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Curso : 2020/2021

440 - Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática

29839 - Laboratorio de diseño electrónico


Información del Plan Docente

Año académico:
2020/21
Asignatura:
29839 - Laboratorio de diseño electrónico
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
440 - Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1.Información Básica

1.1.Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

- Se instruye sobre estrategias y herramientas para encontrar y seleccionar componentes electrónicos.  Se practica la interpretación y uso de información técnica proporcionada por fabricantes y distribuidores de electrónica.

- Se diseñan circuitos electrónicos, aplicando las metodologías de diseño desde la especificación hasta la depuración.

- Se aborda el montaje de sistemas electrónicos reales con componentes previamente analizados y seleccionados para conseguir habilidades de puesta a punto de circuitos.

- Se usan herramientas software para introducción de esquemas y diseño de placas de circuito impreso.

- Se construye un prototipo en el laboratorio, desarrollando habilidades de análisis, solución de problemas y puesta a punto.

- Se desarrollan habilidades y actitudes de trabajo en equipo, comunicación interpersonal, negociación, toma de decisiones y gestión de tiempos, a través del trabajo cooperativo entre los alumnos.

1.2.Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Esta asignatura optativa se encuentra dentro de la materia de Sistemas Electrónicos de la titulación. En ella se lleva a la práctica todo lo aprendido en las materias electrónicas a través de la realización de un proyecto electrónico (metodología docente de aprendizaje basado en proyectos).

Se incide especialmente sobre tres aspectos fundamentales para el profesional de la ingeniería electrónica, como son el estudio de tecnologías, la investigación de componentes electrónicos reales y su selección, el diseño de placas de circuito impreso y el montaje y depuración de prototipos en el laboratorio.

Por otra parte, y tal como se explica en diversos puntos de esta guía, la metodología utilizada hace que los estudiantes adquieran unas competencias transversales profesionalizantes de gran valor para un ingeniero y que son de otro modo de otro modo son difícilmente alcanzables.

Las temáticas relacionadas con la gestión de proyectos y normativas aplicables son objeto directo de la asignatura obligatoria Oficina de Proyectos, por lo que no se abordarán aquí.

1.3.Recomendaciones para cursar la asignatura

Para cursar esta asignatura, el estudiante debe tener conocimientos suficientes de Fundamentos de Electrónica y Sistemas Electrónicos Programables.

El estudio y trabajo continuado, desde el primer día del curso, son fundamentales para superar con el máximo aprovechamiento la asignatura. 

2.Competencias y resultados de aprendizaje

2.1.Competencias

Competencias básicas

1.- Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio

2.- Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado

3.- Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

Competencias específicas

1. Capacidad para diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia.

Competencias transversales

1.- Capacidad para combinar los conocimientos básicos y los especializados de Ingeniería para generar propuestas innovadoras y competitivas en la actividad profesional

2.- Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico

3.- Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en castellano

4.- Capacidad para concebir, diseñar y desarrollar proyectos de Ingeniería

2.2.Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Diseña circuitos y sistemas electrónicos utilizando herramientas de diseño asistido por computador

Selecciona adecuadamente componentes electrónicos, incluyendo el encapsulado más adecuado

Diseña placas de circuito impreso

Construye y depura en el laboratorio prototipos electrónicos

2.3.Importancia de los resultados de aprendizaje

Mediante la estrategia de “aprender haciendo” se desarrollan las competencias descritas relacionadas con el diseño electrónico, montaje, verificación y puesta a punto de prototipos, usando herramientas informáticas de diseño electrónico y construyendo montajes reales. 

Por otra parte, se desarrollan habilidades y actitudes de carácter profesional, al colaborar con el Grado en Ingeniería de diseño industrial y desarrollo de Producto. El trabajo en equipo se articula en dos niveles: Un primer grupo formado por los estudiantes de electrónica y, englobando a éste, un equipo formado por el grupo de electrónicos y el grupo de diseñadores. Este último provoca la interacción entre personas de formación y procedimientos de trabajo distintos, simulando la situación real en la industria, donde profesionales de muy distinto corte tienen que colaborar para conseguir objetivos comunes. Las competencias así conseguidas son de gran importancia para un profesional de la ingeniería y son muy valoradas por los empleadores.

