《数字电子技术》-《数字电子技术》课程标准

PAGEPAGE2《数字电子技术》课程标准电子工程学院2021年4月

目录一、基本信息 1二、课程描述 1三、课程性质与地位 2四、课程目标与作用 2五、课程内容 5六、考核与评价方法 8七、课程教学实施建议 10八、其它说明 13《数字电子技术》课程标准一、基本信息课程名称数字电子技术课程类别þ专业必修课专业选修课总课时80学分数3适用专业应用电子技术专业、电子信息工程技术、光电显示技术适应对象大一年级学生、电子设计爱好者教学资源资源名称作用省级精品课程学习网站《数字电子技术》在线网络学习实训指导书《数字电子技术》实训指导书学习领域课程实训环节的学习指南和学习记录校级精品课程学习平台《数字电子技术》辅助教学、信息化教学微课堂《数字电子技术》在线教学平台，深圳职业技术学院制作辅助教学、信息化教学仿真软件Multisim软件数字电路智能仿真

二、课程描述在应用电子技术专业课程体系中，本课程是骨干专业课程之一，属于电子技术平台类的课程。在电子信息工程技术专业教学标准中，规定本课程的能力规格要求：具备数字电子电路制作、装配、调试、分析与绘图等专业基本技能（行业通用技能），能实现数字电子产品的制作、装配、调试与电路应用。依据应用电子技术专业培养目标要求，构建工学结合、理实一体化的教学体系。在教学内容的选取上紧紧抓住项目对任务要求，进行课程过程的整合与优化，以项目导向、任务驱动方式安排教学，在工学交替中完成项目任务，学会实践经验和技术知识。以技术应用能力培养和专业素质能力培养为主线，实施以基本技能、专业技能、职业技能和综合应用技能为训练目标的教学模式、根据项目完成情况设计过程考核方法。本课程致力于培养适应生产、管理和技术服务第一线需要的，德、智、体、美全面发展，掌握本专业必备的专门知识，具备数字电子电路设计、调试与应用能力的高等技术应用性人才，以作为胜任专业岗位群技术服务和技术支持的保证。三、课程性质与地位《数字电子技术》是电子类专业的专业基础课，本课程是一门基于职业能力分析，以数字电子产品为载体，将典型数字电路设计、制作与应用有机融合的理论性、实践性都较强的课程。在专业课程体系中占有重要地位，对数字电路设计能力、创新能力和团对合作意识培养具有至关重要的作用；本课程构建以项目为载体、思政教育同步进行的课程内容，主要培养学生具备典型数字电路设计、制作与应用的能力。通过设计和制作锻炼学生的团队协作能力和创新意识，提高学生分析问题和解决实际问题的能力，使学生具备高素质劳动者和中高级专门人才应该掌握的单片机基本知识和基本应用能力，锻炼学生的团队协作能力和创新意识，提高学生分析问题和解决实际问题的能力，培养信念坚定具有家国情怀、正确价值观的新兴应用型人才。其先修课程是模拟电子技术、电路与电工技术。后续课程是单片机应用系统设计与制作、电子产品装配与调试、小家电产品维护与维修等。四、课程目标与作用（一）课程目标1.知识目标学生以独立或小组合作的形式，在指导下或借助有关资料、设计手册和相应书籍，包括：（1）能叙述数字逻辑电路的应用特点，能熟练应用五种逻辑函数的表示方法,并学会转换，用与非、或非门实现逻辑函数；（2）熟练掌握TTL电路、CMOS电路逻辑功能及特点测试方法，（3）熟练掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法，掌握其功能。（4）运用JK触发器、同步D触发器和T触发器的逻辑功能和特点，对集成触发器进行方案设计。（5）理解常用时序逻辑电路的原理，掌握其功能。（6）熟练掌握同步计数器的一般分析和设计方法，学会用触发器组成计数器，分析中规模集成计数器。