数字电子技术课程教学大纲（试行）.doc

数字电子技术课程教学大纲（试行）课程名称：数字电子技术英文名称：Digital Electronic Technique 学时数：45 其中实验学时数：15课外学时数：14适用专业：2006级电气自动化技术1.大纲制定参考依据（1）教高200616号关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见。（2）辽宁科技学院2006级电气自动化技术专业教学计划说明。（3）2006年辽宁科技学院关于编制与修订高职课程教学大纲的要求。2. 课程的性质、目的和任务数字电子技术是电气自动化技术专业的重要专业技术基础课。是培养硬件应用能力的工程类课程，是电气技术训练的基本入门课程，构建学生电子技术的基本理论、基本技能和培养学生应用与创新能力。一方面为后续专业知识技术的学习奠定基础，另一方面培养训练学生电子技术方面的实践技能。它直接涉及学生的专业培养质量和职业能力。既是学生在今后较长时间内赖以吸收新知识和自我完善发展及接受终身教育的专业基础课程。又是培养技术技能型人才的专业技术基础课程。在教学过程中要注重理论联系实际，加强实践环节，重视工程观点，着重于电子元器件和基本电子电路的实际应用能力训练。将理论教学与实践教学有机融为一体。改变传统的“一支粉笔，一本书，一块黑板，一讲到底”的理论教学模式。改革教学模式、教学方法，以培养学生能力为核心、为主线。处理好近期的专业“必需够用”和将来的发展“迁移可用”的关系，通过本课程的教学，使学生获得必要的数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。培养学生分析问题和解决问题的能力。锻炼学生的工程实践能力。3. 课程教学内容与知、技、能点及教学基本要求针对专业需要优化整合教学内容，建立“能力包”化的教学内容模块。本课程体系按照能力模块划分为六个模块。（1）数字逻辑基础模块该模块内容是分析使用数字逻辑电路所必须的基础能力。是掌握后续内容的必要知识。 模块一： 数字逻辑基础模块教 学 内 容与（学时）知 识 技 术能 力课程标准(基本要求)教 学 模 式教学方式教学方法1.1数制与码制（2）十、二、八、十六进制与8421BCD码十进制二、八、十六进制的转换技术；二、八、十六进制十进制的转换技术；二进制、八、十六进制的转换技术；八、十六进制二进制的转换技术不同的数制相互转换的能力掌握不同的数制的相互转换讲解接受示范教学方法1.2逻辑代数基础（2）常见逻辑关系及其运算；基本公式、定理和规则灵活应用基本公式和常用定律的能力掌握常见逻辑关系及其运算、基本公式、定理和反演规则讲解接受示范教学方法1.3逻辑函数的表示方法（2）逻辑表达式、真值表、卡诺图、逻辑图、波形图逻辑函数的各种表示方法之间转换技术逻辑函数建立的能力了解逻辑函数表示方法的特点；重点掌握逻辑表达式与真值的转换讲解接受示范教学方法1.4逻辑函数的化简方法（2）逻辑函数的公式化简法、卡诺图化简法公式化简技术、卡诺图化简技术公式化简法进行逻辑函数化简的能力；卡诺图法化简逻辑函数的能力；掌握两种化简方法讲解接受示范教学方法（2）数字逻辑电路基本逻辑器件模块该模块学习组成数字逻辑电路的基本逻辑器件的功能和应用技术知识。要求掌握基本逻辑器件功能、测试方法、正确识别与使用基本逻辑器件的能力。 模块二：基 础 器 件 模 块 教 学 内 容与（学时）知 识 技 术能 力课程标准(基本要求)教 学 模 式教学方式教学方法2.1逻辑门电路（2）高、低电平了解讲解接受示范教学方法与门、或门、非门及复合门； OC门、三态门测试门电路功能的技术测试门电路功能的能力掌握与门、或门、非门、复合门、OC门、三态门的逻辑符号；了解 OC门、三态门的功能理论与实际 结 