《電子系統(tǒng)仿真》課程教學(xué)大綱

電子系統(tǒng)仿真（Electronicsystemsimulation）課程基本信息課程編號(hào)：04021518課程總學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：10學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：選修課程屬性:專(zhuān)業(yè)類(lèi)開(kāi)設(shè)學(xué)期：第5學(xué)期適用專(zhuān)業(yè)：電子信息工程對(duì)先修的要求：電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)對(duì)后續(xù)的支撐：對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)提供電路的設(shè)計(jì)與先期驗(yàn)證手段一、課程的教學(xué)理念、性質(zhì)、目標(biāo)和任務(wù)電子系統(tǒng)仿真課程是電信及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)直接面向應(yīng)用的課程。電路設(shè)計(jì)與仿真就是使用計(jì)算機(jī)軟件輔助電路設(shè)計(jì)，包括繪制電路圖，使用可編程邏輯器件完成電路設(shè)計(jì)，進(jìn)行電路優(yōu)化、數(shù)字或模擬電路的仿真等。隨著電路設(shè)計(jì)規(guī)模、復(fù)雜度和難度的不斷提升，電路設(shè)計(jì)與仿真軟件已成為當(dāng)今電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)人員必備的工具。本課程以一種具體的電路設(shè)計(jì)與仿真軟件——Multisim為例，使學(xué)生掌握利用計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與仿真的一般方法，為其在將來(lái)的實(shí)踐及工作中自行完成電路設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。本課程的任務(wù)，旨在為學(xué)生建立起電路理論知識(shí)與實(shí)踐之間的一座橋梁，通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，將已有的電路分析、模擬電路、數(shù)字電路基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)際的電路板制作有機(jī)結(jié)合起來(lái)。具體課程目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1：能夠熟練地運(yùn)用一種電路設(shè)計(jì)與仿真軟件繪制電路圖，包括熟練元器件的放置、調(diào)整及連接、正確設(shè)置元器件參數(shù)。課程目標(biāo)2：能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)電路進(jìn)行仿真、驗(yàn)證電路，包括熟練儀器的使用（數(shù)字多用表，示波器、函數(shù)發(fā)生器、波特儀、字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換儀），對(duì)電路進(jìn)行分析（直流工作點(diǎn)分析、交流頻率分析、瞬態(tài)分析等）。二、課程目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐序號(hào)課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求11：能夠熟練地運(yùn)用一種電路設(shè)計(jì)與仿真軟件繪制電路圖，包括熟練元器件的放置、調(diào)整及連接、正確設(shè)置元器件參數(shù)。3.1322.能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)電路進(jìn)行仿真、驗(yàn)證電路，包括熟練儀器的使用3.13三、教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度安排（一）理論教學(xué) 序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)1Multisim概述了解Multisim的功能與特點(diǎn)、運(yùn)行環(huán)境與安裝。學(xué)生能熟悉Multisim的工作界面，能操作EWB的菜單欄、工具欄和Multisim的元器件與儀器庫(kù)欄。2借助多媒體課堂講授，課堂老師實(shí)際操作。目標(biāo)12Multisim操作方法通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟練操作Multisim，能夠?qū)υ胖谩⒁苿?dòng)、旋轉(zhuǎn)、連接成簡(jiǎn)單的電路并進(jìn)行仿真，熟悉常見(jiàn)虛擬儀表的使用，創(chuàng)建和使用子電路。4借助多媒體課堂講授，老師可以用實(shí)際電路如電工電路、電子放大電路和數(shù)字電路實(shí)際演示操作。目標(biāo)13Multisim的電路分析功能通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解Multisim基本分析方法4授課老師在課堂上對(duì)常用的十種電路分析功能實(shí)際演示操作。