（7）能够运用移位寄存器的功能特点及典型应用，设计集成计数器构成1／N分频器。2.技能目标学生应当能够合作或独立地进行数字电路的设计，包括：（1）能够识别、检测和使用相关数字电子器件；（2）能使用各种类型的集成门电路，并能利用集成门电路制作成一定功能的组合逻辑电路；（3）具备典型数字电路分析和初步设计的能力；（4）能够具备基本单元电路和小型电子产品的制作、测试、调试及排除简单电路；（5）能正确使用专业工具软件（电路图绘图软件、电路仿真软件）；（6）会使用触发器、寄存器、移位寄存器和常用的中规模集成计数器；（7）初步的电子产品改进与设计，能借助仪器仪表，对小型数字系统的故障进行检测和维修。3．素质目标（1）熟记电子产品及系统设计流程的各个环节，能画图、会制板、懂设计，善调试，完成一定水平的电子产品及系统的设计。（2）质量意识、安全意识、环保意识，能在规定时间内完成实施计划并检查反馈，对已完成的任务进行记录、存档和评价反馈。（3）拓展相应的信息收集和应用能力，学会系统设计方法和严谨工作态度。（4）通过分组实施，提高学生的沟通能力、团队合作及协调能力；（5）通过实际电路的搭建及测试，提高学生的细心、耐心和责任意识。4．思政目标（1）养成诚实、守信、吃苦耐劳的品德，依据社会主义核心价值观的引导而设计，培养学生树立正确的人生观、价值观和道德观，引导学生不断提高思想水平和道德品质。（2）通过激发学生课程学习动力及爱国情怀，提升学生主人翁意识，自觉在课程学习中养成良好的道德品质及高尚情操，塑造学生科学精神，培养学生的学习能力，扩展学生的科学知识。（3）以我国数字电子技术领域取得的科技成就，了解我国优秀芯片科研人员、身边的榜样、“漳大工匠”的精神品质，强化学生对专业知识的认同感，树立正确的科学发展观，培养学生的科学精神和爱国主义情操”。（4）将科技报国、工匠精神等内容融入课堂实践中，最终达到将科学精神和科学知识综合运用、有机融合，有效促进学生的中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信、文化自信。（二）课程作用1．在培养学生职业能力方面的作用《数字电子技术》课程，通过课程的项目驱动教学，培养学生具备能够运用数字逻辑电路的基本理论知识分析及设计所需逻辑功能的电路，独立完成设计方案并进行论证、比较及实施，为解决复杂工程问题奠定专业基础能力；使学生能够根据逻辑功能进行参数计算、电子元器件及集成芯片的选择；具备优化、改善、提高电路的性能及功能的能力。学会独立地制定计划、学会独立地实施计划、独立地总结评估计划。即善于主动的学习。通过数字电子电路的设计、开发和制作等学习领域的实际训练，使学习者的专业知识与实操技能有机地结合起来。2．在专业课程体系中的作用本课程在电子信息专业群培养目标中的定位为专业基础课程，在课程体系统中起到承前启后的作用。在教学内容选取时，以数字电路与逻辑设计为载体，将课程中所需要的先修课程知识融入教学中，培养学生的数字电路设计能力。学生学习根本目的就是为了有能力做实际数字电路的开发与设计。本课程在电路的项目制作注意学生创新能力的培养。对于后续课程，将数字智能控制技能解决单片机应用系统开发、智能控制等实际问题，从而形成一套实践性较强的智能电子产品知识体系。比如设计一个简易的单刀双掷开关，以此为基础，在平台上发布了扩散思维题，引导学生积极进行思考。需要学生自己主动地学习，我们指导他们制定详细的项目实施计划和团队分工，利用在线课程等信息化学习平台，自己查阅资料学习新知识，按照计划实施，学会总结计划实施中遇到的问题。在课程教学后期的数字电路设计中，也要求他们制定计划并实施，要求总结计划的实施情况。