电子元器件从入门到精通-元器件识别、单元电路设计及技能训练 -课程标准

———课程标准（第1版）课程名称：电子元器件识别与检测应用：开课学院：智能制造学院课程代码：1700338：适用专业：电子信息工程技术课程类型：专业技能课：学时：54制（修）订人：：制（修）订日期：20230901企业教师：：合作企业：中山市XX科技有限公司审核人：审核日期：教务处编制二0二二年三月课程标准一、课程信息课程名称常用电子元器件识别与检测应用适用专业电子信息工程授课方式理论教学+仿真教学+硬件测试教学学分3开设学期4先修课程模拟电子技术、数字电子技术后开课程通用集成电路应用、PLC应用技术总学时学时56理论学时28实践学时28课程类型纯理论课£理论+实践课R纯实践课£课程层次校内一般课程R校级精品课程£省级精品课程£国家级精品课程£是否校企合作课程是R否£考核性质考查£考试R教研室/课程组电子信息工程技术教研室二、课程性质与任务（一）岗位分析根据对电子信息产业领域的电子产品生产性企业开展广泛调研，对电子元器件测试岗、电子产品维修岗、销售岗等初级岗位的核心能力是能正确识别和测试电子元器件，熟练使用万用表、信号发生器、频率计和示波器等测试工具，知识与素养要求是熟悉常见元器件的典型参数及其意义与测量方法，对于电子产品研发岗、PCB高端设计岗等发展岗位的核心能力是要熟掌握电子元器件的典型应用电路，熟悉使用典型电路搭建具备一定功能的电子产品的方法，知识与素养要求是具备电子电路的基础理论、电子元器件的选用、电路的抗干扰设计等。（二）课程性质与任务本课程是电子信息工程技术专业开设的必修专业技能课，也是一门实践性很强的课程。课程主要以任务为训练导向，依据电子或者通信产品生产和维修等的实际工作岗位中有关电子元器件的应用电路创设具有普遍适应性的学习情境，学生在学习完电子元器件识别与检测应用后，具备相应的电子元器件应用能力可以为后续进行开关电源、物联网、嵌入式等应用型课程打下坚实的基础。（三）课程设计思路本课程根据电子元器件的类型共分十个单元，每一个单元均设置多个电子元器件应用项目，以电子元器件生产企业的测试岗位的典型的工作任务作为学习情境。根据电子元器件测试岗位工作任务要求，结合课程在人才培养方案中承上启下的地位和作用，确定教学目标，选取教学内容。本课程采用理论教学、仿真训练、硬件测试三种典型教学模式做到理虚实一体化，使用云班课等平台基于线上线下混合式教学理念组织教学，坚持以学生为中心，真正做到教、学、做、评融为一体，并有机融入电子信息领域、尤其是被美国卡脖子的高端电子元器件生产领域的新闻思政元素。三、课程目标与要求通过本课程学习，学生学习掌握电子元器件制造过程、掌握识别常见电子元器件实物的方法、掌握使用网络查阅电子元器件数据手册方法、掌握典型电路的仿真、掌握典型电路的硬件电路搭建和测试，具备一定的实用功能电路的设计能力。【能力目标】1.会描述和解释电子元器件专业术语，如电子元器件分类、参数名称、元器件名称等。2.能正确使用和操作电子产品测试和焊接的专用工具和设备，如万用表、示波器、信号发生器、频率计等测试设备及电烙铁、吸锡器、热风枪等焊接工具。3.能识读电子元器件典型电路并能对其进行测试，对于教材所描述的四十种电子元器件，每种需要掌握一到两个典型电路，能用流利和规范的术语描述电路的工作原理。4.能使用工具焊接和更换电子元器件元件，如实用电烙铁、热风枪等焊接工具对常见电子元器件进行焊接，能实用吸锡器等对直插元件进行更换。