《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)課程教學(xué)大綱課程名稱：電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)課程代碼：ELEA1014英文名稱：Course Design of Electronic Technology課程性質(zhì)：專業(yè)必修課程學(xué)分/學(xué)時：2學(xué)分/2周開課學(xué)期：第5學(xué)期適用專業(yè)：電氣工程及其自動化先修課程：計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、C語言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用、單片機(jī)原理與應(yīng)用后續(xù)課程：電子線路CAD、電氣工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)一、課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)（在人才培養(yǎng)中的地位與性質(zhì)及主要內(nèi)容，指明學(xué)生需掌握知識與能力及其應(yīng)達(dá)到的水平）課程性質(zhì)：電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)必修課程。本課程針對電氣工程及其自動化專業(yè)的特點(diǎn)

2、，以模擬電路、數(shù)字電路和單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)為內(nèi)容，同時結(jié)合單片機(jī)原理、電機(jī)控制、數(shù)模轉(zhuǎn)換、通信技術(shù)、人機(jī)交互等技術(shù)，以動手教學(xué)和動手實(shí)踐為學(xué)習(xí)方法進(jìn)行電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決電氣領(lǐng)域?qū)嶋H工程問題的能力。教學(xué)目標(biāo)：電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生要掌握電子產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制作再到調(diào)試的過程。本課程依托學(xué)生所學(xué)知識，在模擬電路、數(shù)字電路課程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上自己動手設(shè)計(jì)和制作電路，并且結(jié)合單片機(jī)知識，在單片機(jī)外圍電路的擴(kuò)展上設(shè)計(jì)實(shí)用電路。學(xué)生在電路的設(shè)計(jì)制作調(diào)試中都要有所提高。課程實(shí)驗(yàn)中首先是教師布置任務(wù)，結(jié)合要求引導(dǎo)學(xué)生選擇元器件，規(guī)劃實(shí)驗(yàn)電路，之后學(xué)生自己動手搭建

3、實(shí)驗(yàn)電路，完成硬件功能?？梢赃M(jìn)行分組解決復(fù)雜的實(shí)際任務(wù)，達(dá)到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力培養(yǎng)。分組選擇一個或者幾個項(xiàng)目，然后在硬件平臺基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，當(dāng)然也可以另行開發(fā)電路和制作。之后就這次課程結(jié)合這次設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)的問題或者經(jīng)驗(yàn)書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行總結(jié)。為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)等進(jìn)行鋪墊。培養(yǎng)電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生對單片機(jī)系統(tǒng)，軟件設(shè)計(jì)、調(diào)試，和硬件設(shè)計(jì)電路有深入了解。本課程的具體教學(xué)目標(biāo)如下：設(shè)計(jì)和搭建硬件模擬電子電路模擬電路數(shù)據(jù)記錄，分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)和搭建硬件數(shù)字電子電路數(shù)字電路仿真，優(yōu)化和結(jié)果分析設(shè)計(jì)和搭建單片機(jī)外圍電路，實(shí)現(xiàn)某一指定功能分組進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，將學(xué)生進(jìn)行分組，制定自己小組的設(shè)計(jì)目標(biāo)，從軟件設(shè)

4、計(jì)到硬件制作都由小組完成。教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系：畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)對應(yīng)關(guān)系說明畢業(yè)要求4：研究4-2 能夠選用或搭建實(shí)驗(yàn)裝置或仿真系統(tǒng)，采用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，安全地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)1模擬電路的搭建。教學(xué)目標(biāo)3數(shù)字電路的搭建。教學(xué)目標(biāo)5單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)。4-3 能正確采集、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)、分析和解釋，獲取合理有效的結(jié)論教學(xué)目標(biāo)2模擬部分?jǐn)?shù)據(jù)測試分析優(yōu)化，包括數(shù)據(jù)記錄和分析。畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具5-1 能恰當(dāng)使用計(jì)算機(jī)軟件及仿真工具，完成電氣和自動化工程項(xiàng)目的模擬和仿真教學(xué)目標(biāo)4數(shù)字部分?jǐn)?shù)據(jù)的仿真，使用Protues進(jìn)行數(shù)字仿真。畢業(yè)要求9：個人和團(tuán)隊(duì)9-2 具

