《數(shù)字電子技術(shù)實驗》課程標(biāo)準(zhǔn)

《數(shù)字電子技術(shù)實驗》課程標(biāo)準(zhǔn)第一部分前言一、課程基本信息課程編號課程名稱課程類別學(xué)時學(xué)分開課學(xué)期考核方式適用專業(yè)開課單位AL042860數(shù)字電子技術(shù)實驗實驗80.54報告電氣工程及其自動化、自動化機(jī)電工程學(xué)院二、課程性質(zhì)數(shù)字電子技術(shù)實驗是電氣工程及其自動化、自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門理論性實踐性很強(qiáng)的實驗課程，是單片機(jī)原理及應(yīng)用、數(shù)字信號處理、電子線路CAD等其它課程的實踐基礎(chǔ)。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生更好理解和鞏固課堂上所講的理論知識，熟練掌握典型電子儀表的使用方法，掌握基本實驗技能，提高學(xué)生的動手能力，加強(qiáng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課做好準(zhǔn)備，并為今后從事專業(yè)方面的工作打下堅實基礎(chǔ)。三、課程基本理念以數(shù)字電子技術(shù)實驗和工程應(yīng)用需求為邏輯起點，以學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成為主線，以工作過程為導(dǎo)向，以典型工作任務(wù)分析為依據(jù)，以真實工作任務(wù)為載體，以校內(nèi)雙師教師為主導(dǎo)組織教學(xué)。按照應(yīng)用型高技術(shù)人才能力培養(yǎng)的要求，將學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律與課程系統(tǒng)化、以及學(xué)生專業(yè)能力、方法能力相結(jié)合，形成以工作過程為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心、教師引導(dǎo)、教學(xué)做一體化的工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式。四、課程的設(shè)計思路通過行為導(dǎo)向的項目式教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)；獨立學(xué)習(xí)及獲取新知識、新技能、新方法的能力；與人交往、溝通及合作等方面的態(tài)度和能力。第二部分課程目標(biāo)一、總體目標(biāo)數(shù)字電子技術(shù)實驗課是《數(shù)字電子技術(shù)》和其相近課程的重要組成部分，本實驗要求掌握實驗方法，并運(yùn)用課堂上學(xué)到的數(shù)字電子理論知識來分析研究實驗中的各種問題，得出必要的結(jié)論，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)字電子技術(shù)這門學(xué)科中具備分析問題和解決問題的初步能力。二、具體目標(biāo)1.知識與方法根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)要求，結(jié)合國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)校要為社會和用人單位培養(yǎng)復(fù)合型、技能型、實用型人才，以能滿足企業(yè)對電子工程設(shè)計人員的要求為最終目的,使學(xué)生能夠更好地為企業(yè)所用。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是高等教育教學(xué)改革的核心目標(biāo)，實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。數(shù)字電子技術(shù)實驗更是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以確定課程知識目標(biāo)是：熟悉典型組合邏輯電路、時序邏輯電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器的基本工作原理和構(gòu)成、相關(guān)數(shù)字電子技術(shù)實驗和使用儀表的安全操作規(guī)程，掌握典型數(shù)字電子技術(shù)實驗的基本操作技術(shù)要求和技術(shù)規(guī)范。數(shù)字電子技術(shù)實驗課的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實驗方法與操作技能。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會根據(jù)實驗?zāi)康臄M定實驗線路，選擇所需儀表，確定實驗步驟，測取所需波形和數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析研究，得出必要結(jié)論，從而完成實驗報告。