数字电子技术课程整体设计(田智)

1、数字电子技术课程整体教学设计（20122013学年第2学期）课程名称：数字电子技术所属系部：电气工程学院制定人：田智合作人：李艳玲、郭超制定时间：2013.5湖南机电职业技术学院课程整体教学设计一、课程基本信息课程名称：数字电子技术课程代码：学分：3学分学时：48授课时间：第2学期授课对象：2012机电专业课程类型：机电专业职业能力必修课先修课程：电工技术、模拟电子技术后续课程:PLC及其应用、单片机应用技术、传感器应用技术二、课程定位专业岗位（群）分析（图）。序号职业岗位典型工作任务职业资格证书1、首次就业岗位机电产品装配工（装配钳工、装配电工）机电产品零部件生产加工、机电设备装配初级维修（

2、安装）电工初级装配钳工2一次就业岗位机电产品（设备）调试维护工机电设备及机电一体化系统调试与维护、修理中级、高级维修电工数控机床装调维修工3、二次就业岗位机电产品（设备）售后技术员机电设备及机电一体化系统售后服务与升级改造高级维修电工数控机床装调维修工4、提升就业岗位机电产品（设备）现场工程师机电产品（设备）生产；机电一体化系统安装、调试现场管理与技术支持维修电工技师本课程主要面向的岗位。1、装配电工ifljjft气踣装配工艺检验机电产品装配元件楡查机械鼓配屯气系统装观绝緣测试L控调试耐压测试I住控柜装配功能检査本课程对应此岗位工作流程中电控柜装配、电源装配、功能检查项目。2、机电产品维护工本

3、课程对应此岗位工作流程中的电气线路的检测与替换、配电、控制线路故障检测与恢复、系统调试。本课程与相关高校类似课程、中职类似课程、培训班类似课程的区别。学校类别中职高职普通高校共同点培养数字电路系统的安装、设计和调试的基本能力。不同点侧重电子元器件的认识、检测和安装，为学生的后续专业课程学习奠定基础。侧重数字电路系统的安装、调试和故障检修。侧重理论的学习，强化数字电路系统的设计、优化与性能分析。三、课程目标设计总体目标：通过本教学实践使学生掌握数字逻辑的基本概念、基本定律了解逻辑门电路的组成及应用逻辑电路处理逻辑问题。使学生掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的特点原理和应用。了解其集成逻辑电路的特点

4、并掌握集成逻辑电路的应用。了解数/模转换器、模/数转换器及脉冲波形的产生与整形的基本原理并掌握其集成逻辑电路的应用。掌握常用逻辑电路的工作原理、基本特性及主要参数学会基本测量技术方法并具有设计简单逻辑电路的能力。能力目标：（1）能熟练地使用常用电子仪器如万用表、数字电桥、逻辑笔、函数信号发生器、和数字示波器等正确地调试、测量基本单元电路的逻辑功能，检查与排除电路故障；（2）能遵循硬件开发的基本流程，规范有序地进行需求分析、硬件设计、仿真、调试等各个环节；（3）能合理选择元器件、搭接电路，实现电路功能；（4）能阅读简单数字电子产品电原理图；（5）能设计、制作与调试简易电子产品的整机电路及正确书写

5、电子产品说明书；（6）会查阅手册，初步具有学习和应用电子技术新知识、新技术的能力。知识目标：（1）知道数制和码制的基本概念，理解其相互转换的方法；（2）了解真值表、卡诺图、逻辑电路图描述逻辑事件的方法，理解各种方法的特点与作用，掌握化简逻辑函数的基本方法；了解各种门电路的基本特点及典型应用；（3）掌握触发器的基本特点及典型应用；理解不同触发器转换的一般方法；（4）掌握555集成电路的外部特性与典型应用，理解定时电路与脉冲整形电路的基本原理；（5）理解编译码器、计数器、寄存器的原理，掌握上述器件常用集成电路的外部特性与使用方法；（6）理解组合逻辑电路与时序逻辑电路的区别，掌握组合逻辑电路的分析方

6、法与设计方法，理解时序逻辑电路的分析方法。素质目标：（1）具有严谨的设计风格；（2）具有良好的工作习惯；能遵循硬件开发的基本流程，需求分析、硬件设计、仿真、调试等各个环节规范有序；（3）通过项目设计的优化及评价培养持续改进的精神；（4）在项目评审、成果发布中每个学生要发言，项目过程分工合作，培养协作精神；（5）符合企业基本的6S管理要求；四、课程内容设计：序号模块（或子模块）名称学时1产品质量检测仪的设计与仿真调试142一位加法计算器的设计与仿真调试83抢答器的设计与仿真调试84数字电子钟的设计与仿真调试18合计48五、能力训练项目设计编号能力训练项目名称子项目编号、名称能力目标知识目标训练方

