《數(shù)字電子技術》課程標準（含課程思政）

《數(shù)字電子技術》課程標準一、課程基本信息【開課時間】第1學期【學時/學分數(shù)】48學時/3學分【課程類型】群平臺課【授課對象】物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)群二、課程性質“數(shù)字電子技術”是高職物聯(lián)網(wǎng)技術應用專業(yè)群的一門專業(yè)基礎課。本課程的主要內(nèi)容是介紹邏輯函數(shù)的表達方式、組合邏輯電路的一般分析方法與簡單的邏輯事件的設計方法、時序電路的一般分析方法與設計方法、常用數(shù)字集成塊芯片的選用、數(shù)模轉換電路的分析等。課程開設的目的是讓學生通過課程學習獲得必要的數(shù)字電子技術方面的基本理論知識和操作技能，為以后深入學習數(shù)字電子技術在專業(yè)領域中的設計和應用打下基礎。通過本課程的學習，使學生掌握數(shù)字電子技術的基本概念和技術新知識，培養(yǎng)學生分析中小規(guī)模數(shù)字集成電路的能力以及根據(jù)需要設計和調試功能電路的能力，了解目前常用的各種中大規(guī)模集成電路的應用，為后繼課程學習等打下基礎，為學生從事專業(yè)技術工作奠定堅實的基礎。后繼課程為《模擬電子技術》、《單片機與接口技術》、《人工智能》等。三、課程培養(yǎng)目標使學生掌握數(shù)字電子技術的基本原理、基本理論、基本知識，具有較強的實驗技能，對學生進行電子設計能力訓練，為學習后續(xù)專業(yè)，課程準備必要的知識，并為今后從事有關實際工作奠定必要的基礎。在學習中認識電子技術對現(xiàn)代科學技術重大影響和各種應用，了解并適當涉及正在發(fā)展的學科前沿。1、素質目標（1）培養(yǎng)學生具備正確的政治觀念和道德素質等德育品質，具備強烈的工作責任心、科學嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L、認真負責的工作態(tài)度、團隊合作的精神；（2）培養(yǎng)學生安全、環(huán)保、質量與效率意識；（3）培養(yǎng)學生具備勞動意識、勞動技能等勞動品質，具有生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點，培養(yǎng)較好的心理素質，具有良好的職業(yè)道德素養(yǎng)；（4）培養(yǎng)學生的信息技術應用能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、實踐動手能力；（5）培養(yǎng)學生具備欣賞美，創(chuàng)造美等美育品質，養(yǎng)成愛護工具設備、保護實訓環(huán)境的良好習慣；（6）通過思政課堂的實施，培養(yǎng)學生的熱愛祖國、愛崗敬業(yè)的精神，形成正確的人生觀、價值觀。2、知識目標（1）掌握常用計數(shù)進制和常用BCD碼；（2）熟練掌握分析數(shù)字電路的數(shù)學工具——邏輯代數(shù)；（1）掌握常用數(shù)字集成邏輯門電路的基本邏輯功能、典型應用；G。掌握RS、JK、D觸發(fā)器的基本邏輯功能、邊沿觸發(fā)方式和典型應用；（2）掌握常用MSI數(shù)字邏輯器件（組合邏輯電路和時序邏輯電路）的基本邏輯功能、典型應用。（3）掌握數(shù)/模和模/數(shù)轉換電路的基本原理和典型MSI集成電路應用。3、能力目標（3）具備查閱電子元器件手冊的能力；（4）通過實驗課實習、實踐教學環(huán)節(jié)進行數(shù)字電子技術基本技能訓練，具備相關數(shù)字電子器件的識別、檢測和使用能力；（5）具備正確使用常用電子儀器儀表（萬用表）、設備（數(shù)字邏輯實驗箱）和工具（銀子、剪刀、剝線鉗等）測電參數(shù)及電路常見故障排除能力；（6）具備典型數(shù)字電路分析和初步設計的能力；（7）具備閱讀數(shù)字電路原理圖的能力；（8）具備基本單元電路和小型電子產(chǎn)品的制作、測試、調試及排除一般電路故障的能力；（9）具備專業(yè)軟件（電路圖繪圖軟件、電路仿真軟件）的使用能力；（10）具備電子產(chǎn)品說明書的閱讀和寫作的能力。