目標(biāo)1目標(biāo)24Multisim在電路分析基礎(chǔ)中的應(yīng)用通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生通過(guò)Multisim仿真來(lái)驗(yàn)證電路分析的各種定理和電路分析方法的正確性。2授課老師在課堂上對(duì)直流電路、交流電路含受控源電路等至少各舉一個(gè)例子實(shí)際演示操作。目標(biāo)1目標(biāo)25Multisim在模擬電子電路的應(yīng)用通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠通過(guò)Multisim來(lái)設(shè)計(jì)和仿真模擬電子電路。4授課老師在課堂上對(duì)基本放大電路、場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大電路、集成運(yùn)算放大電路、反饋與振蕩電路、直流穩(wěn)壓電源等至少各舉一個(gè)例子實(shí)際演示操作。目標(biāo)1目標(biāo)25Multisim在數(shù)字電子電路的應(yīng)用通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠通過(guò)Multisim來(lái)設(shè)計(jì)和仿真數(shù)字電子電路。4授課老師在課堂上對(duì)組合邏輯電路分析、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)、邏輯部件功能測(cè)試、觸發(fā)器及其應(yīng)用、集成加法計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)、集成可逆計(jì)數(shù)器的應(yīng)用、集成555定時(shí)器的設(shè)計(jì)、集成數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)等至少各舉一個(gè)例子實(shí)際演示操作。目標(biāo)1目標(biāo)26Multisim在電子電路應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真的應(yīng)用通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠用Multisim來(lái)設(shè)計(jì)和仿真實(shí)際的應(yīng)用電路。2授課老師在課堂上實(shí)際演示操作，展示從需求到電路設(shè)計(jì)、仿真實(shí)現(xiàn)的整個(gè)過(guò)程。目標(biāo)1目標(biāo)2實(shí)驗(yàn)教學(xué)序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)要求支撐課程目標(biāo)1Multisim的基本操作方法2界面認(rèn)識(shí)、菜單操作、繪制電路、元件庫(kù)管理與操、虛擬儀器基本操作。熟悉Multisim界面，對(duì)Multisim的菜單欄、工具欄和Multisim的元器件與儀器庫(kù)欄進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作目標(biāo)12Multisim的電路基本分析功能2基爾霍夫定律、疊加定理仿真、星形負(fù)載、三角形負(fù)載三相電路仿真，直流工作點(diǎn)分析、交流頻率分析等。繪制出上述具體電路并進(jìn)行仿真。目標(biāo)1目標(biāo)23Multisim的電路高級(jí)分析功能2瞬態(tài)分析、傅里葉分析、噪聲分析、失真分析、參數(shù)掃描分析、溫度掃描分析、極—零點(diǎn)分析、傳遞函數(shù)分析等。繪制出上述具體電路并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，然后進(jìn)行仿真。目標(biāo)1目標(biāo)24放大電路、反饋與振蕩電路2放大電路、反饋與振蕩電路。繪制出上述具體電路并進(jìn)行仿真。目標(biāo)1目標(biāo)25數(shù)字電子電路的設(shè)計(jì)與仿真2設(shè)計(jì)一組合邏輯電路、測(cè)試觸發(fā)器的邏輯功能，集成加法計(jì)數(shù)器的應(yīng)用。繪制出上述具體電路并進(jìn)行仿真、驗(yàn)證。目標(biāo)1目標(biāo)2四、課程思政隨著社會(huì)的發(fā)展，電子產(chǎn)品在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，給人們的生活帶來(lái)了很多便利。同時(shí)電子產(chǎn)品也越來(lái)越復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度越來(lái)越大，如果還用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，不僅成本高昂，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，甚至不可能完成，而電子仿真軟件就是為解決這些問(wèn)題應(yīng)運(yùn)而生的。然而，目前我們所熟悉的電子仿真軟件大部分都是外國(guó)公司研制，在第一章介紹Multisim時(shí)就告誡同學(xué)們，我國(guó)目前在這方面還比較落后，隨時(shí)可能受制于人，例如國(guó)外對(duì)華為、中興等我國(guó)一些公司的制裁，就有此類(lèi)軟件的現(xiàn)在，鼓勵(lì)同學(xué)們發(fā)奮圖強(qiáng)，將來(lái)學(xué)有所成，為國(guó)爭(zhēng)光。五、使用教材1.選用教材：（1）《Multisim電路設(shè)計(jì)與仿真》，趙全利、王霞等著，機(jī)械工業(yè)出版社，2012年12月。2.