数字电路实验教程- 教学大纲

《数字电路实验教程》教学大纲课程信息课程名称：数字电路实验教程课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分：4先修课程：无选用教材：《数字电路实验教程》，徐琦、刘清平、赵珂主编，2022年，电子工业出版社。适用专业：本课程可作为高等院校电类各专业本、专科电路实验课程，也可作为高年级学生课程设计及相关专业技术人员的参考课程。课程负责人：二、课程简介本课程共七章，第一章、第二章系统介绍了数字电路实验基本技能、布线要求、调试步骤、故障分析和排除方法，以及如何做好实验;第三章为验证性实验，主要用于验证数字电路的-一些重要基础知识，突出对学生基本实验能力与技能的培养;第四章为设计性实验，要求学生活学活用本课程所学的基本理论和基本方法，自行设计电路，并进行仿真验证，尽量把可能产生的设计错误提前解决﹔第五章为综合性实验，电路的设计不局限于数字电路，还要求学生综合运用其他所学知识，这样有利于强化学生综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力;第六章用十个案例项目，详细阐述了数字电路创新性实验项目的制作过程，强调理论与实践应用的有机结合;第七章通过对近年来江西省电子专题设计赛作品的分析，帮助学生进一步综合运用所学知识，建立系统观、工程观和实践观，形成较强的综合实践能力。三、课程教学要求序号专业毕业要求课程教学要求关联程度1工程知识数字电路实验基本技能、布线要求、调试步骤、故障分析和排除方法，以及如何做好实验；验证性实验，主要用于验证数字电路的-一些重要基础知识，突出对学生基本实验能力与技能的培养;设计性实验，要求学生活学活用本课程所学的基本理论和基本方法，自行设计电路，并进行仿真验证，尽量把可能产生的设计错误提前解决﹔综合性实验，电路的设计不局限于数字电路，还要求学生综合运用其他所学知识，这样有利于强化学生综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力。L2问题分析随着科学技术的发展，数字电路技术在社会各个领域中都得到了广泛的应用。数字电路实验课程是高等学校工科电类专业的重要基础课，同时也为后续专业课程的学习提供必要的理论知识和实践技能。H3设计/开发解决方案本书重点突出了设计性实验和创新性实验，专门用一章（10个项目）详细阐述了数字电路创新性实验项目的制作过程，强调数字电路理论与实践应用的有机结合，并通过对近年来大学生电子设计竞赛作品的分析，期望激发学生的学习热情和兴趣，以利于学生逐步学会综合运用所学知识，建立系统观、工程观和实践观，形成较强的综合实践能力。H4研究L5使用现代工具MultiSimM6工程与社会学会将相应技术应用于实际生产和社会服务中，为社会做出贡献。L7环境和可持续发展L8职业规范L9个人和团队学会个人发展和团队合作，提高个人和团队的综合素质。H10沟通学会进行有效的沟通和表达，与客户、同事和上级保持良好的沟通和协作。M11项目管理L12终身学习学会进行终身学习和职业发展规划，不断拓展职业领域和发展空间。H注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。四、课程教学内容章节名称主要内容重难点关键词学时类型1绪论意义和作用实验规则实验前的准备测量的基本内容、基本方法操作与记录实验报告如何做好实验预习要求金额实验报告撰写要求实验室的安全操作规程掌握实验数据及误差的分析和处理能力，并养成严谨、求实的科学实验作风;能对数字电路实验结果进行归纳、分析和解释，通过综合分析得到合理有效的实验结论;能够独立写出严谨的、有理论分析的、实事求是的、文理通顺的、字迹端正的实验报告。8理论2数字电路实验的实验方法实验基本技能电路布线的原则、方法和技巧调测步骤故障现象的检测、分析与排除方法查找单元数字电路故障的方法与技巧掌握数字电路实验中常用仪器仪表（实验箱、万用表、信号发生器、示波器等）的基本原理和操作方法;掌握数字电路实验的基本技能和基本调试方法（如测量电压或电流的平均值、有效值、峰值，信号的周期、相位，脉冲信号的波形参数及电子电路的主要技术指标)，具备进行科学实验的自学能力、实验调试能力与动手实践能力;能够根据实验方案构建实验电路，独立完成组装和测试，并具有一定的分析、查找和排除电子电路中常见故障的能力;能够安全地开展实验，并正确地采集实验数据。