2 学生科技创新活动开展 33 3 我校大学生科技创新活动 校院两级都有学生创新活动中心 学校科创中心 开设创新实验课程和创新实验 支持国家CCTV机器人大赛 电子设计竞赛等少数几个有重大影响的大赛 支持校内科技竞赛和部分省赛 34 学生科技创新活动 学校科创中心的管理 实验室开放 学生主管管理 以创新实验 科技制作等项目计划审查进行申请到学生创新中心 过程学生自主管理 创新中心的仪器 设备统一管理 专人负责 非专职的教练组进行指导 35 学生科技创新活动 各个学院也读建设有特色突出的学生科创中心 以通信与信息工程学院为例 建设有 学生发展中心 36 学生科技创新活动 发展中心主要活动发挥 SEAT计划 P2P项目 通信科协 WMP平台 的作用 借助学校各类平台 让学生广泛参与到科技实践中并得到充分锻炼 保持与专业教师的密切沟通与联系 完善 教研室立项 过渡性培养 等项目 通过教师的专业指导保证效果 取得良好成绩 搭建校企开放式创新平台实体 对学生设立科技基金 更大范围鼓励学生创新思维 鼓励学生参加行业会议 组织 通信工程师模拟论坛 开展通信学院本科百篇科技论文评比活动 37 学生科技创新活动 学院支持本科学生创新活动科研团队的 3个1 工程 加强团队与本科学生的国通和指导环节 加深学生对专业研究领域的了解和实际参与 开展通信节等活动 举办通信前沿知识讲座和研讨活动 实现专业知识娱乐化 开设学术专家和行业先锋 杰出院友讲座 制定鼓励本科生撰写论文的激励及帮扶制度 开展学院本硕博贯通培养和通信精英班培养等 38 4 全国电子设计竞赛组织与培训 电子科技大学组织学生参加全国大学生电子设计竞赛 一般分为 安排到学校学生创新中心的集训队 戏称国家队30对左右 以及在各个学院创新中心的集训队 不限 整个电子设计竞赛的组织和培训工作大概要持续一年 具体可以分成四个阶段 每大赛年上一年的10月到年底遴选集训队员 学校集训队员必须是省赛或校内大赛获奖学生 39 全国电子设计竞赛组织与培训 阶段一 基本选拔培训 通过学生报名组班 教师进行基础知识讲授 学生开展基本制作 然后进行评测和选拔 并进行知识考试比赛 一般报名人数在900 1200人左右 第一阶段完成基本选拔 保留人数 300 400人左右 40 全国电子设计竞赛组织与培训 阶段二 电子设计技能培训 持续到大赛年的5月 集中培训内容包括 1 单片机 C51 MSP430系列 的原理与应用 4学时 2 最小系统设计 LED KEYBOARD 4学时 3 计数器的CPLD实现设计 4学时 4 运算放大器原理与应用 4学时 5 ADC DAC的原理 应用与设计 4学时 6 DDS原理与设计 4学时 7 传感器性能和应用 4学时 8 电源设计与制作 4学时 9 关于电子设计竞赛论文撰写知识 技能及注意事项 4学时 41 全国电子设计竞赛组织与培训 阶段二 电子设计技能培训学生自主完成设计制作1 无线收发信机2 示波器或数字万用表设计3 摇控智能汽车4 以单片机为主控的自主设计项目 学生自主命题 42 全国电子设计竞赛组织与培训 阶段三 举行模拟电子设计竞赛 选拔参加全国大学生电子设计竞赛的队员 时间 大赛年的5月底或6月初到学期结束 方式 学生完成多个设计作品制作 测试 然后进行根据成绩选拔 最后人数控制在100人左右 43 全国电子设计竞赛组织与培训 作品题目范围覆盖 1 MCU最小系统设计 包括外围接口设计 控制软件设计等 可以扩展A D D A V F F V变换电路及语音功能 2 信号发生器 DDS 100MHz以下 包括简单的调频 调相和调幅实现 3 电源设计与制作 包括AC DC DC DC基本设计 扩流设计 降低纹波设计 温度补偿设计 4 电机驱动和控制及算法 比如完成电梯控制 5 2003年 2005年 2007年全国大学生电子设计竞赛题目6 智能机器人 图像采集识别与处理 运动控制 7 软件工具的使用 ADS和其他工具 8 通信接口技术 计算机串口 并口 44 全国电子设计竞赛组织与培训 阶段四 冲刺训练训练方式 有具体老师带队 进行有针对性的专题培训 一般分为基本电路单元 如功放 混频 振荡 信号源类 带调制 测量仪器类 自动控制类和综合电路类等 开展针对性培训和制作训练 每个老师指导2 3个队 45 全国电子设计竞赛组织与培训 随着 电子设计与制作 课程的建设 第十届全国大学生电子设计竞赛的培训会有变化 可能自有后面两个阶段 校内选拔暑假集训 46 谢谢大家 欢迎提问 47 电路分析 教学内容 理论课程内容 电路的基础知识 电阻电路分析 动态电路的时域分析 正弦稳态分析 实验内容 元件VCR的测试 网络定理 动态电路的暂态响应 谐振电路的测试 RC滤波电路的测试 互感的研究 48 电路分析 教学内容 主要问题 电路分析技术的应用 动态电路的时域分析与电路测试技巧 仪器使用 测试波形和数据整理分析 49 模拟电路 教学内容 课程内容 半导体材料及二极管双极型晶体三极管 BJT BJT放大电路MOSFET及其放大电路放大器的频率响应模拟集成单元电路负反馈技术集成运算放大器及其应用电路与设计 50 模拟电路 教学内容 主要问题 应用电