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6013A807智能产品设计制作(2018)

发布日期:2019-04-15  (点击次数:

智能产品设计制作课程教学大纲

课程名称:

智能产品设计制作

课程模块编码:

6013A807

周    数:

3

学    分:

3

开课单位:

电信学院

先修课程:

电路、电子技术、单片微机原理及应用、检测与传感器技术、电机学、电气控制与PLC、电力电子技术、MATLAB与系统仿真等

适用专业:

电气工程及其自动化

 

一、课程性质、目的和任务

《智能产品设计制作》课程是电气工程及其自动化专业学生必修集中实践课程之一,以电子设计制作流程为主线,结合所学课程,通过自主学习、分组协作完成一种智能产品的设计与制作,培育和提高学生智能产品及应用系统的软硬件设计能力,具体模块的电子线路设计、焊接、调试能力,熟练操作仪器仪表的能力,培养学生的工程思维能力及复杂问题的钻研能力,为毕业设计和将来走向工作岗位打下良好的基础。本课程主要支撑毕业要求2.22.33.14.24.35.25.39.29.310.110.210.311.312.212.3达成。

通过本课程的学习,达到以下教学目标:

1问题分析

能够运用电路、电子技术、单片微机原理及应用、检测与传感器技术、电机学、电气控制与PLC、电力电子技术、MATLAB与系统仿真等课程的基本知识,进行智能产品的方案设计和遴选。

2设计/开发解决方案

能够综合运用所学知识,设计/开发满足需要的智能部件、产品或系统

3、研究

能够针对设计目标或设计过程中出现的问题自主选择实验或调试手段和内容,并根据实验现象或调试结果进一步完善任务解决方案。

4、使用现代工具

熟练运用MATLABSTEP7PROTEUSKEIL等软件仿真和在线硬件仿真工具的运用,进行智能产品设计与仿真。

5、个人和团队

具有敬业和团队精神,在设计调试过程中能够进行有效的分工协作。

6、沟通

能够就智能产品设计制作过程中出现的问题与他人进行有效沟通,能够阅读外文文献资料、独立撰写实习报告和通过PPT展示、讲解和推广作品的能力。

7、项目管理

能够在智能产品设计制作过程中体现出初步的统筹协调和管理的能力。

8、终身学习

能够就设计制作过程中出现的问题自主检索文献、查阅相关资料,获得解决方案;养成对新知识、新技术的学习能力。

 1 课程教学目标对专业毕业要求的支撑

毕业要求指标点

课程目标

2.2能够运用工程科学的基本原理,对电气工程领域的工程实际问题进行识别和准确表达,以满足电气运行维护、工程设计的需要;

2.3能够运用电气工程专业知识对复杂工程问题进行分解、分析和钻研,并结合文献研究得出有效结论。

课程目标1:问题分析

能够运用电路、电子技术、单片微机原理及应用、检测与传感器技术、电机学、电气控制与PLC、电力电子技术、MATLAB与系统仿真等课程的基本知识,进行智能产品的方案设计和遴选。

3.1能够综合运用所掌握的专业知识、技术手段和开发工具,设计满足特定需求的产品或系统。

课程目标2:设计/开发解决方案

能够综合运用所学知识,设计/开发满足需要的智能部件、产品或系统

4.2能够运用科学方法设计实验方案、搭建实验平台、获取实验数据。

4.3能够对实验结果进行合理分析、解释,通过信息综合得出合理有效的结论,完善解决方案,并反馈到工程设计和实践中。

课程目标3:研究

能够针对设计目标或设计过程中出现的问题自主选择实验或调试手段和内容,并根据实验现象或调试结果进一步完善任务解决方案。

5.2熟悉C语言、MATLAB、STEP7、PROTEUS、KEIL等软件仿真和在线硬件仿真工具的运用,能对工程问题进行模拟和预测,并理解其局限性。

5.3能够根据工程实际问题检索文献、查询资料、合理选择技术

课程目标4:使用现代工具

熟练运用MATLAB、STEP7、PROTEUS、KEIL等软件仿真和在线硬件仿真工具的运用,进行智能产品设计与仿真。

9.2 能够主动与其他学科的成员合作,胜任团队成员的角色与责任。

9.3 具有技术团队的构建、运行、协调和负责的能力。

课程目标5:个人和团队

具有敬业和团队精神,在设计调试过程中能够进行有效的分工协作。

10.1 具备就电气工程及其相关领域的工程实际问题进行人际交往和口头表达的能力。

10.2 具有撰写设计文稿、技术总结报告及项目申请报告的能力。

10.3 具备一定的外文文献阅读、理解能力和外语交流和沟通能力。

课程目标6:沟通

能够就智能产品设计制作过程中出现的问题与他人进行有效沟通,能够阅读外文文献资料、独立撰写实习报告和通过PPT展示、讲解和推广作品的能力。

11.3 具有初步的项目实施过程中的运行和管理能力。

课程目标7:项目管理

能够在智能产品设计制作过程中体现出初步的统筹协调和管理的能力。

12.2掌握自主文献检索、资料查询及运用现代信息技术跟踪并获取相关信息的基本方法。

12.3能够针对个人或职业发展的需求,采用合适的方法自主学习、自我完善、可持续发展。

课程目标8:终身学习

能够在智能产品设计制作过程中体现出初步的统筹协调和管理的能力。

 

