《电子技术》教学大纲一、课程基本信息中文名称:电子技术英文名称:ElectronicTechnology课程编码:10E3114B课程类别:专业核心课程总学时:64(理论学时54:实验学时10)总学分:4学分适用专业:机械设计制造及其自动化、机械电子工程、智能制造工程先修课程:高等数学、线性代数、电工技术开课系部:机电工程系二、课程性质、课程目标及其对毕业要求的支撑1、课程性质《电子技术》是高等工科院校机电类专业的一门技术基础课,是研究各种半导体器件性能、电路及其应用的学科,也是一门理论与实践相结合的课程。2、《电子技术》课程目标通过电子技术的学习,使得学生掌握电子技术的基本理论、基本知识和基本技能等,掌握电子电路的分析和设计方法,熟悉常用电子器件的性能和应用:通过实际操作,掌握电子测量、电路调试、系统集成等基本技能,使学生初步会用电子技术的理论和分析方法,解决一些工程实际问题。课程思政目标:通过本门课程的学习,让学生了解中国电工电子技术的发展历程,以及取得的成就,了解电工电子技术在当今社会主义建设和日常生活中发挥的作用,了解我国电工电子技术与发达国家电工电子技术存在的差距,鼓励激发学生的学习热情及积极性。通过本课程的学习,要求学生达到以下具体目标:课程目标1:通过对各种半导体器件及其电路的学习,使学生获得模拟电子技术、数字电子技术中的基本概念、基本原理、基本技能和基本分析方法:具备分析、设计模拟电子线路和数字电子线路的能力;课程目标2:通过实验教学培养学生的实验技能,在实践中加深对理论知识的理解和灵活应用,使学生具备一定的设计、安装、调试电子线路的综合能力,为进一步学好后续专业技术课打下坚实的基础;
《电子技术》教学大纲 一、课程基本信息 中文名称:电子技术 英文名称:Electronic Technology 课程编码:10E3114B 课程类别:专业核心课程 总 学 时:64(理论学时 54;实验学时 10) 总 学 分:4 学分 适用专业:机械设计制造及其自动化、机械电子工程、智能制造工程 先修课程:高等数学、线性代数、电工技术 开课系部:机电工程系 二、课程性质、课程目标及其对毕业要求的支撑 1、课程性质 《电子技术》是高等工科院校机电类专业的一门技术基础课,是研究各种半导体器件性 能、电路及其应用的学科,也是一门理论与实践相结合的课程。 2、《电子技术》课程目标 通过电子技术的学习,使得学生掌握电子技术的基本理论、基本知识和基本技能等,掌 握电子电路的分析和设计方法,熟悉常用电子器件的性能和应用;通过实际操作,掌握电子 测量、电路调试、系统集成等基本技能,使学生初步会用电子技术的理论和分析方法,解决 一些工程实际问题。 课程思政目标:通过本门课程的学习,让学生了解中国电工电子技术的发展历程,以及 取得的成就,了解电工电子技术在当今社会主义建设和日常生活中发挥的作用,了解我国电 工电子技术与发达国家电工电子技术存在的差距,鼓励激发学生的学习热情及积极性。 通过本课程的学习,要求学生达到以下具体目标: 课程目标 1:通过对各种半导体器件及其电路的学习,使学生获得模拟电子技术、数字 电子技术中的基本概念、基本原理、基本技能和基本分析方法;具备分析、设计模拟电子线 路和数字电子线路的能力; 课程目标 2:通过实验教学培养学生的实验技能,在实践中加深对理论知识的理解和灵 活应用,使学生具备一定的设计、安装、调试电子线路的综合能力,为进一步学好后续专业 技术课打下坚实的基础;
