《数字电路实验》课程教学大纲（模板）.docx

数字电路实验课程教学大纲一、课程简介二、课程目标本课程是与数字电路A相配套的实验实践课程。课程中文名数字电路实验A课程英文名Experiment of Digital Electronic Technology A课程代码082P84A课程学分1.5总学时数9（理论）+34 （实验）课程类别口通识课程 口学科基础课 口专业课 团实验实践课 口其他课程性质团必修 口选修 口其他课程形态口线上 口线下 因线上线下混 合口其他考核方式口闭卷口开卷口一页开卷口面试口口试口答辩口论文 报告 大型作业 口课程作品因其他开课学院物理科学与技术学院开课基层教 学组织微电子系面向专业微电子科学与工程、应用物理开课学期2.2学期课程负责人审核人先修课程电路分析、模拟电路、电工基础、普通物理后续课程无课程网址课程简介数字电路是一门理论性、实践性很强的专业基础课程，因此，与之对 应的数字电路实验课是本课程不可缺少的甚至更应该加强的重要教学环 节。要求学生必须在系统学习数字电路II理论课同时，修本实验课。（英文）知识目标：通过实验使学生加深对数学电路基本概念、基本原理和分析方法 的理解，熟悉各种数字电路与脉冲信号的关系，拓宽学生的知识领域，培养和锻 炼学生的实践技能和科学的工作作风。能力目标：通过实验使学生学会使用常用电子仪器测量、调试数字电路逻辑 功能的方法；学会使用各种集成数字电路元器件，使学生对基本数字电路具备初 步分析、运用、设计的能力，具备分析检查与排除故障、解决和处理实验结果的 能力，学会运用电子电路辅助设计软件进行电路设计并仿真，为后续课打下良好 的基础。素质目标：通过这门课程的学习和训练，达到掌握先进电子技术的目的通过课程学习，同时培养学生核心价值观，树立科学的世界观、积极向上的 人生观，以及爱岗敬业的事业观，立志成为有理想信念和人文情怀的科技人才。 通过教学活动，达到以下课程目标：表1课程目标三、课程目标与毕业要求对应关系本课程的课程目标对毕业要求指标点的支撑情况如表2所示:序号具体课程目标课程目标1了解数字电子产品的电路设计任务和要求，在实践的基础上，鼓励和突出创新 性，力争紧贴前沿，把计算机仿真及计算机辅助设计与传统实践模式有机结合 起来，具备初步的科学思维能力与科学伦理，热爱科学探索，引导学生树立投 身科学研究和技术创新的远大理想，激发学生强烈的使命感和责任心。课程目标2能够独立完成EDA开发工具软件Multisim的安装，熟悉开发流程，具备在仿 真条件和实验室环境下，设计并实现一般性的数字逻辑问题的能力，并能够理 解EDA工具的局限性。课程目标3具备较为良好的个人心态和团队协作精神，能够运用所学到的基础知识对复杂 的数字逻辑电路问题进行讨论、分析、设计。课程目标4掌握数字逻辑电路的内容、要求及方式等，能够合理利用数字逻辑电路的基本 知识对问题进行系统分析，以及能够统筹协调并能正确布置任务。表2课程目标与毕业要求对应关系四、课程目标与教学内容和方法的对应关系毕业要求指标点课程目 标毕业要求指标点课程目 标毕业要求4、科学研究能够基于科学原理并采用科学方法对微电 子相关的复杂科学与工程问题进行研究， 包括设计实验、分析与解释数据、并通过 信息综合得到合理有效的结论。指标点4.1能够基于科学原理， 通过设计实验、分析和解释实验 数据，明确微电子制备工艺过程 中的问题所在，并通过信息综合 提出合理有效的解决方案。1, 2毕业要求9、个人和团队能够在多学科背景下的团队中承担个体、 团队成员以及负责人的角色。指标点9.1通过课堂分组讨论、 实验、实习、课程设计、科技训 练、社会实践等环节，了解微电 子科学与工程问题的多学科技 术背景和技术特点，能够在团队 合作中进行分工与协作，合理处 理个人与团队的关系。1, 3指标点9.3具备一定的组织管理 能力，能合理制订工作计划，根 据团队成员的知识和能力特征 分配任务，并协调完成工作任 务。1, 4每个设计项目的学时数和类型如表3所示:表3项目及学时分配每个设计项目的教学内容、对课程目标的支撑关系、教学方法如表4所示: 表4课程目标与教学内容、教学方法的对应关系序号项目名称学时数项目 类别项目类型要求每组 人数理论学时实践学时课外 学时1TTL集成逻辑门的逻辑功能与 参数测试14专业验证性必做<32组合逻辑电路的设计与测试13专业设计研究必做<33译码器及其应用14专业设计研究必做<34数据选择器及其应用14专业设计研究必做<35触发器及其应用14专业设计研究必做<36移位寄存器及其应用14专业设计研究必做<37计数器及其应用（1）14专业设计研究必做<3序号项目名称学时数项目 类别项目类型要求组数 每人理论学时实践学时课外 学时8计数器及其应用(2)13专业设计研究必做<39555时基电路及其应用14专业设计研究必做<3合计934序号项目名称教学内容教学方法课程目 标1TTL集成逻辑门的 逻辑功能与参数测 试1、熟悉数字电路实验装置的结构， 基本功能和使用方法。