电路与电子技术课程教学大纲.docx
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1、电路与电子技术课程教学大纲一,课程简介本课程是是计算机科学与技术、软件工程专业的学科基础课,本课程对培养学生成为有关计算机工程技术人员所必备的基本电子电路的能力,了解选择、使用电子元器件和以后学习掌握计算机、工程网络技术的基本知识具有十分重要的作用,是一门重要的专业基础课。通过本课程的教学,使学生了解电路系统的基本概念、工作原理及基本性能分析方法。掌握电子电路系统的基本构成,对模拟及数字电路系统的工作原理具备系统的分析能力,了解技术指标及改善系统性能的基本技术措施,为后续课程的学习及将来从事相关领域的工作奠定必要的理论基础。二、课程目标(一)课程具体目标1.掌握数字和模拟电路的基础知识,具有分
2、析问题中电路工作原理的能力;2,能基于电路工程技术的专业知识,针对软件工程问题的电路系统提出解决方案;3.系统掌握电路体系的原理及应用,能针对软件工程专业的复杂工程问题进行合理性分析;(二)课程目标与专业毕业要求的关系表1本课程对专业毕业要求及其指标点的支撑课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点目标1毕业要求1.工程知识应用能力:能够将数学、自然科学、工程基础和软件工程专业知识用于解决计算机软件工程领域的复杂工程问题。指标点1.2掌握自然科学基础知识,具有将其运用到计算机工程领域解决复杂问题的能力。目标2毕业要求2.问题分析能力:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通
3、过文献研究分析复杂工程问题,以获得指标点2.2能够针对具体的计算机软件工程问题选择合适的数学模型,并达到适当的正确性和可用性要求。有效结论。目标3毕业要求2.问题分析能力:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论。指标点2.4能够从数理科学和工程科学的角度,结合文献研究对复杂工程问题解决方案进行分析,证实解决方案的合理性。(三)课程对解决复杂工程问题能力的培养在课程理论知识讲授环节,不但注重培养学生对基本电路原理的深入理解,使学生掌握解决软件工程领域复杂工程问题所需的基本理论以针对软件工程电子电路类的的复杂问题提出解决方案并证明其合
4、理性。并通过适当的课后作业锻炼和检验学生解决复杂工程问题的能力。在实验教学环节,以培养学生解决复杂工程问题的能力为目标,围绕课程支撑的课程目标安排实验项目,设计实险内容,明确实验要求,指导实险实施,严格实验成果考核。在课程考核环节,根据课程支撑的课程目标选择合适的考核方式,考题设置完全覆盖课程目标,考题设计应充分考虑学生解决复杂工程问题所需的知识和能力。总之,本课程的教学通过在理论讲授、课后作业、课内实验、课程考核等环节充分贯彻培养学生解决复杂工程问题能力的理念和要求,实现本课程支撑课程目标的达成。三、教学内容及基本要求(一)理论教学第1单元电路分析基础(10学时)1 .教学内容(1)电路的基
5、本概念电路概述;电路中的常用物理量;电路中的基本元器件及伏安特性C(2)基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律;基尔霍夫电压定律;基尔霍夫定律的直接应用一支路电流法。(3)电路分析方法电路的等效变换;结点电压法;叠加定理;等效电源定理C(4)受控源及含受控源电路的分析受控源及其类型;含受控源电路的分析C2 .基本要求了解电路模型、电路元件的概念、电阻的串联和并联,掌握电压、电流参考方向的概念,掌握元件、电路吸收或发出功率的表达式和计算,认识两种电源模型和受控电源,重点掌握基尔霍夫两大定律和电路的基本分析方法,会用网孔分析法及节点电压法分析电路;掌握叠加定理及戴维宁定理的内容及应用。3 .支撑的课程目标本
