电子系统设计实例教学教材

《电子系统综合设计》课程教学大纲（含课程思政元素）一、课程基本信息课程编码：0702039B中文名称：电子系统综合设计英文名称：Electrical System Design课程类别：专业选修课总学时：32总学分：2适用专业：电子科学与技术专业先修课程：电路分析.模拟电子技术.数字电子技术.电子测量原理.单片机原理.C语言程序设计二、课程性质及目标课程性质：《电子系统综合设计》是电子科学与技术专业的一门专业选修课。

学习本门课程前，学生应熟悉模拟电路.数字电路.CPLD/FPGA应用系统电路.单片机硬件电路及其应用等课程，再通过本课程的学习，对上述课程有进一步的理解，同时能利用Quartus 软件将其结合并设计出具有特定功能的电子系统。

课程目标：1.通过课程学习，学生能系统理解电子系统的组成，为理解复杂电路组成及程序组成垫定基础，理解FPGA原理，能简单进行配置使用。

2.通过课程学习，借助相关文献研究，分析应用电路及系统设计过程的影响因素，得到有效结论。

三、课程教学方法1.以课堂讲授为主，注重联系实际，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考.分析问题和解决问题的能力。

2.在课堂讲授过程中，采用讲解法.讨论法等多种教学方法，精讲多练，让学生通过知识对比迁移，课堂模拟，掌握电子电路的原理。

3.运用多媒体课件辅助教学，使学生对运算放大器.滤波器.FPGA等有一定的认知；通过与C语言的对比学习，让学生掌握VHDL语言；通过软件仿真模拟，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性.形象性。

4.采用线上.线下相结合的方式，与学生开展答疑.交流，促进学生对知识的掌握和专业的认同。

四、课程教学内容及要求第一章基于集成运放的放大电路设计（6学时）【教学目标与要求】1.掌握集成运放的基本放大电路原理，熟悉理论计算过程。

2.理解集成运放的主要参数，了解集成运放的分类。

3.掌握正确使用集成运放的方法。

【教学重点与难点】1.教学重点集成运放的主要参数.集成运放的基本放大电路的原理。

电子系统仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电子系统仿真的基本概念、原理和方法。

2. 学生能掌握使用至少一种电子系统仿真软件进行电路设计和分析。

3. 学生能解释仿真结果，并理解其在电子工程中的应用。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立设计简单的电子电路并进行仿真。

2. 学生能通过仿真软件分析电路性能，优化设计方案。

3. 学生能撰写规范的电子系统仿真报告，展示其设计思路和成果。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子工程的兴趣，增强探索精神和创新意识。

2. 学生在团队协作中提高沟通能力，培养合作精神。

3. 学生通过电子系统仿真课程，认识到科技发展对生活的影响，增强社会责任感。

课程性质：本课程为实践性较强的电子工程专业课程，结合理论教学和实际操作，培养学生具备电子系统设计和仿真能力。

学生特点：学生为高年级本科生，已具备一定的电子电路基础和计算机操作能力。

教学要求：结合学生特点，课程要求学生掌握电子系统仿真的基本知识和技能，通过实践操作，提高学生的实际工程能力。

教学过程中，注重引导学生主动探索、积极思考，培养学生解决实际问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电子系统仿真基本理论：介绍电子系统仿真的概念、原理和分类，使学生理解仿真的基本过程和方法。

教材章节：第一章 电子系统仿真基础2. 仿真软件操作与应用：讲解常用电子系统仿真软件的功能、操作方法，引导学生掌握至少一种仿真软件。

教材章节：第二章 仿真软件及其操作3. 电路设计与仿真分析：结合实际案例，教授如何使用仿真软件进行电路设计、搭建和性能分析。

教材章节：第三章 电路设计与仿真4. 电路优化与调试：介绍电路优化方法，教授如何根据仿真结果调整电路参数，提高电路性能。

教材章节：第四章 电路优化与调试5. 仿真报告撰写：教授仿真报告的撰写规范，要求学生撰写规范的报告，展示其设计思路和成果。

电子工程技术专业电子系统设计与调试课程的优秀教案范本摘要：本教案提供了电子工程技术专业电子系统设计与调试课程的优秀教案范本，旨在帮助教师设计一套系统完整、内容丰富的课程教案。

本教案包括课程概述、教学目标、教学内容、教学方法和评价方式等内容，通过结合实例和案例分析，帮助学生掌握电子系统设计与调试的重要知识和技能。

关键词：电子工程技术，电子系统设计与调试，课程教案1. 课程概述1.1 课程背景电子系统设计与调试是电子工程技术专业的重要课程之一，旨在培养学生的电子系统设计与调试能力，为他们今后从事相关工作做好准备。

1.2 教学目标本课程的教学目标包括：1) 理解电子系统设计与调试的基本概念和原理；2) 掌握常见的电子系统设计与调试方法和技巧；3) 培养自主学习和问题解决的能力；4) 能够独立完成电子系统设计与调试任务。