合实物教学法常用集成器件的型号查阅器件手册的能力了解自学模式2.2集成触发器（6）触发器的特点概念、符号、现态、次态的概念；D、JK触发器功能表、特性方程、波形图识别器件引脚图；读触发器功能表的技术；测试触发器功能的技术分析D、JK触发器的电路能力；测试触发器功能的能力；搭建并测试由触发器组成的电路的能力；掌握D、JK触发器的特性方程、功能表、；掌握边沿触发器的波形图；能识别器件引脚图；问题教学模式讲授讨论研究式教学法触发器的特点概念、符号、现态、次态的概念；D、JK触发器功能表、特性方程、波形图识别器件引脚图；读触发器功能表的技术；测试触发器功能的技术分析D、JK触发器的电路能力；测试触发器功能的能力；搭建并测试由触发器组成的电路的能力；掌握D、JK触发器的特性方程、功能表、；掌握边沿触发器的波形图；能识别器件引脚图；问题教学模式讲授讨论研究式教学法（3）数字逻辑电路分析模块该模块学习数字逻辑电路的读图、分析、画图的知识。要求了解组合逻辑电路与时序逻辑电路的分析方法。掌握数字逻辑电路的连接、调试、综合分析能力。能够正确使用基本逻辑器件构成综合型电路，并且正确使用测试仪器测试电路参数，能对电路进行分析，解决出现的问题。 模块三：逻辑电路分析模块教 学 内 容与（学时）知 识 技 术能 力课程标准(基本要求)教 学 模 式教学方式教学方法3.1数字逻辑电路读图（1）组合逻辑电路与时序逻辑电路区分读图的技术；数字电路读图的能力理解讲解接受启发式3.2组合逻辑电路分析（2）什么是组合逻辑电路分析由组合逻辑电路写输出函数表达式的技术；由函数表达式转换成真值表的技术；组合逻辑电路分析能力掌握组合逻辑电路的分析方法讲解接受；实践教学现场教学法3.3时序逻辑电路分析（3）输出方程、状态方程、时序图的概念写输出方程、状态方程的技术；画时序图的技术；时序电路分析能力理解时序电路分析方法讲解接受CAI（4）数字逻辑电路设计模块该模块学习组合逻辑电路与时序逻辑电路的设计方法。要求了解组合逻辑电路与时序逻辑电路设计的一般过程和设计方法。掌握常用集成逻辑器件应用电路的设计方法，并且能够理论联系实际，用实际器件正确实现电路功能。 模块四：逻辑电路设计模块教 学 内 容与（学时）知 识 技 术能 力课程标准(基本要求)教 学 模 式教学方式教学方法4.1组合逻辑电路设计什么是组合逻辑电路设计逻辑问题抽象为真值表的技术；由真值表得到函数表达式的技术；由函数表达式画组合逻辑电路的技术；组合电路的设计能力理解组合电路设计方法；掌握用与非门设计组合逻辑电路的方法；讲解接受示范教学方法4.2时序逻辑电路设计什么是时序逻辑电路的设计时序电路设计方法时序电路的设计能力了解时序电路设计方法讲解接受示范教学方法（5）常用集成电路应用模块该模块学习集成数字逻辑电路基本知识。要求掌握常用集成逻辑器件：寄存器、计数器、编码器、译码器等集成器件的功能。掌握用集成逻辑器件构成的电路的连接、调试、分析能力。 模块五：常用集成电路应用模块 教 学 内 容与（学时）知 识 技 术能 力课程标准(基本要求)教 学 模 式教学方式教学方法5.1编码器与译码器编码器与译码器概念、逻辑功能示意图用二进制译码器实现组合逻辑函数的技术；译码器的应用能力；了解编码器与显示译码器；掌握二进制译码器的应用；讲解接受；实践教学讲授与实验5.2数据选择器数据选择概念、逻辑功能示意图用数据选择器实现组合逻辑函数数据选择器的应用掌握数据选择器讲解接受；实践教学讲授与实验5.3加法器半加与全加的概念理解半加与全加的概念；了解全减器；讲解接受讲 授5.4计数器加法、减法、可逆计数的概念用集成计数器设计任意进制计数器的技术设计任意进制计数器的能力掌握设计任意进制计数器的方法讲解接受；实践教学讲授与实验5.5寄存器与移位寄存器寄存器与移位寄存器的概念了解寄存器与移位寄存器的功能自学辅导（6）选修模块该模块内容是由于学时受限制而不能在教学计划内学习的数字电子技术内容。包括：半导体存储器与可编程逻辑器件；数/模与模/数转换器；脉冲波形的产生与整形。 