6、单元各知识点的讲授和学习,可以支撑“课程目标1:掌握数字和模拟电路的基础知识,具有分析问题中电路工作原理的能力”、“课程目标2:能基于电路工程技术的专业知识,针对软件工程问题的电路系统提出解决方案”、“课程目标3:系统掌握电路体系的原理及应用,能针对软件工程专业的复杂工程问题进行合理性分析”,使学生了解掌握电路的两大基本定路,了解各电路基本元器件,以及电路的一些基本分析方法。本单元教学通过“互动、开放”的课堂形式,采用探究式学习、问题导入的教学方法,激发学生的学习兴趣。通过课堂讨论及课后作业,培养学生依据所学知识,分析解决问题的能力,达到课程目标的要求。第2单元动态电路分析(2学时)1 .教学
7、内容(1)动态过程及初始值的确定动态过程概述;换路定律;动态过程的初始值计算。2 2)一阶RC电路的动态分析RC电路的零状态响应;RC电路的零输入响应;一阶RC电路的全响应三要素法。(3)一阶R1.电路的动态分析R1.电路的零状态响应;R1.电路的零输入响应;R1.电路的全响应三要素法。2 .基本要求了解过渡过程的含义,初步建立关于动态电路的概念,掌握电路变量换路定律和初始值的计算。明确零输入响应、零状态响应和全响应的概念,会运用三要素法求解一阶电路的全响应。3 .支撑的课程目标本单元各知识点的讲授和学习,可以支撑“课程目标1:掌握数字和模拟电路的基础知识,具有分析问题中电路工作原理的能力”、
8、“课程目标2:能基于电路工程技术的专业知识,针对软件工程问题的电路系统提出解决方案”、“课程目标3:系统掌握电路体系的原理及应用,能针对软件工程专业的复杂工程问题进行合理性分析”,使学生了解暂态过程的产生条件以及掌握动态过程的分析和求解方法。本单元教学通过“互动、开放”的课堂形式,采用问题导入的教学方法,提高学生掌握电路类基础知识,为具备分析复杂软件工程问题做铺垫,达到课程目标的要求。第3单元正弦交流电路分析(4学时)1 .教学内容(1)正弦量及相量表示法正弦交流电的概念;正弦交流电的三要素;正弦交流电的相量表示方法。(2)元件伏安关系与基尔霍夫定律的相量形式电阻、电容和电感元件伏安关系的相量
9、形式;基尔霍夫定律的相量形式。(3) R1.C串并联电路分析R1.C串联电路及复阻抗;R1.C并联电路及复导纳。(4)正弦交流电路的分析计算电路的等效复阻抗与复导纳;混联交流电路的分析;交流电路的功率。(5)正弦交流电路中的谐振2 .基本要求掌握正弦电路的相量形式。掌握电路的相量模型。3 .支撑的课程目标本单元各知识点的讲授和学习,可以支撑“课程目标1:掌握数字和模拟电路的基础知识,具有分析问题中电路工作原理的能力,使学生掌握正弦交流电路的分析和求解方法,并会对相关电路进行分析理解。本单元教学通过“互动、开放”的课堂形式,采用启发式、问题导入的教学方法,提高学生依据掌握的电路类相关基础知识,具
10、备分析问题的能力,达到课程目标的要求。第4单元常用电子元器件及其应用(8学时)1 .教学内容(1)二极管及其应用半导体二极管的结构与特性;二极管的基本应用;特殊二极管。(2)三极管及其应用三极管的结构与特性;三极管放大电路的组成原理;电压传输特性和静态工作点;三极管放大电路的静态与动态分析。(3)场效应晶体管及其应用场效应晶体管的结构与特性;场效应管的线性与开关应用。2 .基本要求了解半导体基础知识、场效应管的工作原理。掌握二极管、三级管、稳压管、场效应管的工作原理、性质、重要参数及温度对它们的影响。能熟练判断三级管的工作状态。理解放大的概念、放大电路的组成原则;放大电路静态工作点的稳定;能熟
11、练计算单管放大电路的参数;3 .支撑的课程目标本单元各知识点的讲授和学习,可以支撑“课程目标1:掌握数字和模拟电路的基础知识,具有分析问题中电路工作原理的能力”、“课程目标2:能基于电路工程技术的专业知识,针对软件工程问题的电路系统提出解决方案”、“课程目标3:系统掌握电路体系的原理及应用,能针对软件工程专业的复杂工程问题进行合理性分析”,使学生了解二极管、三级管的相关特性,并对放大电路会进行静态和动态分析,了解掌握放大的基本原理。本单元教学通过“互动、开放”的课堂形式,采用启发式、问题导入的教学方法,提高学生依据掌握的电路类相关基础知识,具备分析问题的能力,达到课程目标的要求。第5单元集成运