四、學習內(nèi)容與學時分配序號學習項目/（工作任務）項目、課題、單元名稱教學建議與說明融入課程思政元素名稱參考課時1項目1：舉重裁判電路的設計與制作專題1數(shù)制與碼制課前視頻觀看+課中平臺習題精講精練+課后平臺作業(yè)（1）介紹數(shù)字電路的發(fā)展歷史及桂衛(wèi)華院士科研事跡，引導學生精益求精、大膽專研的工作作風，培養(yǎng)刻苦鉆研+勇于創(chuàng)新的科學精神；（2）講解邏輯代數(shù)化簡，培養(yǎng)學生以簡釋繁的哲學思想；（3）講解門電路芯片的基本原理，引入我國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，樹立“創(chuàng)造最強芯片”的目標。2專題2邏輯函數(shù)面授+平臺隨堂習題+課后鞏固練習4專題3邏輯門電路課后自行觀看視頻資料0專題4舉重裁判電路的設計與制作課前視頻觀看及仿真設計+課中焊接及隨堂指導+課后實驗報告及章節(jié)測驗42項目2：優(yōu)先數(shù)顯電路的設計與制作專題1組合邏輯電路面授+習題講練+課后平臺設計由組合邏輯電路功能實現(xiàn)的原理分析，引導學生思考個人與集體的關系，聚集眾人微小力量，可以做大事，個人要具備團隊精神，堅守崗位，做到愛國敬業(yè)，弘揚螺絲釘精神；偉大中國夢的實現(xiàn)離不開每一位學生。2專題2組合邏輯電路仿真實踐仿真2專題3編碼器、譯碼器課前視頻觀看+課中面授+課后平臺作業(yè)2專題4數(shù)碼顯示電路的仿真仿真2專題5數(shù)據(jù)選擇器與分配器課前視頻觀看+課中面授+課后平臺作業(yè)2專題6優(yōu)先數(shù)顯電路的設計與制作焊接教師做項目+實驗報告43項目3：四路搶答器電路的設計與制作專題1RS觸發(fā)器面授+平臺隨堂測驗+課后平臺作業(yè)通過觸發(fā)器實現(xiàn)原理的歸納分析，區(qū)別于已知基本觸發(fā)器，在分析設計新的觸發(fā)器時，根據(jù)表現(xiàn)出所需的不同特性功能、應采用不同的已知成熟電路，再改進其缺陷，增加其功能，分別進行功能設計這一點。引申出在實際工程中，當不具備直接解決問題的條件時，工程人員往往利用繼承已有條件，通過發(fā)展一定的輔助方法解決問題這一重要思路，使學生體會到繼承與發(fā)展的真諦，即科學發(fā)展是連續(xù)的，只有繼承正確的科技成果，科學才能在正確的方向上前進，正確認識科學繼承與創(chuàng)新發(fā)展之間的關系，有利于科技的長足發(fā)展，是一個國家提高綜合國力的必然要求。2專題2觸發(fā)器仿真實踐課前視頻觀看+RS\JK觸發(fā)器仿真2專題3JK、D、T′觸發(fā)器面授+平臺隨堂測驗+課后平臺作業(yè)2專題4搶答器電路的仿真仿真24項目4：任意進制計數(shù)器電路的設計與制作專題1時序邏輯電路分析及計數(shù)器概念面授+平臺隨堂測驗+課后平臺作業(yè)時序邏輯電路上電啟動時，響應可能進入或不進入有效循環(huán)，具有偶然性：當電路結構及參數(shù)不變時，響應最*終將穩(wěn)定下來，具有必然性；電路響應從上電到穩(wěn)定的過渡過程，決定于電路的初始預置狀態(tài)，這個初態(tài)反映出統(tǒng)一性；這體現(xiàn)了偶然性與必然性的對立統(tǒng)一。通過此案例，引導學生建立唯物主義辯證法的理性思維，樹立正確的世界觀和方法論。