Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектная деятельность в сфере микро - и наноэлектроники. Учебное пособие
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Воронежский государственный технический университет»
В. А. Небольсин
ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В СФЕРЕ
МИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКИ
Учебное пособие
Воронеж 2025
1
УДК 621.38.001.2(075.8)
Н39
Проектная деятельность в сфере микро -
и наноэлектроники: учебное пособие [Электронный
ББК 32.85я7
Н39
Рецензенты:
кафедра физики полупроводников и микроэлектроники Воронежского
государственного университета (и.о. зав. кафедрой
канд. физ.-мат. наук, доцент Т. Г. Меньшикова);
В. В. Корчагин, канд. техн. наук, доцент кафедры математики
и естественно-научных дисциплин Воронежского института
ФСИН России
Небольсин, В. А.
ресурс]/ В. А. Небольсин. – Электрон. текстовые и граф. данные
(2,0 Мб). – Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский
государственный технический университет», 2025. – 1 электрон.
oпт. диск (DVD-ROM): цв. - Систем. требования: ПК 500 и
выше; 256 Мб ОЗУ; Windows 10; SVGA с разрешением 1024 ×
768; Adobe Acrobat; CD-ROM дисковод; мышь. - Загл. с экрана.
ISBN 978-5-7731-1239-6
Учебное пособие содержит описание специфики разработки и
этапов проектирования электронных устройств, примеры содержания
пояснительной записки конкретного проекта и разработки устройств в
области микро - и наноэлектроники.
Издание предназначено для студентов, обучающихся по
направлению 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника», профиль
«Микроэлектроника и твердотельная электроника».
Библиогр.: 21 назв.
УДК 621.38.001.2(075.8)
Издается по решению редакционно-издательского совета
Воронежского государственного технического университета
ISBN 978-5-7731-1239-6 © Небольсин В. А., 2025
© ФГБОУ ВО «Воронежский
государственный технический
университет», 2025
2
ББК 32.85я7
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…….…………………………………...………
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ……..…….....………………
1.1. Практическое занятие №1. Перспективы
развития микро-и наноэлектроники. Проект и этапы его
жизненного цикла...................................................................
1.2. Практическое занятие №2. Методы разработки и
управления различными проектами, методы оценки
потребности в ресурсах и их эффективном использовании
в проекте..................................................................................
1.3. Практическое занятие №3. Организация
эффективной проектной команды......................................
1.4. Практическое занятие №4. Ключевые стратегии
для управления командами...................................................
1.5. Практическое занятие №5. Техническое задание.
1.6. Практическое занятие №6. Получение и
обработка результатов............................................................
1.7. Практическое занятие №7. Обсуждение
результатов работы..................................................................
1.8. Практическое занятие №8. Отчет о проекте……
1.9. Практическое занятие №9. Презентация
результатов работы..................................................................
1.10. Практическое занятие №10. Апробация
результатов работы..................................................................
1.11. Практическое занятие №11. Контроль
выполнения технического задания.........................................
1.12. Практическое занятие №12. Итоги проектной
деятельности............................................................................
2. СПЕЦИФИКА РАЗРАБОТКИ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ.............................................
2.1. Формирование архитектуры электронного
устройства…..........................................................................…
2.2. Разработка функциональной схемы устройства...
2.3. Разработка компоновки печатной платы…..........
2.4. Разработка программных кодов............……….....
5
6
6
8
10
12
14
16
18
19
20
22
23
24
26
26
27
28
29
3
2.5. Другие этапы разработки электронных
устройств……………......................................................….....
2.6. Итоговые результаты разработки…….....……….
3. ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ТЕСТЫ..........................
3.1. Контрольные вопросы.............................................
3.2. Тесты.........................................................................
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………..
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………….
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Пример содержания пояснительной
записки конкретного проекта………......................................
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Примеры разработки электронных
устройств……………………..........................................…….
29
30
31
31
32
35
36
40
59
4
ВВЕДЕНИЕ
Основная задача курса «Проектная деятельность» – дать
студентам знания и умения, необходимые для разработки и
реализации проектов на всех этапах, включая составление планов
и организацию работы. Под проектом понимают заранее
спланированный комплекс мероприятий, выполняемых в
заданный интервал времени и направленных на решение
конкретной задачи – создание нового устройства, изделия,
продукта или предоставление услуги, исходя из располагаемых
ресурсов, сроков выполнения и требований к качеству работ и
допустимому уровню риска.
Ключевые задачи, решаемые настоящей дисциплиной:
- Разработка графиков по этапам проектной работы;
- Организация эффективного управления проектной
командой;
- Оценка результативности каждого этапа работы над
проектом.