3.Evaluación

3.1.Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación

Dado el carácter 100% práctico de la asignatura, se plantea una evaluación continua cuyo resultado será la nota final en la primera convocatoria (ateniéndose a la condición de excepcionalidad que se recoge en el artículo 9.4 del Reglamento de Normas de Evaluación del Aprendizaje y que fue autorizada para esta asignatura por la UZ).

La asignatura se basa en la metodología docente de aprendizaje basado en proyectos, que se materializará en la concepción, desarrollo y montaje de un proyecto electrónico de complejidad y tamaño adecuado a la extensión de la asignatura.  Se concreta en una serie de actividades evaluables:

EVALUACIÓN CONTINUA DURANTE EL PERÍODO DOCENTE

1. Proyecto "express": 30%.

En las primeras semanas del curso, como preparación para el proyecto de asignatura y para articular los equipos de trabajo, se realizará un pequeño proyecto electrónico de extensión limitada. Se aprovecha este primer acercamiento para practicar el diseño electrónico desde una perspectiva realista (selección de componentes, puesta a punto de circuitos, implementación en placas de circuito impreso) y para introducir las herramientas de diseño. Se valorará el alcance de funcionamiento del prototipo, la documentación, la presentación oral y la efectividad del trabajo en equipo.

2   Trabajo en el laboratorio: 10%.

Se desarrollará un proyecto de manera continua a lo largo del semestre. Este ítem se valora por observación directa de los profesores, la intensidad, constancia y calidad del trabajo en el laboratorio. de este trabajo. Además, se requerirá de los estudiantes que realicen informes muy breves que tomarán la forma de entregables o presentaciones.

3   Proyecto de asignatura: 60%.

Este ítem valora el trabajo realizado para la consecución del proyecto de asignatura del siguiente modo:

  • La calidad de la solución, el grado de acabado y el éxito en el funcionamiento
  • Un informe que refleje todo el trabajo realizado para el proyecto. Se presentará antes de la convocatoria oficial, en la fecha que indiquen los profesores. Cada grupo tendrá que presentar un informe que describa el proyecto y el trabajo desempeñado a lo largo de su realización, desde las investigaciones iniciales, circuitos propuestos, decisiones de diseño y ensayos, hasta la puesta a punto. Se tendrá en cuenta la adecuación de todos estos aspectos y se hará una valoración global de la calidad del proyecto.
  • Presentación de carácter oral ante los profesores y compañeros de la asignatura, pudiendo usar herramientas informáticas dedicadas a presentaciones. Se valorará el soporte de la presentación (pdf, ppt u otro), la calidad de la exposición, eficiencia en la comunicación y adecuación al trabajo presentado.
  • Algunos de los elementos de evaluación se compartirán con con los estudiantes de diseño industrial, siendo ambas partes del equipo corresponsables del éxito del producto terminado y de las calificaciones asociadas.

EN LA 2ª CONVOCATORIA OFICIAL

1   Trabajo de asignatura 60%. Consistente en un diseño electrónico con componentes reales, su correspondiente simulación, diseño de la placa de circuito impreso y configuración final. Como soporte se usarán las herramientas y documentos informativos propios de la asignatura y que figurarán en el anillo digital docente. El estudiante deberá generar un informe y preparar una presentación (ambos acordes a lo dispuesto en Moodle) que tendrá lugar el día de la prueba.

2   Examen escrito 40%.  Realizado en aula de ordenadores.  Examen teórico-práctico en el que se evaluarán los resultados de aprendizaje.

