电工学教学大纲

PAGEPAGE6《数字电子技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称电工学课程编号课程性质必修课课程类别学科专业基础课开课单位智能与信息工程学院授课学期第4学期学分/学时4/64课内学时64理论授课56上机学时0课内实践0实验学时8课外学时0适用专业材料成型及控制工程是否双语否先修课程高等数学、大学物理后续课程互换性与测量技术基础、机器人技术基础二、课程简介《电工学》是材料成型及控制工程专业的学科专业基础课，本课程将电工技术和电子技术相互贯通，并着重加强电子技术的应用及一些新技术的介绍，内容包括电路分析基础，分立元件基本电路，数字集成电路，集成运算放大器，波形产生和变换等，通过理论讲授及实验验证，培养学生电工电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能，使学生具备实践能力、创新能力和新产品设计开发能力。结合课程教学培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点，良好的职业道德、创新精神，帮助学生树立科学的世界观。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1.能够描述电子电路的基本概念、功能电路组成、工作原理、性能特点及其分析方法，具有阅读和应用能力，能为材料成型及控制工程领域提供电路设计、数据分析等方面提供支撑。灵活运用工程近似法、等效电路法、理想模型法等常用分析方法，解决材料成型及控制工程技术领域电子电路设计相关的工程问题。培养学生的自学能力、分析问题解决问题的能力和实际动手能力，使学生具有电子电路基本计算和分析能力。课程目标2.通过实验教学环节进行电子电路分析设计的基本技能训练，培养学生安装调试电路能力和实验研究能力，能够设计简单的逻辑电路及其组成的电子电路系统，为材料成型及控制工程领域的复杂工程问题中涉及电子电路系统设计研究方案打下基础。课程目标3.能够运用电路分析设计的基本方法，能准确选择电路设计中的器件参数。通过课程教学，培养学生追求真理的理想和献身科学的精神，树立学生科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观。通过了解电学史和电学家成才经历等，激发学生求知热情、探索和创新精神，使学生善于思考，勇于实践。培养正确严谨的科学研究作风和踏实认真的研究方法，拓展自主实践、主动创新的意识，为今后的科研工作及与专业有关的工程技术工作打好基础。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标1指标点1.2：掌握解决材料成型及控制工程领域问题所需的工程基础知识，具备应用基本理论分析工程问题的能力；1-工程知识课程目标2指标点4.3：能够通过构建实验系统，安全科学的开展实验，能够正确采集整理实验数据，并通过信息综合，得到合理有效的结论；4-研究课程目标3指标点2.2：能够将相关基础理论和基本原理综合应用于复杂工程问题的表述，对复杂工程问题的解决途径进行分析、对比并试图改进。2-问题分析四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一单元电工技术基础（学时数：28学时）1.课程主要内容（1）电路的基本概念、定律和分析方法（2）正弦交流电路2.重点和难点重点：基尔霍夫定律、支路电流法、叠加定理、戴维宁定理、电源模型的等效变换、正弦交流电的基本概念、相量法、三相电路。难点：戴维宁定理、相量法、三相电路。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程与教学基本原理，丰富学生课程与教学的基本知识结构，培养学生的职业规范；（2）通过案例分析，强调理论与实践相结合，促进学生知识整合，培养学生的反思能力；（3）通过课堂汇报和分组讨论，强化工程观念，拓展知识应用能力和创新能力；（4）实验：1）基尔霍夫定律：加深对基尔霍夫定律的理解，用实验数据验证性基尔霍夫定律。熟练仪器仪表的使用技术。2）正弦交流电路的参数测定：用功率表、电压表、电流表测定交流电路阻抗参数的方法。4.学生学习预期成果能够描述电路的基本概念、组成特点，熟练运用电路的分析方法，分析材料成型及控制工程领域中的电子电路；熟练运用基本实验方法，能够按照给定的实验方案，合理选用实验仪器、设备和元器件，搭建实验系统，并正确实施实验，具备测试与调试系统的基本技能。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3。第二单元模拟电子电路（学时数：20学时）1.课程主要内容（1）半导体器件基础知识（2）基本放大电路（3）反馈放大电路（4）集成运算放大电路2.