《电路仿真综合实训》课程教学大纲

《电路仿真综合实训》教学大纲一、课程基本信息课程名称（中文）电路仿真综合实训课程名称（英文）CircuitSimulationComprehensiveTraining课程代码05120098课程性质必修课课程类别实践教学环节考核形式考查总学分（学时/周）1（2周）理论学分（学时）0实践或实验学分（学时/周）1（2周）先修课程《模拟电子电路》《高频电子线路》后续课程《单片机原理与技术》，《信号与系统》适应范围全日制本科面向专业电子与信息工程开课学期2开课学院电子与信息工程学院1.指导思想：夯实电路仿真综合实训涉及的理论及实验基础，提升学生电子线路设计的专业素养，并用其基本方法解决相关问题，让学生在掌握课程基本理论的同时，强化其实践应用能力。2.基本原则：理论联系实际，知识、能力、素质协同发展。3.课程思政:在教学中，结合教学内容，培养学生对科学的兴趣、实事求是的科学态度、辩证唯物主义的世界观，培养学生的爱国主义情操。二、课程目标及其对毕业要求的支撑2.1课程目标通过本课程的学习，学生应具备以下几个方面的课程目标：课程目标1：通过本课程的学习使学生能够了解电路仿真的基本原理，熟练使用multisim软件仿真电工基础实验，模拟电路实验，数字电路实验及课程设计，并在完成仿真的基础上进行实物制作。熟练掌握基本电子产品的电路仿真、PCB制作、元器件安装及测试方法等基本技能，了解其在实际工程技术中的应用，为后续相关课程和专业知识的学习打下基础。课程目标2：使学生在电子线路仿真分析、设计、实物制作和调试以及自学能力等方面得到严格的训练，从而提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识，培养学生应用能力、团队合作能力、科研能力，努力实现知识、能力、素质的协调发展。课程目标3：通过电路仿真综合实训，培养学生学习和设计电路的兴趣、实事求是的科学态度、辩证唯物主义的世界观与爱国主义情操。。2.2毕业要求、指标点与课程目标的对应关系毕业要求、指标点与本课程的课程目标的之间对应关系如表1所示。表1毕业要求、指标点与课程目标的对应关系支撑的毕业要求涉及的毕业要求指标点本课程的课程目标支撑强度1.工程知识1.2掌握电子电路等工程基础知识，能将其用于分析电子电路相关的工程问题。课程目标1L3设计/开发解决方案3.3能综合利用专业知识对设计方案进行优化，体现创新意识。课程目标2H5.使用现代工具5.3具有使用现代电子仪器设备的能力，并能够理解其局限性。课程目标3H填写说明：“支撑的毕业要求”和“涉及的毕业要求指标点”是指计算机科学与技术专业人才培养方案中的毕业要求及毕业要求指标点；支撑强度选用标志（如“H”表示“强支撑”，“M”表示“中支撑”，“L”表示“弱支撑”）表示，并且应与人才培养方案中的H、M、L保持一致。本课程的各个课程目标对应毕业要求指标点的权值矩阵如表2所示表2课程目标支撑毕业要求指标点的权值矩阵毕业要求指标点课程目标毕业要求指标点1.2毕业要求指标点2.3毕业要求指标点3.1课程目标10.40.30.2课程目标20.40.50.6课程目标30.20.20.2注：将一个毕业要求指标点分解到对应课程目标中，每一列的权值Σ＝1。三、课程内容及学时分配1.主要仪器设备电脑、multisim10.0以上版本、模拟电路实验箱、数字电路实验箱、电源、信号发生器、示波器等。2.实验项目设置与内容（2周）本课程计划时数为2周，可采取集中与分散相结合进行。