模块六：选学模块教 学 内 容与（学时）知 识 技 术能 力课程标准(基本要求)教 学 模 式教学方式教学方法脉冲波形的产生与整形（4）集成555定时器的功能搭建集成555定时器应用电路的技术分析集成555定时器应用电路的能力了解集成555定时器的功能表；能够搭建集成555定时器应用电路；实践教学实训课半导体存储器与可编程逻辑器件（6）了解基本存储器件的工作原理，可编程逻辑器件的原理。掌握可编程逻辑器件的应用基本存储器件、可编程逻辑器件应用能力了解基本存储器件的工作原理，可编程逻辑器件的原理。及应用讲解接受讲受D/A与A/D转换器（4） D/A转换器的组成和集成D/A转换器的基本应用方法；A/D转换的基本步骤和集成A/D转换器件的类型。R2RT型电阻网络D/A转换器的应用。集成D/A转换器与集成A/D转换器件的基本应用；了解：D/A转换器的组成和集成D/A转换器的基本应用方法；A/D转换的基本步骤和集成A/D转换器件的类型。掌握：R2RT型电阻网络D/A转换器的工作原理。讲解接受讲受在以上各个模块的教学过程中注重理论紧密结合实践的教学理念，达到强化培养能力的目标。通过每个模块的教学过程完成一定的“知、技、能”点的学习目标后就进行阶段考核，各个模块的考核成绩构成本课程总成绩。4. 学时安排表 模块教 学 内 容理论学时实践学时课外学时习题学时考核学时其他学时小计备 注1数字逻辑基础模块921102课时实践用于首次课，认识性实践课2基 础 器 件 模 块3528+2课外2学时用于对模块1的考核3逻辑电路分析模块124216+4课外4用于实践作业；4逻辑电路设计模块445常用集成电路应用模块86814+8其中课外4学时用于理论作业以实践方式来完成；另外课外4学时用于考试；6选学模块8614复 习112合 计25+815+61422246+14+14课外14课时；选修14课时5. 采用的教学方法及手段教法与学法建议数字电子技术这门课的主要特点是知、技、能点多；运用的逻辑分析方法与其他电路分析方法不同，具有一定的独特性；实践性强。为了提高教学质量，教师应尽量采用先进的教学手段和教学方法，将比较抽象的内容形象生动地表达出来。在教学内容的处理上，对集成电路工作原理的分析尽量予以简化。考虑到学生的个体差异，要加强对差生的辅导以及对优生的指导。教师应该采用灵活多样的教学方法，因材施教。具体包括：启发式教学法、讨论研究式教学法、多媒体教学法、现场教学法、实物教学法、案例教学法等。激发学生的学习兴趣和求知欲，以增进学习效果，提高学习质量。在教学方式上，根据不同模块的课程内容不同的特点，采用多元化的教学模式、教学方法，包括“问题教学模式”、“探究-发现模式”、“开放课堂教学模式”等。针对不同模块学习内容和不同学习对象，采取不同模式。在理论教学中密切联系实验与实际，将理论教学与实验教学有机融为一体。在理论课上布置的作业，能以实验方式完成的要到实验室完成。鼓励学生展现个人个性，开发学生的创新能力，将知识转化为能力，支持学生自主开展实验创新制作。建立课内学习与课外学习紧密结合的教、学方式，将课外学习项目，与实验室开放相结合，与学习任务相结合。以实验促进理论知识的消化吸收。以理论引导学生实践能力的提高。要学好电子技术这门课程，建议按照“预习听课课后复习、实验完成作业（包括实践性作业）运用学到的知识研究实际电路锻炼应用能力”的程序进行学习。在学习过程中，要分清掌握、理解和了解几个不同的层次，抓住重点内容；要重视电子实验与实训等实践环节。6实践教学要求（1）课内实践教学要求序号实践项目时数实践内容目的与要求实践类型1实践一：基本门的测试及转换2学习数字实验箱的使用方法；验证TTL集成逻辑门的逻辑功能；基本门之间的转换；了解数字实验箱的使用方法掌握基本门的功能测试方法和使用方法一般性2实践二：触发器应用2测试常用触发器的逻辑功能用触发器构成计数器掌握触发器功能测试方法；掌握触发器使用方法；设计性3实践三 用译码器实现组合逻辑函数2集成译码器功能测试用集成译码器实现组合逻辑电路掌握译码器的使用方法培养灵活使用集成译码器的能力设计性4实践四 用数据选择器实现组合逻辑函数2测试双4选1数据选择器74LS153的逻辑功能测试：测试8选1数据选择器74LS151的逻辑功能测试：熟练测试集成逻辑电路功能的能力； 准确地采集实验数据，具有正确记录、处理数据和表达实验结果的能力；设计性5实践五 计数器及其应用2译码显示器件功能测试集成计数器的使用掌握计数器功能测试方法；掌握计数器使用方法；综合性（2）课外实践要求（见下表）课外实践包括：实验室开放中进行的可选实践项目、实践型作业、学生自拟课题的实践。 