本课程教学过程中使用的教学方法有：专题式教学法、案例式教学法、研讨式教学法、“课题项目实践”教学法。

1．专题式教学法：本课程设置了针对智能硬件的开发，采用一个智能LED的开发作为范例，列举在开发过程中遇到的问题，对学生掌握整个产品的开发流程有很重要作用；智能硬件开发中涉及的模块进行详细的分析和讲述，如放大器的设计，电源的是设计，滤波器的设计等；在控制方法板块中，列举了智能小车的控制程序作为专题；机械结构部分，对机械的机构设计方法和数控加工技术进行阐述；产品设计部分和软件设计部分也采用的是这种专题式的教学方法。实践证明，专题式教学法，既有理论分析又有具体生动的材料说明，教学效果很好，学生听后很满意。

2．案例式教学法：在教师的指导下，由学生对选定的具有代表性的典型案例进行分析，如电子设计大赛中出现的相关的竞赛题目，机器人竞赛中的题目，或者在全国获得较大影响的项目进行分析和解剖。提出有针对性的讨论，能促进学生对现有的硬件进行改造，激发学生的创造能力。这种教学方法拓宽了学生的思维空间，增加了学习兴趣，提高了学生的能力。

3．研讨式教学法：研讨型课程体现了教育精神，其宗旨在于培养学生探究问题的能力。在创意的提取方面以及项目的实施阶段采用了研讨式的教学方法，可以有效的激发兴趣、拓展知识,能从现有的硬件产品中找到不足之处，发现问题，寻求思路，体现了教师和学的互动，强调学的过程和解决问题的能力。可以说，研讨型课程的最大的优势就是“培养学术兴趣、拓展学识学养，增强动手能力”。

4.“课题项目实践”教学法：“课题项目实践”是一种深受学生喜欢、富有挑战性的方法。一般在课程开始时，要求学生以志愿方式组成课题研究小组（人数以2至5人为宜），拟定并递交一项智能硬件产品的创意计划书，内容包括项目名称、解决的问题、实现的方式和途径以及最终成果形式。指导老师在对研究计划初审后，通知学生正式开展课题研究活动，并自始至终指导、帮助学生进行项目的开发和研究。调查表明，学生在选择课题时首先考虑的是自己的兴趣爱好，更注重对课题的相关知识的准备。希望在课题项目研究中对专业内容有更深入的了解和认知，对所选课题有一定的理性预期。

1.课堂教学条件

为打造优质的创新创业教育师资团队，通过电子设计大赛，四川省机器人比赛，全国机器人竞赛等项目完成30余名校内外专兼职创新导师团的聘任工作,为我校理工科智能硬件创新课程体系的建设以及创新创业项目实践指导提供了充分、坚实的师资保障。此外华清远见嵌入式培训教育集团公司与我实验室就智能硬件的开发和智能软件的开发方面的培训工作达成了相关的意见，支持成都理工大学开展该方面的教育培训与课程建设，首批提供了10余名在智能硬件开发和软件研发方面具备相当工作经历和实践经历的工程师。

2.实践教学条件

2014年12月29日，学校完成大学生创新创业俱乐部一期工程建设（建设面积1300平米，投入资金240.7万元）。2016年10月20日，完成大学生创新创业俱乐部二期工程（面积3472.72平米）。改造后的俱乐部专用场地将达到4752.72平米，硬件设备总值超过232万元人民币。其中在7405和7407即为智能硬件开发实验室，能够满足大学生在智能硬件研发的基本条件，可以满足实践训练的需求。

1.教学与科研密切结合，教师将科研中的最新成果用于教学。促使了科研与教学的密切结合，教师授课中所举的实例是来自科研中的最新成果，或者是当前电子设计大赛中比较典型的案例，既丰富了教学内容，又开阔了学生的眼界，很受学生欢迎。

2.课程设置的专题科学性、针对性和实效性强，主讲教师都是曾经指导学生在省级及以上大学生创新创业竞赛中获奖的老师，有较高的理论水平和较丰富的实践经验。授课中注重与学生互动，充分运用案例式教学法、情景式教学法、研讨式教学法等方法，教学质量优秀，学生对教师教学效果的满意度高。 