2、TTL集成与非门的逻辑功能和 主要参数的测试方法。3、TTL器件的使用规则。4、独立完成EDA开发工具软件 Multisim的安装、熟悉开发流 程。思政融入点1:引导学生查阅资料， 了解课程所使用的EDA开发工具软 件Multisim的现状；通过对比，激 发学生爱国主义使命感和责任心。查阅文献、视 频学习、课堂 讲授、实验指 导1、2、32组合逻辑电路的设 计与测试1、用“与非门，设计一个表决电路。2、用与非门(74LS00)设计一个 半加器电路。3、用异或门(74LS86)、与门 (74LS08)设计一个半加器电 路。4、用与非门(74LS00)设计一个 全加器电路。5、设计一个一位全加器，要求用异 或门(74LS86 )、与门(74LS08)、 或门(74LS32)组成。视频学习、课 堂讲授、实验 指导1、 2、 3、4序 号项目名称教学内容教学方法课程目 标6、设计一个一位全加器，要求用异 或门（74LS86）、与或非门（74LS54）和与非门（74LS00） 组成。7、设计一位全加器,要求用与或非 门（74LS54 ）和与非门（74LS00） 实现。思政融入点2：通过使用不同的逻辑 门电路实现具有同样功逻辑功能， 让学生体会并领悟在当今竞争激烈 的国际环境里必需有自主的核心技 术企业，才不会被“卡脖子”，培养 学生的家国情怀，激发学生为国家 兴起而努力读书的意志，树立自主 创新的强烈信念；思政融入点3：党的十九大提出实 现中华民族伟大复兴的中国梦，到 本世纪中叶全面建成现代化强国的 总体奋斗目标（由繁到简）。为了实 现这个目标，又详细制定了 “分两 步走”战略，以及“五位一体”、“四个全面”、“两个维护”、“四个 自信”等各个层面的战略规划（有 简到繁）（党的十九大精神）。3译码器及其应用1、数据拨码开关的使用2、74LS138译码器逻辑功能测试。3、用74LS138构成时序脉冲分配器。视频学习、课 堂讲授、实验 指导2、3、44数据选择器及其应 用1、测试数据选择器74LS151的逻 辑功能。2、测试74LS153的逻辑功能。3、用8选1数据选择器74LS151设 计三输入多数表决电路。视频学习、课 堂讲授、实验 指导2、3、4序 号项目名称教学内容教学方法课程目 标4、用双4选1数据选择器4LS153实 现全加器。5触发器及其应用1、基本SR、JK.。触发器的逻辑 功能的测试。2、集成触发器的逻辑功能及使用 方法。3、触发器之间互相转化的方法。视频学习、课 堂讲授、实验 指导2、3、46移位寄存器及其应 用1、测试四位双向移位寄存器 74LS194的逻辑功能。2、移位寄存器的应用一实现数 据的串行、并行转换和构成环形 计数器。视频学习、课 堂讲授、实验 指导2、3、47计数器极及其应用11、用D触发器（74LS74）构成4位 二进制异步加法计数器。2、测试74LS192同步十进制可逆 计数器的逻辑功能。3、用两片74LS192组成两位十进 制加法计数器，输入1HZ连续计 数脉冲，进行由00-99累加计数。4、将上述两位十进制加法计数器 改为两位十进制减法计数器,实 现由99-00递减计数。视频学习、课 堂讲授、实验 指导2、3、48计数器极及其应用21、用74LS192分别实现四、六、八 进制计数，要求分别用“置零法 （复位法）”和“置数法（置位 法）”实现。2、用74LS192分别实现421和特殊 12进制计数，要求分别用“置零 法（复位法）”和“置数法（置 位法）”实现。3、设计一个数字钟移位60进制计 数器（059）进行实验。分别 用“置数法（置位法）”和“置视频学习、课 堂讲授、实验 指导2、3、4序 号项目名称教学内容教学方法课程目 标零法（复位法9555时基电路及其 应用1、用555定时器构成单稳态触发器。2、用555定时器构成多谐振荡器。3、用555定时器构成施密特触发器。视频学习、课 堂讲授、实验 指导2、3、4五、学生成绩评定方法1 .成绩评定方法本课程考核是以平时实验的出勤情况、交流讨论、动手能力和实验操作技能, 并与实验操作技能考核相结合的办法进行。实训总成绩按五级制给分，即优秀 （90）、良好（80）、中等（70）、及格（60）和不及格（0-59）。