5、有組織與協(xié)作能力，能傾聽其他團(tuán)隊(duì)成員意見，與團(tuán)隊(duì)成員共享信息，團(tuán)結(jié)協(xié)作完成任務(wù)教學(xué)目標(biāo)6團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)完成綜合任務(wù)，鍛煉協(xié)作能力。二、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配（含課程教學(xué)、自學(xué)、作業(yè)、討論等內(nèi)容和要求，指明重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容。重點(diǎn)內(nèi)容：；難點(diǎn)內(nèi)容：）設(shè)計(jì)和搭建硬件模擬電子電路（3學(xué)時）（支撐教學(xué)目標(biāo)1）分析題目要求，分解需要達(dá)到的要求設(shè)計(jì)硬件模擬電子電路搭建硬件電路目標(biāo)及要求：教師布置模擬電子電路任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行性能分析，要求達(dá)到的目標(biāo)。然后分解難點(diǎn)，根據(jù)所學(xué)知識如何設(shè)計(jì)，和設(shè)計(jì)思路講解；根據(jù)任務(wù)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，可以找相關(guān)資料進(jìn)行分析，然后結(jié)合實(shí)際進(jìn)行修改，可以分組討論自己設(shè)計(jì)的不足之處或者需要改進(jìn)的

6、地方；在實(shí)驗(yàn)室搭建設(shè)計(jì)電路，可以使用面包板或者焊接實(shí)驗(yàn)電路板，之后結(jié)合設(shè)計(jì)進(jìn)行性能驗(yàn)證；討論內(nèi)容：電阻、電容、標(biāo)準(zhǔn)電路的使用功能和小組成員設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)。作業(yè)內(nèi)容：完成滿足設(shè)計(jì)要求的硬件電路，繪制出模擬電路電路圖（手工繪制即可）。模擬電路數(shù)據(jù)記錄、分析和優(yōu)化（3學(xué)時）（支撐教學(xué)目標(biāo)2）根據(jù)制作的模擬電路進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行硬件分析和優(yōu)化，完善實(shí)驗(yàn)一的電路目標(biāo)及要求：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行模擬電子電路的硬件數(shù)據(jù)記錄，記錄包括環(huán)境等擾動因素，學(xué)會和回憶實(shí)驗(yàn)室儀器儀表的使用方法和數(shù)據(jù)記錄方法根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行性能分析，如果有不能滿足需求的進(jìn)行改進(jìn)，最終完善實(shí)驗(yàn)1的硬件電路討論內(nèi)容：分組討論各自測出的數(shù)

7、據(jù)，分析出現(xiàn)問題的原因，和解決方法。作業(yè)內(nèi)容：完善模擬電子電路的硬件和電路原理圖。自學(xué)拓展：特殊功能芯片的引腳和使用方法。設(shè)計(jì)和搭建硬件數(shù)字電子電路（3學(xué)時）（支撐教學(xué)目標(biāo)3）分析題目要求，分解需要達(dá)到的要求設(shè)計(jì)硬件數(shù)字電子電路搭建硬件電路目標(biāo)及要求：教師布置數(shù)字電子電路任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行性能分析，要求達(dá)到的目標(biāo)。然后分解難點(diǎn)，根據(jù)所學(xué)知識如何設(shè)計(jì)，和設(shè)計(jì)思路講解；根據(jù)任務(wù)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，可以找相關(guān)資料進(jìn)行分析，然后結(jié)合實(shí)際進(jìn)行修改，可以分組討論自己設(shè)計(jì)的不足之處或者需要改進(jìn)的地方；在實(shí)驗(yàn)室搭建設(shè)計(jì)電路，可以使用面包板或者焊接實(shí)驗(yàn)電路板，之后結(jié)合設(shè)計(jì)進(jìn)行性能驗(yàn)證。討論內(nèi)容：芯片在各自設(shè)計(jì)部分中的