教学过程大体上分四个阶段进行，每一阶段的时间分配如下表3所示：表3学时分配阶段内容时间（天）基本实验的仿真（3天）单级放大电路的仿真0.5比例运算放大电路的仿真0.5射极跟随器的仿真0.5电压比较器的仿真0.5功率放大电路的仿真0.5串联稳压电源的仿真0.5课程设计选题、制作、调试（5天）课程设计选题；设计详细方案；系统仿真；实物制作与调试；教师随时指导；5仿真考试（1天）实验仿真考试1验收答辩（1天）现场演示；教师提问；1合计103.各个阶段的教学任务与内容如下：基本实验仿真阶段任务一：单级放大电路的仿真教学内容：初步学会Multisim的基本操作，正确绘制单级放大电路，学会信号源，电压表，电流表和示波器等各钟虚拟器件的使用，测量单级放大电路的空载放大倍数和带不同负载的放大倍数，测量放大电路的输入电阻和输出电阻，测量单级放大电路的频率特性。任务二：比例运算放大电路的仿真教学内容：进一步熟悉Multisim的基本操作，初步掌握运算放大器一些参数，学会在模型里调整参数大小，学会由运算放大器构成的电压跟随器，反向比例放大电路，正相比例放大电路，反相求和电路，双端输入求和放大电路，学会测量运算放大电路的截至频率。任务三：射极跟随器的仿真教学内容：在单级放大电路的基础上修改电路构成射级跟随器，测量射极跟随器的电压放大倍数，输入电阻和输出电阻，并与单级放大电路作比较。任务四：电压比较器的仿真教学内容：了解电压比较器和普通运算放大器的区别，学会过零比较器电路，反向滞回比较器电路和同相滞回比较器电路的仿真，学会测量这些电路的电压临界值和回差电压，了解窗口比较器的组成。任务五：功率放大电路的仿真教学内容：熟练掌握由分立元件构成的OTL功率放大电路和由TD2030构成的集成功率放大电路的仿真，学会直流工作点的调整，最大输出功率的测量和电源效率的测量。任务六：串联稳压电源的仿真教学内容：熟练掌握由分立元件构成的串联稳压电源电路和由LM317构成的集成可调稳压电源电路的仿真，学会计算输出电压的大小跟哪些元器件由关，测量稳压电源的纹波系数，电压调整率，输出电阻等。课程设计选题、制作和调试阶段参考题目：OTL功率放大电路OCL功率放大电路方波，三角波发生电路正弦波发生电路串联稳压电源电路简易电子琴电路LED灯调光电路可调温电烙铁电路制作可以使用AD等软件绘图然后制版，也可以直接用多孔板焊接，用多孔板焊接时要特别注意焊接工艺，以方便后续的调试工作。仿真考试阶段3.1教学任务：教师出题目让学生在规定时间内完成。3.2教学内容：仿真考试的内容应该比较综合性的内容，能够考核学生会使用分立元件和集成电路搭建仿真电路，且熟练使用各种虚拟仪器。验收答辩阶段教学任务每位学生现场演示指导教师提问四、课程考核环节、评价方式、考核环节评价标准及其达成度评价4.1课程考核环节与评价方式总评计分制：百分制（√）；五级分制（）；两级分制（）考核方式：考试（）；考查（√）课程的考核环节、评价方式、比重和对应的课程目标关系如下表4所示。表4考核环节、评价方式、比重和对应的课程目标考核环节评价方式比重课程目标平时表现根据考勤和课堂纪律，离开实验室试验台整理等情况给分/百分制10%课程目标1课程目标2课程目标3仿真测试根据实际电路的布线、焊接和调试等情况记分/百分制20%课程目标1课程目标2课程目标3实物制作根据实际电路的制作、焊接和调试等情况记分/百分制30%课程目标1课程目标2课程目标3实训报告根据实训报告在阐述、分析、体会、建议等方面的质量记分/百分制40%课程目标1课程目标2课程目标3课程总成绩考勤×20%+仿真测试×20%+实物制作×30%+实训报告×40%100%课程目标1课程目标2课程目标34.2考核环节评价标准及其支撑课程目标的权值根据表4可知，本课程的3个课程目标分别由多个考核环节来支撑，每个考核环节的评价