5.能进行电子产品的设备维修作业，如学生常用的手机充电器的维修等。6.能分析和诊断电路模块的故障，如每种电子元器件的典型电路模块的故障，要求能实用万用表、示波器等工具进行故障诊断，能实用工具进行芯片级维修。【知识目标】1.掌握电子元器件的制造历史，如真空电子管、晶体管、集成电路的历史等。2.掌握电子元器件的工作原理和相关参数定义，如接受和理解电子元器件手册上所描述的工作原理、内部模块的工作原理、各引脚功能和参数。3.了解电子电路的性能指标的分析评价，如电子元器件的输入输出参数，电源参数、温度参数、频率参数等，会判断电子元器件的失效。4.掌握电子电路故障分析的思路与方法，如根据信号流程进行故障分析和查找。5.初步掌握电子电路的电子元器件代换和更换拆焊操作，功能相近或者相似的电子元器件的代换，实用焊接工具拆焊，外围元件的最优化。6.掌握电子元器件的封装信息和PCB设计软件新建封装。【素质目标】1.团队合作精神，注重交流和沟通，通过硬件实训分组增强团队合作和分工，增强集体荣誉感。2.在电子元器件应用电路的焊接和测试过程中，通过调试产品功能，体验创造的乐趣，感受成功的喜悦，提高动手能力，3.采用电子产品生产企业的调测模式，通过硬件调测过程培养学生爱岗敬业，细心踏实，思维敏锐，勇于创新的职业精神。4.通过电子元器件行情调研，引导学生关注电子元器件领域的价格信息和商机，分析某些电子元器件价格高的原因。【课程思政目标】1.树立社会主义核心价值观，服务人民、奉献社会，努力钻研技术设计出更多实用功能的好产品。2.民族精神：创造具备一定实用功能电子产品的精神、努力钻研技术做出最佳性能的产品的奋斗精神、复杂产品制造的团结合作精神。通过讲述被美国卡脖子的尖端集成电路制造案例、光刻机等新闻故事、集成电路投资领域和制造行业风云人物、热点事件等培养学生民族自豪感和自信心具体目标见表1表1.课程目标能力目标知识目标素质目标课程思政目标1.会描述和解释电子元器件专业术语。2.能正确使用和操作电子产品测试和焊接的专用工具和设备。3.能识读电子元器件典型电路并能对其进行测试。4.能使用工具焊接和更换电子元器件元件。5.能进行电子产品的设备维修作业。6.能分析和诊断电路模块的故障。1.掌握电子元器件的制造历史。2.掌握电子元器件的工作原理和相关参数定义。3.了解电子电路的性能指标的分析评价。4.掌握电子电路故障分析的思路与方法。5.初步掌握电子电路的电子元器件代换和更换拆焊操作。6.掌握电子元器件的封装信息和PCB设计。1.团队合作精神，注重交流和沟通。2.在制作电子元器件应用电路的过程中，体验创造的乐趣，感受成功的喜悦，提高动手能力；3.通过硬件调测过程培养学生爱岗敬业，细心踏实，思维敏锐，勇于创新的职业精神。4.通过电子元器件行情调研，引导学生关注电子元器件领域的价格信息和商机。1.树立社会主义核心价值观：服务人民、奉献社会；2.民族精神：创造具备一定实用功能电子产品的精神、努力钻研技术做出最佳性能的产品的奋斗精神、复杂产品制造的团结合作精神。通过讲述卡脖子的尖端集成电路制造案例、新闻故事、集成电路行业风云人物、热点事件等培养学生民族自豪感和自信心四、课程结构与内容课程结构与内容见表2表2.课程结构与内容序号单元名称（教学单元或模块）工作任务项目教学内容教学目标参考理论课时参考实践课时知识能力素质1电阻电容和电感1.RL串联电路、RC串联电路测试2.分频器电路测试3.文氏振荡电路测试1.R、L、C三种元件的基本知识2.