Освоение дисциплины «Проектная деятельность»
направлено на развитие у студентов бакалавриата ключевых
компетенций УК-2 и УК-3, суть которых заключается в
способности точно формулировать задачи, соответствующие
поставленным целям, и подбирать наиболее подходящие методы
их решения, учитывая действующее законодательство, доступные
ресурсы и возможные ограничения, и в способности эффективно
взаимодействовать в социуме и успешно выполнять свою роль в
команде.
В отличие от традиционного подхода к обучению,
проектная работа требует от студентов большей независимости,
инициативности и осознанности в выполнении, как собственных
задач, так и задач всей команды.
Все работы, выполняемые в рамках дисциплины (включая
отчеты по практическим занятиям и домашние задания), должны
соответствовать требованиям к оформлению, установленным в
Воронежском государственном техническом университете
(ВГТУ). Подробная информация доступна на официальном сайте
университета (http: //cchgeu.ru).
5
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
1.1. Практическое занятие № 1
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МИКРО-И НАНОЭЛЕКТРОНИКИ.
ПРОЕКТ И ЭТАПЫ ЕГО ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА
Цель занятия - усвоить основные понятия, используемые
в проектной деятельности, понять сущность и социальную
значимость своей будущей профессиональной деятельности в
сфере микро- и наноэлектроники, сформировать к ней
устойчивый интерес.
Основные вопросы для обсуждения:
- тенденции и перспективы развития микро- и
наноэлектроники и смежных областей науки и техники;
- основополагающие понятия и термины, используемые в
дисциплине в преломлении к профессиональной деятельности в
сфере электронной техники;
- виды проектов и их классификации, этапы жизненного
цикла проекта, этапы разработки и реализации проекта.
Виды проектов могут классифицироваться по различным
признакам, например:
По содержанию:
монопроект — отдельный проект; мультипроект — комплексный
проект, состоящий из ряда монопроектов; мегапроект —
масштабный комплексный проект или целевая программа,
состоящая из нескольких моно- и мультипроектов.
По характеру проектируемых изменений:
инновационные проекты — предполагают внедрение
принципиально новых разработок; поддерживающие проекты —
решение существующих социально значимых задач.
По особенностям финансирования:
инвестиционные; спонсорские; кредитные; бюджетные; субсидир
уемые; благотворительные.
По сферам деятельности:
образовательные; научные; культурные; медицинские;
архитектурно-строительные и другие.
По срокам реализации:
6
краткосрочные — до одной недели; среднесрочные — от недели
до месяца; долгосрочные — от одного месяца и больше.
По доминирующей деятельности:
исследовательские; творческие; практико-
ориентированные; информационные; телекоммуникационные.
По количеству участников проекта:
индивидуальные; групповые.
Жизненный цикл проекта — это последовательность фаз
от начала до завершения проекта, задаваемых в соответствии с
потребностями управления проектом. Одна из наиболее
распространённых моделей делит жизненный цикл на следующие
фазы:
. Начальная фаза: определяется идея или потребность в
осуществлении нового проекта; формулируются цель и
задачи; проводится предварительный анализ рисков и
возможностей; принимается решение о запуске или отказе от
проекта.
. Фаза разработки: детализируется план реализации
проекта; определяются требования к качеству, срокам и
бюджету; формируется команда и распределяются роли и
обязанности участников в её составе; разрабатываются
необходимые технические решения и спецификации.
. Фаза реализации: выполняются основные работы по
проекту; используются различные запланированные
технологии; осуществляется мониторинг и контроль хода и
итогов; вносятся необходимые коррективные действия в случае
отклонений от плана.
. Завершающая фаза: осуществляется окончательная
проверка качества и соответствия итогов проекта
требованиям; результат дают заказчику или
бенефициарам; проводится анализ и оценка эффективности и
успешности проекта.
Этапы разработки проекта включают анализ проблемы,
постановку цели и задач проекта, выбор средств её достижения,
поиск и обработку информации, её анализ и синтез, оценку
полученных результатов и выводов.
7
1.2. Практическое занятие №2
МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ И УПРАВЛЕНИЯ РАЗЛИЧНЫМИ
ПРОЕКТАМИ, МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОТРЕБНОСТИ
В РЕСУРСАХ И ИХ ЭФФЕКТИВНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
В ПРОЕКТЕ
Цель занятия - оценить свои способности определять круг
задач в рамках разработки проектов, генерировать идеи и
определять средства, необходимые для их реализации.
Некоторые методы разработки и управления проектами:
Waterfall (водопад, каскадный подход). Классический
метод, в основе которого лежит принцип последовательности:
каждый этап идёт следом за другим. Чтобы начать работать над
новой задачей, необходимо обязательно завершить выполнение
предыдущей. Метод популярен в строительстве и разработке
программного обеспечения.