參考書(shū)：（1）《基于Multisim14的電路仿真與創(chuàng)新》熊偉、侯傳教等清華大學(xué)出版社2023年2月（2）《Multisim電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真教程》周潤(rùn)景崔婧等機(jī)械工業(yè)出版社2023年1月（3）《用Multisim玩轉(zhuǎn)電路仿真》劉波等電子工業(yè)出版社2022.6月（4）《電子EDA技術(shù)Multisim》翟紅,榮雪琴電子工業(yè)出版社2021.7月（5）《Multisim14電子系統(tǒng)仿真與設(shè)計(jì)第2版》張新喜主編機(jī)械工業(yè)出版社2017年9月（6）《Multisim電路設(shè)計(jì)與仿真》趙全利、李會(huì)萍編著機(jī)械工業(yè)出版社2016年1月3.推薦網(wǎng)站：（1）電子發(fā)燒友（2）電子技術(shù)論壇

（3）21世紀(jì)電子網(wǎng)/六、教學(xué)條件本教學(xué)團(tuán)隊(duì)具有十多名教師，其中教授三名，副教授五名，大多具有博士、碩士學(xué)位，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，完全勝任此課程教學(xué)任務(wù)。供本課程實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室面積200多平方米，現(xiàn)有計(jì)算機(jī)80多臺(tái)，滿(mǎn)足學(xué)生實(shí)驗(yàn)要求。七、課程考核、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定序號(hào)課程目標(biāo)（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)）考核內(nèi)容評(píng)價(jià)依據(jù)及成績(jī)比例(%)成績(jī)比例(%)作業(yè)平時(shí)表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)考試1目標(biāo)1：（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)）使用仿真軟件繪制電路圖551030502目標(biāo)2：（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)）使用仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真55103050合計(jì)10102060100（1）平時(shí)表現(xiàn)考核內(nèi)容及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)考核內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)90-100分80-89分70-79分60-69分<60分課程目標(biāo)1（5%）考核學(xué)生課下預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課堂考勤及參與情況。遵守課堂紀(jì)律，積極參與教學(xué)活動(dòng)，踴躍回答問(wèn)題，準(zhǔn)確率大于90%；或能回答老師提出的問(wèn)題，準(zhǔn)確率大于90%遵守課堂紀(jì)律，認(rèn)真參與教學(xué)活動(dòng)，踴躍回答問(wèn)題，準(zhǔn)確率高；或能回答老師提出的問(wèn)題，準(zhǔn)確率大于80%；遵守課堂紀(jì)律，上課狀態(tài)一般，能回答老師提出的問(wèn)題且正確率較高。遵守課堂紀(jì)律，上課狀態(tài)一般，能回答老師提出的問(wèn)題但正確率不高。課堂有不應(yīng)當(dāng)行為（如玩手機(jī)），不能正常參與課堂教學(xué)活動(dòng)。課程目標(biāo)2（5%）考核學(xué)生課下預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課堂考勤及參與情況。遵守課堂紀(jì)律，積極參與教學(xué)活動(dòng)，踴躍回答問(wèn)題，準(zhǔn)確率大于90%；或能回答老師提出的問(wèn)題，準(zhǔn)確率大于90%遵守課堂紀(jì)律，認(rèn)真參與教學(xué)活動(dòng)，踴躍回答問(wèn)題，準(zhǔn)確率高；或能回答老師提出的問(wèn)題，準(zhǔn)確率大于80%；遵守課堂紀(jì)律，上課狀態(tài)一般，能回答老師提出的問(wèn)題且正確率較高。遵守課堂紀(jì)律，上課狀態(tài)一般，能回答老師提出的問(wèn)題但正確率不高。課堂有不應(yīng)當(dāng)行為（如玩手機(jī)），不能正常參與課堂教學(xué)活動(dòng)。（2）作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)成績(jī)優(yōu)秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）課程目標(biāo)1（5%）按時(shí)交作業(yè)，基本知識(shí)掌握全面，基本概念正確、畫(huà)圖清楚、層次分明，布局合理。按時(shí)交作業(yè)，基本知識(shí)掌握全面，基本概念正確、畫(huà)圖清楚、層次較為分明，布局基本合理。按時(shí)交作業(yè)，基本知識(shí)掌握全面，基本概念正確、畫(huà)圖清楚、層次分明。按時(shí)交作業(yè)，基本知識(shí)掌握全面，基本概念正確、層次不甚分明，布局不合理。不交或不按時(shí)交作業(yè)；有抄襲現(xiàn)象或者有多出明顯錯(cuò)誤。