通过这些训练，学生的职业能力得到了工程性的训练。五、课程内容项目/情境/模块课程专业目标课程育德目标思政映射与融入点教学方法和载体途径预期成效信号灯的设计与制作（1）对逻辑事件与逻辑控制形成感性认识；（2）学习基本逻辑事件的表示方法，教授逻辑变量与逻辑函数的基本知识；（3）叙述逻辑代数基本知识；（4）查阅数字集成电子器件手册选用器件的方法；（5）能正确使用常用数字电子仪器仪表设备工具的方法；（5）具备小型数字电路（路灯控制电路）分析和设计能力。（1）提升学生对专业知识的认同感，激发学生课程学习动力及爱国情怀，提升学生主人翁意识，自觉在课程学习中养成良好的道德品质及高尚情操。学习身边的榜样“漳大工匠”。讲解集成逻辑门电路时，通过介绍晶体管的发展历史，引导学生正确看待事物发展的新方向，并结合集成电路的发展现状引发学生思考。在精品在线开放课程平台，完成线上自主学习，引入学生关于科学精神话题讨论。任务驱动教学，采用小组协作、小组研讨、互评互测等团队协作。1.培养学生积极探索、终生学习的意识。2.提升学生的自我管理、自主学习能力以及独立思考钻研的科研。3.增强学生的爱国主义情怀和社会主义认同。智力竞赛抢答器的设计与制作（1）叙述集成逻辑门电路、（2）集成触发器。（3）数字组合逻辑电路（编码器、译码器、加法器）基本知识及其识别、检测和使用；（3）掌握查阅数字集成电子器件手册选用器件的方法；（4）能正确使用常用数字电子仪器仪表设备工具的方法；（5）具备小型数字电路（如智力竞赛抢答器）分析和设计能力。（1）提升学生电子实践与开发能力，有效地塑造学生科学精神；（2）培养具有高尚的道德品质，在项目开发过程中保证产品质量，提升从法律角度保障人民生命财产健康。（3）提升学生家国情怀、科技报国志向。引入“华为事件”，认识芯片生产的四大要素是功耗、工艺、成本与设计难度，认识到青少年在科技强国中的重要意义。每个门电路都有自己独立的功能，但是要解决复杂工程问题，需要将门电路集合在一起形成整体电路，让个体发挥自己的作用。引导学生正确看待个人与团队的辩证关系，在需要相互配合的时候充分发挥个人和集体的作用。自主结合教育部最新工程认证标准，线上学习课堂讲授与校企合作，案例分析；团队协作进行项目开发和实施。1.提升学生家国情怀、科技报国志向。2.提升学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。有助于培养学生正确树立马克思主义世界观。3.提升对专业法规、标准和规范。培养高尚的道德品质。数字电子钟的设计与制作1.能陈述门电路、显示译码器、矩形波发生器的功能及使用；掌握常用触发器、数字组合逻辑电路（数据选择器、数值比较器）和时序逻辑电路（计数器）的功能及使用；2.熟练查阅数字电子器件手册的方法并正确选用；3.熟练掌握正确使用常用数字电子仪器仪表、设备、工具的方法；4.具备阅读实用的数字电路原理图的能力，分析整机数字逻辑电路的能力；5.具备典型数字电路)的设计、安装、调试、排除一般电路故障的能力。（1）在制作显示控制系统过程，帮助学生形成正确的三观，使学生具有优秀的人格品质。（2）在数码管控制环节中，创新学习方法，培养创新精神和爱国情怀。在扩展显示模块，引入北斗导航发射升空火箭倒计时系统设计任务，回顾我国航天事业发展，在了解航天精神的过程中进一步增强学生科技报国的意志和使命感。设置“冬奥会倒计时”项目，分别显示奥运会的五环图形和倒计时时间。线上观看精彩瞬间微视频；任务驱动教学，小组实验探究。1.培养优秀的人格品质。2.提升学生的文化自信和专业自信。3.提高动手能力、创新精神和爱国情怀。4.