2. 教学内容2.1 电子系统设计基础知识2.1.1 电子系统设计流程2.1.2 电子元器件选型与使用2.1.3 信号与系统基础2.1.4 数据转换与处理技术2.2 电子系统调试技术2.2.1 调试工具的使用与维护2.2.2 故障排除与修复2.2.3 故障分析与诊断2.2.4 系统性能测试与优化3. 教学方法3.1 理论讲授通过课堂讲解，向学生介绍电子系统设计与调试的理论知识，重点讲解各个模块的原理和设计要点。

3.2 实践操作通过实际的电子系统设计与调试案例，引导学生进行动手实践操作，培养他们的实际操作能力和解决实际问题的能力。

3.3 案例分析通过分析实际应用中的电子系统设计与调试案例，让学生理解理论知识与实际应用的关系，培养他们的问题分析和解决能力。

4. 评价方式4.1 学习笔记学生根据课堂讲解和实践操作，撰写学习笔记，总结课程重点和关键知识点，以便后期复习和巩固。

4.2 实验报告学生完成实践操作后，撰写实验报告，详细记录实验过程、结果和结论，评估学生在实际操作中的表现和掌握程度。

4.3 课程项目学生根据教师布置的课程项目，独立完成电子系统设计与调试任务，并提交设计方案和调试报告。

电子系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解电子系统的基本原理，掌握电子元件的功能和电子电路的设计方法。

2. 使学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的电子系统，如传感器应用、信号处理和控制系统。

3. 引导学生了解电子系统在实际应用中的发展现状和未来趋势。

技能目标：1. 培养学生运用电子绘图软件进行电路图设计的能力。

2. 提高学生动手实践能力，能够正确组装和调试电子系统。

3. 培养学生团队协作和问题解决能力，能够共同完成电子系统的设计与制作。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子科学的兴趣，激发创新意识，增强探究精神。

2. 引导学生树立正确的工程伦理观念，注重环保和资源利用，培养社会责任感。

3. 培养学生严谨、细致的学习态度，养成良好的学习习惯和团队合作精神。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论教学和动手实践，注重培养学生的实际操作能力和创新意识。

学生特点：学生已具备一定的电子基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，但对电子系统设计的整体认识尚浅。

教学要求：教师需结合学生特点，以理论为基础，实践为导向，引导学生主动参与，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际电子系统的设计与制作，达到学以致用的目的。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电子系统设计基础理论：- 电子元件特性与选型- 电路图绘制原则与方法- 电子电路的基本分析方法2. 电子系统设计实践：- 传感器应用电路设计- 信号处理电路设计- 控制系统电路设计3. 电子系统设计与制作：- 设计流程与方法- 电子绘图软件操作- 电子系统组装与调试4. 电子系统设计案例分析：- 现有电子产品的原理与结构分析- 创新电子系统设计实例讲解- 学生作品展示与评价教学内容根据课程目标，结合教材相关章节，制定以下教学大纲：第1周：电子系统设计基础理论第2周：电子元件特性与选型第3周：电路图绘制原则与方法第4周：电子电路的基本分析方法第5周：传感器应用电路设计第6周：信号处理电路设计第7周：控制系统电路设计第8周：设计流程与方法第9周：电子绘图软件操作第10周：电子系统组装与调试第11周：现有电子产品案例分析第12周：学生作品设计与制作第13周：学生作品展示与评价教学内容注重科学性和系统性，旨在使学生掌握电子系统设计的基本知识和技能，培养实际操作能力和创新意识。

