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电子信息科学实验课程体系建设北京大学电子信息科学基础实验中心毛晋昌王志军崔玉芹李斗刘新元电子信息科学实验课程体系建设目标•发挥优势、因材施教：完善实验内容；•注重全面能力的培养：实践技能、学习能力、研究能力；•教学目标：培养基础扎实、创新研究型人才电子信息科学实验课程体系建设成果•建设了具有理科特点的实验课程体系；•完善《电子线路实验》、《数字逻辑电路实验》、《微机与接口技术实验》内容；•新建《电路基础实验》、《电子系统设计》和《嵌入式系统》•引入新的教学方法电子信息科学实验课程体系电路基础实验电子线路实验数字逻辑电路实验微机与接口实验可编程逻辑电路计算机辅助分析虚拟仪器实验电子系统设计嵌入式系统数字信号处理SOPC设计通信电路实验微波技术实验光电子实验基础提高综合专业电子信息科学实验课程体系教学方法：•学生主动式教学基础型课程中，学生讲解；•互动式教学启发学生，及时发现教学中的不足；•开放性实验综合型课程中，开放性实验内容；请多提宝贵意见！谢谢！•注重全面培养学生的基本实践技能，养成科学、有序的工作习惯；•精简验证性实验，增加研究性内容电子信息科学实验课程体系基础型实验：电路基础实验电子线路实验数字逻辑电路实验•进一步培养学生的实践技能，掌握多种实验工具；•为由“基础”到“综合”承上启下电子信息科学实验课程体系提高型实验：微机与接口技术实验可编程逻辑电路计算机辅助分析虚拟仪器实验•培养学生能够设计并实现简单的或较复杂的电子系统；•培养学生的综合能力:团队合作、资料搜集、顽强拼搏、自主创新、讲演和反应能力。电子信息科学实验课程体系综合型实验：电子系统设计嵌入式系统数字信号处理SOPC实验（在建）电子信息科学实验课程体系电路基础实验：•熟练使用常用的仪器设备；•认识基本的电子元器件；•掌握电路焊接、测量和调试等基本技术•了解贴片工艺和集成电路工艺1、基本焊接练习，直插式元器件2、特殊焊接练习，方框、表面贴元器件3、简单电阻电路焊接和测试4、RC（文氏桥）谐振电路焊接与参数测试5、基本放大电路的安装和测试6、简单电路的面包板插接7、电子门铃电路的插接和测试8、收音机的安装调试9、简单门电路的安装调试10、稳压电源的安装调试电子信息科学实验课程体系电路基础实验：1、晶体管放大器2、运算放大器3、峰值检测器4、压控振荡器5、二相振荡器6、功率放大器7、反馈放大器仿真8、滤波器仿真9、RC选频放大器仿真电子信息科学实验课程体系电子线路实验：仿真实验电路实验电子信息科学实验课程体系电子线路实验：研究性实验内容：•在“晶体管放大器”实验中，引导学生输入三角波、方波，观察输出波形的失真现象，并分析原因；•在“反相比例运算放大器”实验中，引导学生使用三对比值相同，但实际阻值相差一两个数量级的电阻，来测量放大器的带宽。为什么结果不相同？1、逻辑门电路测试2、单稳态电路与无稳态电路3、晶体振荡器4、组合逻辑电路的应用5、计数器和脉宽测量6、同步时序系统设计7、单次触发的异步逻辑系统设计8、程序控制反馈移位寄存器9、m序列10、数字锁相环11、模数和数模转换12、同步时序系统设计仿真13、程序控制反馈移位寄存器仿真电子信息科学实验课程体系数字逻辑电路实验：电路实验仿真实验电子信息科学实验课程体系数字逻辑电路实验：研究性实验内容：•在“逻辑门电路测试”实验中，引导学生观察负阻现象；测量门电路的传输延迟中，采用环形振荡器的方法和脉冲形成法测得的结果为什么不同？不同带宽的示波器测得的脉冲宽度为什么不同？如何修正？•在“单稳态电路与无稳态电路”实验中，引导进行建模研究。1、单片机仿真开发系统应用2、存储器扩展3、总线扩展4、串行、并行接口5、输入、输出设备接口6、模数、数摸转换7、串行口通信8、综合实验数字温度计、数字频率计等电子信息科学实验课程体系微机与接口技术：接口实验综合实验电子信息科学实验课程体系微机与接口技术：研究性实验内容：•在“数字温度计”综合实验中，传感器采用温敏电阻。但温度—电阻的曲线是非线性的，引导学生校正温度—电压曲线，以获得更高的精度。除了将温度变化转变为电压变化外，引导学生将温度变化转变为频率、时间变化，并分析精度。1、数字化语音存储与回放系统知识点：信号采集、编码及滤波器的设计2、数控直流电压源知识点：稳压电源的性能指标及实现3、实用信号源的的设计和制作知识点：信号产生及DDS方法4、数字温度控制系统知识点：温度测量与控制，控制理论5、视频时间字符叠加器知识点：视频信号知识及CPLD应用电子信息科学实验课程体系电子系统设计：电子信息科学实验课程体系电子系统设计：•按照电子系统设计的方法进行训练：需求分析、总体方案、电路设计、元器件选择、电路调试等；•引导学生综合利用掌握的各种工具：“语音存储回放”中使用仿真软件进行滤波器设计；“信号源的设计”和“字符叠加器”中使用可编程逻辑器件；“温度控制系统”中使用虚拟仪器测量温度变化曲线1、SitSangBoard组成和原理2、ARM汇编程序设计3、嵌入式Linux内核4、嵌入式Linux程序设计5、嵌入式Linux驱动程序设计6、嵌入式Liunx图形程序设计7、综合实验：MP3播放器、MPEG4播放器、PDA、email编辑收发器、自选题目电子信息科学实验课程体系嵌入式系统：专题实验综合实验