2021版（第5至第8学期）-东莞城市学院智能制造学院

教学大纲

2021版（第5至第8学期）

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《嵌入式系统设计与制作》教学大纲

作者:智能制造学院发布日期:2023-04-06 13:00:36浏览次数:265

《嵌入式系统设计与制作》教学大纲

一、课程基本信息

课程类别	专业课程	课程性质	必修	课程属性	实践
课程名称	嵌入式系统设计与制作		课程英文名称	Designing and Making On Embedded System
课程编码	F10ZB18Z		适用专业	电子信息工程
考核方式	考查		先修课程	电路分析基础、模拟电子电路、数字电子技术、单片机原理及应用、嵌入式系统原理及应用
总学时	32学时	学分	2	理论学时		0
实验学时/实训学时/ 实践学时/上机学时			实践学时：32
开课单位			智能制造学院

二、课程简介

《嵌入式系统设计与制作》是电子信息工程专业的一门专业必修课，它的教学目的和任务是在学生对嵌入式系统的基本设计方法，基本结构、原理和应用方法，设计及应用等知识有了一定的理论基础后，能够初步应用于工程实践之中，培养学生综合运用所学的知识和基本技能去设计、开发电子产品，以便培养学生独立分析和解决电子产品设计方面的能力。

通过本课程的学习，使学生了解电子产品设计过程中的一些基本技能。理解、巩固、扩大已获得的理论知识，提高综合分析的能力。掌握电子产品制作、装调的全过程，了解查找及排除电子电路故障的常用方法。

三、课程教学目标

课程教学目标

支撑人才培养规格指标点

支撑人才培养规格

知

识

目

标

目标1：

在了解基本理论基础上，分析实际问题方法和设计方法，掌握典型功能电路的分析和设计技能；学会使用标准的集成电路和高密度可编程逻辑器件，培养嵌入式系统的分析及设计能力。

3-1：掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识，并能够用于表述电子信息领域的相关工程问题。

3.工程知识

能

力

目

标

目标2：

具备设计、制作、调试、优化电子产品，并能对整个过程总结的能力。培养学生实践技能、处理复杂工程问题的能力及和处理问题的方法。通过课程的学习能够建立与并具有对电子产品设计与制作过程的管理能力

5-3：具备进行电子产品开发与设计、技术改造与创新等、解决实际工程应用问题的能力，在设计中能够综合利用电子信息工程的专业知识和新技术，体现创新意识。

7-1：掌握电子信息工程专业仪器、仪表等现代工程工具的基本原理、操作方法，并能在相关工程问题中予以使用。

5.设计与开发能力

7.掌握现代工具

素

质

目

标

目标3：

通过理论与实践相结合的案例引导学生运用创新思维开展设计制作，并贯穿全过程。组员之间分工合作，明确责任。让学生体会、感受“工匠精神”的实质。科学技术传承与发展的手段就是善于总结。

8-2：理解工程技术的社会价值以及工程师的社会责任，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德、法律、伦理等制约因素。

8.职业规范

四、课程主要教学内容、学时安排及教学策略

（一）理论教学

无

（二）实践教学

实践类型	项目名称	学时	主要教学内容	项目类型	项目要求	支撑课程目标
实践	指导学生选题	4	指导内容：指导学生了解本制作的目的、任务、要求及考核方式。介绍参考题目要求，引导学生根据自身情况分组选题。重点：指导学生了解本制作的目的、任务、要求及考核方式。查阅有关资料，确定设计题目。难点：方案设计的方法及流程。教学策略：多媒体辅助教学为主，辅以师生交流。思政元素：通过理论与实践相结合的案例引导学生运用创新思维开展设计制作，并贯穿全过程。	设计	对每个选题进行功能及要求的讲解，指导学生合理选题师生交流讨论，要求3-5位同学一组。每人单独完成一个作品	目标1 目标2 目标3
实践	方案设计	4	指导内容：在确定选题的基础上，一道学生查阅资料，完成方案设计。重点：在方案设计的基础上进行系统电路设计并确定所需元件。难点：满足系统方案和功能要求的电路设计及元件选型。教学策略：学生课堂演示设计方案，教师从旁建议及辅助。思政元素：组员之间分工合作，明确责任。同学之间学习如何保持良好的沟通，为以后就业工作做准备。	设计	指导学生掌握所选题目的功能及要求。根据要求合理设计方案。	目标1 目标2 目标3
实践	设计与仿真	8	指导内容：引导学生仿真软件的使用，通过仿真软件设计系统电路硬件，画出电路原理图，在此基础上做程序设计，借助开发工具做软硬件调试，常见故障的排除。重点：在系统电路设计的基础上进行软件设计。在系统电路设计和软件设计的基础上进行仿真验证。软硬件联调。难点：解决程序设计过程中出现的问题。解决仿真过程中出现的问题。教学策略：多媒体结合仿真软件辅助教学为主，学生自主设计实践，教师建议及辅助，引导学生利用仿真软件设计电路。	设计	指导学生熟练掌握仿真软件，仿真过程中故障的排查及修改。	目标1 目标2
实践	制作与调试	10	指导内容：知道学生完成实物电路焊接，实物功能调试。重点：在完成系统仿真的基础上进行实物作品制作。作品调试及修改完善。难点：理解虚拟与现实之间的差异以及弥合其差异的措施及手段。解决调试过程中出现的问题。思政元素：达芬奇画蛋体现了基本功和精益求精的工匠精神，让学生体会、感受“工匠精神”的实质。教学策略：学生自己动手焊接布局布线，老师负责巡视检查，发现问题应提醒学生修正。下课前，分组点评学生制作存在问题。	设计	指导学生焊接好自己的电路板，在焊接过程中故障的修改。	目标1 目标2 目标3
实践	总结与验收	6	指导内容：作品验收演示，听取汇报。报告书写的要求。重点：撰写设计制作报告；作品验收。难点：报告内容及格式的正确性与规范性。教学策略：由小组进行汇报学生课堂演示实践成果，教师根据汇报和报告评论及评分思政元素：科学技术传承与发展的手段就是善于总结。	综合	每人单独完成设计报告	目标1 目标2 目标3
	备注：项目类型填写验证、综合、设计、训练等。

