学时:126学时 学分:4
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二、教学目的
本课程由“常用电子仪器使用、电子元器件识别与测试”、“电子电路实验方法”、“数据处理与误差分析”、“电子电路设计与仿真”、“电子电路设计与制作”、“电子电路的安装与调试”、“在系统编程技术应用”、“电路基础实验”、“数字逻辑设计实践”、“电子线路实践”、“综合电子系统设计”等教学单元构成,课程注重与理论课程的衔接、呼应和配合。其目的是以合适的方式传授学生基本电子实践知识,并逐步向其展示电子、信息和计算机领域的新技术;通过大纲所列内容的学习与实践,提高学生的电路设计水平和工程实践能力,熟悉虚拟实验台及isPLD的应用,能将学过的知识综合运用于电子系统的设计中。
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三、内容与基本要求
本课程计划学时为126学时,为适应因材施教的需要,实际编入的实验内容较多,含扩展实验要求,可供学生选做。本课程安排在二年级短学期至三年级短学期期内完成,前后跨度为四个学期。
课程内容分为四个方面:
1、 基本实验技能的强化训练;
2、 各种设计型实验;
3、 EDA教学、计算机辅助设计和电子设计自动化的初步方法。
4、 综合型电子电路系统的设计与实验;
基本要求:
1、 以《电工电子实践课程丛书》为基本教材。实验预习内容为:实验原理及实验电路,实验内容方法及仪器、注意事项,撰写实验预习报告并由任课老师检查。
2、 每组一人,实验在教师(课程课件)的指导下由学生独立完成,教师应认真检查波形、曲线、数据。
3、 学生应独立规范地完成实验报告,严禁抄袭,下次实验按时交阅上次的实验报告。
4、 培养学生创造精神,鼓励学生设计新的实验电路、实验方法。教师应听取学生对教学内容、方法等方面的积极建议,及时反馈,认真总结。
5、 凡在实验安排的时间内,已正确完成必做的实验内容的同学可做选做、扩展实验内容。
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四、特色
本课程注重与理论课程的衔接、呼应和配合,在教学内容和要求上相互衔接,逐渐深入。在取材上力求做到先进、新颖、实用,理论联系实际,以合适的方式展示电子、信息和计算机领域的新技术,反映电子信息时代对学生知识结构和能力的要求。
在教学中,一些教学内容相互融合,如实验理论与方法、EDA等相关内容,已经融合到具体的实验的过程中,而电路、数电、模电等实验的开展则是以实验为载体,使学生得到技能、技术、能力的训练。
在实验层次上,合理分布基础性实验、综合设计型实验、研究创新型实验。在实验项目上,尽量给学生提供较多的选择空间。在实验内容的设计中,从易到难,使学生易于接受,且每个实验内容的编写都分为基本部分和提高部分,以满足不同层次的学生的需要,达到因材施教的目的。在实验的指导上,从详细到简单,实现实验设计、实验方法等实验基本技能的引导与训练;在实验过程上,体现需求分析、方案设计、论证、模拟仿真、电路实现、测试、结果分析的工程要求,提高学生解决实际问题的能力。
教学模式采取多元化教学方法,对于刚进入实验室的学生,主要采取教师在实验现场授课和指导实验的方式。学生对教学要求充分了解后,在教学中使用多媒体课件,引导、锻炼学生自己获取知识的能力,在实验时采用全天开放实验,学生自行实验,让学生充分发挥主观能动性和创造性。
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五、教学内容安排
二年级第一学期
理论授课
1.常用电子仪器使用(4学时)
掌握:
示波器、交流毫伏表、稳压电源、函数发生器的作用、组成、工作原理、使用方法及注意事项;
示波器同步的概念,稳定波形的方法,自动扫描与触发扫描的区别,输入耦合开关置于DC、AC的区别,电压灵敏旋钮V/DIV,扫描时基旋钮S/DIV的正确选择,微调旋钮的作用;
交流毫伏表的测量对象;
稳压电源正负电压输出的接法;
函数发生器输出幅度衰减键的正确选用,输出波形直流分量的调节。
了解:
示波器、交流毫伏表、稳压电源、函数发生器的主要技术特性。
2.电子元器件识别与测试(2学时)
掌握:
电阻、电位器、电容、电感的符号、单位、种类、参数、标注方法、性能测量及使用常识;
二极管的结构、符号、外特性、极性判别及性能测量;
三极管的结构、符号、电流放大特性、类型及电极的判别;
万用表的结构、工作原理、使用注意事项。
了解:
热敏电阻、光敏电阻、发光二极管、光敏二极管、场效应管、可控硅、集成电路等器件的作用。
3.实验理论与方法、数据处理与误差分析(4学时)
实验方案、过程设计:
实验目的、要求、电路设计(极性、引脚标注)、过程设计、信号测试方案、分析各级应该的信号状态
电路元器件类型及其参数的选择:
器件种类、器件手册的使用、器件的封装、器件参数:容量,耐压,电流(功耗)、器件的选购、数据参数表
