电子电路课程设计课程教学大纲

电子电路课程设计ElectronicCircuitCourseDesign课程编号：SY1006F4C学分：2开课学院：周数：2周适用专业：通信工程、、电子信息工程、电子科学与技术等先修课程：模拟电子线路、数字电路与逻辑设计、电工电子实验课程类别：专业基础课课程性质：必修一、课程性质本课程是通信工程、电子信息工程、电子科学与技术等专业在三年级上学期开设的一门具有理论性、工程技术性、实践性和综合性的集中性实践教学环节。学生在修完模拟电子线路、数字电路与逻辑设计、电工电子实验等相关课程，具备一定的电子设计理论和实验基础后，通过大型课题和集中时间实践的学习方式，提高实际工程设计能力，加强分析问题、解决问题、应用新知识的能力和创新精神。二、课程目标（一）课程目标本实践课程的教学目标是：通过讲授采用可编程器件实现的综合性电子电路或由中小规模集成电路实现的小型电子系统的设计方法，通过完成大型课题，学生在技术指标分析、方案拟定、资料查找、电路设计、电路装配、参数调测、故障处理、实验报告撰写等各个环节得到较全面的训练，初步掌握综合性或小型电子系统的设计与实验能力，进一步提高对电子电路工程性和技术性的认识，培养良好的科技素质。目标1通过查找大量相关资料及产品调研，充分理解课题基本含义，分析电路各项设计指标要求；能够基于电子电路相关基础理论知识和实验基本技能提出多种设计方案，分析方案的可行性并选择最适宜的方案。培养学生科学精神、探索创新精神。目标2启迪学生树立节能减排的绿色环保理念，设计前期会运用ISE等EDA工具实现大型综合性电子电路设计仿真或在基于中小规模集成电路实现小型电子系统设计中用Multisim等仿真软件仿真电路电学特性，熟悉综合性系统设计流程。目标3基于电子电路装配及调测的基本理论，启发学生求真务实、精益求精，搭建硬件电路，熟练使用电子仪表调测电路指标。根据调测过程中的各项指标的测试结果修正设计方案，最终得到满足指标要求的电路设计。在调测过程中，加深理解电子电路设计的技术性和工程性、电子仪器仪表的局限性。目标4通过课题实现后的讨论和总结，比较不同方案的优缺点，加深理解电子电路理论。整理电路测试结果或测试数据，分析误差以及误差产生的原因，提出合理化改进建议。提高团队分工协作、交流沟通的能力。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑关系课程教学目标所支撑的毕业要求具体的毕业要求指标点内容课程目标11、工程知识1-3掌握通信工程及相关领域的专业基础知识，能够将其应用于复杂工程问题的分析和建模。3、设计/开发解决方案3-2能够根据通信工程及相关领域复杂工程问题的特定需求，确定设计目标并设计满足特定指标要求的系统方案。课程目标25、使用现代工具5-2针对通信工程及相关领域复杂工程问题，使用软硬件设计与仿真平台、技术等资源进行问题的预测与建模。课程目标34、研究4-2能够针对通信工程及相关领域复杂工程问题，设计实验方案和操作实验装置以及构建实验系统。课程目标43、设计/开发解决方案3-2能够根据通信工程及相关领域复杂工程问题的特定需求，确定设计目标并设计满足特定指标要求的系统方案。三、实践课程教学内容与基本要求模块一：电子系统设计内容：课堂讲授电子系统的设计方法，详解大型课题，提示设计方法。学生查找相关资料，提出设计方案，完成预习报告。学生进行电路前期仿真。（二）要求教师讲授综合性电子系统的设计方法，布置一个大型课题并详解该课题的具体含义，提示该课题设计方案，学生能正确理解待设计的大型课题各项电路指标；通过查找资料，确定电路设计方案；并能运用EDA软件进行电路前期仿真。（三）课题任务分解及学时安排课题任务分解学时安排布置任务，讲解大型课题22.查找资料，完成大型课题设计方案83.前期电路仿真6（四）课程思政教学设计教学内容思政目标思政素材融入方式评价方法介绍设计方法，比较不同方案的优缺点科技自信和爱国情操、科学精神国产FPGA器件，中国“芯”课堂PPT讲解教师评价：学生报告中的体会、反思和感悟元器件选取、前期电路仿真绿色环保理念近年来得到广泛应用的节能型家用电器举例法教师评价：课堂验收仿真结果、学生报告中的体会、反思和感悟模块二：电子系统装配与调测内容：分发元器件及开发板，检测器件及开发板的好坏。电子系统装配及模块调测。电子系统总体指标测试及验收。