3.通过本课程的开设，提高了理工科学生参与智能硬件产品的开发的主动性和积极性，学生获得了知识，提升了能力。学生积极主动申报省级、国家级大学生创新创业训练计划项目，培养了一大批智能硬件的创新骨干，实现了课程开设的目标。

4.学以致用，通过本课程的学习，部分学生组成了课外科技活动小组，参加到教师的研究课题中，应用创新思维和方法解决实际问题。

成都理工大学“智能硬件创意设计与实践”课程教学大纲

课程性质：必修课程（理科创新教育必修课程）

课程学时：48学时

学    分：3学分

适用专业：电气信息类专业的学生

编写教师：曾国强

编写年月：2016年09月

修订年月：2017年5月

一、课程的目的和意义

课程主要针对理工科学生参加电子设计大赛，机械创新设计大赛，全国大学生课外学术作品竞赛（挑战杯）、互联网+创新创业大赛，创客大赛等学科类竞赛的需要，通过讲述智能硬件产品的设计流程与规范，硬件电路的设计，控制技术，机械结构设计方法，工业设计方法等内容，对有志于参与智能硬件开发的理工科学生进行较为系统的培训和训练，提高理工科学生独立开展智能硬件开发的能力，了解智能硬件开发过程中电子系统设计-机械产品开发-外观创新设计的产品开发的全过程的技术和方法。

二、课程成绩评定

1．考核方式：考查

2．评分标准：国创项目申请书填写50%，课程总结50%。

3．成绩按优、良、中、及格和不及格记分。

三、课程教学基本要求和教学内容（如表）                                                          

[1]宗光华.机器人的创意设计与实践[M]，北京：航空航天大学出版社，2004. .

[2] 胡松涛.树莓派开发从零开始学[M]，北京：清华大学出版社，2016-04-01

[3]无线电编辑部. 智能小车机器人制作大全[M]. 北京：人民邮电出版，2015.

[4] 无线电编辑部. Arduino智能硬件开发入门[M].北京：人民邮电出版， 2016.

[5] 谭晖.低功耗蓝牙与智能硬件设计[M].　 北京：航空航天大学出版社，2016 .

[6] 陈根.互联网+智能家居[M]. 北京：机械工业出版社,2015.

[7]郑静.智能家居技术与应用[M] .北京：化学工业出版社2015.

[8] 邢袖迪智能家居产品从设计到运营[M] ：北京：人民邮电出版，2015.

[9] 托尼•奥尔森（Tony Olsson）.Arduino可穿戴设备开发[M]. 北京：机械工业出版社,2016.

[10]赵小川.机器人技术创意设计[M].北京：航空航天大学出版社,2013.

[11] 李卫国，张文增，梁建宏 创意之星：模块化机器人设计与竞赛(第2版)（十三五）[M].

北京：航空航天大学出版社，2016.

[12] 贾立新，王涌，陈怡.电子系统设计与实践（第3版）[M]. 北京：清华大学出版社，2016

[13]黄虎，奚大顺，曾国强.电子系统设计:专题篇[M]. 北京:航空航天大学出版社 ,2009

[14] 周立青.电子系统综合设计——基于大学生电子设计竞赛[M].北京：电子工业出版社,2017.

[15]（美）乌利齐，（美）埃平格　著，杨青等译.产品设计与开发[M]. 北京：机械工业出版社出版时间,2015.

[16] 千鸟.设计网事——互联网产品设计实践[M]. 北京：清华大学出版社出版,2010.

[17] 符德恩, 郭纯.UI功夫 PC和APP界面设计全流程图解[M]. 北京：人民邮电出版社.2016

以成都理工大学大学生创新创业俱乐部和校外实习实训基地为主要平台，大力推行本科生导师制（包括校内和校外）。同时，继续积极组织学生参与各类课外科技竞赛，提高学生学习兴趣和创新创业意识和能力。

推行本科生导师制：结合指导教师的科研课题，大力推行本科生导师制。充分利用国家级和省级大学生创新创业训练计划的有利条件，组织本科生个人或团队，在导师指导下自主完成研究项目设计和项目实施、研究报告撰写等工作。