课程目标3:能够从电子技术的角度(既经济又安全)对简单工程问题的解决方案进行研究和分析,并提出改进方案。基于新时代立德树人的要求,通过电子技术的发展及国家战略需求,结合创新意识、科学素养、人文情怀、工匠精神等思政教学实例,使学生增强爱国热情和民族自豪感,以期达到激发学生学习热情,建立正确的人生观、价值观、世界观。3、课程目标对毕业要求的支撑课程目标与毕业要求的对应关系如下表所示:课程目标1课程目标2课程目标3毕业要求及其指标点毕业要求11.20.70.60.30.30.40.7毕业要求44.2毕业要求1.工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂电子技术工程问题。1.2具有解决复杂电子技术问题所需的工程基础知识,如半导体、晶体管、放大电路、集成电路、信号处理和数字逻辑等,能够灵活运用所学知识解决工程实际问题。毕业要求4.科学研究:能够基于科学原理,对电子工程问题进行研究,包括查阅文献、设计实验、分析解释实验数据等科学方法,并通过信息综合获得合理有效的结论。4.2能够基于电子技术和电子技术工程对象的特征,选择相应技术路线,设计实验方案。三、课程思政目标课程思政目标如下表所示:本课程的课程思政目标科科科科工工思政马克思主个人修中国文和谐社会技学学学程匠体系养与法化与精义理论与主义核心报精思伦伦精律神课程方法价值观国神神维AP3名称P1P2P4P5P9P10P6P7P8电子技术V四、课程教学基本要求模拟部分1、半导体器件(课程目标1,2,3;思政目标P3、P5、P6、P7)[教学内容]本征半导体、半导体与金属导体的本质区别:载流子的概念、半导体及杂质半导体的导电规律,PN结的形成、工作原理及特性:半导体二极管、二极管的应用:双极型三极管工
课程目标 3:能够从电子技术的角度(既经济又安全)对简单工程问题的解决方案进行 研究和分析,并提出改进方案。基于新时代立德树人的要求,通过电子技术的发展及国家战 略需求,结合创新意识、科学素养、人文情怀、工匠精神等思政教学实例,使学生增强爱国 热情和民族自豪感,以期达到激发学生学习热情,建立正确的人生观、价值观、世界观。 3、课程目标对毕业要求的支撑 课程目标与毕业要求的对应关系如下表所示: 毕业要求及其指标点 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 毕业要求 1 1.2 0.7 0.6 0.3 毕业要求 4 4.2 0.3 0.4 0.7 毕业要求 1. 工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂电 子技术工程问题。 1.2 具有解决复杂电子技术问题所需的工程基础知识,如半导体、晶体管、放大电路、 集成电路、信号处理和数字逻辑等,能够灵活运用所学知识解决工程实际问题。 毕业要求 4. 科学研究:能够基于科学原理,对电子工程问题进行研究,包括查阅文献、 设计实验、分析解释实验数据等科学方法,并通过信息综合获得合理有效的结论。 4.2 能够基于电子技术和电子技术工程对象的特征,选择相应技术路线,设计实验方案。 三、课程思政目标 课程思政目标如下表所示: 本课程的课程思政目标 思政 体系 课程 名称 马克思主 义理论与 方法 P1 个人修 养与法 律 P2 中国文 化与精 神 P3 和谐社会 主义核心 价值观 P4 科 技 报 国 P5 科 学 精 神 P6 科 学 思 维 P7 科 学 伦 理 P8 工 程 伦 理 P9 工 匠 精 神 P10 电子技术 √ √ √ √ √ 四、课程教学基本要求 模拟部分 1、半导体器件(课程目标 1,2,3;思政目标 P3、P5、P6、P7) [教学内容] 本征半导体、半导体与金属导体的本质区别;载流子的概念、半导体及杂质半导体的导 电规律, PN 结的形成、工作原理及特性;半导体二极管、二极管的应用;双极型三极管工