二、教学内容及教学基本要求

教学内容:

自选一种实用可实现的智能产品分组进行设计,如电源电路制作、开关电路制作、声光控制电路制作、探测电路制作、智能家居产品制作、基于单片机/ARM/EDA/DSP技术的制作等。

设计制作过程:

1、方案设计、遴选

2、分组分工

3、硬件设计

4、软件设计

5、联合调试

6、成品组装

教学要求:实用、新型,分组独立完成,交实物作品

   三、教学进程安排

2  教学进程安排及对应的教学目标

序号

主要教学内容

计划时间

(天数)

教学目标

1

方案设计、遴选

3

1、2、5、6、7

2

产品制作

9

1、2、3、4、5、6、7、8

3

撰写设计报告与答辩

3

4、5、6

小计

 

15

 

四、教学手段、方法建议

在本课程的教学过程中,要坚持学生为主体、教师为辅助引导、注重与实际相联系的教学理念,采用课堂讲授、分组点拨、引导自主学习钻研、小组合作、交流分享与课外扩展学习相结合、线上线下获取解决方案等教学策略,有效激发学生创新参与的积极性。充分体现素质教育、个性化教育等现代教育思想和观念,构建以学习者为中心,以学生实践性的自主活动为基础的动态、开放的教学过程,以培养学习能力为最终的目标。

五、课程考核方式及要求

本课程考核内容为支撑毕业要求对应的课程目标,主要考查毕业要2.22.33.14.24.35.25.39.29.310.110.210.311.312.212.3所对应的课程目标的达成情况。

(一)实践考核内容

1、方案设计考核

2、硬件电路设计考核

3、智能实现手段考核

4、调试及解决问题考核

5、成品考核

二)考核方式

1.考核方式:考试();考查(√)

2.成绩评定:采用(N+2)的考核模式

计分制:百分制();五级分制(√);两级分制()

采用(N+2)考核模式:报告考核(10%);过程考核(40)%;结课考核(50)%
其中过程考核构成:

第一次:方案设计考核;成绩比例:10%

第二次:硬件电路设计考核;成绩比例:10%

第三次:智能实现手段考核;成绩比例:10%

第四次:调试及解决问题考核;成绩比例:10%

过程考核是学生在各项目的分组设计过程中,实训教师根据各组的设计过程表现给出平均分,具体的评价可以采用观察、现场操作、实训报告等方式进行。学生个人成绩由每个小组商议决定。

结课考核为设计作品和最终的答辩成绩,实训教师根据各组的设计作品和答辩表现给出小组平均分,学生个人成绩由每个小组商议决定。

六、课程教学目标达成情况评价分析

1. 定量评价

 

需要根据公式逐步计算出每项课程教学目标的达成度。

2. 定性分析

需要针对课程教学目标以及毕业要求分析以下内容:

1)上次评价中存在的问题,这次改进的情况;

2)该课程目前存在的问题,以及后续教学过程需要改进的措施。

七、指导教材及参考资料

指导教材:

1.《智能产品设计制作讲义》,关大陆主编,辽宁科技学院校内印刷

2.《智能电子产品设计与制作》刘娟 主编 机械工业出版社,2011

参考资料:

1.《全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编》,北京理工大学出版社出版

2.《电子设计与制作100例(第3版)》,张金主编,电子工业出版社,2017年版

3.《全国大学生电子设计竞赛常用电路模块制作(2)》,黄智伟王明华主编,北京航空航天大学出版社,2016年版

 八、课程教学目标毕业要求关系

3 课程教学目标与毕业要求关系

毕业要求

指标点

智能产品设计制作

1.工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础、专业基础和专业知识用于解决电气工程及相关领域的复杂工程问题。

1.1 能够运用数学、自然科学和工程基本知识对电气工程领域相关工程问题进行识别、准确表达、分析或求解。

 

1.2掌握专业基础知识,并能将其用于电气工程领域相关工程问题的推演和分析,得出有意义的结果。

 