8理论+实操3验证性实验实验一晶体管开关特性、限幅器与钳位器实验二TTL、CMOS与非门参数及逻辑特性的测试实验三集成逻辑电路的连接和驱动实验四三态门和OC门实验五译码器及其应用实验六数据选择器及其应用实验七触发器及其应用实验八计数器及其应用实验九移位寄存器及其应用实验十脉冲分配器及其应用实验十一集成定时器555的应用观察晶体二极管、晶体三极管的开关特性，了解外电路参数变化对晶体管开关特性的影响；掌握限幅器和钳位器的基本工作原理；掌握TIL及CMOS电路输入端与输出端特性；掌握集成逻辑电路相互衔接时应遵守的规则和实际衔接方法；掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法；熟悉七段数码管的使用；掌握中规模集成数据选择器的逻辑功能及使用方法；学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法等。12理论+实操4设计性实验实验一组合逻辑电路的设计与测试实验二简答的数字频率计实验三简易数字钟实验四顺序数字锁实验五简易交通灯电路实验六汽车尾灯控制电路实验七多路智力竞赛抢答器实验八多功能流水灯实验九数字式频率计掌握数字电路系统的分析和设计方法；能够熟练地、合理地选用集成电路芯片等元器件；提高电路布局、布线能力及检查和排除故障的能力；培养撰写综合实验报告的能力8理论+实操5综合性实验实验一电子门铃的设计和制作实验二按键计数显示器的设计和制作实验三温度的转换与测量实验四力的传感与检测实验五位移的转换与测量实验六光电传感检测了解555的工作原理及应用；用555实现电子门铃电路的设计，提高知识应用能力；进一步学习用MultiSim仿真；掌握数字电路的制作工艺，提高对数字电路实验的工程性认知；掌握简易数字电子系统的设计方法，提高对数字电路实验的系统性认知；掌握非电量信号测量中的信号放大电路的设计；掌握测量中的零点调整、满量程校正等调试技术。熟悉应变片的应用—物体受力检测；掌握非电量信号测量中的信号测量电路的设计。8理论+实操6创新性实验项目一串联型连续可调直流稳压电源项目二光电式报警器项目三简答的步进电机控制电路项目四十二小时数字钟项目五数字式定时开关项目六八路抢答器项目七篮球比赛计时器项目八电扇控制电路项目九投球游戏机项目十四彩等控制器掌握数字电路实验中常用仪器仪表（实验箱、万用表、信号发生器、示波器等）的基本原理和操作方法;进一步学习用MultiSim仿真；掌握数字电路实验的基本技能和基本调试方法（如测量电压或电流的平均值、有效值、峰值，信号的周期、相位，脉冲信号的波形参数及电子电路的主要技术指标)，具备进行科学实验的自学能力、实验调试能力与动手实践能力。12理论+实操7电子设计竞赛作品分析作品一乒乓球比赛计分器（2015年赛题）作品二九路抢答器（2016年赛题）作品三简易数控直流稳压电源（2017年赛题）作品四三相进步电机驱动器（2018年赛题）作品五简易数控可变增益放大器（2019年赛题）作品六简易温度检测器（2020年赛题）了解乒乓球比赛计分器、九路抢答器、简易数控直流稳压电源、三相进步电机驱动器等的电路工作原理。8理论+实操五、考核要求及成绩评定序号成绩类别考核方式考核要求权重（%）备注1期末成绩期末考试大作业50百分制，60分为及格2平时成绩劳动实践7次40优、良、中、及格、不及格3平时表现出勤情况10两次未参加课程则无法获得学分注：此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息。六、学生学习建议学习方法建议1.依据专业教学标准，结合岗位技能职业标准，通过案例展开学习，将每个项目分成多个任务，系统化地学习。2.进行练习和实践，提高自己的技能和应用能力，加深对知识的理解和记忆。3.了解行业企业技术标准，注重学习新技术、新工艺和新方法，根据教材中穿插设置的（电子门铃的设计和制作）相关实例，对已有技术持续进行更新。学生课外阅读参考资料《数字电路实验教程》，徐琦、刘清平、赵珂主编，2022年，电子工业出版社。七、课程改革与建设本课程在系统介绍理论知识的同时，还以“操作与记录”“实验报告”等栏目丰富内容。本课程在内容编排上一方面重视基础知识的完整性，系统地介绍数字电路实验基本技能、布线要求、调试步骤，以及故障分析和排除的同时，要求学生在实验前检索和学习相关背景资料和应用实例，强调做好预习工作，