作原理、特性曲线和主要参数。[教学要求]了解P型、N型两种杂质半导体的导电规律;掌握PN结的工作原理;理解并掌握二极管的应用分析:了解稳压二极管的工作参数:理解并掌握三极管的结构类型、工作原理和输入、输出特性曲线。[教学重难点]掌握PN结的单向导电特性:掌握二极管的应用分析电路;掌握三极管的结构类型、工作原理及输入、输出特性曲线。[课程思政要素](1)以“硅谷”一词,作为切入点,引导学生了解电子技术的国际国内发展形势,通过“硅谷”一词,让学生了解半导体材料“硅”是电子工业和计算机业的核心材料。(2)以70年代用“半导体”指代收音机说明半导体材料是家电产品的核心部件,引导学生以此拓展思维:家电中电视机、冰箱、洗衣机、空调等所有电器产品中都是半导体材料的广泛应用。(3)以发光二极管、三极管在生活中广泛应用(插座指示灯、七段数码显示管:麦克风等)为切入点,激发学生学习的积极性,鼓励启发学生发现生活、身边的电子应用,激发学生的自主研究精神。(4)引导学生了解电子技术业的发展现状,了解中国改革开发40年来在电子技术领域取得的巨大成就(航空航天、智慧交通、智能家电、网络技术、智能通讯等发展),同时也要认识到与国外的差距,激发学生要有敢为人先、勇赶时代潮流的精神。2、放大电路基础(课程目标1,2,3;思政目标P5、P6、P7)[教学内容]放大电路的组成、工作原理及主要性能指标;图解法、解析法和微变等效电路法对共发射极进行静态、动态、失真分析,以及消除失真的措施:对静态工作点稳定的共发射极放大电路进行静态、动态分析。[教学要求]掌握放大电路的组成、工作原理及主要性能指标:掌握用图解法和等效电路法对共发射极放大电路进行静态、动态、失真分析,以及消除失真的措施。[教学重难点]掌握放大电路的组成、工作原理及主要性能指标:理解并掌握解析法和微变等效电路法对共发射极和静态工作点稳定的共发射极放大电路进行静态、动态分析
作原理、特性曲线和主要参数。 [教学要求] 了解 P 型、N 型两种杂质半导体的导电规律;掌握 PN 结的工作原理;理解并掌握二极 管的应用分析;了解稳压二极管的工作参数;理解并掌握三极管的结构类型、工作原理和输 入、输出特性曲线。 [教学重难点] 掌握 PN 结的单向导电特性;掌握二极管的应用分析电路;掌握三极管的结构类型、工 作原理及输入、输出特性曲线。 [课程思政要素] (1)以“硅谷”一词,作为切入点,引导学生了解电子技术的国际国内发展形势,通 过“硅谷”一词,让学生了解半导体材料“硅”是电子工业和计算机业的核心材料。 (2)以 70 年代用“半导体”指代收音机说明半导体材料是家电产品的核心部件,引导 学生以此拓展思维:家电中电视机、冰箱、洗衣机、空调等所有电器产品中都是半导体材料 的广泛应用。 (3)以发光二极管、三极管在生活中广泛应用(插座指示灯、七段数码显示管;麦克 风等)为切入点,激发学生学习的积极性,鼓励启发学生发现生活、身边的电子应用,激发 学生的自主研究精神。 (4)引导学生了解电子技术业的发展现状,了解中国改革开发 40 年来在电子技术领域 取得的巨大成就(航空航天、智慧交通、智能家电、网络技术、智能通讯等发展),同时也 要认识到与国外的差距,激发学生要有敢为人先、勇赶时代潮流的精神。 2、放大电路基础(课程目标 1,2,3;思政目标 P5、P6、P7) [教学内容] 放大电路的组成、工作原理及主要性能指标;图解法、解析法和微变等效电路法对共发 射极进行静态、动态、失真分析,以及消除失真的措施;对静态工作点稳定的共发射极放大 电路进行静态、动态分析。 [教学要求] 掌握放大电路的组成、工作原理及主要性能指标;掌握用图解法和等效电路法对共发射 极放大电路进行静态、动态、失真分析,以及消除失真的措施。 [教学重难点] 掌握放大电路的组成、工作原理及主要性能指标;理解并掌握解析法和微变等效电路法 对共发射极和静态工作点稳定的共发射极放大电路进行静态、动态分析