除了上述课内实验项目外可选项目如下表序号实践项目时数实践内容目的与要求实践类型1常用集成芯片逻辑功能测试31、集成3-8线译码器74LS138的逻辑功能测试；2、测试双4选1数据选择器74LS153的逻辑功能测试； 3、测试8选1数据选择器74LS151的逻辑功能测试； 熟练测试集成逻辑电路功能的能力；2、准确地采集实验数据，具有正确记录、处理数据和表达实验结果的能力。一般性2常用计数器逻辑功能测试31、测试74LS161的逻辑功能，写出逻辑功能表。2、测试74LS290的逻辑功能，写出逻辑功能表。3、测试74LS192的逻辑功能，写出逻辑功能表。1、熟练测试集成逻辑电路功能的能力；2、准确地采集实验数据，具有正确记录、处理数据和表达实验结果的能力。一般性3中规模集成电路组成的应用电路的分析3按图连线，测试并验证其逻辑功能并填真值表。（学生自选实验内容）1、培养接线和查线的技能；2、能读懂基本电子电路图，有分析电路作用或功能的能力。一般性4集成译码器应用电路31、利用74LS138和74LS20构成三人多数表决电路（通过为1，否则为0），设计电路图，并测试结果，列真值表。2、利用74LS138和74LS20构成一位二进制全加器，设计电路图，并测试结果，列真值表。1、熟练连接简单应用电路的能力；2、分析和排除基本电子电路一般故障的能力。综合性5集成数据选择器应用电路21、用双4选1数据选择器74LS153实现下述逻辑函数1）设计“三人表决”电路，测试逻辑功能并记录结果。 2）设计一位二进制全加器电路，测试全加器逻辑功能并记录结果2、用8选1数据选择器74LS151实现“三人表决”电路，测试逻辑功能并记录结果。1、熟练连接简单应用电路的能力；2、分析和排除基本电子电路一般故障的能力。综合性6集成计数器应用3利用74LS161和74LS00构成十进制计数器，画出连线图并进行验证。1、熟练连接应用电路的能力；2、分析和排除基本电子电路一般故障的能力。设计性7计数器级连实验3利用两片74LS161构成二十一进制计数器，画出连线图并进行验证。1、熟练连接应用电路的能力；2、分析和排除基本电子电路一般故障的能力。设计性8学生自拟课题根据课题大小确定结合电子技术的实践、实验创新内容锻炼理论联系实际的能力；培养创新能力；提高实践动手能力；综合性9以实践方式完成的理论课程中布置的作业1-2教师根据课程内容，习题特点下实践作业单，提出要求及评分标准锻炼理论联系实际的能力；培养应用能力、动手能力；综合性7. 本课程与其他课程的联系先修课：模拟电子技术后续课：单片机接口技术，计算机应用,PLC应用，传感器原理与应用,微机原理与应用,电气测量等.8. 考核方式与考核要求8.1考核方式：一、理论考核成绩占课程总成绩的45%。分为两次考（1）理论基础模块考核占15%，内容：数字逻辑基础；（2）理论综合模块考核占30%，内容：基础器件、数字电路的分析方法、数字逻辑电路的设计、常用集成电路的应用。 二、实践考核占课程总成绩的45%。（1）实践基础模块考核15%，内容：课内实验-门电路、触发器功能的测试。（2）实践综合模块考核占30%，内容：用译码器的应用、数据选择器的应用、用集成计数器构成N进制计数器。三、平时作业（含实践性作业）、出勤、课堂问答与讨论考核占总成绩的 10%。8.2考核方法一、理论考核采取闭卷考核的方式，每次考试时间为一学时。二、实践考核采取随机抽取试题的方式考核。一人一组独立完成。