五、学生学习成效评估方式及标准

考核与评价是对课程教学目标中的知识目标、能力目标和素质目标等进行综合评价。在本课程中，学生的最终成绩是由平时成绩（课堂表现、出勤）、作品验收、报告成绩等3个部分组成。

1.平时成绩（占总成绩的20%）：采用百分制。平时课堂表现（占10%）和考勤（占10%）两个部分。评分标准如下表：

等级

评分标准

1.课堂表现；2.考勤

优秀

（90～100分）

1.按照课程安排，圆满完成各部分工作；90％以上达到设计任务要求。

2.全勤，未迟到早退。

良好

（80～89分）

1.按照课程安排，认真完成各部分工作；80％以上达到设计任务要求。

2.未请假缺课一次，迟到早退三次。

中等

（70～79分）

1.按照课程安排，独立完成各部分工作；70％以上达到设计任务要求。

2.未请假缺课两次。

及格

（60～69分）

1.按照课程安排，基本能完成各部分工作；60％以上达到设计任务要求。

2.未请假缺课三次，迟到早退四次。

不及格

（60以下）

1.不能按照课程安排完成各部分工作；80％以上；超过40％的不能达到设计任务要求。

2.未请假缺课四次及以上，迟到早退五次以上。

2.作品验收（占总成绩的50%）采用百分制。分值分配情况请见下表：

考核模块	考核内容	支撑目标	分值
作品的安装、制作	各类元件安装与焊接、连线及电源的接入质量	目标2 目标3	20
作品的功能	实现设计要求的基本功能	目标2 目标3	50
作品的性能	主要性能指标达到设计要求	目标2 目标3	30

评分标准如下表：

等级

评分标准

1.外观；2.功能

优秀

（90～100分）

1. 外观好，没有飞线。

2. 能实现全部功能完整。

良好

（80～89分）

1. 外观好，有4跟以下飞线。

2. 能实现80%功能完整。

中等

（70～79分）

1. 外观较好，有10跟以下飞线。

2. 能完成60%功能。

及格

（60～69分）

1. 外观较好，飞线杂乱。

2. 能实现50%功能。

不及格

（60以下）

1. 外观差

2. 无功能。

3.设计报告成绩（占总成绩的30%）：采用百分制，考核内容和分值分配情况请见下表：

考核模块	考核内容	支撑目标	分值
方案设计	系统方案设计的过程描述	目标1 目标3	20
硬件设计	系统硬件设计与制作的过程描述	目标1 目标3	20
软件设计	系统软件设计的过程描述	目标1 目标3	20
系统仿真	系统仿真过程和结果的描述	目标1 目标3	10
调试总结	作品功能及性能指标测试说明与总结	目标2 目标3	30

序号	教学安排事项	要求
1	授课教师	职称：讲师及以上职称学历（位）：硕士研究生或以上学历其他：具有硕士研究生及以上学历的高级工程师或讲师
2	课程时间	周次：16 节次：2
3	授课地点	□教室 √实验室 □室外场地 □其他：
4	学生辅导	线上方式及时间安排：建议企业微信群，随时与学生沟通线下地点及时间安排：经与学生沟通另外安排

六、教学安排及要求

七、选用教材

[1] 杨欣等编著. 电子设计从零开始 [M]. 北京:清华大学出版社，2010年1月

[2] 陈小桥等. 电子系统综合设计——基于精选案例与实战指导 [M]. 北京:清华大学出版社，2019年5月.

八、参考资料

[1] 张友汉主编，《电子线路设计应用手册》，福建科学技术出版社，2009

[2] 杨国治等编，《新颖实用电子器具制作148例》，人民邮电出版社，2007

网络资料

[1]https://www.keil.com/

[2] 中国大学mooc,https://www.icourse163.org

执笔人：周杨景

参与人：沈晖、陈彦芳

系（教研室）主任：曹丽娟

学院（部）审核人：连元宏