在整個實驗過程中，必須集中精力，及時認(rèn)真做好實驗。2.技能與能力通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列要求：1）進(jìn)一步鞏固和加深對《數(shù)字電子技術(shù)》基本知識的理解，同時鍛煉學(xué)生認(rèn)真獨立完成任務(wù)的能力。2）培養(yǎng)學(xué)生基本儀器的使用能力和電路參數(shù)測試能力與分析能力。3）掌握常用儀器的使用和常用邏輯器件邏輯功能的測試；掌握典型邏輯功能電路的設(shè)計、構(gòu)成、功能逐級測試方法。4）能獨立完成實驗報告準(zhǔn)確處理實驗數(shù)據(jù)，正確繪制電路原理圖。5）通過實驗培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)其實事求是的科學(xué)態(tài)度和良好的科學(xué)素質(zhì)。3.情感與態(tài)度培養(yǎng)學(xué)生與同學(xué)、老師的協(xié)作溝通能力，培養(yǎng)學(xué)生的社會公德意識，培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)精神。第三部分內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)一、課程結(jié)構(gòu)序號項目名稱實驗類型組織形式教學(xué)場地儀器設(shè)備學(xué)時分配備注1門電路驗證性實驗分組實驗實驗室數(shù)電實驗箱22組合邏輯電路研究性實驗分組實驗實驗室數(shù)電實驗箱23觸發(fā)器驗證性實驗分組實驗實驗室數(shù)電實驗箱24用集成計數(shù)器構(gòu)成的任意進(jìn)制計數(shù)器設(shè)計性實驗分組實驗實驗室數(shù)電實驗箱2二、具體內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)序號項目名稱主要內(nèi)容內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)建議與說明1門電路1與非門邏輯功能測試2異或門邏輯功能測試3利用與非門組成其他邏輯功能并測試典型門電路邏輯功能測試使用芯片前要正確上電2組合邏輯電路1用與非門組成異或門及其邏輯功能測試2用與非門組成半加器及其邏輯功能測試搭接異或門和半加器并進(jìn)行邏輯功能測試TTL和CMOS器件多余輸入端處理方法有區(qū)別3觸發(fā)器1JK觸發(fā)器邏輯功能測試2D觸發(fā)器的邏輯功能測試邏輯功能測試JK觸發(fā)器沒有置位輸入端時要充分利用實驗過程中出現(xiàn)的14用集成計數(shù)器構(gòu)成的任意進(jìn)制計數(shù)器1集成計數(shù)器邏輯功能測試2用集成計數(shù)器161構(gòu)成任意進(jìn)制計數(shù)器及其邏輯功能測試設(shè)計任意進(jìn)制計數(shù)器并進(jìn)行邏輯功能測試多個芯片同時使用時每個芯片都要正確上電第四部分課程實施建議一、教學(xué)建議（一）課程組織形式實驗以小組為單位進(jìn)行，每組由2人組成，推選一人負(fù)責(zé)組織全組的實驗工作。實驗課一般分課前預(yù)習(xí)、實驗和分析討論、書寫實驗報告三個階段，各個階段要求如下：1）課前預(yù)習(xí)要求在預(yù)習(xí)時仔細(xì)閱讀實驗指導(dǎo)書，復(fù)習(xí)教科書或教學(xué)參考書中有關(guān)章節(jié)或參考有關(guān)資料，明確實驗?zāi)康?、任?wù)，了解實驗基本原理以及實驗線路、方法、步驟；清楚實驗中要觀察哪些現(xiàn)象，記錄哪些數(shù)據(jù)和注意哪些事項。2）實驗（1）教師在實驗前講授實驗要求及注意事項；（2）熟悉被測試電路的工作原理、功能，了解各器件作用，然后正確選用儀表及其檔位、量程。（3）分工接線，互相檢查，討論更正。經(jīng)自查無誤并請教師復(fù)查后才能合電源開機(jī)實驗。如實驗過程中改變線路，必須先斷電。（4）在實驗進(jìn)行中，調(diào)節(jié)參數(shù)需與其他同學(xué)配合時，均應(yīng)采用一定的手勢，不要高聲叫喊。（5）實驗按預(yù)定步驟進(jìn)行，注意正確的操作方法，觀察分析現(xiàn)象，并由一人指揮分工同時讀數(shù)。實驗如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或數(shù)據(jù)有問題時，應(yīng)及時切斷電源停止實驗，進(jìn)行分析研究，不可盲動，以免發(fā)生事故。（6）記錄數(shù)據(jù)填在預(yù)先畫好的表格里，記錄所用的儀表編號，以便事后發(fā)現(xiàn)問題時查核。（7）結(jié)尾工作完成全部規(guī)定的實驗項目，先對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行初步檢查分析，看有無漏誤，然后交指導(dǎo)教師簽字后方可拆線。最后將儀表開關(guān)和導(dǎo)線整理好，按規(guī)定位置放好，搞好清潔衛(wèi)生工作方可離開實驗室。