1.3 掌握电气工程领域的专业知识,能够对电气工程领域复杂工程问题的数学模型或解决方案进行比较、综合、优选,并提出改进思路。

 

2.问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献查阅、研究分析电气工程领域的复杂工程问题,获得有效结论。

2.1能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理对电气工程领域复杂工程问题进行数学建模、求解或机理分析。

 

2.2能够运用工程科学的基本原理,对电气工程领域的工程实际问题进行识别和准确表达,以满足电气运行维护、工程设计的需要。

M

2.3能够运用电气工程专业知识对复杂工程问题进行分解、分析和钻研,并结合文献研究得出有效结论。

M

3.设计/开发解决方案:针对电气工程相关领域的复杂工程问题,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3.1能够综合运用所掌握的专业知识、技术手段和开发工具,设计满足特定需求的产品或系统。

H

3.2掌握电气工程设计领域的专业知识、设计方法和工程设计工具,为满足特定需求和标准的电气工程设计项目提供解决方案。

 

3.3在电气工程相关领域复杂工程问题设计过程中,体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

 

4. 研究:能够基于科学原理并采用科学方法对电气工程领域的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1能够针对电气工程领域的工程实际问题进行初步的推理、建模与仿真分析。

 

4.2能够运用科学方法设计实验方案、搭建实验平台、获取实验数据。

M

4.3能够对实验结果进行合理分析、解释,通过信息综合得出合理有效的结论,完善解决方案,并反馈到工程设计和实践中。

M

5.使用现代工具:能够针对电气工程及相关领域的复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

5.1具有计算机熟练应用和电气图纸绘制的技能。

 

5.2熟悉C语言、MATLAB、STEP7、PROTEUS、KEIL等软件仿真和在线硬件仿真工具的运用,能对工程问题进行模拟和预测,并理解其局限性。

H

5.3能够根据工程实际问题检索文献、查询资料、合理选择技术。

H

6.工程与社会:能够基于电气工程领域的背景知识进行合理分析,评价复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

6.1了解电气工程技术的发展现状与趋势,具有工程实习和社会实践的经历。

 

6.2 认识工程问题与社会伦理道德联系,树立正确的工程伦理道德观,具备高度的责任感从事工程活动。

 

6.3能够评价电气工程领域工程实际问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并能正确理解由于这些影响所应当承担的责任。

 

7.环境和可持续发展:针对电气工程及相关领域的复杂工程问题,能够分析和评价工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

7.1理解电气产品及工程项目运行对环境和社会可持续发展可能产生的影响。

 

7.2能够从经济效益、社会效益、利用效率、污染以及安全隐患多个方面贯彻环境保护和社会可持续发展的理念。

 

7.3理解电气工程及相关领域的工程实践活动对环境和社会的双重性,判断其可能对人类和环境造成损害的隐患。

 

8.职业规范:具有人文社会科学素养,社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行职责。

8.1 具有人文知识、思辨能力和科学精神。

 

8.2了解国情,理解社会主义核心价值观,维护国家利益,具有推动民族复兴和社会进步的责任感。

 

8.3能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行职责。

 

9.个人和团队:具有团队精神,能够在多学科背景下的团队承担个体、团队成员以及负责人的角色。

9.1对企业运作的模式有认知能力。

 

9.2 能够主动与其他学科的成员合作,胜任团队成员的角色与责任。

M

9.3 具有技术团队的构建、运行、协调和负责的能力。

M

10.沟通:能够就电气工程及其相关领域的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令,并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

10.1 具备就电气工程及其相关领域的工程实际问题进行人际交往和口头表达的能力。

H

10.2 具有撰写设计文稿、技术总结报告及项目申请报告的能力。

H

10.3 具备一定的外文文献阅读、理解能力和外语交流和沟通能力。

L

11.项目管理:理解并掌握工程管理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

11.1 了解电气工程领域工程管理与经济决策基本知识,理解并掌握相应的工程管理与经济决策方法。

 

11.2 能够在多学科环境中应用工程管理与经济决策方法进行工程设计与实践。

 

11.3 具有初步的项目实施过程中的运行和管理能力。

M

12.终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

12.1有积极向上的价值观,具备自主学习和终身学习的意识。

 

12.2掌握自主文献检索、资料查询及运用现代信息技术跟踪并获取相关信息的基本方法。

M

12.3能够针对个人或职业发展的需求,采用合适的方法自主学习、自我完善、可持续发展。

L

 

九、大纲说明

需要特殊表述的大纲中未尽事宜,如课程改革、整合情况等。

 

     人:樊爱龙

参加研讨人员:姚颖、孙娜、关大陆

     人:关大陆

     人:赵双元

 

 

 

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