培养学生面对问题时较好的心理素质以及安全操作、环保、质量与效率意识。怀数字频率计的设计与制作1.具备典型数字电路的设计、安装、调试、排除一般电路故障的能力；2.具备电子产品说明书的阅读和写作能力；3.培养学生面对问题时较好的心理素质以及安全操作、环保、质量与效率意识。（1）提高将科学精神和科学知识综合运用、有机融合的能力；（2）树立强国意识，承担起中华民族伟大复兴的重担。在芯片控制扩展通信功能上，引入“华为事件”，认识芯片生产的四大要素是功耗、工艺、成本与设计难度，认识到青少年在科技强国中的重要意义。从无人机通信操控的精彩瞬间，融入科学精神和创新能力培养。启发式讲解与案例分析任务驱动与校企合作1.提升学生的法律意识、安全意识、保密意识和标准意识。2.提升学生学习通讯技能的兴趣和开展研究的积极性，从而树立正确的人生观、价值观和世界观。3.树立家国情怀，成为具有自主创新能力及高尚道德品质的高精尖人才。六、考核与评价方法考核方式说明、过程考核成绩构成及评定标准、技能考核、考核指标、课程成绩形成（比例分配）、信息化考核手段，课程对应或相关的职业资格证书或专业技能水平证书。学业评价采用教师评价和学习者互评相结合、过程评价和结果评价相结合、课内评价和课外评价相结合。本课程考核为过程性和结果考核相结合，主要针对学习过程中学生的情感与态度进行考核，利用在线平台记录详细记录学生的整个学习过程，并根据学生的学习情况赋予相应的经验值，各类活动的经验值按相应权重设置计入学生过程考核成绩，主要考核学生在学习过程中小组学习气氛、小组成员主动学习程度、发表自己见解、倾听他人意见、信息获取、成果汇报、分工协作等指标。实现多维度的过程评价，更有助于学生综合素养的提高。（一）考核方式实行多评价主体参与的学习全过程综合考核制度，考核按照平时训练和综合训练相结合、理论和实践相结合、实物和答辩相结合的原则进行，考核学生学习单元任务成果，项目考核任务设置表，过程考核含项目完成情况评价和项目报告，主要考核学生对单元项目的掌握情况。每一个任务最终成绩根据小组合作学习、实物展示、项目报告和答辩结果来确定。“结果考核”为期末综合项目设计考核（30%），以学生在规定的时间内，自主应用通过项目学习所掌握的技能，进行单片机应用综合项目设计。（二）考核指标1.成绩构成（1）过程考核：1）课堂纪律：主要考察学生出勤情况，占10%。同步考核学生的课堂表现作为奖惩：上课睡觉、玩游戏、玩手机等违纪扣出当次课1/2的学习表现分数；加分项目：正确回答问题一次加当次课1/2学习表现分，促进学生在课堂上积极表现和引导作用。2）信息化学习过程考核：主要考核学生利用“在线互动学习平台”（以下简称UMU），完成的作业、讨论、学习成果上传等，占10%。3）项目考核：融合在本课程的五个学习任务中，在5个技术技能任务中（详见项目考核任务设置表），在每个学习任务中均有若干个需要学生小组在课堂上完成的小任务。每个任务均包含三部分的考核，考核包括实训项目前的准备（10%）、实训项目操作过程（30%）、实训报告编写（10%）三个部分。由于教学过程时间的限制，不可能在每个分任务中均对每个学生进行考核，但每个学生在每个学习单元中至少会有一次表现与考核机会。通过这些小任务的完成过程，考核学生小组的学习方法、学习态度、学习能力等。（2）结果考核：期末综合项目设计考核（30%），以学生在规定的时间内，学生以小组为单位完成课程设计训练，在自由组合的前提下兼顾学生间能力的差异，合理搭配，明确每名学生的分工，每名学生独自撰写课程设计报告。最终的考核可以评定学生对于本课程知识技能的掌握程度。