单元件分频器电路3.文氏桥电路4.穿插思政内容1.掌握R、L、C三种元件的基本参数。2.掌握单元件分频器电路的工作原理3.文氏桥电路的工作原理。1.掌握R、L、C三种元件的基本参数万用表测量方法2.掌握单元件分频器电路的仿真测量。3.文氏桥电路频率计算、仿真测试和实际测试。1.通过学习基本参数养成严谨的治学作风2.通过仿真测量养成快捷学习方法。3.通过实际测量掌握电子测量工具的使用方法。4.培养工匠精神，产品质量没有最好只有更好。442二极管1.测量1N4148二极管通电1mA电流的正向压降2.1N4007对22V（最大值）50Hz的交流电进行半波整流，示波器测量波形3.使用稳压二极管对5V（最大值）50Hz的交流电进行双向限幅4.稳压二极管的欠压保护电路1.普通二极管、稳压二极管、LED、数码管2.二极管应用电路3.穿插思政内容1.掌握普通二极管、稳压二极管、LED的基本参数2.掌握三种二极管应用电路的工作原理1.掌握普通二极管、稳压二极管、LED的基本参数的万用表测量2.掌握三种二极管应用电路的仿真测试和实际测量1.通过学习基本参数养成严谨的治学作风2.通过仿真二极管达到灵活应用。3.通过实际测量掌握电子测量工具的使用方法。4.通过我国技术领先项目培养民族自信443三极管1.图3.6NPN三极管三种状态仿真2.图3.12三极管组成的门电路3.图3.13三极管驱动电路4.图3.14三极管恒流源电路1.NPN三极管、PNP三极管、达林顿管2.三极管的四种常见应用电路3.穿插思政内容1.掌握NPN三极管、PNP三极管的基本参数，达林顿管的结构2.掌握三极管的四种常见应用电路的工作原理1.掌握NPN三极管、PNP三极管、达林顿管的基本参数的万用表测量2.掌握三极管的四种常见应用电路的仿真测试和实际测量1.具备三极管放大器设计能力。2.具备交流信号的测量能力。3.通过思政内容理解祖国统一的重要性。444场效应管1.MOS管低频跨导gm测试2.MOS管交流电压放大电路3.图4.7可调稳压电源电路4.图4.12带有电流源偏置的JFET放大器1.场效应管、晶闸管2.场效应管开关电路、交流放大电路3.穿插思政内容1.掌握场效应管的基本参数2.掌握场效应管的常见应用电路的工作原理1.掌握场效应管基本参数的测量方法.2.掌握场效应管常见应用电路的仿真测量和硬件测试。1.具备场效应管放大器设计能力。2.具备交流信号的测量能力。3.通过思政内容培养民族自信心和技术创新能力。445晶闸管1.图5.7直流开关电路2.图5.9双向晶闸管的交流调压器3.图4.7可调稳压电源电路4.图5.10集成触发器控制的交流调压器5.MOC3021典型应用电路6.单向晶闸管检测7.图5.17双向晶闸管检测1.单向晶闸管2.双向晶闸管3.光控晶闸管4.穿插思政内容1.掌握场晶闸管的基本参数，双向晶闸管的四种触发导通方式2.掌握场效应管、晶闸管的常见应用电路的工作原理1.掌握晶闸管的基本参数的测量方法.2.掌握晶闸管的常见应用电路的仿真测量和硬件测试。1.具备晶闸管开关设计能力。2.具备正确选用晶闸的方法3.通过思政内容培养技术创新能力。226光电器件、开关类元件1.图6.16光耦传输模拟信号电路图2.图6.17红外发射和接收电路图3.继电器的线圈直流电阻和触点电阻仿真测量4.图7.11光耦传输数字信号控制继电器电路1.红外发光管、红外收光管2.红外发射和接收电路3.继电器、干簧管、机械开关，继电器驱动电路4.