2專題2集成計數(shù)器芯片原理及應用面授+仿真+課后平臺作業(yè)4專題3寄存器和移位寄存器平臺發(fā)布視頻，課下自學0專題4兩位任意進制計數(shù)器的設計與調試任意進制計數(shù)器的仿真設計（尤其74LS160和161的設計）45項目5：變音門鈴電路的設計與制作專題1555電路面授+隨堂習題+課后平臺作業(yè)通過555芯片的小、精、專，引申到知識是無止境的，不可能面面俱到，但在某一方面能有特長就好，雖然中考高考失利，但是要通過技能的學習，早日成為高技能型人才2專題2施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩電路及仿真導學及視頻觀看+課后仿真作業(yè)2專題3變音門鈴電路的設計與制作應用電路的仿真設計項目驗收及點評2五、教學內(nèi)容設計1、教學內(nèi)容設計學習項目1：舉重裁判電路的設計與制作學時：10學習目標掌握：數(shù)制的轉換方法，邏輯函數(shù)的表示方法，邏輯函數(shù)的化簡方法；邏輯門電路的基本邏輯關系，常用的復合邏輯門電路，開路門與三態(tài)門的概念理解：邏輯代數(shù)和含義；TTL與CMOS集成邏輯門電路的外部特性及有關參數(shù)了解：數(shù)字電路的特點；不同類型門電路間的接口問題，常用的集成邏輯門電路學習內(nèi)容項目單元名稱主要學習內(nèi)容專題1導學、數(shù)制與碼制專題2邏輯函數(shù)專題3舉重裁判電路的設計與制作（三人表決器電路的設計與調試）1、常用數(shù)制及其相互轉換方法；2、基本的邏輯關系；3、邏輯函數(shù)的表示方法及其相互轉換和化簡方法；4、邏輯代數(shù)的基本定律和規(guī)則；邏輯函數(shù)5、基本邏輯關系和邏輯門電路；6、TTL與非門的典型電路結構、工作原理、傳輸特性和主要參數(shù)；7、CMOS集成邏輯門電路教學方法設計1．任務驅動法任務驅動教學，突出知識的應用性，引導學生自主思考。通過“案例分析→理論→案例制作”的學習過程，使學生對所學知識融會貫通，提高課堂教學效果。2．講練結合法學生有層次、由淺入深地完成各項訓練，逐步提高學生的實踐能力。將一個教學項目分解為若干個小模塊進行教學，邊講邊練，邊練邊學。層次化的實踐教學從鍛煉學生的基本技能到綜合制作能力的訓練，對學生全面鍛煉效果明顯。3．四步教學法（課前預習、課上演示、學生模仿、同步練習）在每一次教學過程中教師先對要完成的工作任務進行一次完整的演示，學生對教師的演示過程進行模仿，完成完整的工作任務并進行總結。4、多媒體講授法應用多媒體將教學內(nèi)容生動地展示給學生。激發(fā)了學生的興趣，也極大地有助于學生對知識的理解和對學科的熱愛。教學條件數(shù)字實訓平臺數(shù)字電路仿真平臺成果考核評價對項目任務完成結果考進行評價，將評價結果記入過程考核成績。備注學習項目2：優(yōu)先數(shù)顯電路的設計與制作學時：14學習目標掌握：組合邏輯的分析和設計方法，編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、算術運算電路、數(shù)值比較器的邏輯功能及應用；理解：組合邏輯的特點；了解：常用的中規(guī)模組合邏輯器件的型號與功能。學習內(nèi)容項目單元名稱主要學習內(nèi)容專題1組合邏輯電路分析與設計專題2組合邏輯電路仿真實踐專題3編碼器、譯碼器專題4數(shù)碼顯示電路的仿真專題5數(shù)據(jù)選擇器與分配器專題6優(yōu)先數(shù)顯電路設計與調試1、組合邏輯電路的基本分析要領和設計方法2、編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器3、加法器和數(shù)值比較器等電路的邏輯功能及應用4、中規(guī)模集成組合邏輯電路的工作原理和使用方法教學方法設計1．任務驅動法任務驅動教學，突出知識的應用性，引導學生自主思考。通過“案例分析→理論→案例制作”的學習過程，使學生對所學知識融會貫通，提高課堂教學效果。2．講練結合法學生有層次、由淺入深地完成各項訓練，逐步提高學生的實踐能力。將一個教學項目分解為若干個小模塊進行教學，邊講邊練，邊練邊學。層次化的實踐教學從鍛煉學生的基本技能到綜合制作能力的訓練，對學生全面鍛煉效果明顯。3．四步教學法（課前預習、課上演示、學生模仿、同步練習）在每一次教學過程中教師先對要完成的工作任務進行一次完整的演示，學生對教師的演示過程進行模仿，完成完整的工作任務并進行總結。4、多媒體講授法應用多媒體將教學內(nèi)容生動地展示給學生，激發(fā)了學生的興趣。教學條件數(shù)字實訓平臺數(shù)字電路仿真平臺成果考核評價對項目任務完成結果考進行評價，將評價結果記入過程考核成績。