7、式、手段及步骤可展示的结果1产品质量检测仪的设计与仿真调试1-1产品质量检测仪的设计方案的确定能根据设计任务和要求制定出设计方案和产品电路图；能根据电路图进行元器件选型。掌握逻辑代数和逻辑门电路的基本知识。理论教学、课内设计设计方案和电路图以及元器件清单1-2单元电路设计能对集成逻辑门电路的逻辑功能测试；能进行组合逻辑电路的分析和设计。掌握逻辑函数的化简（公式法和卡诺图法）；掌握组合逻辑电路的分析与设计。理论教学，课内设计，并用软件实现仿真能分析并画出组合逻辑电路；会根据电路图连接各元器件13系统电路仿真和调试能用EWB软件进行产品质量检测仪电路仿真与调试。掌握查看虚拟仿真软件中示波器的仿真波

8、形。理论教学，课内设计，并用软件实现仿真记录结果，写出课程设计报告2一位力口法计算器的设计与仿真调试21一位加法器设计方案的确定能根据设计任务和要求制定出设计方案和电路图；会识别并测试常用集成电路。掌握一位加法计算器的电路组成与工作原理。理论教学、课内设计展示设计方案、电路图及元件清单22单元电路设计1.能利用译码器和数码显示管设计了解编码器、译码器、显示译码器、加法理论教学、课内实训、课堂仿真演示完成编码电路、数码寄存电路、加法运数显部分；2.能完成半加器、全加器是设计。器的逻辑功能与基本应用。算及译码电路的安装与测试；23系统电路仿真和调试能用EWB软件进行加法计算器电路仿真与调试。掌握查

9、看虚拟仿真软件中示波器的仿真波形。理论教学、仿真演示记录结果，写出课程设计报告3抢答器的设计与仿真调试31抢答器设计方案的确定能根据设计任务和要求制定出设计方案和电路图；能根据电路图进行元器件选型。了解基本RS触发器、同步RS触发器、主从触发器和边沿触发器的基础知识。理论教学、课堂演示记录结果，理解逻辑功能32单元电路设计能借助资料读懂常用集成触发器产品的型号；能进行时序逻辑电路的设计。了解常用常用集成触发器的型号和引脚的功能；掌握时序逻辑电路的分析与设计。理论教学、课堂仿真演示、课内实训记录结果，理解逻辑功能，并写出实训报告33系统电路仿真和调试能用EWB软件进行抢答器电路仿真与调试。掌握查

10、看虚拟仿真软件中示波器的仿真波形。理论教学、仿真演示记录结果，写出课程设计报告4数字电子钟的设计与仿真调试41数字电子钟设计方案的确定能根据设计任务和要求制定出设计方案和电路图；会识别并测试常用集成计数器。掌握数字电子钟的电路组成与工作原理。理论教学、课内设计展示设计方案、电路图及元件清单42单元电路设计能用555定时器设计多谐振荡器；会识读集成计数器逻辑功能表；能用集成计数器产品设计任意进掌握555定时器组成各种触发器的原理；二进制与十进制计数器常用集成产品的功能及应用、掌握任意进制计理论教学、课内设计、并用软件实现仿真用555定时器产生脉冲信号；会分析触发器、同步时序逻辑电路、用74ls1

11、61等常用计数器设计任意进制电路；能看懂制计数器；4会实现译码器和显示单元的电路连接、逻辑功能测试。数器的设计方法；译码器和显示电路的设计。cd4511等译码器的逻辑功能并正确连线43系统电路仿真和调试能用EWB软件进行数字电子钟电路仿真与调试。掌握查看虚拟仿真软件中示波器的仿真波形。理论教学、仿真演示记录结果，写出课程设计报告六、课程进度表第X次周次学时单元标题项目编号能/知目标师生活动其它（含考核内容、方法）1-214逻辑代数的基本知识1-11知识目标：了解逻辑函数的基本知识。能力目标：能进行逻辑函数化简。教师讲解，学生动手进行化简作业，课堂提问3-424逻辑门电路的基本知识1-12知识目

12、标：了解基本和复合逻辑门。能力目标：能结合实际运用选择合适的门电路集成芯片。教师讲解和实物演示，学生听课和查芯片类型作业，课堂提问532常用集成门电路的逻辑功能测试1-13知识目标：了解集成门电路的逻辑功能。能力目标：会对常用集成门电路的逻辑功能进行测试。课件讲解，动画演示，课堂实训，仿真实现作业，课堂提问；是否积极参与实训，仿真结果是否正确632组合逻辑电路的分析与设计1-14知识目标：组合逻辑电路的构成和原理。能力目标：能分析教师讲解和实物演示，学生听课和动手设计作业，课堂提问，设计是否合理和设计简单的组合逻辑电路。742EWB软件仿真与调试产品质量检测仪电路1-15知识目标：仿真软件使用

13、学习。能力目标：能对设计结果进行仿真和调试。课件讲解，课堂设计，仿真实现作业，课堂提问；是否积极参与实训，仿真结果是否正确8-954编码器、译码器功能介绍与应用2-11知识目标：了解编码器、译码器、显示译码器的逻辑功能与基本应用。能力目标：能读懂集成芯片的功能。教师讲解和仿真实现作业，课堂提问；是否积极参与实训，仿真结果是否正确1052加法器设计2-12知识目标：了解加法器的逻辑功能与基本应用。能力目标：能完成一位加法器的设计。教师讲解和实物演示，学生听课和动手设计作业，课堂提问，设计是否合理1162EWB软件仿真与调试加法器电路2-13知识目标：仿真软件使用学习。能力目标：能对设计结果进行仿