12、算放大器及其应用(6学时)1 .教学内容(1)集成运算放大器基本知识集成运算放大器的基本组成;集成运算放大器的传输特性;集成运算放大器的主要技术指标;理想集成运算放大器的特点。(2)放大电路中的反馈反馈的概念;反馈类型及判断;负反馈的作用。(3)集成运算放大器的线性应用基本运算电路;线性应用电路举例。(4)集成运算放大器的非线性应用电压比较器;波形产生电路。(5)常用集成运算放大器芯片常用集成运算放大器芯片;集成比较器芯片;函数发生器芯片。2 .基本要求了解零点漂移的概念和产生原因。掌握集成运算放大电器的应用。3 .支撑的课程目标本单元各知识点的讲授和学习,可以支撑“课程目标1:掌握数字和模拟
13、电路的基础知识,具有分析问题中电路工作原理的能力”、“课程目标2:能基于电路工程技术的专业知识,针对软件工程问题的电路系统提出解决方案”、“课程目标3:系统掌握电路体系的原理及应用,能针对软件工程专业的复杂工程问题进行合理性分析,使学生了解集成运放的构成原理。本单元教学通过“互动、开放”的课堂形式,采用启发式、问题导入的教学方法,提高学生依据掌握的电路类相关基础知识,具备分析问题的能力,达到课程目标的要求。第6单元数字逻辑基础(6学时)1 .教学内容(1)数字系统与编码数字与模拟;数制及其转换;码制及常用编码。(2)逻辑关系及门电路与、或、非三种基本逻辑关系与门电路;常用复合逻辑关系与门电路;
14、TT1.集成电路;CMc)S集成电路;三态门和OC门。(3)逻辑函数及其化简布尔代数的公理和定理;使用布尔代数化简逻辑函数;使用卡诺图化简逻辑函数。2 .基本要求掌握十进制数、二进制数、八进制数、十六进制数的计数体制及相互转换;掌握几种常用的编码;掌握逻辑代数的基本公式和常用公式;逻辑代数的基本定理;逻辑函数四种表示方法:真值表、逻辑函数表达式、逻辑电路图、波形图,以及它们相互间的转换;掌握逻辑函数的公式化简法,逻辑函数的卡诺图化简法,具有无关项的逻辑函数的化简。了解二极管、三极管的开关特性及简单门电路的工作原理,其它1.门(与非门、或非门、异或门、三态门,OC)的工作原理及TT1.门的改进系
15、列。掌握正逻辑和负逻辑的含义。3 .支撑的课程目标本单元各知识点的讲授和学习,可以支撑“课程目标1:掌握数字和模拟电路的基础知识,具有分析问题中电路工作原理的能力”、“课程目标2:能基于电路工程技术的专业知识,针对软件工程问题的电路系统提出解决方案”、“课程目标3:系统掌握电路体系的原理及应用,能针对软件工程专业的复杂工程问题进行合理性分析,使学生了解基本门电路的构成,掌握利用基本门电路分析设计数字电路的过程及方法,能和计算机的原理即构成结合起来,为将来计算机的学习打好基础。本单元教学通过“互动、开放”的课堂形式,采用启发式、问题导入的教学方法,提高学生依据掌握的电路类相关基础知识,具备分析问
16、题的能力,达到课程目标的要求。第7单元组合逻辑电路分析与设计(4学时)4 .教学内容(1)组合逻辑电路的分析组合逻辑电路的一般分析方法;加法器电路分析;编码器电路分析;译码器电路分析。(2)组合逻辑设计组合逻辑电路设计的基本思想;组合逻辑电路的一般设计方法;组合逻辑电路的设计举例。(3)组合逻辑电路中的竞争-冒险现象组合逻辑电路中的竞争-冒险现象;竞争-冒险现象的判断;冒险现象的消除。5 .基本要求掌握组合逻辑电路在电路结构和逻辑功能上的特点;组合逻辑电路的分析与设计方法;常用组合逻辑电路,即编码器、译码器、数据选择器、加法器及数值比较器的基本概念、工作原理及应用;了解组合电路中的竞争一冒险现
17、象、产生原因及消除方法。6 .支撑的课程目标本单元各知识点的讲授和学习,可以支撑“课程目标掌握数字和模拟电路的基础知识,具有分析问题中电路工作原理的能力、课程目标2:能基于电路工程技术的专业知识,针对软件工程问题的电路系统提出解决方案”、“课程目标3:系统掌握电路体系的原理及应用,能针对软件工程专业的复杂工程问题进行合理性分析”,使学生了解组合逻辑电路的特点,掌握主要的集成组合逻辑器件的结构、功能及应用。本单元教学通过“互动、开放”的课堂形式,采用启发式、问题导入的教学方法,提高学生依据掌握的电路类相关基础知识,具备分析问题的能力,达到课程目标的要求。第8单元触发器和时序逻辑电路(8学时)1
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