（二）要求学生能利用所学知识明确所需元器件和开发板并能运用电子仪表判断其好坏；设计合理实验方案和实验步骤，完成电子系统的装配和调测；能正确运用理论和实验知识解决调测过程中出现的复杂工程问题，完善设计方案。（三）课题任务分解及学时安排课题任务分解学时安排1.讲评、初步讨论设计方案；讲解电子系统装配、调试技术42.确定并检测所需元器件、开发板23.单元电路装配、调测、验收304.总体电路调测、验收14（四）课程思政教学设计教学内容思政目标思政素材融入方式评价方法检测器件好坏，电路装配、调测追求卓越、精益求精的工匠精神“高铁女神”梁建英的故事课堂讲解融入大国工匠案例教师评价：实现的电路指标是否符合要求；学生报告中的体会、反思和感悟模块三：电子系统讨论与总结内容：组织课堂讨论大型课题的各种设计方案，讲解电子系统论文写作要领。完成数据分析和课程设计报告。归还开发板及各类工具，工作区整理劳动教育。（二）要求通过课堂分享，学生理解电子系统设计的工程性设计方法；熟练应用相关理论知识，根据记录数据进行合理误差分析；掌握电子系统科技论文的写作方法，并完成具有内容严谨、数据可靠、表达清晰、逻辑严密的电子电路课程设计报告；独立完成工作台的仪表整理和环境卫生清洁。（三）课题任务分解及学时安排课题任务分解学时安排1.课题设计总结与讨论；课程设计报告写作要领4工作区整理劳动教育13.整理测试结果和实验数据，完成课程设计报告9（四）课程思政教学设计教学内容思政目标思政素材融入方式评价方法讨论与总结团队合作、交流沟通“三个臭皮匠，顶个诸葛亮”的俗语；“人心齐，泰山移”的名言警句师生互动学生评价：是否积极主动清晰地分享不同设计方案工作区整理劳动教育爱岗敬业一丝不苟认真负责爱因斯坦总是亲自动手打扫实验室卫生教师亲身示范，学生亲自整理打扫教师评价：学生卫生打扫情况是否符合标准四、课程教学内容与课程目标对应关系矩阵课程目标课程内容目标1目标2目标3目标4对课程目标的支撑说明电子系统设计●●结合课堂教学和查找资料，充分理解课题含义，完成设计方案；运用EDA软件仿真。电子系统装配与调测●●搭建硬件电路，调测电路指标。根据调测过程中的各项指标的测试结果修正设计方案。电子系统讨论与总结●●比较不同方案的优缺点，加深理解电子电路理论，掌握电路设计的工程性。报告中合理阐述设计过程，整理分析电路测试结果或测试数据，提出合理化改进建议。五、主要仪器设备硬件：万用表、直流稳压源、数字示波器、函数信号发生器、台式万用表、FPGA下载板、台式计算机、面包板等。软件：Multisim、ISE、Vivado六、本课程与其它课程的联系与分工本课程是模拟电子线路、数字电路与逻辑设计、电工电子实验等前期课程的综合应用，也为后续各专业课程的学习打下良好基础。本课程在培养学生初步具备运用理论知识和工程技术解决复杂工程技术问题的实际工作能力的同时还赋予他们一定的创新思维。七、教材、教学参考资料和网络资源（一）教材[1]薛梅等．电子系统设计与实践教程（第二版）[M]．北京：人民邮电出版社，2022（二）主要参考书[1]田良等．综合电子设计与实践（第三版）．南京：东南大学出版社，2019[2]陈雅琴等．通信电路实验与系统设计．北京：清华大学出版社，2011[3]杨艳傅强．模拟电子设计导论．北京：电子工业出版社，2016[4]张剑贤,刘锦辉．基于FPGA的自主可控SoC设计．西安：西安电子科技大学出版社，2024[5]汤勇明等．搭建你的数字积木数字电路与逻辑设计．北京：清华大学出版社，2017[6]夏宇闻等．Verilog数字系统设计教程（第四版）．北京：北京航空航天大学出版社，2017八、课程考核（一）课程成绩构成与要求课程为考查课，按优秀、良好、中等、及格、不及格五等评定成绩。成绩根据实验准备、实施效果、操作技能、报告撰写等几个方面综合构成。其中实验准备占10%，实施效果占30%，操作技能占40%，报告撰写占20%。（二）课程考核方式及其权重分配课程考核方式及其权重分配如下表所示。课程教学目标达成考核评价方式及其权重分配表课程目标支撑课程总目标权重课程考核方式备注实验准备实施效果操作技能报告撰写0.10.30.40.2课程考核各环节占比课程目标10.30.6本部分权重用于评价各教学环节对课程各子目标达成度的计算课程目标20.20.40.1课程目标30.31.00.8课程目标40.20.11.0合计1.01.01.01.01.0（三）相关考核环节评价标准实验准备、实施效果、操作技能、总结报告等四项成绩的评分标准如下表所示。