全方位开展科研训练和科技交流活动：开展形式多样的科研训练活动，在提高学生的综合素质、创新意识和实践能力中发挥了重要的作用。

综合利用学校开放性实验室的条件，开展实训工作：学校各专业利用暑假期间，组织学生开展与电子设计实训，机器人设计开发，开展工程技术训练。根据大学生创新创业训练营导师组提供的项目，让学生充分的利用网络资源，实验室资源，完成从创意和想法到产品的一整套的设计生产过程。

积极组织学生参与各类相关的科技竞赛：积极组织学生参加“挑战杯”四川省大学生课外学术科技作品竞赛、“创青春”四川青年创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛等，培养学生的创新思维能力，同时也对培养和增强学生的团队协作精神和坚忍不拔的毅力起到积极的推动作用。

本课程开设以来，受到学校广大理工科本科生的喜爱，鼓励和吸引了一大批理工科学生参与科技创新活动。产生了良好的育人效果和社会效益。

（1）2008年到2016年，开始以机器人竞赛以及电子设计竞赛相关培训课程，为我校开展电子设计大赛的良好成绩打下基础。这段时间内，获得省级奖励100余项，其中2012年全国电脑鼠走迷宫四川赛区冠军，全国电脑鼠走迷宫全国第一，总冠军；2012年TI杯全国大学生模拟电子设计大赛全国一等奖1队，2012年全国大学生电子信息实践创新作品大赛全国二等奖1队。

（2）2013.10——2016.10（共两届），成都理工大学理科本科生获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖1项， “挑战杯”四川省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖1项。2017中美青年创客大赛优胜奖2项（第八名和第九名）。

（2）2013.10——2016.10创青春全国大学生创业大赛金奖1项，四川省“创青春”大学生创业大赛银奖1项。

（3）2013.10——2016.10机械创新设计大赛获得国家奖项一项，其他奖项10余项。

（4）一大批科创积极分子成为高层次创新人才。2004年以来，成都理工大学共有100多名参加过课外科技活动的理工科学生，被推免或考上中科院高能物理研究生、四川大学、电子科技大学、西南交通大学、英国曼彻斯特大学等国内外知名高校研究生。

本课程可以广泛应用于和我校同类的省属高校，具有较重要的示范作用，将产生良好的育人效果和社会效益。

传感器的参数与选型

电源的设计

模拟数字电路转换

数字信号的处理

驱动电路的设计

机械制造中的加工工艺

机械结构设计及制造

第一个阶段从2008年至2014年。面向全校学生开设以电子设计竞赛为中心的“电子设计竞赛案例选讲”等课程，为我校参与电子设计爱好者和参与电子设计竞赛的同学提供基础的培训与训练。这个阶段是为智能硬件的前端开发打下基础。在教学方法上不断改革和创新，多种方法综合应用，确保实践环节的教学质量。

第二个阶段从2014年至今。这个阶段一方面2014年是智能硬件元年的开启，智能硬件的市场有了高速的发展，据数据统计表明，2014、2015年智能硬件销量爆发式增长，2014年国内智能硬件市场规模达到108亿元，2015年销量达到424亿。在这个阶段，课程的教学理念、教学内容、教学手段及方法得到进一步更新，教学大纲进一步完善。教学内容涵盖了电子设计竞赛，机械创新设计大赛，挑战杯课外科技学术作品竞赛等竞赛的基本设计原则和方法，切合社会的热点问题和痛点，展开针对性的教学工作。对理工科学生开展智能硬件的设计，参与各类创新创业大赛打下了坚实的基础。在2015年和2016年开设有成都理工大学创新训练营。2016年根据广大同学的意见，开始开设公选课《智能硬件与先进制造》，并且在成都理工大学双创中心的支持下，综合智能硬件开发实验室，智能软件开发实验室以及校外培训机构华清远见嵌入式系统培训学校，开展了多方面的课程设计，其中在2016年在致远楼7406开设软件系统的开发和研制的培训课程30余天，智能硬件开发案例实训课程20余天。

从电子设计培训到智能硬件与先进制造的课程设计，体现了从工程设计到工程实践的基本发展观点，经过数十年的积累和建设，本课程已经具备申报省级创新创业教育示范课程的条件。