4.Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1.Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

  • Está basado en la metodología docente de aprendizaje basado en proyectos, que son realizados por grupos de estudiantes guiados en todo su desarrollo por el profesor.
  • Se prevén algunas exposiciones teóricas por parte del profesor para aportar contenidos sobre componentes, circuitos y diseño electrónico, que son complementadas en ocasiones con dinámicas de tipo seminario.
  • El aprendizaje de herramientas informáticas de  diseño, así como de montajes electrónicos se formaliza a través de un pequeño proyecto electrónico que se aborda al principio del curso.
  • Los equipos tendrán que programar reuniones de trabajo entre ellos (y con los estudiantes de diseño industrial) en las que tendrán que utilizar técnicas creativas que habrán sido propuestas por los profesores. Este trabajo no presencial, y que forma parte de la carga de trabajo inherente a la asignatura, es clave para aprovechar efectivamente la metodología.
  • El trabajo de fondo de los estudiantes consiste en el desarrollo guiado de un proyecto electrónico, a través del cual van adquiriendo las competencias deseadas con la supervisión del profesor.  Se prevén tutorías programadas con los grupos para vigilar la marcha de los proyectos.
  • La evaluación es también una situación de aprendizaje y uno de sus momentos principales es la presentación del proyecto realizado por el grupo.

4.2.Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

TRABAJO PRESENCIAL: 2,4 ECTS (60 horas)

1) Trabajo práctico en el laboratorio (tipo T3) (60 horas).

Dado el carácter de la metodología docente, el programa toma la forma de un calendario de actividades que se va a ir desarrollando al mismo tiempo que los grupos avanzan en el diseño.  En algunos casos se trata de exposiciones por parte del profesor, pero la mayoría del tiempo se dedica a actividades prácticas a realizar por los estudiantes:

TRABAJO NO PRESENCIAL: 3,6 ECTS (90 horas)

 

2) Trabajos docentes (tipo T6) (20 horas).

Actividades que el estudiante realizará solo o en grupo y que el profesor irá proponiendo.

3) Estudio-trabajo personal del estudiante (tipo T7) (66 horas)

Tiempo estimado de dedicación al desarrollo del proyecto individualmente o en grupo a través de sesiones creativas u otras dinámicas.

4) Pruebas de evaluación (tipo T8) (4 horas).

Además de la función calificadora, la evaluación también es una herramienta de aprendizaje con la que el alumno comprueba el grado de comprensión y asimilación alcanzado.

4.3.Programa

  • Presentación de la metodología de trabajo de la asignatura y planificación de las actividades a realizar.
  • Búsqueda y selección de componentes y otros recursos electrónicos.
  • Estudios previos: Componentes; Sistemas electrónicos.
  • Concepción y especificación del proyecto.
  • Montaje en el laboratorio de módulos circuitales.
  • Desarrollo electrónico: Diseño básico.
  • Desarrollo electrónico: Entrada de esquemas.
  • Desarrollo electrónico: Diseño de la PCB.
  • Montaje y puesta a punto del prototipo.
  • Presentación final de los trabajos.

4.4.Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

Dado el carácter de la asignatura, todas las sesiones presenciales tienen lugar en un laboratorio de electrónica (4 horas semanales) donde se habrán de desarrollar las actividades planeadas. El calendario y horario de estas sesiones se atendrá a lo que disponga la Dirección de la EINA, así como el calendario de presentación de los proyectos en el período de exámenes.

Laboratorio de Diseño Electrónico es una asignatura que se basa en la metodología de “aprendizaje basado en proyectos”, por lo que es totalmente práctica y sus actividades tienen lugar en un laboratorio de electrónica.

El calendario detallado de las diversas actividades a desarrollar se establecerá una vez que la Universidad y el Centro hayan aprobado el calendario académico.  La gestión de todas las actividades de la asignatura se realizará a través de http://moodle.unizar.es/

4.5.Bibliografía y recursos recomendados

Se hará uso de la herramienta Moodle para vertebrar las actividades de la asignatura, como depósito de todos los documentos importantes, así como cauce de información con los estudiantes.

La principal fuente de información es la información técnica (data sheets) que suministran principalmente los fabricantes y distribuidores. Esta información estará disponible en el aula a través de conexión a internet.