備注學習項目3：四路搶答器電路的設計與制作學時：8學習目標掌握：觸發(fā)器的基本概念、各種觸發(fā)器的邏輯功能與邏輯轉換理解：各種觸發(fā)器的內(nèi)部結構與工作原理了解：常用集成觸發(fā)器學習內(nèi)容項目單元名稱主要學習內(nèi)容專題1RS觸發(fā)器專題2觸發(fā)器仿真實踐專題3JK、D、T′觸發(fā)器專題4搶答器電路的仿真1、RS觸發(fā)器的邏輯功能2、JK觸發(fā)器的邏輯功能3、D觸發(fā)器和T觸發(fā)器的邏輯功能4、描述觸發(fā)器邏輯功能的方法5、觸發(fā)器邏輯功能的轉換教學方法設計1．任務驅動法任務驅動教學，突出知識的應用性，引導學生自主思考。通過“案例分析→理論→案例制作”的學習過程，使學生對所學知識融會貫通，提高課堂教學效果。2．講練結合法學生有層次、由淺入深地完成各項訓練，逐步提高學生的實踐能力。將一個教學項目分解為若干個小模塊進行教學，邊講邊練，邊練邊學。層次化的實踐教學從鍛煉學生的基本技能到綜合制作能力的訓練，對學生全面鍛煉效果明顯。3．多媒體講授法應用多媒體手段將教學內(nèi)容生動地展示給學生，有助于學生對知識的理解和對學科的熱愛。教學條件數(shù)字實訓平臺數(shù)字電路仿真平臺成果考核評價對項目任務完成結果考進行評價，將評價結果記入過程考核成績。備注學習項目4：任意進制計數(shù)器電路的設計與制作學時：10學習目標掌握：時序邏輯電路的分析方法、計數(shù)器的邏輯功能及寄存器的邏輯功能理解：時序邏輯電路的特點了解：常用中規(guī)模集成芯片的基本應用學習內(nèi)容項目單元名稱主要學習內(nèi)容專題1時序電路分析及計數(shù)器專題2集成計數(shù)器原理及仿真實踐專題3兩位任意進制計數(shù)器的設計與調試1、時序邏輯電路的特點2、時序邏輯電路的分析方法3、計數(shù)器的分類及工作原理4、常用中規(guī)模集成芯片的邏輯功能和使用方法教學方法設計1．任務驅動法任務驅動教學，突出知識的應用性，引導學生自主思考。通過“案例分析→理論→案例制作”的學習過程，使學生對所學知識融會貫通，提高課堂教學效果。2．講練結合法學生有層次、由淺入深地完成各項訓練，逐步提高學生的實踐能力。將一個教學項目分解為若干個小模塊進行教學，邊講邊練，邊練邊學。層次化的實踐教學從鍛煉學生的基本技能到綜合制作能力的訓練，對學生全面鍛煉效果明顯。3．多媒體講授法應用多媒體手段，將教學內(nèi)容生動地展示給學生，激發(fā)了學生的興趣，有助于學生對知識的理解和對學科的熱愛。教學條件數(shù)字實訓平臺數(shù)字電路仿真平臺成果考核評價對項目任務完成結果考進行評價，將評價結果記入過程考核成績。備注學習項目5：變音門鈴電路的設計與制作學時：6學習目標掌握：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器、555定時器的應用理解：脈沖信號的類型和參數(shù)、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器、施密特觸發(fā)器、555定時器的工作原理了解：常用的集成芯片學習內(nèi)容項目單元名稱主要學習內(nèi)容專題1555電路專題2施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩電路及仿真專題3變音門鈴電路的設計與裝調1、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的結構與工作原理2、多諧振蕩器的結構與工作原理3、施密特觸發(fā)器的結構與工作原理4、555定時器的組成、工作原理和應用教學方法設計1．任務驅動法任務驅動教學，突出知識的應用性，引導學生自主思考。通過“案例分析→理論→案例制作”的學習過程，使學生對所學知識融會貫通，提高課堂教學效果。2．講練結合法學生有層次、由淺入深地完成各項訓練，逐步提高學生的實踐能力。將一個教學項目分解為若干個小模塊進行教學，邊講邊練，邊練邊學。層次化的實踐教學從鍛煉學生的基本技能到綜合