應(yīng)用物理-電路設(shè)計軟件和開發(fā)大綱.doc

南通大學(xué)課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)模板（理論類）一、課程簡介課程名稱電路設(shè)計軟件和開發(fā)英譯名稱Circuit design software and development課程代碼020970課程開設(shè)學(xué)期七課程學(xué)時48課程學(xué)分3課程類型公共基礎(chǔ)課專業(yè)基礎(chǔ)課專業(yè)選修課公共選修課必修課選修課授課學(xué)院理學(xué)院教學(xué)研究室/系技術(shù)物理系教材名稱固體物理學(xué)教材出版信息楊欣等編著，清華大學(xué)出版社，2006年4月第1版，ISBN：978-7-302-12626-3教材性質(zhì)國家部級規(guī)劃省級規(guī)劃自編其他考核方式考試考查開卷閉卷課程設(shè)計學(xué)期論文其他課程成績平時成績： 60% 期末成績：40% 課程負(fù)責(zé)人及團隊骨干（五人以內(nèi)）姓名性別學(xué)歷學(xué)位職稱從教時間仲崇貴男博士研究生博士教授1995.08薛同蓮女碩士研究生碩士講師2007.04課程簡介 電路設(shè)計軟件和開發(fā)是應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)一門專業(yè)選修課程，利用兩種電路仿真軟件（Multisim 和 Protel）與電路課程教學(xué)相結(jié)合，開設(shè)虛擬實驗。學(xué)生不僅掌握了Multisim軟件中電路創(chuàng)建、各種虛擬儀器儀表的使用、電路的仿真分析等基本使用方法，還利用Multisim軟件進行了單管放大電路、多級放大電路、小信號交流放大電路、有源濾波電路、RC正弦波振蕩電路、AD轉(zhuǎn)換電路等多個實驗項目的仿真。Protel軟件可以讓學(xué)生學(xué)會印刷電路板的繪制，做完整個電路設(shè)計流程，學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新性思維得到了很好地鍛煉，滿足人才培養(yǎng)的要求。 二、課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對象：本科層次，應(yīng)用物理，光電信息科學(xué)與工程課程代碼：020970學(xué)時分配：48賦予學(xué)分：3先修課程：高等數(shù)學(xué)、電路、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗后續(xù)課程：單片機原理2、 課程性質(zhì)與任務(wù)： 隨著當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新材料、新一代能源和光伏、以及微電子技術(shù)的迅速提升，作為應(yīng)用物理專業(yè)的學(xué)生，從未來從事電子技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和研發(fā)的實際需求出發(fā)，除必須掌握基本的電子技術(shù)基礎(chǔ)知識，還要掌握有關(guān)利用電路仿真軟件進行電路設(shè)計的方法。在學(xué)生學(xué)完電路基礎(chǔ)理論知識后，通常會采用一些實踐課程來訓(xùn)練學(xué)生，以使學(xué)生更好的掌握相關(guān)知識。實際的電路實驗與基于軟件的電路虛擬實驗各有其優(yōu)越性和不足，不能偏頗。在實驗教學(xué)的初始階段，采用實際實驗的模式，讓學(xué)生搭接較為簡單的電子線路。隨著教學(xué)內(nèi)容的拓展，實際的電路實驗教學(xué)受到場所、設(shè)備、元器件等實驗條件的限制，采用仿真軟件（Multisim和Protel）進行虛擬實驗，模擬實際電路實驗中的各種情況，對實驗的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進行分析、研究與總結(jié)，對實際電路進行PCB板設(shè)計。通過本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能熟練使用這些軟件，并能進行一定程度的自主開發(fā)，處理實際電路應(yīng)用方面的問題。三、教學(xué)目的與要求本課程的目標(biāo)是通過學(xué)習(xí)電路設(shè)計中常用的兩種軟件（Multisim和Protel），使學(xué)生掌握電路設(shè)計的基本概念、基本理論方法和基本技術(shù)，了解電路設(shè)計與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。同時使他們樹立辯證唯物主義世界觀，掌握科學(xué)研究方法，創(chuàng)造能力和創(chuàng)新性思維得到鍛煉。