穿插思政内容1.掌握红外发光管、红外收光管、继电器的基本参数，红外发光管的驱动方式。2.掌握红外发射和接收的常用电路的工作原理3.掌握继电器的工作原理和驱动电路工作原理。1.掌握红外发光管、红外收光管、继电器、干簧管等的测量方法.2.掌握红外发射和接收的常用电路的仿真测量和硬件测试。3.掌握继电器的驱动电路的仿真测量和硬件测试。1.具备红外发射和接收的灵活运用能力。2.具备继电器的隔离运用能力。3.具备灵活选择开关器件的能力。4.通过思政内容培养爱国主义情操。337传感器、传声器和扬声器1.PT100铂热电阻的仿真测量2.图8.18HS1101湿度传感器电路图3.图8.30热敏电阻温控电路4.图9.15基于LM386的喊话器1.热敏电阻等传感器元件2.传声器和扬声器3.热敏电阻温度控制电路4.扩音器电路5.穿插思政内容1.掌握热敏电阻等传感器、传声器和扬声器等的基本参数，传声器的匹配和扬声器的驱动方式。2.掌握热敏电阻温控电路的工作原理3.掌握扩音器电路的工作原理1.掌握传感器、传声器和扬声器的万用表测量方法.2.掌握传感器、传声器和扬声器的仿真测量方法。3.掌握热敏电阻温度控制电路、扩音器电路的仿真测量和硬件测试。1.具备电子产品研发的团队合作精神。2.具备精确掌握器件参数的研发精神。3.具备使用通用电子元器件搭建一定实用功能的能力。4.通过思政内容培养工匠精神。338其他常用元器件1.图10.7并联谐振晶体振荡电路2.图10.9三极管晶体振荡电路3.图10.11门电路组成的晶体振荡电路4.图10.20使用晶振的振荡和分频电路1.晶体振荡器、陶瓷谐振器元件2.CD4060+晶体振荡分频器3.穿插思政内容1.掌握晶体振荡器的工作原理和基本参数。2.掌握正弦波和方波晶体振荡电路的工作原理3.掌握CD4060+晶体振荡分频器的工作原理1.掌握正弦波和方波晶体振荡电路的仿真测试方法。2.掌握CD4060+晶体振荡分频器的仿真测试和实际测试方法。1.具备电子产品研发的团队合作精神。2.具备精确掌握器件参数的研发精神。3.具备灵活使用通用电子元器件搭建实用功能的能力。4.通过思政内容培养团结合作精神。352628五、教学重点与难点各单元教学重点和教学难点如下表所示序号单元名称（教学单元或模块）教学内容的重点和难点1电阻电容和电感【重点】电阻和电容【难点】电容和电感的参数2二极管【重点】参数相关的二极管电路计算【难点】二极管的四个区间的特性3三极管【重点】放大倍数的计算【难点】三极管静态工作点计算4场效应管【重点】相关电路原理的分析【难点】场效应管特性5晶闸管【重点】相关电路原理的分析【难点】晶闸管特性6光电器件、开关类元件【重点】相关电路原理的分析【难点】红外元件的偏置方法7传感器、传声器和扬声器【重点】相关电路原理的分析【难点】运放比较器电路原理、放大倍数计算8其他常用元器件【重点】相关电路原理的分析【难点】晶体振荡器和反相器搭配方法六、教学策略1.教学模式：本课程要求开展线上线下混合式教学，具体要求如下：1）线上有资源，资源的建设规格要能够实现对知识的讲解线上资源，包括微课视频、PPT课件、测试题、作业题、配套教材的仿真案例等。线上的资源是开展混合式教学的前提，课堂讲授可以通过微视频上线推送的形式进行前移，给予学生充分的提前学习时间，尽可能让每个学生都带着较好的知识基础走进教室，从而充分保障课堂教学的质量。在课堂上讲授部分仅仅针对重点、难点，或者同学们在线学习过程中反馈回来的共性问题。