[课程思政要素](1)以麦克风为列,说明放大电路的放大作用,同时引入失真的概念,声音变音、图片扭曲、文学不清都是失真的真实表现,通过这些直观的生活经验引导学生学习三极管放大电路的三种输出波形。(2)通过生活中的“反馈”概念,引导学生理解分压偏置电路中反馈的判断及其作用,并引导学生分析反馈对放大电路的产生的影响。3、集成运算放大电路(课程目标1,2,3;思政目标P5、P6、P7)[教学内容]集成运算放大电路的基本结构;集成运算放大电路中常用的恒流源电路:集成运放电路的传输特性及集成运放在信号运算方面的应用电路。[教学要求]了解集成运放的基本结构:理解镜像电流源电路、比例电流源电路、微电流源电路的分析方法;理解并掌握“虚断”和“虚短”在集成运放电路中的分析应用。了解比例运算电路、加法运算电路的电路分析方法。[教学重难点]理解并掌握“虚断”和“虚短”在集成运放电路中的分析应用。【课程思政要素](1)以计算机、电视机电路的组成为切入点,引导学生了解集成电路的组成以及差动电路的作用。(2)根据理想集成运放的特点引出“虚断”和“虚短”的概念,引导学生理解“虚短”即“假的短路、实际上并未短路,只是净输入量很小而已”,“续断”即“假的断开,实际上并未断开,只是输入电阻非常大而已”,学习的过程中特别强调基尔霍夫定律和微积分的正确应用。4、直流电源(课程目标1,2;思政目标P5、P6、P7)[教学内容]直流稳压电源的组成及各部分的作用;半波和桥式整流电路的工作原理;滤波电路的工作原理:稳压管稳压电路的工作原理;简单串联稳压电路的工作原理、输出电压的调节范围及其保护措施:集成稳压电路的工作原理。[教学要求]掌握直流稳压电源的组成及各部分的作用:掌握半波和桥式整流电路的工作原理:掌握串联型稳压电路的工作原理及输出电压调节范围
[课程思政要素] (1)以麦克风为列,说明放大电路的放大作用,同时引入失真的概念,声音变音、图 片扭曲、文字不清都是失真的真实表现,通过这些直观的生活经验引导学生学习三极管放大 电路的三种输出波形。 (2)通过生活中的“反馈”概念,引导学生理解分压偏置电路中反馈的判断及其作用, 并引导学生分析反馈对放大电路的产生的影响。 3、集成运算放大电路(课程目标 1,2,3;思政目标 P5、P6、P7) [教学内容] 集成运算放大电路的基本结构;集成运算放大电路中常用的恒流源电路;集成运放电路 的传输特性及集成运放在信号运算方面的应用电路。 [教学要求] 了解集成运放的基本结构;理解镜像电流源电路、比例电流源电路、微电流源电路的分 析方法;理解并掌握“虚断”和“虚短”在集成运放电路中的分析应用。了解比例运算电路、 加法运算电路的电路分析方法。 [教学重难点] 理解并掌握“虚断”和“虚短”在集成运放电路中的分析应用。 [课程思政要素] (1)以计算机、电视机电路的组成为切入点,引导学生了解集成电路的组成以及差动 电路的作用。 (2)根据理想集成运放的特点引出“虚断”和“虚短”的概念,引导学生理解“虚短” 即“假的短路、实际上并未短路,只是净输入量很小而已”,“续断”即“假的断开,实际上 并未断开,只是输入电阻非常大而已”,学习的过程中特别强调基尔霍夫定律和微积分的正 确应用。 4、直流电源(课程目标 1,2;思政目标 P5、P6、P7) [教学内容] 直流稳压电源的组成及各部分的作用;半波和桥式整流电路的工作原理;滤波电路的工 作原理;稳压管稳压电路的工作原理;简单串联稳压电路的工作原理、输出电压的调节范围 及其保护措施;集成稳压电路的工作原理。 [教学要求] 掌握直流稳压电源的组成及各部分的作用;掌握半波和桥式整流电路的工作原理;掌握 串联型稳压电路的工作原理及输出电压调节范围