标及其对课程目标的支撑权值如下表5所示：表5考核环节评价标准及其支撑课程目标的权值课程目标考核环节考核环节支撑课程目标权值权值合计评价标准100~9089~8079~7069~60<59优良中及格不及格课程目标1平时表现10%100%考勤全勤或者缺勤1次，离开实验室试验台整理干净整洁，下课都能将凳子放入桌子底下缺勤2次，离开实验室试验台整理干净整洁，下课都能将凳子放入桌子底下缺勤3次，离开实验室试验台大部分时间整理干净整洁，下课都能将凳子放入桌子底下缺勤4次，试验台基本整理干净整洁，下课基本都能将凳子放入桌子底下缺勤4次及以上，试验台基本没有整理干净整洁，下课基本都不能将凳子放入桌子底下仿真测试30%课前认真预习，仿真操作规范无误，认真完成实验内容，参数测试正确，报告格式很规范。课前粗略预习，仿真操作基本规范，比较认真完成实验内容。参数测试存在个别错误，报告格式比较规范。课前粗略预习，仿真操作存在少许问题，可以完成实验内容。参数测试存在一些错误，报告格式基本规范。课前没有预习，实验操作问题较多，老师提示下完成实验内容。参数测试存在较多错误，报告格式基本规范。课前没有预习，完全不知道如何操作，无法完成仿真实验内容和报告撰写。实物制作30%能根据设计的PCB板，组装焊接、调试，排除故障，使之达到设计指标要求并完成关键参数的测试，功能全部实现，焊接工艺非常精美能根据设计的PCB板，组装焊接、调试，排除故障，使之达到设计指标要求并完成关键参数的测试，功能全部实现，焊接工艺存在部分瑕疵。能根据设计的PCB板，组装焊接、调试，排除故障，使之达到设计指标要求并完成关键参数的测试，功能大部分实现，焊接工艺一般。能根据设计的PCB板，组装焊接、调试，存在较多硬件故障，数据测量存在较多问题，功能部分实现，焊接工艺基本过关。能根据设计的PCB板，组装焊接、调试，不能排除故障，数据测量存在大量问题，功能实现一小部分，焊接工艺不过关，部分元件焊接错误。实训报告30%报告格式规范，内容严格按照模板要求书写；测试、记录与结果分析详实；报告结构严谨、逻辑正确，语言表达流畅；数据处理正确率90%以上，没有抄袭。报告格式规范，内容严格按照模板要求书写；测试、记录与结果分析详实；报告结构比较严谨，逻辑正确，语言表达比较流畅；数据处理正确率80-90%以上，没有抄袭。报告格式规范，内容严格按照模板要求书写；测试、记录、整理与结果分析详实；报告结构逻辑基本正确，语言表达基本流畅；数据处理正确率70%-80%以上，没有抄袭。报告格式基本规范，内容基本按照模板要求书写；测试、记录、整理与结果分析比较简单；报告结构和逻辑存在部分问题，语言表达不是很顺畅；数据处理正确率60-70%以上，没有抄袭。实验未按要求，未及时完成，但改正及时，态度端正。课程目标2平时表现10%100%同上同上同上同上同上仿真测试20%同上同上同上同上同上实物制作40%同上同上同上同上同上实训报告30%同上同上同上同上同上课程目标3平时表现10%100%同上同上同上同上同上仿真测试20%同上同上同上同上同上实物制作30%同上同上同上同上同上实训报告40%同上同上同上同上同上4.3课程目标达成度评价根据表5所列的各考核环节支撑课程目标的权值，本课程的课程目标达成度评价方法如下表6所示。表6课程目标达成度评价方法课程目标考核环节评价方法课程目标1实验环节、期末报告评价值=课程目标2实验环节、期末报告评评价值=课程目标3上机实验、期末报告评价值=五、持续改进本课程根据仿真测试、实物制作、实训报告，结合各课程目标评价值和学生、教学督导等反馈，及时掌握学生的学习动态和学习状况；课后及时反思，发现教学中的不足并及时改进。尚需在下