Curso : 2020/2021

440 - Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering

29839 - Electronic Design Laboratory


Información del Plan Docente

Academic Year:
2020/21
Subject:
29839 - Electronic Design Laboratory
Faculty / School:
110 -
Degree:
440 - Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1.General information

1.1.Aims of the course

The subject and its expected results respond to the following approaches and objectives:
- It is instructed on strategies and tools to find and select electronic components. The interpretation and use of technical information provided by electronics manufacturers and distributors is practiced.
- Electronic circuits are designed, applying design methodologies from specification to debugging.
- The assembly of real electronic systems with previously analyzed and selected components is addressed to achieve circuit tuning skills.
- Software tools are used to introduce diagrams and design of printed circuit boards.
- A prototype is built in the laboratory, developing analysis, problem solving and set-up skills.

1.2.Context and importance of this course in the degree

This optional subject is within the Electronic Systems subject of the degree. In it, everything learned in electronic subjects is put into practice through the completion of an electronic project (project-based learning teaching methodology).

Special emphasis is placed on three fundamental aspects for the professional of electronic engineering, such as the study of technologies, the investigation of real electronic components and their selection, the design of printed circuit boards and the assembly and debugging of prototypes in the laboratory.

On the other hand, and as explained in various points of this guide, the methodology used causes students to acquire professionalizing transversal skills of great value to an engineer.

The topics related to project management and applicable regulations are a direct subject of the compulsory subject Project Office, so they will not be addressed here.

1.3.Recommendations to take this course

To take this course, the student must have sufficient knowledge of Fundamentals of Electronics and Programmable Electronic Systems.

The study and continued work, from the first day of the course, are essential to overcome the subject with the maximum advantage.

2.Learning goals

2.1.Competences

Basic competences

1.- That students know how to apply their knowledge to their work or vocation in a professional way and possess the competences that are usually demonstrated through the elaboration and defense of arguments and the resolution of problems within their area of ​​study.

2.- That students can transmit information, ideas, problems and solutions to a specialized and non-specialized audience

3.- That the students have developed those learning skills necessary to undertake further studies with a high degree of autonomy

Specific competences

1. Ability to design analog, digital and power electronic systems.

Cross-cutting competences

1.- Ability to combine basic and specialized knowledge of Engineering to generate innovative and competitive proposals in professional activity.

2.- Ability to solve problems and make decisions with initiative, creativity and critical reasoning

3.- Ability to communicate and transmit knowledge, abilities and skills in Spanish

4.- Ability to conceive, design and develop Engineering projects

2.2.Learning goals

The student, to pass this subject, must demonstrate the following results ...

  • Design electronic circuits and systems using computer aided design tools
  • Properly selects electronic components, including the most suitable packaging
  • Design printed circuit boards
  • Build and debug electronic prototypes in the lab

2.3.Importance of learning goals

Through the “learning by doing” strategy, the described skills related to electronic design, assembly, verification and tuning of prototypes are developed, using electronic design computer tools and building real assemblies.

On the other hand, skills and attitudes of a professional nature are developed, by collaborating with the Degree in Industrial Design Engineering and Product Development. Teamwork is divided into two levels: A first group made up of electronics students and, encompassing it, a team made up of the electronics group and the designers group. The latter causes interaction between training people and different work procedures, simulating the real situation in the industry, where professionals of very different backgrounds have to collaborate to achieve common goals. The skills thus achieved are of great importance to an engineering professional and are highly valued by employers.

3.Assessment (1st and 2nd call)

3.1.Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

The student must demonstrate that they have achieved the expected learning outcomes through the following assessment activities

Given the 100% practical nature of the subject, a continuous evaluation is proposed, the result of which will be the final grade in the first call (according to the exceptional condition that is stated in article 9.4 of the Regulation of Learning Assessment Standards and which was authorized for this subject by the UZ).

The subject is based on the teaching methodology of project-based learning, which will materialize in the conception, development and assembly of an electronic project of complexity and size appropriate to the extension of the subject. It is specified in a series of evaluable activities:

CONTINUOUS EVALUATION DURING THE TEACHING PERIOD

1. "express" project: 30%.