14、真和调试课件讲解，课堂设计，仿真实现作业，课堂提问；是否积极参与实训，仿真结果是否正确121364触发器的基本知识3-11知识目标：了解触发器的电路组成和记忆作用；熟悉RS、边沿D和JK触发器的触发方式和逻辑功能。能力目标：能分析和设计触发电路。课件讲解，实物展示，学生听课作业，课堂提问，设计是否合理1472常用集成触发器的运用3-12知识目标：时序逻辑电路的构成和原理；掌握各常用集成触发器的正确使用及相互转换。能力目标：会正确选用集成触发产品及相互替代；会分析和设计时序逻辑电路。课件讲解，实物展示，学生听课和动手作业，课堂提问；是否积极参与实训1582EWB软件仿真与调试抢答器电路3-13知

15、识目标：仿真软件使用学习。能力目标：能对设计结果进行仿真和调试。课件讲解，课堂设计，仿真实现作业，课堂提问；是否积极参与实训，仿真结果是否正确161794脉冲信号产生电路设计4-1-1知识目标：掌握555定时器组成各种触发器的原理。能力目标：能用555定时器实现施密特触发器、多谐振荡器。课件讲解，课堂设计，仿真实现是否积极参与实训，仿真结果是否正确1892触发器设计4-2-2知识目标：能用门电路组成触发器并用电路实现。能力目标：掌握触发器原理及其各种触发器的逻辑功能。课件讲解，课堂实训，仿真实现作业，课堂提问；是否积极参与实训，仿真结果是否正确19102寄存器功能测试4-2-3知识目标：掌握寄

16、存器型号功能及原理。能力目标：能对各种寄存器进行功能测试。课件讲解，动画演示，课堂实训，仿真实现课堂提问；是否积极参与实训，仿真结果是否正确20102时序逻辑电路设计4-2-4知识目标：掌握时序逻辑电路分析方法。能力目标：能设计简单的逻辑电路。课件讲解，课堂实训，仿真实现作业，课堂提问；是否积极参与实训，仿真结果是否正确2122114计数器设计4-2-5知识目标：掌握计数器的确功能分类与基本原理，能对各种计数器进行功能测试。能力目标：能用计数器实现任意进制数的计数功能。课件讲解，课堂实训，仿真实现作业，课堂提问；是否积极参与实训，仿真结果是否正确23122译码驱动及显示单元4-2-6知识目标：

17、掌握译码器和显示单元的基本原理。能力目标：会实现课件讲解，课堂实训，是否积极参与实训，仿真结果是否译码器和显示单元的电路连接、逻辑功能测试。仿真实现正确24122EWB软件仿真与调试数字电子钟电路4-3-1知识目标：掌握电路的总体设计方法，调试软件的使用。能力目标：能总体设计秒表电路，并进行仿真和调试。学生设计并进行，老师进行分析，仿真实现是否积极参与实训，整体电路设计的正确性注1:“第X次”指的是该次课在整个课程中的排序，也就是在“单元设计”中的标号，不是在本周内的次序。注2.：“师生活动”指的是师生“做什么（项目、任务中的）事情学什么内容”。此项内容在这里只是个标题，具体化为“单元设计”后

18、，就要详细展开为“怎样做？怎样学？”。七、第一节课梗概通过各种数电产品图片及仿真展示来引出数字电路的重要作用。告知学生学习本课程的目的。同时结合专业岗位特点向学生提问题：你家里一定有这样的电路：门边一个开关，床头一个开关，在哪个位置都可以控制灯的亮灭？可以通过给出实物图片、电路等帮助学生思考。如有人能讲清楚，可让学生来讲解，再组织讨论，两个开关的问题学生弄明白了后就可以接着提问：三个开关控制一盏灯电路又该怎么分析呢？通过告知三个开关的数字逻辑分析及电路设计，同时展示后续专业课程PLC及其应用中PLC实现的设计点明数字电路在专业学习中的重要应用，引出本课程的学习目的及其在所学专业中的地位，使同学们了解学习本课程的重要意义。八、考核方案（考核方案先由指定教师写出，然后由课程组成员集体研讨商定考试组成：本课程分2个项目，每个项目均为设计项目，为培养学生能力，考核把重点放在了平时的项目实训上，每个项目打分都以百分制。总分由平时作业10分，课堂笔记10分，实训报告10分，理论考核20分，设计报告与作品制作20分，实训考核30分。考勤分中旷课1节扣3分，事假病假扣1分，迟到1次扣1分，扣完为止，旷课节数累计达6节取消考试资格；对表现特别突出同学适当加分，比如有创新性，有非常有建设性的问题和建议。课内实训打分看态度，线路