四、教學(xué)內(nèi)容與安排第1章 電路設(shè)計與制作起步 （3 學(xué)時） 1.1 電路設(shè)計與電路圖 1.2 電路的仿真 1.3 繪制電路原理圖 1.4 印刷電路板 1.5 焊接與調(diào)試第2章 Multisim 8基礎(chǔ)知識 （3 學(xué)時） 2.1 幾個簡單的定理論證實驗 2.2 Multisim 8 基本界面 第3章 電路設(shè)計與仿真初體驗 （6 學(xué)時） 3.1 Multisim 8 基本操作 3.2 電路設(shè)計實例1單管放大器 3.3 電路圖繪制基礎(chǔ) 3.4 電路設(shè)計實例2多級放大器 第5章 模擬電路仿真 （6 學(xué)時） 5.1 晶體管放大器 5.2 集成運算放大器 5.3 信號發(fā)生器電路 5.4 波形變換電路 第6章 數(shù)字電路仿真 （3 學(xué)時） 6.1 邏輯門初識及功能驗證 6.2 邏輯門電路 6.3 時序電路 6.4 A/D與D/A 第7章 Protel 2004 基礎(chǔ)知識（3 學(xué)時）7.1 Protel 2004 操作流程7.2 基本界面第8章 開始繪制電路原理圖（6 學(xué)時） 8.1 繪制直流穩(wěn)壓電源電路 8.2 原理圖的參數(shù)設(shè)置第9章 開始繪制電路原理圖（6 學(xué)時） 9.1 圖形工具的使用 9.2 層次原理圖第10章 從電路原理圖到印刷電路板（3 學(xué)時） 10.1 編譯及錯誤檢查 10.2 生成各種報表 10.3 印刷電路板設(shè)計的基本問題第11章 設(shè)計PCB （3 學(xué)時） 11.1 PCB的生成 11.2 PCB的設(shè)計規(guī)則設(shè)置 11.3 PCB的加工第12章 元件庫創(chuàng)建實例（3 學(xué)時） 12.1 創(chuàng)建原理圖庫模型 12.2 創(chuàng)建元件的封裝模型第13章 電路設(shè)計實例（3 學(xué)時） 13.1 利用NE555構(gòu)成開關(guān)電源電路 13.2 單片機實驗板五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施多媒體教室、機房多媒體教學(xué)課件六、課程考核與評估本課程考試采用開卷考查方法，時間為80分鐘。48課時中，24課時用于上機學(xué)習(xí)。平時上課成績占30%，上機成績占30%，期末考查成績占40%。平時成績包括：平時作業(yè)，課堂出勤、提問等。七、附錄 教材1、 電路設(shè)計與仿真基于Multisim 8 與 Protel 2004，清華大學(xué)出版社，2013年4月；制定人：薛同蓮審核人： 三、考核大綱一、適應(yīng)對象修讀完本課程規(guī)定內(nèi)容的應(yīng)用物理專業(yè)本科學(xué)生；提出并獲準(zhǔn)免修本課程、申請進行課程水平考核的應(yīng)用物理專業(yè)本科學(xué)生；提出并獲準(zhǔn)副修第二專業(yè)、申請進行課程水平考核的非應(yīng)用物理專業(yè)本科學(xué)生。二、考核目的通過考核來檢查和了解學(xué)生對本門課程內(nèi)容的掌握程度，考核學(xué)生對電路設(shè)計軟件和開發(fā)課程的基本概念、基本理論、電路相關(guān)知識的了解和掌握情況，以及對部分知識應(yīng)用的掌握情況。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)對常用的電路仿真軟件及電路系統(tǒng)設(shè)計流程，以及對電路設(shè)計常用方法有一定的了解和掌握。三、考核形式與方法期末開卷考核四、課程考核成績構(gòu)成平時上課成績占30%，上機成績占30%，期末考查成績占40%。五、考核內(nèi)容與要求考核內(nèi)容：1. 電路設(shè)計制作流程：電路的仿真工具、如何繪制電路原理圖、印刷電路板、焊接與調(diào)試；2. 電路設(shè)計與仿真：Multisim軟件基本操作、電路圖繪制基礎(chǔ)、模擬電路仿真、各類常見的放大器、信號發(fā)生器電路、波形變換電路、數(shù)字電路仿真、常見的邏輯門電路及功能驗證、時序電路等；3. PCB版制作方法：Protel2004基礎(chǔ)知識；圖形工具的使用；層次原理圖繪制；從電路原理圖到印刷電路板流程；PCB的生成、加工；元件庫創(chuàng)建；考核要求：以電路設(shè)計流程中的基本概念、基本原理和基本操作為考試重點，一方面考核學(xué)生對基礎(chǔ)知識、基本理論的理解程度，另一方面檢查學(xué)生基運用本課程知識分析問題、解決問題的能力。六、樣卷理學(xué)院 電路設(shè)計軟件和開發(fā)課程考試試題 年 學(xué)期 班級 時間：80分鐘 總分：100 分1、 請寫出你所知道的電路設(shè)計軟件，不少于三種。（5分）2、 什么是電路仿真？為什么要進行電路仿真？