電工學(xué)教學(xué)大綱

PAGEPAGE6《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱電工學(xué)課程編號課程性質(zhì)必修課課程類別學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課開課單位智能與信息工程學(xué)院授課學(xué)期第4學(xué)期學(xué)分/學(xué)時4/64課內(nèi)學(xué)時64理論授課56上機學(xué)時0課內(nèi)實踐0實驗學(xué)時8課外學(xué)時0適用專業(yè)材料成型及控制工程是否雙語否先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理后續(xù)課程互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)、機器人技術(shù)基礎(chǔ)二、課程簡介《電工學(xué)》是材料成型及控制工程專業(yè)的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程將電工技術(shù)和電子技術(shù)相互貫通，并著重加強電子技術(shù)的應(yīng)用及一些新技術(shù)的介紹，內(nèi)容包括電路分析基礎(chǔ)，分立元件基本電路，數(shù)字集成電路，集成運算放大器，波形產(chǎn)生和變換等，通過理論講授及實驗驗證，培養(yǎng)學(xué)生電工電子技術(shù)方面的基本知識、基本理論和基本技能，使學(xué)生具備實踐能力、創(chuàng)新能力和新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力。結(jié)合課程教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，樹立理論聯(lián)系實際的工程觀點，良好的職業(yè)道德、創(chuàng)新精神，幫助學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀。三、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐（一）課程目標通過本課程的學(xué)習，使學(xué)生達到以下目標：課程目標1.能夠描述電子電路的基本概念、功能電路組成、工作原理、性能特點及其分析方法，具有閱讀和應(yīng)用能力，能為材料成型及控制工程領(lǐng)域提供電路設(shè)計、數(shù)據(jù)分析等方面提供支撐。靈活運用工程近似法、等效電路法、理想模型法等常用分析方法，解決材料成型及控制工程技術(shù)領(lǐng)域電子電路設(shè)計相關(guān)的工程問題。培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、分析問題解決問題的能力和實際動手能力，使學(xué)生具有電子電路基本計算和分析能力。課程目標2.通過實驗教學(xué)環(huán)節(jié)進行電子電路分析設(shè)計的基本技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生安裝調(diào)試電路能力和實驗研究能力，能夠設(shè)計簡單的邏輯電路及其組成的電子電路系統(tǒng)，為材料成型及控制工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題中涉及電子電路系統(tǒng)設(shè)計研究方案打下基礎(chǔ)。課程目標3.能夠運用電路分析設(shè)計的基本方法，能準確選擇電路設(shè)計中的器件參數(shù)。通過課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生追求真理的理想和獻身科學(xué)的精神，樹立學(xué)生科學(xué)的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀。通過了解電學(xué)史和電學(xué)家成才經(jīng)歷等，激發(fā)學(xué)生求知熱情、探索和創(chuàng)新精神，使學(xué)生善于思考，勇于實踐。培養(yǎng)正確嚴謹?shù)目茖W(xué)研究作風和踏實認真的研究方法，拓展自主實踐、主動創(chuàng)新的意識，為今后的科研工作及與專業(yè)有關(guān)的工程技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。