[教学重难点]理解并掌握串联型稳压电路的工作原理及输出电压调节范围。[课程思政要素](1)以直流电源充电器为切入点,引导启发学生思考,充电器如何通过交流电源对直流电池充电,由此引入整流、滤波、稳压的概念。(2)根据整流器的作用启发引导学生思考整流器的四个引脚有什么不同;根据滤波电路的作用即及电路中的暂态过程理解电容的滤波作用及电解电容的正负引脚问题;稳压部分引导学生理解不同的稳压器件的应用及稳压电路的特点。(3)通过引入大学生电子设计大赛的题目(有关电源的题目),启发引导学生积极思考,踊跃参赛。数字部分1、数制和码制(课程目标1,3;思政目标P3、P5、P6、P7)[教学内容]十进制、二进制、八进制、十六进制等几种常见的数制:不同数制间的转换:二进制的算术运算;反码、补码和补码的运算。[教学要求]了解十进制、二进制、八进制、十六进制等几种常见的数制表示方法:理解并掌握几种不同数制间的转换方法;了解二进制的反码、补码及其算术运算。【教学重难点】含小数点的十进制与二进制之间的转换方法。[课程思政要素](1)引导学生了解十进制的历史,从米索不达亚人的记日历的60进制,到古巴比伦人设计的最古老的真正的位置值60进制系统,以及国外16进制和12进制,再到伟大的中华民族创造的十进制系统,让学生感受到中国智慧在世界数学史上的重要意义。(2)《卜辞》记载,商代人们已经会用一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、万这13个单字记录10万以内的任何数字;汉朝人刘徽在《九章算术注》介绍开方不尽时用十进分数(即小数)去逼近,首先提出了冠以十进小数的概念;元代刘瑾所著的《律吕成书》中,已经将106368.6312写成把小数部分降低一行写在整数部分后边,而此时的国外大都还是十二进制和十六进制,直到1840年才通用时间内之。通过以上有关进制的记载和历史演变过程,让学生学习古人的智慧,感受中国文化的博大精深。2、逻辑代数基础(课程目标1,3;思政目标P3、P5、P6、P7)
[教学重难点] 理解并掌握串联型稳压电路的工作原理及输出电压调节范围。 [课程思政要素] (1)以直流电源充电器为切入点,引导启发学生思考,充电器如何通过交流电源对直 流电池充电,由此引入整流、滤波、稳压的概念。 (2)根据整流器的作用启发引导学生思考整流器的四个引脚有什么不同;根据滤波电 路的作用即及电路中的暂态过程理解电容的滤波作用及电解电容的正负引脚问题;稳压部分 引导学生理解不同的稳压器件的应用及稳压电路的特点。 (3)通过引入大学生电子设计大赛的题目(有关电源的题目),启发引导学生积极思考, 踊跃参赛。 数字部分 1、数制和码制(课程目标 1,3;思政目标 P3、P5、P6、P7) [教学内容] 十进制、二进制、八进制、十六进制等几种常见的数制;不同数制间的转换;二进制的 算术运算;反码、补码和补码的运算。 [教学要求] 了解十进制、二进制、八进制、十六进制等几种常见的数制表示方法;理解并掌握几种 不同数制间的转换方法;了解二进制的反码、补码及其算术运算。 [教学重难点] 含小数点的十进制与二进制之间的转换方法。 [课程思政要素] (1)引导学生了解十进制的历史,从米索不达亚人的记日历的 60 进制,到古巴比伦人 设计的最古老的真正的位置值 60 进制系统,以及国外 16 进制和 12 进制,再到伟大的中华 民族创造的十进制系统,让学生感受到中国智慧在世界数学史上的重要意义。 (2)《卜辞》记载,商代人们已经会用一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、 千、万这 13 个单字记录 10 万以内的任何数字;汉朝人刘徽在《九章算术注》介绍开方不尽 时用十进分数(即小数)去逼近,首先提出了冠以十进小数的概念;元代刘瑾所著的《律吕 成书》中,已经将 106368.6312 写成把小数部分降低一行写在整数部分后边,而此时的国外 大都还是十二进制和十六进制,直到 1840 年才通用时间内之。通过以上有关进制的记载和 历史演变过程,让学生学习古人的智慧,感受中国文化的博大精深。 2、逻辑代数基础(课程目标 1,3;思政目标 P3、P5、P6、P7)