8、功能。作業(yè)內(nèi)容：根據(jù)電路要求找到相應(yīng)的元器件；搭建硬件電路。自學(xué)拓展：新型元器件的使用和性能，能否簡化電路。數(shù)字電路仿真優(yōu)化和分析（3學(xué)時）（支撐教學(xué)目標(biāo)4）學(xué)用仿真軟件，本課程引用Protues軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，主要該軟件支持單片機(jī)程序調(diào)試軟件的使用，和數(shù)電電路的驗(yàn)證與優(yōu)化目標(biāo)及要求：學(xué)習(xí)仿真軟件，掌握安裝，和各級菜單的使用方法。會繪制電路圖，放置元器件，進(jìn)行仿真仿真運(yùn)行實(shí)驗(yàn)3設(shè)計(jì)的數(shù)字電路，就出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行分析，優(yōu)化和完善實(shí)驗(yàn)3的電路。討論內(nèi)容：軟件中各個功能模塊的使用方法和注意事項(xiàng)。作業(yè)內(nèi)容：使用軟件的各個模塊，然后拓展功能。自學(xué)拓展：軟件的使用方法和適用的環(huán)境。單片機(jī)外圍電路的搭建（3

9、學(xué)時）（支撐教學(xué)目標(biāo)5）分析題目要求，分解需要達(dá)到的要求設(shè)計(jì)單片機(jī)外圍電路搭建硬件電路目標(biāo)及要求：教師布置外圍電路任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行性能分析，要求達(dá)到的目標(biāo)。然后分解難點(diǎn)，根據(jù)所學(xué)知識如何設(shè)計(jì)，和設(shè)計(jì)思路講解；根據(jù)任務(wù)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，可以找相關(guān)資料進(jìn)行分析，然后結(jié)合實(shí)際進(jìn)行修改，可以分組討論自己設(shè)計(jì)的不足之處或者需要改進(jìn)的地方；在實(shí)驗(yàn)室搭建設(shè)計(jì)電路，可以使用面包板或者焊接實(shí)驗(yàn)電路板，之后結(jié)合設(shè)計(jì)進(jìn)行性能驗(yàn)證。討論內(nèi)容：分組討論設(shè)計(jì)需求和各自設(shè)計(jì)電路的優(yōu)缺點(diǎn)，和改進(jìn)方法。作業(yè)內(nèi)容：完成單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)。自學(xué)拓展：單片機(jī)其他外圍設(shè)備及功能的電路設(shè)計(jì)。復(fù)雜系統(tǒng)硬件搭建（21學(xué)時）（支撐教學(xué)目標(biāo)6）

10、將學(xué)生分組，按組設(shè)計(jì)硬件電路將學(xué)生分組，按組搭建硬件電路將學(xué)生分組，按組調(diào)試優(yōu)化驗(yàn)收目標(biāo)及要求：學(xué)生自由組合，分組設(shè)計(jì)復(fù)雜功能，可以依托現(xiàn)有的硬件部分進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)，要說明各個硬件部分起到的作用和參數(shù)選擇；分組實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能，分工合作，軟硬件設(shè)計(jì)要小組討論，選擇最優(yōu)方式實(shí)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)室搭建硬件電路；設(shè)計(jì)調(diào)試后，完成設(shè)計(jì)功能，由老師進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)收，如果有不足或者不到之處再進(jìn)行調(diào)整更新。自學(xué)拓展：其他更能電路設(shè)計(jì)方式，找尋需要的芯片方法。三、教學(xué)方法在教學(xué)方式上，根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容，綜合運(yùn)用課堂講授和演示、課堂討論、課堂練習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法和自學(xué)指導(dǎo)法，通過引入問題和啟發(fā)式教學(xué)，使學(xué)生更加明確教學(xué)內(nèi)容的知識體系

11、，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，激發(fā)內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)，提高課堂的積極性。在目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件基礎(chǔ)上，及時采用實(shí)驗(yàn)練習(xí)法，強(qiáng)化所學(xué)知識的理解和運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，思考解決方案，為后續(xù)教學(xué)內(nèi)容作鋪墊。結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，本課程所采用的教學(xué)方法說明如下：根據(jù)基礎(chǔ)部分，由老師講解和教學(xué)演示，直觀了解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐性比較強(qiáng)，單純原理的講解較難理解，所以功能模塊的講解分解到各個功能模塊的編程中去，用到哪里講解到哪里，講完了就用，就進(jìn)行實(shí)踐，這樣學(xué)生更容易掌握，對知識的理解也更深入，交互式教學(xué)學(xué)生不懂直接提問加強(qiáng)師生之間的交流。利用實(shí)物投影儀和屏幕投影等方式，然學(xué)生