（二）課程目標對畢業(yè)要求指標點的支撐課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求課程目標1指標點1.2：掌握解決材料成型及控制工程領(lǐng)域問題所需的工程基礎(chǔ)知識，具備應(yīng)用基本理論分析工程問題的能力；1-工程知識課程目標2指標點4.3：能夠通過構(gòu)建實驗系統(tǒng)，安全科學(xué)的開展實驗，能夠正確采集整理實驗數(shù)據(jù)，并通過信息綜合，得到合理有效的結(jié)論；4-研究課程目標3指標點2.2：能夠?qū)⑾嚓P(guān)基礎(chǔ)理論和基本原理綜合應(yīng)用于復(fù)雜工程問題的表述，對復(fù)雜工程問題的解決途徑進行分析、對比并試圖改進。2-問題分析四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容第一單元電工技術(shù)基礎(chǔ)（學(xué)時數(shù)：28學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）電路的基本概念、定律和分析方法（2）正弦交流電路2.重點和難點重點：基爾霍夫定律、支路電流法、疊加定理、戴維寧定理、電源模型的等效變換、正弦交流電的基本概念、相量法、三相電路。難點：戴維寧定理、相量法、三相電路。3.教學(xué)方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，闡明課程與教學(xué)基本原理，豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范；（2）通過案例分析，強調(diào)理論與實踐相結(jié)合，促進學(xué)生知識整合，培養(yǎng)學(xué)生的反思能力；（3）通過課堂匯報和分組討論，強化工程觀念，拓展知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力；（4）實驗：1）基爾霍夫定律：加深對基爾霍夫定律的理解，用實驗數(shù)據(jù)驗證性基爾霍夫定律。熟練儀器儀表的使用技術(shù)。2）正弦交流電路的參數(shù)測定：用功率表、電壓表、電流表測定交流電路阻抗參數(shù)的方法。4.學(xué)生學(xué)習預(yù)期成果能夠描述電路的基本概念、組成特點，熟練運用電路的分析方法，分析材料成型及控制工程領(lǐng)域中的電子電路；熟練運用基本實驗方法，能夠按照給定的實驗方案，合理選用實驗儀器、設(shè)備和元器件，搭建實驗系統(tǒng)，并正確實施實驗，具備測試與調(diào)試系統(tǒng)的基本技能。5.支撐課程目標課程目標1、課程目標2、課程目標3。第二單元模擬電子電路（學(xué)時數(shù)：20學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)知識（2）基本放大電路（3）反饋放大電路（4）集成運算放大電路2.重點和難點重點：雙極型晶體管放大電路的直流、交流通路，放大電路的兩種分析方法(圖解法和微變等效電路法)；工作點穩(wěn)定電路的特點，組成原則、靜態(tài)工作點的設(shè)置，放大電路的性能指標；多級放大電路的耦合方式及特點；反饋的概念和分類，反饋極性和類型的判斷方法，反饋的一般表達式；集成運算放大電路工作在線性區(qū)與非線性區(qū)時的特點；集成運算放大器的各種應(yīng)用；正弦波振蕩電路的振蕩條件，熟悉正弦波振蕩電路的組成和分析方法。難點：微變等效電路法、反饋極性和類型的判斷方法、集成運算放大器的應(yīng)用、判斷電路能否振蕩的方法。3.教學(xué)方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，闡明課程與教學(xué)基本原理，豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范；（2）通過案例分析，強調(diào)理論與實踐相結(jié)合，促進學(xué)生知識整合，培養(yǎng)學(xué)生的反思能力；（3）通過課堂匯報和分組討論，強化工程觀念，拓展知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力；（4）實驗：基本放大電路：掌握單管放大電路的靜態(tài)工作點及放大倍數(shù)的測量方法。觀察放大電路中，有關(guān)參數(shù)的變化對防大電路性能的影響。學(xué)會測量放大電路的輸入輸出電阻。4.學(xué)生學(xué)習預(yù)期成果能夠描述放大電路的基本概念、主要指標、組成特點、參數(shù)選擇，熟練運用微變等效電路法分析放大電路，能夠說出設(shè)計放大電路的相關(guān)技術(shù)標準，熟練運用基本實驗方法，能夠按照給定的實驗方案，合理選用實驗儀器、設(shè)備和元器件，搭建實驗系統(tǒng)，并正確實施實驗，具備測試與調(diào)試系統(tǒng)的基本技能。5.支撐課程目標課程目標1、課程目標2、課程目標3。