实验的基本测试方法:
元件布局、电路检查、通电调试、故障排除
实验数据误差分析:
数据处理与分析方法;实验及实验实践结果分析。
4.交流电和安全用电(2学时)
掌握:
交流电,三相交流电的产生原理;
三相交流电路的连接方式,线量、相量间关系;
安全用电常识,接地、接零保护,熔丝规格及选择方法;
日光灯工作原理及接线方法。
了解:
电力系统,低压配电,量电装置
5.初级工程训练(3学时)
掌握:
电子电路安装注意事项;
自制电子电路性能指标测试方法。
Protel 99SE 制版软件应用
了解:
印刷电路板设计的元器件布局原则、布线原则、印刷导线、焊盘尺寸及形状要求;
电子工业中焊接方法,工厂中印刷电路板的制作工艺过程;
手工制作印刷电路板的方法。
实验教学
1. 万用表、示波器、函数发生器和交流毫伏表的使用(8学时)
常用电子仪器的使用,常用元器件的测试
2. 初级工程训练 (8学时)
焊接、安装直流稳压电源、前置放大器、音调控制电路、集成功率控制单元电路,进行性能参数测试,四个单元电路连接后总调试听。
3. 常用EDA工具实践之Protel 99SE 原理图与PCB设计(4学时)
对实用电路进行版图设计
单元考核
二年级第二学期
实验教学
1. 电路实验(9学时)
(1)掌握电动系仪表的工作原理和使用方法
(2)学习实验数据处理和误差分析的方法
三相电路研究、交流阻抗参数的测量和功率因素的改善、受控源特性研究电路等。
2. EDA工具应用之MULTISIM软件学习(8学时 开放实验)
学会用MULTISIM设计、分析、改善电路,掌握进行计算机仿真实验、调整设计电路参数的技能。
基本应用学习:简单电路的设计及数据测量,兼以验证网络定理
掌握高级分析功能:设计一阶RC低通电路、二阶RLC带通电路、测量电路的指标、分析电路的性能,调整电路参数。
3. 数字逻辑实验(二年级第二学期15学时 开放实验)
(1)掌握集成逻辑门的基本运用,学习其主要参数意义和使用规则;掌握数据总线传输的设计方法。
门的基本测试和使用、三态门和OC门的研究等。
(2)组合逻辑电路设计和调试
用SSI、MSI设计数据比较器、血型电路、密码锁、全(加)减器,
观察冒险现象、消除冒险现象。
(3)集成触发器应用、MSI时序功能件应用
设计/调试流水灯、用计数器或移位寄存器设计/调试序列信号发生器、抢答器等电路。
(4)综合性数字逻辑电路实验
设计/调试数字钟、汽车尾灯显示控制电路等复杂数字电子电路。
单元考核
二年级第三学期
1. EDA工具应用之Mux-plusII软件学习(8学时)
学习在系统编程技术,学会使用VHDL硬件描述语言进行数字电路设计,掌握用
Mux-plusII软件设计、测试、下载组合逻辑电路;掌握 用自顶向下的设计方法设计一个复杂时序逻辑电路,测试、下载该电路。
2. EDA工具应用之MULTISIM软件学习(8学时 开放实验)
学会用MULTISIM设计、分析电路,掌握进行计算机仿真实验、调整设计电路参数的技能。
掌握高级分析功能:设计差分放大电路、有源滤波器等电路,测量电路的指标、分析电路的性能,调整电路参数。
3. 电子电路实验(28学时 开放实验)
要求学生自行设计线路,并先用计算机仿真实验调整元件参数,达到设计要求。
(1)掌握放大器的主要性能指标及其设计、测试方法
单级及多级阻容耦合放大电路
(2)集成运放的应用
信号运算电路、电流/电压转换电路、精密整流电路、波形产生电路、施密特触发器等电路设计和测试。
(3)集成定时器的典型电路设计
(4)集成低频功率放大电路设计、安装、调试
(5)模拟乘法器应用
(6)LC正弦波振荡器
单元考核
三年级第一学期
综合电子系统设计(18学时)
理论授课:电子系统工程实现中的问题(1学时)
电子系统设计举例、任务布置(2学时)
实践内容共15学时:根据各系的特点,安排2—4个设计课题供学生选择(允许学生自拟设计课题,但应有一定技术要求,并经指导教师认可),要求学生用VHDL硬件描述语言进行课题设计,制作出符合课题要求的技术指标的实物或进行模拟仿真,写出符合要求的设计报告(注:学生设计在课外完成)。
单元考核
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六、课程评分方法
理论、基础实践 80%
1.预习情况 8 %
2.课堂实验 14 %
3.实验报告 8 %
4.考试(二次) 50 %
考试方法:设计、实验操作考试,半开卷形式;网上抽题,内容包括理论题(10%)和操作题(40%),在实验室中进行。
综合课题设计实践 20%
1.作品功能、指标、创新(如有较大创新,可突破此比例) 12 %
2.报告质量,含方案、电路 、测试方案及数据整理 4 %
3.答辩情况,含方案叙述 、回答问题 4 %
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