（5分）3、 如何測量下圖中放大器的輸入電阻、輸出電阻及功耗？請畫出相應(yīng)電路圖并寫出計算公式。（10分）4、 仿真時，下圖指示燈應(yīng)如何亮？寫出計算過程。（10分）5、 請分析下面的電路，指出它的功能。（10分）6、 在用Protel 2004畫完P(guān)CB后，都要進行覆銅操作，這么做有什么好處？（10分）7、 請簡述使用Protel設(shè)計PCB的設(shè)計步驟。（5分）8、 請寫出你所知道的能夠用來畫PCB電路板的軟件名稱。（5分）9、 如果在Protel2004的元件庫中找不到所需的器件，怎么辦？寫出具體過程。（10分）10、PCB電路板上的電子器件封裝形式一般有哪幾種？分別有什么特點？（10分）11、DAC和ADC的實現(xiàn)各有哪些方法？（10分）12、基本放大電路種類有哪些？請舉一種，并畫圖說明。（10分）四、課程實施與保障教 學(xué) 基 本 要 求本課程系統(tǒng)講述了描述電子系統(tǒng)設(shè)計所需要的軟件、電子系統(tǒng)設(shè)計流程、實現(xiàn)方法；Multisim軟件基礎(chǔ)知識、常見模擬電路仿真、常見數(shù)字電路仿真；Protel 軟件基礎(chǔ)知識、從電路原理圖到印刷電路板的方法、設(shè)計PCB、元件庫創(chuàng)建方法。該課程理論教學(xué)的基本任務(wù)：1. 使學(xué)生掌握常見電路的基本研究方法；2. 掌握兩種電路設(shè)計軟件，為將來從事與材料、微電子等相關(guān)的生產(chǎn)、教學(xué)和科研打好必要的基礎(chǔ)；3. 注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。主要教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)備 課1. 掌握本課程教學(xué)大綱內(nèi)容，嚴(yán)格按照教學(xué)大綱要求進行本課程教學(xué)內(nèi)容的組織；2. 熟悉教材各章節(jié)，借助相關(guān)專業(yè)書籍資料，并依據(jù)教學(xué)大綱編寫授課計劃，編寫每次授課的教案。教案內(nèi)容包括章節(jié)標(biāo)題、教學(xué)目的、教法設(shè)計、課堂類型、時間分配、授課內(nèi)容、課后作業(yè)、教學(xué)效果分析等方面；3. 結(jié)合課程特點，制作課件，運用多媒體教學(xué)手段講授部分教學(xué)內(nèi)容； 4. 確定各章節(jié)課程內(nèi)容的教學(xué)方法，構(gòu)思授課思路、技巧和方法；授 課1. 要點準(zhǔn)確，推理正確，條理清晰，重點突出，理論聯(lián)系實際，熟練地講解例題。2. 多種教學(xué)方式綜合運用（啟發(fā)式教學(xué)、案例分析教學(xué)、討論式教學(xué)、多媒體示范教學(xué)等），注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，以便讓學(xué)生能體會和領(lǐng)略學(xué)科研究的思路和方法。3. 必要的多媒體教學(xué)手段、課堂實驗、上機練習(xí)相結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生實踐動手的能力。4. 表達方式盡量便于學(xué)生理解、接受，力求形象生動，使學(xué)生在掌握知識的過程中，保持較為濃厚的興趣。主要教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)布置與批改學(xué)生必須按時完成一定數(shù)量的作業(yè)及上機習(xí)題，是本課程教學(xué)的基本要求，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本手段。書本上所有實例都應(yīng)在上機實踐時用相應(yīng)的軟件再現(xiàn)并能分析相關(guān)數(shù)據(jù)，理解電路原理。每次上機完畢都檢查本次練習(xí)情況。課外答疑為了直接了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生進一步理解和消化課堂上所學(xué)知識，主要在學(xué)生上機實踐時對具體問題進行解答，每次課前或課后10分鐘也要求學(xué)生盡量提問交流。成績考核本課程為學(xué)期課程，成績考核的方式：考試?？荚嚂r實行同一專業(yè)統(tǒng)考，即統(tǒng)一命題，統(tǒng)一考試，統(tǒng)一閱卷。考試學(xué)期總評成績的評定方法如下：1. 平時上課成績占總評成績的30%；2. 平時上機成績占總評成績的30%；3. 期末考試成績占總評成績的40%；4. 有下列情況之一者，總評成績?yōu)椴患案瘢海?）缺課次數(shù)達本學(xué)期總授課學(xué)時的1/3以上者；（2）缺交作業(yè)次數(shù)達1/3以上者