项目考核任务设置表考核类别项目名称考核时间权重说明过程考核学习任务一：信号灯的设计与制作第3周15%班级集中考核，考核时间为60分钟，考核地点在实训室。学习任务二：智力竞赛抢答器的设计与制作第7周20%学习任务三：数字电子钟的设计与制作第10周20%学习任务四：数字频率计的设计与制作第13周15%结果考核数字电路综合项目设计第16周30%合计80%（三）信息化考核手段七、课程教学实施建议根据课程实施的各个环节，提出教学建议、教材编写建议等。（一）教材编写(一)教材编写选用先进、适用教材，结合信息化教学手段，引入企业行业标准，与行业企业合作编写工学结合特色教材，教材编写的设计思想和基本方法。1.已完成《数字电子技术》校级精品课程建设，网络学习资源丰富。2.正在编写《数字电子技术》学习资料。（二）教学方法与策略1.教学方法在教学内容上，注重理论与实践相结合，理论部分为48学时，实践部分为32学时，教学中既注重对学生数字电子技术技能的培养，同时也帮助学生树立正确的职业观、人生观和价值观。在教学方法上，采用情景教学法、任务驱动法、案例分析教学法等，让学生学有兴趣、学有所得、学有所用、学有发展。在教学手段上，在教学资源上，充分利用手机App，课程主要采用超星平台进行线上教学，教师可以在课程开始前针对不同专业需要提前搭建好课程框架，课堂教学前完成本次课的教学设计，包括课程导入、新课讲授、思政元素的融入、知识重难点讲解、课堂总结、测验或作业等，同时穿插主题讨论、知识抢答等环节，学生使用智能手机充分利用碎片化时间提前预习。学生还可以在讲台上阐述自学内容，学生间互相交流探讨，打破课堂内外的时空壁垒，构建全时空、全方位、全过程的教与学，以超星学习通网络教学平台为载体，构建精品在线开放课程网络平台课程。通过项目化教学、课堂实训、小组协作等方式，增强德育效果。课前通过学习通网络平台发布项目任务，学生在线完成自主学习，课上小组协作，编写程序。培养学生的自我管理、自主学习能力以及独立思考钻研的科研精神。培养学生积极探索、终生学习的意识。教学实施过程中采用小组协作、小组研讨、互评互测等教学手段，学生以团队为单位完成项目学习任务，互评互测，培养学生团队协作意识。采用理论实训一体化教学方式，在学生参与教学活动的同时，掌握理论知识，也培养了学生实践动手能力，在参与实践中认知了解理论与实践的关系。有助于提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。有助于培养学生正确树立马克思主义世界观，正确理解马克思主义方法论，能够用马克思主义方法论即（辩证唯物主义和历史唯物主义）去解决生产实践中遇到的问题。在实施过通过基础性应用项目、综合性项目、创新型项目的层层递进项目训练，将无形的知识与实际应用融为一体，学生通过亲自动手使用开发板、分析电路等，掌握了数字电路设计和开发的全过程，提升了分析问题、解决问题的能力，具备一定技术开发人员的职业素养。2.教学策略运用“线上+线下”相结合教学方法实施项目式教学策略。通过精品在线课程教学平台：一是将每个项目中应用到的知识点进行重新整合分解，每个知识点都有完整的视频、课件、作业、任务引导等资源，帮助学生重构知识体系，培养学生的自主学习能力和知识综合能力；二是建立课程交流群，学生可不受时间和地点限制，随时探讨学习中遇到的难题，同时教师能及时发现学生存在的问题，及时进行引导；三是建立学生的学习过程、学习经验和微作品分享区，鼓励学生分享学习乐趣、学习过程和作品完成情况等，培养学生的表达、自我展示能力和自信心。线下教学：一是学生通过分组合作探究，充分的表达和交流，既激发了创意能力，也提升了学习的乐趣，同时，培养了团队合作精神。激发学生学习兴趣和探索精神；二是遵循数字电路设计