Agile. Гибкий метод, в рамках которого команды трудятся
небольшими циклами и в результате каждого цикла получают
готовую функцию или продукт. В следующем цикле
дорабатывают его или улучшают. Работа часто идёт параллельно,
результаты видны ещё до окончания проекта.
Канбан. Метод управления проектами, который
фокусируется на визуализации рабочего процесса и управлении
потоком задач. Основной инструмент — это доска, на которой
отображаются все задачи и их статус. Метод эффективен для
проектов, где требуется постоянное управление задачами и
контроль над выполнением работ.
Lean. Метод управления проектами, который
фокусируется на минимизации потерь и максимизации ценности
для клиента. Основная идея — постоянно улучшать процессы и
устранять ненужные действия. Метод эффективен для проектов,
где требуется оптимизация процессов и снижение затрат.
Six Sigma. Философия управления, основная цель которой
— усовершенствование работы и повышение качества продукта.
Достигается это за счёт того, что специалисты тщательно
контролируют процесс и постоянно вносят улучшения. Метод
подходит для крупных компаний, позволяет решать сложные
задачи в короткие сроки.
8
Метод критической цепи. Сначала выбирают результаты
работы, а потом, основываясь на своём опыте, намечают шаги
для их достижения. К каждому шагу достижения приписываются
чёткие ресурсы в виде денег, времени, сотрудников и
необходимых расходников, поэтому проект всегда получается
предсказуемым.
Среди методов управления проектами нет
универсального, который бы идеально подходил для любой
команды. Каждый метод имеет свои особенности и
преимущества. При выборе оптимального решения необходимо
учитывать сферу деятельности, опыт коллектива, сложность
проекта, размер фирмы и другое.
Генерация идей — это процесс создания новых и
оригинальных концепций, решений и подходов к задачам. Для
этого используют различные методы и техники, которые
стимулируют творческое мышление.
Некоторые из них:
Мозговой штурм. Участники собираются вместе и
высказывают свои идеи по определённой теме. При мозговом
штурме важно не оценивать идеи, а просто записывать их все,
даже если они кажутся странными или нереалистичными.
Метод «6 шляп» Эдварда де Боно. Участники надевают
шляпы разных цветов, символизирующих разные подходы к
генерированию идей. Метод позволяет рассмотреть проблему с
разных точек зрения, что приводит к творческим и
инновационным решениям.
SWOT-анализ. Помогает выявить сильные и слабые
стороны проекта, а также возможности и угрозы, с которыми он
может столкнуться.
Ассоциативное мышление. Метод генерации новых идей
на основе существующих ассоциаций. Необходимо найти связь
между двумя или более понятиями, которые на первый взгляд не
имеют ничего общего.
Анализ конкурентов. Изучение того, что делают другие
компании или проекты в области, помогает понять, какие идеи
уже существуют на рынке и как их можно улучшить.
Определение средств, необходимых для реализации идей,
включает в себя несколько шагов:
9
Определение потребностей. Это поможет сформулировать
цель работы и направить её в более эффективное русло.
Выбор команды для участия в генерировании идей. Чтобы
генерировать более разнообразные идеи, нужно привлекать к
работе людей с разным опытом и образованием.
Выделение лучшей идеи для реализации. Для этого
необходимо иметь набор определённых критериев, по которым
генерируемые идеи будут оцениваться.
Реализация приоритетных идей. Включает в себя
выделение ресурсов, распределение обязанностей, планирование
рабочих процессов, определение сроков и отслеживание
прогресса.
1.3. Практическое занятие № 3
ОРГАНИЗАЦИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ПРОЕКТНОЙ КОМАНДЫ
Целью занятия является изучение методик создания
команды для реализации проекта, исходя из индивидуальных
характеристик участников, а также формирования четких задач и
разработки комплексной стратегии действий.
Задачи, которые предстоит решить:
- формирование оптимального состава проектной команды
с учетом профессиональных особенностей, потребностей и
индивидуальных качеств участников;
- организация продуктивного взаимодействия команды
исполнителей для достижения поставленных задач.
«Команда проекта» выступает в качестве ключевого
элемента успеха, представляя собой временную структуру,
состоящую из сотрудников, непосредственно вовлеченных в
реализацию проекта под руководством его менеджера
(руководителя). Её численность определяется объемом и
сложностью проектных задач. Основополагающим фактором для
команды является общая миссия – вера в общую цель, которая
заключается в успешной реализации проекта. Для успешной
работы команда должна обладать:
- сбалансированным набором профессиональных навыков,
включающим как технические и функциональные компетенции,
так и умения (опыт) по решению проблем и принятию решений;
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]