实验准备评分标准课程目标评分标准权重（%）90-10080-8970-7960-690-59目标1：通过查找大量相关资料及产品调研，充分理解课题基本含义，分析电路各项设计指标要求；能够基于电子电路相关基础理论知识和实验基本技能提出多种设计方案，分析方案的可行性并选择最适宜的方案。培养学生科学精神、探索创新精神。（支撑毕业要求指标点1-3、3-2）正确查找相关资料；理解相关原理；完成预习报告；实验方案正确；有一定的创新性正确查找相关资料；理解相关原理；完成预习报告；实验方案正确能查找相关资料；基本理解相关原理；完成预习报告；实验方案基本正确理解部分相关原理；有预习报告；实验方案部分不正确有少部分实验方案正确，或没有预习报告，能理解一点相关原理6目标2：启迪学生树立节能减排的绿色环保理念，设计前期会运用ISE等EDA工具实现大型综合性电子电路设计仿真或在基于中小规模集成电路实现小型电子系统设计中用Multisim等仿真软件仿真电路电学特性，熟悉综合性系统设计流程。（支撑毕业要求指标点5-2）正确树立节能减排的绿色环保理念，通过正确完成前期电路仿真，合理分析选择相关元器件正确树立节能减排的绿色环保理念，完成前期电路仿真，分析选择部分元器件正确树立节能减排的绿色环保理念，完成大部分电路仿真正确完成部分电路仿真完成少部分电路仿真或未完成电路仿真4实施效果评分标准课程目标评分标准权重（%）90-10080-8970-7960-690-59目标3基于电子电路装配及调测的基本理论，启发学生求真务实、精益求精，搭建硬件电路，熟练使用电子仪表调测电路指标。根据调测过程中的各项指标的测试结果修正设计方案，最终得到满足指标要求的电路设计。在调测过程中，加深理解电子电路设计的技术性和工程性电子仪器仪表的局限性，培养学生追求卓越、精益求精的工匠精神。（支撑毕业要求指标点4-2）正确完成电路的全部基本设计指标和附加指标。电气特性优越；有一定的创新性。正确完成电路的全部基本设计指标和部分附加指标。电气特性较优越。正确完成电路的全部基本设计指标。电气特性合格。正确完成电路的大部分基本指标。电气特性基本合格。正确完成少部分基本指标或无实验结果。30操作技能评分标准课程目标评分标准权重（%）90-10080-8970-7960-690-59目标2：启迪学生树立节能减排的绿色环保理念，设计前期会运用ISE等EDA工具实现大型综合性电子电路设计仿真或在基于中小规模集成电路实现小型电子系统设计中用Multisim等仿真软件仿真电路电学特性，熟悉综合性系统设计流程。（支撑毕业要求指标点5-2）熟练应用EDA软件进行电路设计的仿真和实现；掌握应用相关知识比较仿真结果，选取最优方案熟练应用EDA软件进行电路设计的仿真和实现；较好的应用相关知识比较仿真结果，选取最优方案较熟练应用EDA软件进行电路设计的仿真和实现；基本能分析仿真结果，但方案选择不是最优基本能应用EDA软件进行电路设计的仿真和实现；会分析部分仿真结果基本能应用EDA软件进行电路设计的仿真和实现；不会分析仿真结果4目标3基于电子电路装配及调测的基本理论，启发学生求真务实、精益求精，搭建硬件电路，熟练使用电子仪表调测电路指标。根据调测过程中的各项指标的测试结果修正设计方案，最终得到满足指标要求的电路设计。在调测过程中，加深理解电子电路设计的技术性和工程性、电子仪器仪表的局限性，培养学生追求卓越、精益求精的工匠精神。（支撑毕业要求指标点4-2）能熟练操作实验装置、使用相关工具；实验步骤设计合理；调试方法正确；能独立解决复杂工程问题；工作台打扫符合标准；较熟练地操作实验装置、使用相关工具；实验步骤设计较合理；调试方法基本正确；基本能独立解决复杂工程问题；工作台打扫符合标准能操作实验装置、使用相关工具；实验步骤设计基本合理；调试方法基本正确；在老师的指导下能解决部分复杂工程问题，但原理不是很清楚；工作台打扫基本符合标准操作实验装置、使用相关工具不够熟练；实验步骤设计基本合理；调试方法基本正确；在老师的指导下能解决少量复杂工程问题；不完全懂原理；工作台打扫基本符合标准操作实验装置、使用相关工具不熟练；不能合理设计实验步骤和调试方法；原理基本不懂；工作台打扫不符合标准32目标4：通过课题实现后的讨论和总结，比较不同方案的优缺点，加深理解电子电路理论。整理电路测试结果或测试数据，分析误差以及误差产生的原因，提出合理化改进建议。提高团队分工协作、交流沟通的能力。（支撑毕业要求指标点3-2）主动参与讨论和总结，正确理解不同方案的优劣；表达清晰、条理性好；有独到见解较好的参