电子技术全册教案完整版教学设计第一章：电子技术基础1.1 电子技术概述了解电子技术的定义和发展历程。

掌握电子元件的基本概念和特性。

1.2 电子元件学习电阻、电容、电感等基本电子元件的符号和功能。

了解二极管、晶体管等半导体元件的原理和应用。

1.3 电子电路的基本分析方法学习电路分析的基本原理和方法，如欧姆定律、基尔霍夫定律等。

掌握电子电路的简单分析和计算能力。

第二章：模拟电子技术2.1 放大电路学习放大电路的基本原理和分类。

掌握放大电路的设计和分析方法。

2.2 滤波器了解滤波器的作用和分类。

学习模拟滤波器的设计和应用。

2.3 振荡电路掌握振荡电路的原理和分类。

学习振荡电路的设计和应用。

第三章：数字电子技术3.1 数字逻辑基础学习数字逻辑的基本概念和原理。

掌握逻辑门、逻辑函数和逻辑代数的基本运算。

3.2 数字电路学习组合逻辑电路和时序逻辑电路的原理和设计。

掌握数字电路的应用和实例。

3.3 数字计算机基础了解计算机的基本组成和工作原理。

学习计算机的中央处理器、存储器和输入输出系统。

第四章：电子测量与仪器4.1 电子测量基础学习电子测量的基本概念和方法。

掌握电子测量仪器的原理和使用方法。

4.2 常用电子测量仪器学习示波器、信号发生器、万用表等常用电子测量仪器的使用。

了解电子测量仪器的维护和保养。

4.3 电子测量实验进行电子测量实验，掌握实验操作技能和数据处理方法。

分析实验结果，提高实验能力和科学思维。

第五章：电子技术应用实例5.1 电子控制系统了解电子控制系统的基本原理和组成。

学习电子控制系统的设计和应用。

5.2 电子制作实例学习电子制作的步骤和技巧。

完成一个简单的电子制作项目，提高动手能力和创新能力。

5.3 电子技术在现代社会中的应用了解电子技术在现代社会中的广泛应用。

学习电子技术在通信、家电、工业控制等领域的应用实例。

第六章：集成运算放大器6.1 运算放大器概述学习运算放大器的基本原理和特性。

掌握运算放大器的应用领域和选用原则。

2022年12月第49期Dec. 2022No.49教育教学论坛EDUCATION AND TEACHING FORUM“电子系统综合设计”的实践教学设计研究郜东瑞，汪曼青（成都信息工程大学 计算机学院，四川 成都 610225）［摘 要］ 围绕以成果为导向的教育理念，在计算机学院配合电子系统综合设计课程，开展实践教学设计。

实践教学设计通过设计开发综合类的电子系统，聚焦学以致用，培养学生理论知识和专业技能，提高学生解决工程问题的能力，培养学生统筹工程开发的综合素养。

结合成都信息工程大学的实际，开展面向注意力在线监测系统的电子系统综合设计，带领学生完成任务规划、电路设计、嵌入式开发、软件开发、系统集成，并进行注意力监测的实验验证。

总结了教学体会并拓展改革思路，对引导计算机专业学生实现OBE的课程目标具有参考意义。

［关键词］ OBE；注意力监测系统；综合设计实践［作者简介］ 郜东瑞（1987—），男，河南南阳人，博士，成都信息工程大学计算机学院副教授，主要从事人工智能、脑机接口研究；汪曼青（1989—），女，重庆人，博士，成都信息工程大学计算机学院讲师（通信作者），主要从事人工智能、脑机接口研究。

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2022）49-0119-04 ［收稿日期］ 2022-04-12引言成果导向教育（OBE）是一种以学习成果为导向的工程教育理念，通过目标—措施—评价的闭环结构，以学生为主体，以学到了什么为目的，重点培养学生进入工作岗位后所具备分析问题和解决问题的能力［1-2］。

相比于传统教育模式，OBE教学理念将以教师为中心转变为以学生为中心，面向学生的专业设置、毕业要求和职业目标，设计教学方法、教学内容和课程体系，有利于教学相长和学习效果的持续改进，已成为工科课程教学改革的新方向［3-4］。

因此，笔者结合所在院校的培养目标，以“电子系统综合设计”课程为例，构建综合系统设计课程的教学内容、教学技巧和教学考核，达到串联学生已有知识、培养学生的动手能力、提升综合素质的目的。

《电子系统设计》课程设计一、设计思想1.教学内容框架本课程以电子系统的基本构成按照循序渐进的原则来来逐步展开，通过设计五个教学项目来体现以MCU为核心的电子系统的结构及原理。

在实际教学中通过软件及硬件的联合，通过学生实际动手采用“做中学，学中做”的方式展开学习内容。

2.总体设计思路本课程的设计理念是以学生的职业能力为中心，以职业活动为导向，突出能力目标，以学生为主体，以项目任务作为载体进行能力的训练。

在教学的实施过程中，打破传统的“按部就班”的教学模式，采用基于工作过程的教学模式，整合工作任务中涉及的专业知识与技能，以真实的产品为项目载体来开展教学，彻底改变了教与学的行为，让学生真正感受到日常实验与实际产品开发的区别，并体验企业对实际岗位的要求。

通过真实岗位任务模拟，进一步加强学生职业意识，提升职业素养。

课程开发和学习情境设计，整个学习领域由以下学习项目组成：二、课时分配建议本课程课时为62课时，其中理论教学24课时，实践教学38课时，三、课程单元描述课程单元1课程单元2课程单元3课程单元4课程单元5四、课程评价（一）《电子系统设计》课程评价及方式说明学生的成绩评定以主要根据理论知识的掌握（为总结性考核，占30%）、考勤（占10%），课堂提问（占30%）、作业（占10%）、企业教师技能评定（占20%）等五方面构成。

（二）《电子系统设计》课程过程考核说明1.理论知识的掌握以试卷形式考核，题型包括单选、多选、判断、简答、案例分析等；2.考勤及课堂提问依据是平时学生的上课出状况、回答课堂提问的积极性及正确率；3.作业是指每个教学单元中要求学生完成的作业。

以完成的数量和质量给予成绩；4.企业教师技能评定是指企业教师在授课过程中，根据学生掌握的技能情况或者在企业的实践情况评定。

表1：考核标准表2：总结性考核标准表3：技能考核点五、实施建议（一）授课资料编写建议授课资料是实现教学目标的重要载体，必须依据本课程标准以及电子技术应用岗位国家职业标准和应用电子技术专业培养目标为主线编写授课计划、教案和教学案例，坚持理论够用，强调知识传授的趣味性。