2）线下有活动，线下的活动用于检验、巩固、转化线上知识的学习，在线下经过课堂的查缺补漏、重点突破之后，以课堂教学活动为载体，组织同学们把在线所学到的基础知识进行巩固与灵活应用。让线下教学用来实现一些更加高级的教学目标。3）过程进行评估线上和线下，过程和结果都需要开展评估，无论是线上还是线下都需要给予学生及时的学习反馈，基于在线教学平台开展一些在线小测试是反馈学生学习效果的重要手段。通过这些反馈，让教学的活动更加具有针对性，这些小测试的结果作为过程性评价的重要依据。2.教学方法1）PPT等手段的理论教学通过PPT、动画等软件进行理论教学，包括电子元器件工作原理、在电路中所起的作用、单元电路的工作原理、完整电路的工作原理。学习建议：根据线上教学资源，提前学习，课堂答疑。2）虚拟仿真教学通过proteus或其他电子电路专业仿真软件进行仿真案例的教学，包括电子元器件的典型应用电路的搭建和测试、具有一定功能的完整电路的设计和仿真测试。学习建议：熟练掌握软件使用方法和技巧，能快捷搭建电路，通过仿真的调试和测试过程更加强化对电路工作原理的理解。3）电路实测教学通过线下的硬件焊接和测试进行电路实测教学，包括电子元器件的典型应用电路的焊接和测试、具有一定功能的完整电路的焊接和功能测试。学习建议：熟练掌握仪表和工具的使用，尤其数字万用表的使用。3.教学手段1）信息化教学课程教学采用云班课或者等学习通等专业的教学平台，进行信息化管理，提前准备好线上的资源，包括教学计划，让学生可以无障碍、很流畅开展线上学习。2）分组硬件实训硬件实训课程教学采用分组教学模式，利用教学平台进行分组和收集实训结果，分组教学方便学生在组内充分进行讨论。4.课程思政实施策略1）讲述元器件行业新闻尖端的元器件行业备受关注，行业新闻不断，截取其中有教育意义的行业新闻，如国家集成电路发展战略文件等对学生进行行业知识教育，增强对高端元器件尤其集成电路行业领域的信心，起到鼓舞的作用。2）讨论有关集成电路的卡脖子事件集成电路被美国卡脖子，尤其尖端的制造设备如光刻机等，讨论美帝国主义的邪恶野心，国家层面的应对措施，增强民族自豪感和责任感。3）讨论我国电子元器件需求和供应关系我国电子元器件需求和供应量极大，让学生明白学习好相关电子元器件的技术知识对以后的职业发展有较大意义。七、教学组织与实施1.教学策略落实线上教学（疫情期间）按时布置教学任务，并发布作业任务并要求限时提交，按时进行线上签到活动，避免线上教学流于形式。线下实训教学提前让学生准备自带的万用表等工具，并确保电池有电。线下实训教学采用分组完成，提前在教学平台进行预分组，线下要求学生划分角色，共同完成硬件测试和测试过程的视频拍摄。2.教学活动开展教学活动的开展注重鼓励性评价，在平台作业上进行批注和鼓励。教学过程需要进行精心设计和广泛参与，避免少数学生活动替代多数学生的活动。可以使用随机点名回答问题、接龙回答问题等普遍性活动。教学活动引导学生动手和动脑相结合，增加设计性的任务，增加学生的学习主动性。3.教学过程实施线上教学（疫情期间）必备的过程包括按时签到、布置任务和要求、学生根据资源进行学习和仿真训练、提交作业，教师期间进行网上巡视、共性问题的直播、个别问题回答等。线下教学的理论教学和仿真教学建议在电脑机房进行，对某一电路理论进行PPT理论教学后可以马上进行仿真教学，要求提交仿真作业。八、教学团队1．本课程需要教师具备比较完备的电子元器件知识和实践经验，可以吸纳电子元器件生产行业