实训总成绩由平 时成绩和实验操作考核技能成绩两部分构成，平时成绩占40%,实验操作技能考 核成绩占60%o平时成绩至少包含2项考核项目，总占比40%；平时成绩的考核项目包括但 不仅限于课程思政实践（占5%）、实验规范与态度、实验报告、研讨报告、课堂 表现、出勤情况、实验测试等等。实验操作技能考核为“限定的3小时内，在天煌教仪的数字电路实验箱上设 计并完成设定的实验项目”。各部分的具体评价环节、关联课程目标、评价依据及方法和在总成绩中的占 比，如表5所示。表5课程考核与成绩评定方法.实验验收评分标准成绩 构成考核项目考核关联的 课程目标考核依据与方法占总评成 绩的比重平时 成绩课程思政 实践1基于EDA开发工具软件Multisim为主题， 通过课外文献查阅、课堂展示、课堂小组 讨论、阅读报告等多种形式，考查学生对 我国相关先进技术的了解情况以及核心 价值观状况，通过对比，激发学生爱国主 义使命感和责任心，树立自主创新的强烈 信念。5%实验规范 与态度234根据学生课前实验准备的情况、实验及报 告的规范性、实验过程中的表现评分；占 比不超过35%至少包含2项，共计占比35%成绩 构成考核项目考核关联的 课程目标考核依据与方法占总评成 绩的比重平时 成绩课程思政 实践1基于EDA开发工具软件Multisim为主题， 通过课外文献查阅、课堂展示、课堂小组 讨论、阅读报告等多种形式，考查学生对 我国相关先进技术的了解情况以及核心 价值观状况，通过对比，激发学生爱国主 义使命感和责任心，树立自主创新的强烈 信念。5%实验报告234根据报告的规范性、各部分内容质量，批 阅评分；占比不超过35%课堂表现2,3,4根据课堂上学生的表现评分；占比不超过 25%实验 操作 技能 考核 成绩实验操作 技能考核1,2,3,4命题实验操作技能考核，含电路设计、仿 真验证和板级验证；在规定的时间内，根 据学生完成情况，综合评分。60%总评成绩123,4平时成绩*40%+实验成绩*60%100%实验验收环节的评分标准，如表6所示。表6实验验收评分标准六、教学资源评定等级评分标准优秀(90100)工具与语言：能熟练使用EDA开发工具软件Multisim,会运用EDA开发工具 软件Multisim进行电路设计并仿真；验证与方案设计：熟练掌握仿真验证与板级验证方法；能正确设计仿真验证 与板级验证的实验方案；验证结果正确；部件实验：能正确理解设计原理；能够正确完成数字电路逻辑功能模块的设 计与实现；设计的模块功能完备；整机实验：能正确理解设计原理；能将逻辑功能模块正确连接成完整的数字 电路，运行正确。良好(8089)工具与语言：能熟练使用EDA开发工具软件Multisim,会运用EDA开发工具 软件Multisim进行电路设计并仿真；验证与方案设计：熟练掌握仿真验证与板级验证方法；能设计仿真验证与板 级验证的实验方案；验证结果正确；部件实验：能理解设计原理；能够完成数字电路逻辑功能模块的设计与实现； 设计的模块功能比较完备；整机实验：能理解设计原理；能将逻辑功能模块正确连接成完整的数字电路， 运行基本正确。良好工具与语言：能使用EDA开发工具软件Multisim,会运用EDA开发工具软件评定等级评分标准（7079）Multisim进行电路设计并仿真；验证与方案设计：熟练掌握仿真验证与板级验证方法；能完成基本的仿真验 证与板级验证；验证结果基本正确；部件实验：能基本理解设计原理；能够完成数字电路逻辑功能模块的设计与 实现；设计的模块能够工作，功能有欠缺;；整机实验：能基本理解设计原理；能将逻辑功能模块连接成完整的数字电路， 功能有欠缺；可以运行。及格(6069)工具与语言：能使用EDA开发工具软件Multisim,会运用EDA开发工具软件Multisim进行电路设计并仿真；验证与方案设计：掌握仿真验证与板级验证方法；能完成基本的仿真验证与 板级验证；验证结果基木正确；部件实验：能基本理解设计原理；能够完成基本的数字电路逻辑功能模块的 设计与实现；设计的模块能够工作，功能有欠缺;；整机实验：能基本理解设计原理；能将逻辑功能模块连接成完整的数字电路， 功能有欠缺；但运行不正常。不及格 (<60)工具与语言：尚未掌握利用开发工具和硬件描述语言进行硬件设计的方法；验证与方案设计：尚未掌握仿真验证与板级验证的方法；部件实验：对设计原理尚未理解；不能完成基本的数字电路逻辑功能模块的 设计与实现；整机实验：对设计原理尚未理解；无法完成逻辑功能的设计。表7课程的基本教学资源七、说明本课程大纲自2019级开始执行，生效之日原先版本均不再使用。资源类型资源教材参考书籍 或文献天煌教仪数字电子技术基础实验指导教材课程网址教学文档实验报告模板