第三單元數(shù)字電子電路（學(xué)時數(shù)：16學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容（1）門電路（2）邏輯代數(shù)基礎(chǔ)（3）組合邏輯電路2.重點和難點重點：基本邏輯關(guān)系和基本邏輯門電路，OC門和三態(tài)門的應(yīng)用；邏輯代數(shù)的基本公式和定理；邏輯函數(shù)的四種常用表示方法，邏輯函數(shù)的化簡；組合邏輯電路的設(shè)計。難點：OC門和三態(tài)門的應(yīng)用、公式化簡法、具有約束的邏輯函數(shù)的化簡、組合邏輯電路的設(shè)計。3.教學(xué)方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，闡明課程與教學(xué)基本原理，豐富學(xué)生課程與教學(xué)的基本知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)范；（2）通過案例分析，強調(diào)理論與實踐相結(jié)合，促進學(xué)生知識整合，培養(yǎng)學(xué)生的反思能力；（3）通過課堂匯報和分組討論，強化工程觀念，拓展知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力；（4）實驗：譯碼器和編碼器：掌握常用譯碼器、編碼器的邏輯功能及測試方法。熟悉七段譯碼器數(shù)碼管的原理及應(yīng)用。4.學(xué)生學(xué)習預(yù)期成果能夠描述基本邏輯關(guān)系，熟練運用卡諾圖化簡法，能夠設(shè)計簡單的組合邏輯電路，熟練運用基本實驗方法，能夠按照給定的實驗方案，合理選用實驗儀器、設(shè)備和元器件，搭建實驗系統(tǒng)，并正確實施實驗，具備測試與調(diào)試系統(tǒng)的基本技能。5.支撐課程目標課程目標1、課程目標2、課程目標3。（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標的支撐課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標學(xué)時安排課內(nèi)課外學(xué)時比例第一單元電工技術(shù)基礎(chǔ)講授法、案例教學(xué)、專題研討、實驗課程目標1、2、3282:1第二單元模擬電子電路講授法、案例教學(xué)、專題研討、實驗課程目標1、2、3202:1第三單元數(shù)字電子電路講授法、案例教學(xué)、專題研討、實驗課程目標1、2、3162:1合計642:1五、課程考核及對課程目標的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標分值考核/評價細則平時成績30-40%作業(yè)（百分制）50本門課程作業(yè)，主要考核知識歸納情況目標分值=0.5*作業(yè)平均成績測驗（百分制）30主要測試各單元知識應(yīng)用情況目標分值=0.3*測驗平均成績課堂表現(xiàn)（百分制）20根據(jù)課堂討論，發(fā)言等情況打分，次數(shù)不限，最終總成績按比例折算，滿分20分。實踐成績10%實驗（百分制）100共計四次實驗，根據(jù)實驗操作、實驗過程、實驗結(jié)果、實驗數(shù)據(jù)分析和實驗報告等，評定學(xué)生成績目標分值=實驗平均成績期末考試50-60%知識40考核內(nèi)容：上述各單元理論知識考試題型：判斷、選擇、填空、簡答、作圖、分析、計算等（任選，不低于四種）依據(jù)試卷評分標準進行評價能力30綜合應(yīng)用20創(chuàng)新10（二）課程考核對課程目標的支撐教學(xué)內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標第一單元電工技術(shù)基礎(chǔ)1-1電路的基本概念1-2電路的基本定律和分析方法1-3正弦交流電路作業(yè)、測驗、實驗、期末考試課程目標1、2、3第二單元模擬電子電路2-1半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)知識2-2基本放大電路2-3反饋放大電路2-4集成運算放大電路作業(yè)、測驗、實驗、期末考試課程目標1、2、3第三單元數(shù)字電子電路3-1門電路3-2邏輯代數(shù)基礎(chǔ)3-3組合邏輯電路作業(yè)、測驗、實驗、期末考試課程目標1、2、3六、使用教材、相關(guān)推薦書目及課程資源（一）使用教材張南主編：電工學(xué)（少學(xué)時）（第4版），高等教育出版社，2020年版。（二）相關(guān)推薦書目1.段玉生，王艷丹，王鴻明主編：電工與電子技術(shù)（第3版）（上冊），高等教育出版社，2018年版。2.段玉生，王艷丹，王鴻明主編：電工與電子技術(shù)（第3版）（下冊），高等教育出版社，2018年版。（三）課程資源1.學(xué)習資源、學(xué)生自主學(xué)