東華大學(xué)數(shù)模電課程設(shè)計(jì)

東華大學(xué)數(shù)模電課程設(shè)計(jì)一、課程目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：

1.學(xué)生能掌握數(shù)學(xué)建模在電路分析中的應(yīng)用，理解并能夠運(yùn)用相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，如微積分、線性代數(shù)等。

2.學(xué)生能通過課程學(xué)習(xí)，深入了解模擬電路的基本原理，掌握電路元件的數(shù)學(xué)模型及其在電路分析中的應(yīng)用。

3.學(xué)生能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行電路模擬，解決實(shí)際問題，并能夠?qū)δM結(jié)果進(jìn)行分析和解釋。

技能目標(biāo)：

1.學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際電路問題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，提高解決復(fù)雜工程問題的能力。

2.學(xué)生通過課程實(shí)踐，培養(yǎng)使用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理的能力，提高計(jì)算思維和計(jì)算機(jī)操作技能。

3.學(xué)生能夠通過團(tuán)隊(duì)合作，有效溝通，共同完成電路建模和模擬的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作和項(xiàng)目管理能力。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：

1.學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)對(duì)數(shù)學(xué)和電子工程學(xué)科的興趣和熱情，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

2.學(xué)生能夠在面對(duì)復(fù)雜電路問題時(shí)，保持積極探索的精神，勇于嘗試新的建模方法和模擬技術(shù)。

3.學(xué)生通過解決實(shí)際問題，認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)建模在工程技術(shù)中的重要性，培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)。

課程性質(zhì)：本課程結(jié)合數(shù)學(xué)和電子工程學(xué)科特點(diǎn)，以理論教學(xué)和實(shí)踐操作相結(jié)合的方式進(jìn)行，旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力和實(shí)際工程應(yīng)用能力。

學(xué)生特點(diǎn)：大學(xué)本科二年級(jí)或三年級(jí)學(xué)生，具備一定的數(shù)學(xué)和電子工程基礎(chǔ)知識(shí)，具有一定的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

教學(xué)要求：注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論和課后實(shí)踐，通過案例分析和項(xiàng)目實(shí)踐，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力和問題解決能力。同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和工程倫理意識(shí)。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.數(shù)學(xué)建?；A(chǔ)：包括微積分、線性代數(shù)等在電路分析中的應(yīng)用，重點(diǎn)講解數(shù)學(xué)模型構(gòu)建和求解方法。

-教材章節(jié)：數(shù)學(xué)建模與電路分析（第1-3章）

-內(nèi)容列舉：微分方程、線性代數(shù)方程組、矩陣運(yùn)算等。

2.模擬電路基礎(chǔ)：介紹電路元件的數(shù)學(xué)模型，分析模擬電路的基本原理。

-教材章節(jié)：模擬電路基礎(chǔ)（第4-6章）

-內(nèi)容列舉：電阻、電容、電感、運(yùn)算放大器等元件的數(shù)學(xué)模型，基本模擬電路的原理。

3.數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用：學(xué)習(xí)使用數(shù)學(xué)軟件（如MATLAB）進(jìn)行電路模擬，掌握數(shù)據(jù)分析和處理方法。

-教材章節(jié)：數(shù)學(xué)軟件在電路模擬中的應(yīng)用（第7章）

-內(nèi)容列舉：MATLAB基本操作，電路模擬函數(shù)，數(shù)據(jù)分析與可視化。

4.實(shí)踐項(xiàng)目：結(jié)合實(shí)際電路問題，進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和模擬實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力。

-教材章節(jié)：電路模擬實(shí)踐（第8-9章）

-內(nèi)容列舉：實(shí)際電路案例分析，數(shù)學(xué)建模方法，模擬實(shí)驗(yàn)操作，結(jié)果分析。

5.團(tuán)隊(duì)合作與項(xiàng)目管理：培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和項(xiàng)目管理能力，完成課程大作業(yè)。

-教材章節(jié)：團(tuán)隊(duì)合作與項(xiàng)目管理（第10章）

-內(nèi)容列舉：項(xiàng)目組織與管理，團(tuán)隊(duì)溝通與協(xié)作，項(xiàng)目報(bào)告撰寫。

教學(xué)安排：按照教材章節(jié)順序進(jìn)行，理論與實(shí)踐相結(jié)合，共計(jì)16周，每周2課時(shí)，其中第8周進(jìn)行期中測(cè)試，第16周進(jìn)行課程總結(jié)和項(xiàng)目匯報(bào)。期間安排2-3次實(shí)踐項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

三、教學(xué)方法

本課程采用多樣化的教學(xué)方法，結(jié)合課本內(nèi)容，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的主動(dòng)性和實(shí)踐能力。

1.講授法：對(duì)數(shù)學(xué)建?；A(chǔ)知識(shí)和模擬電路原理進(jìn)行系統(tǒng)講解，通過生動(dòng)的案例和實(shí)際應(yīng)用，幫助學(xué)生理解抽象的理論知識(shí)。

-應(yīng)用場(chǎng)景：數(shù)學(xué)建模基礎(chǔ)、模擬電路基礎(chǔ)等理論教學(xué)部分。

2.討論法：鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上積極提問，組織小組討論，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和探究問題，提高課堂互動(dòng)性。