（二）教學(xué)模式、策略和方法數(shù)字電子技術(shù)實驗課的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實驗方法與操作技能。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會根據(jù)實驗?zāi)康臄M定實驗線路，選擇所需儀表，確定實驗步驟，測取所需數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析研究，得出必要結(jié)論，從而完成實驗報告。在整個實驗過程中，必須集中精力，及時認(rèn)真做好實驗。現(xiàn)按實驗過程提出下列基本要求。1.實驗前的準(zhǔn)備 1）實驗前應(yīng)復(fù)習(xí)教科書中有關(guān)章節(jié)，認(rèn)真研讀實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、項目、方法與步驟，分析、掌握實驗電路的工作原理，并進(jìn)行必要的邏輯推理。明確實驗過程中應(yīng)注意的問題（有些內(nèi)容可到實驗室對照實驗預(yù)習(xí)，如熟悉模塊的編號，構(gòu)造及連線等），并按照實驗項目準(zhǔn)備記錄等。2）復(fù)習(xí)實驗中所用各儀器的使用方法及注意事項。3）實驗前應(yīng)寫好預(yù)習(xí)報告，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認(rèn)為確實作好了實驗前的準(zhǔn)備，方可開始作實驗。4）認(rèn)真作好實驗前的準(zhǔn)備工作，對于培養(yǎng)同學(xué)獨立工作能力，提高實驗質(zhì)量和保護(hù)實驗設(shè)備都是很重要的。2.實驗進(jìn)行1）實驗的進(jìn)行建立小組，合理分工每次實驗都以小組為單位進(jìn)行，每組一般由2人組成，實驗進(jìn)行中的接線、調(diào)節(jié)參數(shù)、觀察波形、記錄數(shù)據(jù)等工作每人應(yīng)有明確的分工，以保證實驗操作協(xié)調(diào)，記錄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。2）使用儀器和實驗箱前必須了解其性能、操作方法及注意事項，在使用時應(yīng)嚴(yán)格遵守。3）實驗時接線要認(rèn)真，相互仔細(xì)檢查，確定無誤才能接通電源，初學(xué)或沒有把握應(yīng)經(jīng)指導(dǎo)教師審查同意后再接通電源。4）采用討論式和啟發(fā)式教學(xué)方法相結(jié)合的方法。對于學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)的問題,指導(dǎo)教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考,以解決實驗過程中出現(xiàn)的問題。特別是對于研究性、設(shè)計性實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象,更應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行討論,以求得完美的解釋。5）實驗時應(yīng)注意觀察，若發(fā)現(xiàn)有破壞性異?，F(xiàn)象(例如有元件冒煙、發(fā)燙或有異味)應(yīng)立即關(guān)斷電源，保持現(xiàn)場，報告指導(dǎo)教師。找出原因、排除故障，經(jīng)指導(dǎo)教師同意再繼續(xù)實驗。6）實驗過程中需要改接線時，應(yīng)關(guān)斷電源后才能拆、接線。7）實驗過程中應(yīng)仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象，認(rèn)真記錄實驗結(jié)果(數(shù)據(jù)波形、現(xiàn)象)。所記錄的實驗結(jié)果經(jīng)指導(dǎo)教師審閱簽字后再拆除實驗線路。8）實驗結(jié)束后，必須關(guān)斷電源、拔出電源插頭，并將儀器、設(shè)備、工具、導(dǎo)線等按規(guī)定整理。3.實驗報告1）實驗報告是根據(jù)實測波形、數(shù)據(jù)和在實驗中觀察和發(fā)現(xiàn)的問題，經(jīng)過自己分析研究或分析討論后寫出的心得體會。2）實驗報告要簡明扼要、字跡清楚、圖表整潔、結(jié)論明確。3）實驗報告包括以下內(nèi)容：實驗名稱、專業(yè)班級、姓名、實驗日期、同組人；列出實驗中所用模塊的名稱和儀器儀表，繪出實驗時所用的線路圖，寫出實驗原理和實驗步驟等；畫出實驗測得波形，計算出實驗結(jié)果的理論值和測量值；按記錄及計算的數(shù)據(jù)用坐標(biāo)紙畫出曲線。4）根據(jù)波形和數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和分析，說明實驗結(jié)果與理論是否符合，可對某些問題提出一些自己的見解并最后寫出結(jié)論。實驗報告應(yīng)寫在一定規(guī)格的報告紙上，保持整潔。每次實驗每人獨立完成一份報告，按時送交指導(dǎo)教師批閱。