三、补考与加考：理论考核与实践综合模块考核在总成绩不及格情况下可以有一次补考机会；总成绩及格学生经过个人申请可以给予一次加考机会，最终成绩取高分记入课程成绩。8.3 考核要求一、理论考核（笔试）要求笔试主要考核学生运用知识的能力。笔试分数的各部分比例大体是：识记占20% ，领会占30% ，简单应用占30% ，综合应用占20% 。笔试命题应覆盖到各章（不含绪论课、选教课），必须突出重点。试题的难度分为：易、一般、较难、难四个等级，其分数比例一般是3331 。二、实践考核要求主要考核实际动手能力；理论与实践相结合的能力；应用能力。结合不同考核内容确定知、技、能点的考核要求。具体见下表：模块实验考核题目实验考核目的考核方式考核内容考核方法考核时间评分标准基础模块一、数字实验箱的使用及基本门电路的测试1、掌握数字实验箱的使用方法。2、掌握基本门电路的测试。3、掌握基本门电路的转换方法。一人一组随机抽选题目独立完成1、识别芯片型号。2、识别芯片管脚。3、把芯片插入面包板。实际操作结合问答30分钟准确识别芯片型号1分准确识别芯片管脚1分准确将芯片插入面包板1分准确连接芯片电源1分准确测试芯片的功能3分按图正确连线并说明功能3分二、组合逻辑电路的分析1、掌握组合逻辑电路的分析方法。2、掌握多余输入端的处理方法。一人一组随机抽选题目独立完成给定电路进行分析。实际操作30分钟准确识别芯片型号并将芯片正确插入面包板，正确连接各个芯片电源2分准确连接电路3分正确处理多余输入端1分能正确填写真值表2分能正确分析电路功能2分三、触发器逻辑功能的测试掌握常用触发器逻辑功能的测试方法。一人一组随机抽选题目独立完成给定触发器测试功能，抽签确定型号（74LS74，74LS112）实际操作结合问答15分钟准确识别芯片型号并将芯片正确插入面包板，正确连接各个芯片电源2分准确连接电路3分准确连接脉冲端1分能正确填写触发器功能表2分能正确分析触发器功能2分四：时序逻辑电路的分析掌握时序逻辑电路的分析方法。一人一组随机抽选题目独立完成给定电路进行分析实际操作30分钟准确识别芯片型号并将芯片正确插入面包板，正确连接各个芯片电源2分准确连接电路3分正确处理多余输入端1分能正确填写真值表2分能正确分析电路功能2分五、触发器逻辑功能的转换掌握触发器功能的转换方法课外不设考核分析模块六、常用集成芯片逻辑功能测试掌握常用集成芯片逻辑功能的测试方法。一人一组随机抽选题目独立完成给定芯片测试功能，抽签确定型号（74LS151，74LS153，74LS138）实际操作15分钟准确识别芯片型号并将芯片正确插入面包板，正确连接各个芯片电源2分准确连接电路3分准确连接输入、输出及控制端1分能正确填写功能表2分能正确分析功能2分七、常用计数器逻辑功能测试掌握常用计数器芯片逻辑功能的测试方法。一人一组随机抽选题目独立完成给定计数器芯片测试功能，抽签确定型号（74LS160，74LS161，74LS192）实际操作结合问答15分钟准确识别芯片型号并将芯片正确插入面包板，正确连接各个芯片电源2分准确连接电路3分准确连接输入、输出及控制端1分能正确填写功能表2分能正确分析功能2分八、中规模集成电路组成的应用电路的分析掌握组合逻辑电路的分析方法一人一组随机抽选题目独立完成给定电路进行分析实际操作30分钟准确识别芯片型号并将芯片正确插入面包板，正确连接各个芯片电源2分准确连接电路3分正确处理多余输入端1分能正确填写真值表2分能正确分析电路功能2分设计模块九、集成译码器应用电路掌握集成3-8线译码器74LS138实现逻辑函数的方法。一人一组随机抽选题目独立完成给定题目抽签1、利用74LS138和74LS20构成一位二进制全加器2、利用74LS138和74LS20构成一位二进制全减器实际操作为主笔答为辅30分钟准确识别芯片型号并将芯片正确插入面包板，正确连接各个芯片电源1分原理图正确3分准确连接电路4分能实现电路功能1分连线整齐，布局合理1分十、集成数据选择器应用电路掌握集成数据选择器74LS151及74LS153实现逻辑函数的方法。一人一组随机抽选题目独立完成给