-應(yīng)用場(chǎng)景：課堂練習(xí)、案例分析、實(shí)踐項(xiàng)目討論等。

3.案例分析法：通過分析實(shí)際電路案例，讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模和模擬在實(shí)際工程中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際問題解決能力。

-應(yīng)用場(chǎng)景：實(shí)踐項(xiàng)目、課程大作業(yè)等。

4.實(shí)驗(yàn)法：組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和電路模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握所學(xué)知識(shí)，提高動(dòng)手能力。

-應(yīng)用場(chǎng)景：實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐、課外實(shí)踐項(xiàng)目等。

5.任務(wù)驅(qū)動(dòng)法：以完成具體任務(wù)為目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究和學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和自主學(xué)習(xí)能力。

-應(yīng)用場(chǎng)景：課程大作業(yè)、實(shí)踐項(xiàng)目等。

6.翻轉(zhuǎn)課堂法：將部分教學(xué)內(nèi)容以視頻或PPT形式提前發(fā)放給學(xué)生，讓學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)，課堂上進(jìn)行討論和實(shí)踐操作。

-應(yīng)用場(chǎng)景：數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用、團(tuán)隊(duì)合作與項(xiàng)目管理等。

7.情境教學(xué)法：創(chuàng)設(shè)實(shí)際工程情境，讓學(xué)生在情境中學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和工程意識(shí)。

-應(yīng)用場(chǎng)景：實(shí)踐項(xiàng)目、課程大作業(yè)等。

8.線上線下結(jié)合法：利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，發(fā)布學(xué)習(xí)資料、作業(yè)和討論話題，實(shí)現(xiàn)線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

-應(yīng)用場(chǎng)景：課程全程，尤其適用于課后復(fù)習(xí)和討論。

四、教學(xué)評(píng)估

教學(xué)評(píng)估采用多元化方式，確保評(píng)估的客觀性、公正性和全面性，以下為具體的評(píng)估方法：

1.平時(shí)表現(xiàn)：包括課堂出勤、課堂討論、提問及回答問題等，旨在評(píng)估學(xué)生的課堂參與度和積極性。

-評(píng)估方式：教師記錄、同學(xué)互評(píng)等。

-占比：10%。

2.作業(yè)：布置與課本內(nèi)容相關(guān)的課后作業(yè)，包括數(shù)學(xué)建模計(jì)算題、電路分析題等，以評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力。

-評(píng)估方式：教師批改、線上提交與反饋。

-占比：20%。

3.實(shí)踐項(xiàng)目：評(píng)估學(xué)生在實(shí)踐項(xiàng)目中的表現(xiàn)，包括數(shù)學(xué)建模、電路模擬、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等，重點(diǎn)考查學(xué)生的實(shí)際操作能力和問題解決能力。

-評(píng)估方式：項(xiàng)目報(bào)告、演示、教師評(píng)價(jià)。

-占比：30%。

4.期中考試：對(duì)課程前半部分的知識(shí)進(jìn)行測(cè)試，以選擇題、計(jì)算題和簡(jiǎn)答題等形式，全面評(píng)估學(xué)生的知識(shí)掌握情況。

-評(píng)估方式：閉卷考試。

-占比：20%。

5.期末考試：對(duì)整個(gè)課程的知識(shí)進(jìn)行綜合測(cè)試，包括數(shù)學(xué)建模、電路分析、數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用等，評(píng)估學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。

-評(píng)估方式：閉卷考試。

-占比：20%。

6.課程總結(jié)：要求學(xué)生在課程結(jié)束后撰寫課程總結(jié)，反思學(xué)習(xí)過程中的收獲和不足，提高學(xué)生的自我評(píng)估能力。

-評(píng)估方式：教師批改、同學(xué)互評(píng)。

-占比：10%。

五、教學(xué)安排

1.教學(xué)進(jìn)度：

-第1-4周：數(shù)學(xué)建?；A(chǔ)（微積分、線性代數(shù)等在電路分析中的應(yīng)用）；

-第5-8周：模擬電路基礎(chǔ)（電路元件的數(shù)學(xué)模型，基本模擬電路的原理）；

-第9-12周：數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用（MATLAB在電路模擬中的應(yīng)用）；

-第13-16周：實(shí)踐項(xiàng)目與團(tuán)隊(duì)合作（實(shí)際電路案例分析、數(shù)學(xué)建模、電路模擬實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目報(bào)告撰寫）。

2.教學(xué)時(shí)間：

-每周2課時(shí)，共計(jì)32課時(shí)；

-期中測(cè)試安排在第8周，期末考試安排在第16周；

-實(shí)踐項(xiàng)目安排在課余時(shí)間，鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

3.教學(xué)地點(diǎn)：

-理論教學(xué)：校內(nèi)多媒體教室；

-實(shí)踐教學(xué)：電子工程實(shí)驗(yàn)室。

4.考慮學(xué)生實(shí)際情況：

-教學(xué)安排盡量避開學(xué)生作息高峰期，選擇在學(xué)生精力充沛的時(shí)段進(jìn)行；

-結(jié)合學(xué)生的興趣愛好，設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；

-在實(shí)踐項(xiàng)目過程中，給予學(xué)生足夠的自由發(fā)揮空間，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新和探索。

5.教學(xué)資源