In the first weeks of the course, in preparation for the subject project and to articulate the work teams, a small electronic project of limited extension will be carried out. This first approach is used to practice electronic design from a realistic perspective (selection of components, tuning of circuits, implementation on printed circuit boards) and to introduce design tools. The scope of operation of the prototype, the documentation, the oral presentation and the effectiveness of teamwork will be assessed.

2 Laboratory work: 10%.

A project will be developed continuously throughout the semester. This item is valued by direct observation of the teachers, the intensity, consistency and quality of the work in the laboratory. of this work. In addition, students will be required to make very brief reports that will take the form of deliverables or presentations.

3 Subject project: 60%.

This item values ​​the work done to achieve the subject project as follows:

The quality of the solution, the degree of finish and the success in the operation
A report that reflects all the work done for the project. It will be presented before the official call, on the date indicated by the teachers. Each group will have to present a report describing the project and the work carried out throughout its implementation, from the initial investigations, proposed circuits, design decisions and trials, to the set-up. The adequacy of all these aspects will be taken into account and a global assessment of the quality of the project will be made.
Oral presentation to teachers and classmates, using computer tools dedicated to presentations. The support of the presentation (pdf, ppt or other), the quality of the exhibition, efficiency in communication and adaptation to the work presented will be assessed.
Some of the evaluation elements will be shared with the students of industrial design, both parts of the team being co-responsible for the success of the finished product and the associated qualifications.

IN THE 2ND OFFICIAL CALL

1 Subject work 60%. Consisting of an electronic design with real components, its corresponding simulation, printed circuit board design and final configuration. As support, the tools and informative documents of the subject will be used and will appear in the digital teaching ring. The student must generate a report and prepare a presentation (both in accordance with the provisions of Moodle) that will take place on the day of the test.

2 Written exam 40%. Carried out in a computer room. Theoretical-practical exam in which the learning results will be evaluated.

4.Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1.Methodological overview

This is a fully practical course in which the students develop projects at the laboratory using the Project-Based Learning methodology. The students have to follow all the stages of a project from the conception to the constructions of a prototype. By means of the methodology, all the learning objectives are reached in this process. Furthermore, as this methodology is applied to teams, students can reach social competences related to the team working, collaborative learning and communication skills. Teams can be augmented by the participation of students of Industrial Design increasing those competences to a more professional level thanks to the interdisciplinary aspect of the collaboration.

4.2.Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

  • The activities of the course lean on the learning methodology called Project-Based Learning applied to teams.
  • Some theoretical sessions and workshops will be held about specific design items.
  • There will be two projects to develop. The first one, smaller, acts as training to address the main project. The students practice the selection of electronic components, learn the use of CAD tools and develop mounting skills.
  • The main objective is to develop a whole project from the initial conception to the construction of a working prototype.
  • The teams will program working meetings at all the stages of the work and will report the lecturers about the advances of the project.
  • Eventually, the project will be shared with teams of students of Industrial Design. This entails a close collaboration intended to develop interdisciplinary team working skills by carrying out an industrial project with an electronic system inside.
  • The assessment is considered an important point in the learning process. Teams will hold an oral presentation in front of the lecturers and the other teams, and this will be an enriching occasion to learn from each other.

4.3.Syllabus

The course will address the following topics: 

  • Methodology and planning.
  • Electronic components and technologies: research and selection.
  • Specification of the electronic Project.
  • Electronic design using CAD programs, design of a printed circuit board, prototyping and tuning.
  • Documentation and oral presentation.

4.4.Course planning and calendar

All the sessions will be hold in an electronic laboratory. The schedule and timetable of all activities including assessment, will obey the directions of the University and the School.

 

4.5.Bibliography and recommended resources

Moodle tool will be used to structure the activities of the subject, as a deposit of all the important documents, as well as a channel of information with the students.

The main source of information is the technical information (datasheets) that is mainly supplied by manufacturers and distributors. This information will be available in the classroom through an internet connection.