数字电子技术实验

教学目标

    通过《数字电子技术实验》课程的学习,要求学生了解数字电路中常用实验仪器(数字电路实验箱、示波器、信号源、直流电源等)的工作原理,掌握常用数字逻辑测试设备和仪表的使用方法,学会如何检查和解决测量仪器在使用中的常见故障,以及其可能对逻辑电路输出结果的影响。在学习《数字电子技术》课程相关内容的基础上,掌握数字电路中常用集成电路(74系列芯片等)的逻辑功能和使用方法,以及如何运用正确设计步骤完成较复杂逻辑电路系统的方法。学会判别常用数字逻辑集成电路是否损坏,学会基本单元电路的测试和故障检查手段。重点掌握各种基本门电路和触发器的使用,单稳态触发器和多谐振荡器的基本电路和应用,时钟信号在时序电路中的作用,以及如何用基本逻辑单元设计较复杂的组合逻辑和时序逻辑电路。

    通过该实验课,培养学生良好的实验操作习惯。要求学生在实验过程中按照实验室规定进行实验的准备、操作和整理,保持实验台的洁净和整齐,正确使用实验仪器。在实验仪器和元器件出现损坏时及时报告,保证其他学生和后续实验的正常进行。熟悉实验室的防火安全知识和实验中的自我安全防护手段。

课程在学生培养中的地位和作用

    《数字电子技术实验》课程是电子信息类本科生的一门基础性实验课程。这门实验课程的教学与《数字电子技术》理论课程内容相结合,可以加深学生对逻辑电路中重点知识内容的理解,掌握数字电路中常用集成电路的逻辑功能和使用方法,学习如何运用正确设计步骤完成较复杂逻辑电路系统的方法,并且锻炼了学生的实践操作能力和自主分析解决问题的能力。为学生今后的高年级实验课程和课外实践项目提供良好的动手能力。

    本课程为电子信息与光学工程学院和计算机与控制工程学院各专业的必修课程。

主要教学手段和方法

    《数字电子技术实验》课程的目的主要是让学生掌握数字电路中常用集成电路的逻辑功能和使用方法,学会基本单元电路的测试和故障检查手段,以及如何运用正确设计步骤完成较复杂逻辑电路系统的方法。

    为了达到本课程的教学目标,主要通过鼓励学生将书本中的疑问在实验中重现并解决,以及在实验中加入更多的设计性、综合性内容,使学生掌握科学实验的一些基本技巧和能力,培养学生的科学研究精神,加强分析和解决实际问题的能力。

    要求学生在课前做好实验内容的预习,了解实验中的难点和可能出现的问题,以及解决这些问题的方法;在实验结果中出现错误时,尽可能独立分析原因,或者与授课教师讨论,在课上及时解决问题;课后认真撰写实验报告,详细记录实验测量数据和计算结果,以及实验中出现的问题和分析解决方法。鼓励学生在课前和课后通过软件仿真等方法加深对课程内容的理解,做到虚实结合。

考核方式

    实验课成绩为百分制,实验成绩中,平时成绩占40%,考核成绩占60%。

    平时成绩主要依据学生的出勤、实验预习情况、课上实验态度及操作正确熟练的程度、课后实验报告完成情况等进行评定。

    在实验内容中设置一定比例的考核实验,考核实验中教师不做具体指导,要求学生自己独立完成,教师检查实验结果无误后,当堂完成实验报告。考核成绩主要依据考核实验中独立完成实验的情况、操作熟练程度、测量数据和数据处理方法是否正确、实验报告是否规范等方面进行评定。 

课程学习要求和建议

    《数字电子技术实验》课程要求学生具备一定的预备知识,包括高等数学课程中的微积分知识,电路基础和模拟电子技术课程中电路分析的知识,数字电子技术课程中逻辑运算的知识等。

    首先,本实验课程是与《数字电子技术》理论课程相结合的实验课程,学生在课前应该对数字电路中的逻辑运算法则、各种门电路和触发器单元、编码译码计数等集成电路以及组合电路和时序电路设计步骤有足够的理解,学会分析设计同步和异步时序电路的方法。学生应该在课前认真预习实验内容,分析理解实验电路的工作原理和输出结果。估计实验中可能出现的问题和导致这些问题的原因。

    实验课程主要是通过动手实践来加深对理论知识的理解,因此要求学生尽可能独立完成实验内容,独立分析和解决实验中遇到的问题。鼓励学生自主设计简单的实验内容,验证理论知识和实验中所遇到问题的解决方案。同时,还要求学生在实验中逐步熟悉各种电路系统测量设备和仪器的使用方法,学会判别常用电子元器件是否损坏的测试方法。

    实验课程中的内容也能够为学生今后参加各种科研项目培养基本的实践操作素养。因此,课程也要求学生在课后的各种实践活动中运用课程中学到的实验操作技能和方法,为今后从事科研项目奠定良好的基础。

    通过本实验课培养学生良好的实验操作习惯。熟悉实验室的防火安全知识和实验中的自我安全防护手段。要求学生在实验过程中按照实验室规定进行实验的准备、操作和整理,保持实验台的洁净和整齐,正确使用实验仪器,保证其他学生和后续实验的正常进行。 


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