（三）教學(xué)媒體手段數(shù)字電子技術(shù)實驗室實驗箱，演示、講授，學(xué)生分組實驗（四）學(xué)生學(xué)習(xí)準(zhǔn)備1．實驗前應(yīng)復(fù)習(xí)教科書中有關(guān)章節(jié)，認(rèn)真研讀實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、項目、方法與步驟，分析、掌握實驗電路的工作原理，并進(jìn)行必要的邏輯推理。明確實驗過程中應(yīng)注意的問題（有些內(nèi)容可到實驗室對照實驗預(yù)習(xí)，如熟悉模塊的編號，構(gòu)造及連線等），并按照實驗項目準(zhǔn)備記錄等。2．復(fù)習(xí)實驗中所用各儀器的使用方法及注意事項。3．實驗前應(yīng)寫好預(yù)習(xí)報告，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認(rèn)為確實作好了實驗前的準(zhǔn)備，方可開始作實驗。4.認(rèn)真作好實驗前的準(zhǔn)備工作，對于培養(yǎng)同學(xué)獨立工作能力，提高實驗質(zhì)量和保護(hù)實驗設(shè)備都是很重要的。二、實驗（實踐）條件建議（一）教學(xué)時間設(shè)定每項實驗項目標(biāo)準(zhǔn)用時規(guī)定為2學(xué)時，具體實驗項目根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)理論課程進(jìn)度安排，在相應(yīng)理論課結(jié)束后及時進(jìn)行。（二）場地與環(huán)境要求數(shù)字電子技術(shù)實驗在電子技術(shù)實驗室進(jìn)行，15臺實驗箱滿足每次30人的實驗場地要求。實驗室電源需要漏電保護(hù)，且電源容量不小于30kVA。實驗室照明通風(fēng)散熱良好。（三）儀器、設(shè)備與設(shè)施1）TPE-D型系列模擬電路實驗箱2）雙蹤示波器GA1102CAL；數(shù)字萬用表UT39A；頻率計UTF2103D；。3）TPE-DA數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換實驗箱（包括倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器）。（四）耗材選用74LS00、74LS20、74LS86、74LS138、74LS73、74LS74、74LS161、5G555、uA741、導(dǎo)線、焊錫。（五）安全保障與注意事項1）人身安全實驗室的電源220伏，非安全電壓，可以使人觸電致死，所以要求切實遵守實驗室的各項安全操作規(guī)程。以確保實驗過程中的安全。實驗過程中應(yīng)注意以下幾點：（1）實驗時接線要認(rèn)真，相互仔細(xì)檢查，確定無誤才能接通電源，且要注意正電源、負(fù)電源、地不能接亂。（2）實驗過程中需要改接線時，應(yīng)關(guān)斷電源后才能拆線、改接線路。（3）不得濕手帶電操作，以防發(fā)生觸電事故。上實驗課時不得赤腳或穿拖鞋，最好穿膠隔鞋。2）線路的聯(lián)接（1）聯(lián)線前的準(zhǔn)備工作：合理選擇儀表種類、量程、準(zhǔn)確度等級。合理布局。合理布局的原則是：電路最簡明，便于調(diào)節(jié)，讀數(shù)方便，安全合理。（2）正確接線。聯(lián)接線路的原則是：①選擇合理的接線步驟。②接線前先弄清楚電路圖與實物接頭的對應(yīng)關(guān)系。③養(yǎng)成良好的接線習(xí)慣，走線要合理，接線不宜過于集中某一點，接線松緊要適當(dāng)。3）操作、觀察、讀數(shù)和記錄注意同組人員之間的分工配合，操作前做到胸中有數(shù)，目的明確。操作時要做到：手合電源，眼觀全局，先看現(xiàn)象，再讀數(shù)據(jù)。記錄要求完整清晰，力求表格化，一目了然。4）愛護(hù)儀器設(shè)備儀器設(shè)備是國家財產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)加倍愛護(hù)。這樣做既保證實驗正常開出，也培養(yǎng)愛護(hù)公共財產(chǎn)的好品德。在實驗過程中應(yīng)注意電路的運(yùn)行情況，如出現(xiàn)不正常情況應(yīng)及時處理。若發(fā)現(xiàn)有破壞性異?，F(xiàn)象(例如有元件冒煙、發(fā)燙或有異味)不要驚慌失措，應(yīng)立即關(guān)斷電源，保持現(xiàn)場，找出原因、排除故障后再繼續(xù)實驗。造成儀器設(shè)備損壞者，如實填寫事故報告單，聽候處理。在實驗室不得隨意晃動實驗箱或各功能模塊上的元器件，不得隨意將某個器件直接接在電源兩端，不得用粉筆在儀表和實驗桌上寫字，不得將導(dǎo)線和工具亂拋，也不要擅自取用其他實驗合上的儀器設(shè)備。三、評價建議（一）考核方式1）每次實驗，學(xué)生都必都需認(rèn)真地獨立完成實驗報告。2）實驗報告應(yīng)含：實驗原理、所用儀器、操作方法和步驟、實驗結(jié)果及討論等內(nèi)容，學(xué)生需認(rèn)真分析實驗結(jié)果，對其進(jìn)行討論，杜絕相互抄襲的現(xiàn)象。（二）評價辦法1）本課程采用平時考核，結(jié)合每次實驗的實驗報告評分