重点和难点重点：双极型晶体管放大电路的直流、交流通路，放大电路的两种分析方法(图解法和微变等效电路法)；工作点稳定电路的特点，组成原则、静态工作点的设置，放大电路的性能指标；多级放大电路的耦合方式及特点；反馈的概念和分类，反馈极性和类型的判断方法，反馈的一般表达式；集成运算放大电路工作在线性区与非线性区时的特点；集成运算放大器的各种应用；正弦波振荡电路的振荡条件，熟悉正弦波振荡电路的组成和分析方法。难点：微变等效电路法、反馈极性和类型的判断方法、集成运算放大器的应用、判断电路能否振荡的方法。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程与教学基本原理，丰富学生课程与教学的基本知识结构，培养学生的职业规范；（2）通过案例分析，强调理论与实践相结合，促进学生知识整合，培养学生的反思能力；（3）通过课堂汇报和分组讨论，强化工程观念，拓展知识应用能力和创新能力；（4）实验：基本放大电路：掌握单管放大电路的静态工作点及放大倍数的测量方法。观察放大电路中，有关参数的变化对防大电路性能的影响。学会测量放大电路的输入输出电阻。4.学生学习预期成果能够描述放大电路的基本概念、主要指标、组成特点、参数选择，熟练运用微变等效电路法分析放大电路，能够说出设计放大电路的相关技术标准，熟练运用基本实验方法，能够按照给定的实验方案，合理选用实验仪器、设备和元器件，搭建实验系统，并正确实施实验，具备测试与调试系统的基本技能。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3。第三单元数字电子电路（学时数：16学时）1.课程主要内容（1）门电路（2）逻辑代数基础（3）组合逻辑电路2.重点和难点重点：基本逻辑关系和基本逻辑门电路，OC门和三态门的应用；逻辑代数的基本公式和定理；逻辑函数的四种常用表示方法，逻辑函数的化简；组合逻辑电路的设计。难点：OC门和三态门的应用、公式化简法、具有约束的逻辑函数的化简、组合逻辑电路的设计。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程与教学基本原理，丰富学生课程与教学的基本知识结构，培养学生的职业规范；（2）通过案例分析，强调理论与实践相结合，促进学生知识整合，培养学生的反思能力；（3）通过课堂汇报和分组讨论，强化工程观念，拓展知识应用能力和创新能力；（4）实验：译码器和编码器：掌握常用译码器、编码器的逻辑功能及测试方法。熟悉七段译码器数码管的原理及应用。4.学生学习预期成果能够描述基本逻辑关系，熟练运用卡诺图化简法，能够设计简单的组合逻辑电路，熟练运用基本实验方法，能够按照给定的实验方案，合理选用实验仪器、设备和元器件，搭建实验系统，并正确实施实验，具备测试与调试系统的基本技能。5.支撑课程目标课程目标1、课程目标2、课程目标3。（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例第一单元电工技术基础讲授法、案例教学、专题研讨、实验课程目标1、2、3282:1第二单元模拟电子电路讲授法、案例教学、专题研讨、实验课程目标1、2、3202:1第三单元数字电子电路讲授法、案例教学、专题研讨、实验课程目标1、2、3162:1合计642:1五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩30-40%作业（百分制）50本门课程作业，主要考核知识归纳情况目标分值=0.5*作业平均成绩测验（百分制）30主要测试各单元知识应用情况目标分值=0.3*测验平均成绩课堂表现（百分制）20根据课堂讨论，发言等情况打分，次数不限，最终总成绩按比例折算，满分20分。实践成绩10%实验（百分制）100共计四次实验，根据实验操作、实验过程、实验结果、实验数据分析和实验报告等，评定学生成绩目标分值=实验平均成绩期末考试50-60%知识40考核内容：上述各单元理论知识考试题型：判断、选择、填空、简答、作图、分析、计算等（任选，不低于四种）依据试卷评分标准进行评价能力30综合应用20创新10（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的课程目标第一单元电工技术基础1-1电路的基本概念1-2电路的基本定律和分析方法1-3正弦交流电路作业、测验、实验、期末考试课程目标1、2、3第二单元模拟电子电路2-1半导体器件基础知识2-2基本放大电路2-3反馈放大电路2-4集成运算放大电路作业、测验、实验、期末考试课程目标1、2、3第三单元数字电子电路3-1门电路3-2逻辑代数基础3-3组合逻辑电路作业、测验、实验、期末考试课程目标1、2、3六、使用教材、相关推荐书目及课程资源（一）使用教材张南主编：电工学（少学时）（第4版），高等教育出版社，2020年版。（二）相关推荐书目1.段玉生，王艳丹，王鸿明主编：电工与电子技术（第3版）（上册），高等教育出版社，2018年版。2.段玉生，王艳丹，王鸿明主编：电工与电子技术（第3版）（下册），高等教育出版社，2018年版。（三）课程资源1.学习资源、学生自主学