12、有一個直觀的認(rèn)識，之后學(xué)生重復(fù)老師的程序進(jìn)行編寫、調(diào)試運(yùn)行。程序?qū)懴氯チ?，效果直接顯示這樣對程序的理解和掌握有更快的速度。根據(jù)從簡單到復(fù)雜，從單一到綜合的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行教學(xué)。硬件系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，教學(xué)中本著有簡答到復(fù)雜的原則進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，老師先舉簡單的例子，老師引導(dǎo)之后學(xué)生動手制作，調(diào)試通過了，再進(jìn)行功能拓展加大。學(xué)生需要在老師原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展提高，這樣對原理和方法上更能容易掌握和提高。將一個問題先分解成簡單問題，然后再進(jìn)行綜合。小組的形式根據(jù)自己的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)復(fù)雜工程，然后進(jìn)行編寫程序，這樣學(xué)生更容易上手，更利于解決復(fù)雜工程能力的培養(yǎng)。注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)，多進(jìn)行學(xué)生間、師生間的討論。

13、單純的老師教學(xué)生學(xué)不利于知識的傳達(dá)和掌握。在課程設(shè)計(jì)的時候有很多學(xué)生動手實(shí)踐的時間，這個時候可以充分發(fā)揮學(xué)生之間的互幫互助能力，讓學(xué)生以小組進(jìn)行討論，共同解決遇到的困難，這樣的方式更有利于激發(fā)學(xué)生自己思考，自己探索的能力，這樣解決的問題學(xué)生印象深刻，同時可以起到培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，傾聽其他人意見，與團(tuán)隊(duì)成員共享信息的能力，對今后踏入工作崗位也有益處。老師也可以參與學(xué)生的討論，幫組他們分析問題，引導(dǎo)式的啟發(fā)他們解決問題。引導(dǎo)式教育，規(guī)范學(xué)生編寫代碼的習(xí)慣，培養(yǎng)規(guī)范的作風(fēng)。在教學(xué)過程中，老師先編寫程序，然后學(xué)生學(xué)習(xí)，這樣有益于培養(yǎng)學(xué)生的編程風(fēng)格，規(guī)范他們的編寫代碼的習(xí)慣。當(dāng)今時代軟件產(chǎn)品早己步入

14、團(tuán)隊(duì)協(xié)作式開發(fā)模式，要成為一支優(yōu)秀開發(fā)組的關(guān)鍵因素之一就是組員之間的密切交流，它體現(xiàn)在整個開發(fā)周期，從需求、計(jì)劃、測試案例、設(shè)計(jì)，到算法、實(shí)現(xiàn)方式等軟件工程各階段當(dāng)中。具體到每一個實(shí)現(xiàn)模塊的源代碼亦不例外。簡言之，就是你在編寫這段代碼時應(yīng)當(dāng)讓其他人清晰的了解這段代碼“是什么”，當(dāng)程序出錯時，其他人能夠從程序邏輯上迅速分析找到錯誤出處。所以我們的設(shè)計(jì)中，老師可以潛移默化的將好的編寫代碼的習(xí)慣交給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范編寫的習(xí)慣。在教學(xué)方法的實(shí)際執(zhí)行過程中，每個教學(xué)環(huán)節(jié)都應(yīng)具有明確的目的性。同時，以上教學(xué)方法需要根據(jù)教學(xué)過程中的實(shí)際效果、學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握和應(yīng)用情況不斷改進(jìn)。教學(xué)效果不好、學(xué)生對知識點(diǎn)理解程度不高時，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整教學(xué)方法，適當(dāng)增加演示法或?qū)嶒?yàn)訓(xùn)練法，或在講授后續(xù)教學(xué)內(nèi)容時，引導(dǎo)學(xué)生前后聯(lián)系，結(jié)合前置難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行討論，強(qiáng)化知識掌握。在學(xué)生對知識掌握情況較好，系統(tǒng)性較好、