課程目標(biāo)2（5%）按時(shí)交作業(yè)，基本知識(shí)掌握全面，參數(shù)設(shè)置正確，仿真過(guò)程完整，結(jié)果正確，能舉一反三。按時(shí)交作業(yè)，基本知識(shí)掌握全面，參數(shù)設(shè)置正確，仿真過(guò)程相對(duì)完整，結(jié)果正確。按時(shí)交作業(yè)，基本知識(shí)掌握全面，參數(shù)設(shè)置基本正確，仿真過(guò)程有缺失，結(jié)果基本正確。按時(shí)交作業(yè)，基本知識(shí)掌握不夠全面，參數(shù)設(shè)置不合理，結(jié)果有部分錯(cuò)誤。不交或不按時(shí)交作業(yè)；有抄襲現(xiàn)象；參數(shù)設(shè)置不對(duì)，結(jié)果錯(cuò)誤。每次作業(yè)按百分制評(píng)分，以所有作業(yè)的平均成績(jī)計(jì)入總成績(jī)。（3）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)成績(jī)優(yōu)秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）課程目標(biāo)1（10%）實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程規(guī)范，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)規(guī)范，結(jié)論正確，畫(huà)圖清楚、層次分明，布局合理。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程規(guī)范，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)規(guī)范，結(jié)論正確，畫(huà)圖清楚、層次較為分明，布局基本合理。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程規(guī)范，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)基本規(guī)范，結(jié)論基本正確，畫(huà)圖清楚、層次分明。能夠完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)不完整，結(jié)論基本正確，畫(huà)圖層次不甚分明，布局不合理。不遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度；不能完成實(shí)驗(yàn)，不能按時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，抄襲他人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。課程目標(biāo)2（10%）實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程規(guī)范，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)規(guī)范，結(jié)論正確，參數(shù)設(shè)置正確，仿真過(guò)程完整，結(jié)果正確，實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的問(wèn)題討論能夠適當(dāng)展開(kāi)，有自己的觀點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程規(guī)范，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)規(guī)范，結(jié)論正確，參數(shù)設(shè)置正確，仿真過(guò)程完整，結(jié)果正確。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程規(guī)范，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)規(guī)范，結(jié)論正確，參數(shù)設(shè)置基本正確，仿真過(guò)程有缺失，結(jié)果基本正確。能夠完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)不完整，，結(jié)論有較多錯(cuò)誤，參數(shù)設(shè)置有誤，仿真過(guò)程有缺失。不遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度；不能完成實(shí)驗(yàn)，不能按時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，抄襲他人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)分析不正確。（4）期末考核內(nèi)容及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)考核內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)90-100分80-89分70-79分60-69分<60分課程目標(biāo)1（30%）使用仿真軟件繪制電路圖畫(huà)圖清楚、層次分明，布局合理。畫(huà)圖清楚、層次較為分明，布局合理。畫(huà)圖清楚、層次較為分明，布局較為合理。畫(huà)圖清楚、層次較為分明，布局不合理不會(huì)繪制電路圖或者有嚴(yán)重錯(cuò)誤。課程目標(biāo)2（30%）使用仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真參數(shù)設(shè)置正確，仿真過(guò)程完整