Рабочая программа учебной дисциплины "Прикладная электроника"
Рабочая программа учебной дисциплины "Прикладная электроника"
Рабочая программа учебной дисциплины "Прикладная электроника" разработана для специальности «Компьютерные системы и комплексы» для учащихся среднего профессионального образования. Рабочая программа полностью соответсвует структуре и имеет все необходимые разделы: структура и содержание учебной дисциплины, условия реализации учебной дисциплины, контроль и оценка результатов учебной дисциплины, самостоятельная работа студентов.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Рабочая программа учебной дисциплины "Прикладная электроника" »
5
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
РАМЕНСКИЙ ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ «ЖУКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИКУМ ИМЕНИ В.А. КАЗАКОВА»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Прикладная электроника
для специальности
230113 «Компьютерные системы и комплексы»
(очная форма обучения)
Наименование квалификации базовой подготовки
«Техник по компьютерным системам»
РАМЕНСКОЕ 2014
Рабочая программа учебной дисциплиныразработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее СПО)
230113 «Компьютерные системы и комплексы»
Организация-разработчик: Раменский филиал ГБОУ СПО «Жуковский авиационный техникум имени В.А. Казакова»
Разработчики:
Овчинникова Татьяна Владимировна, заведующая дневного отделения Раменского филиала ГБОУ СПО «Жуковский авиационный техникум имени В.А. Казакова»
Горностаев Александр Владимирович, преподаватель Раменского филиала ГБОУ СПО «Жуковский авиационный техникум имени В.А. Казакова»
Рассмотрено, утверждено и рекомендовано к применению на заседании цикловой комиссии специальности 230113 «Компьютерные системы и комплексы»
Протокол № от « » г.
Председатель цикловой комиссии ________________
СОДЕРЖАНИЕ
1.ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 4
2.СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 5
3.УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 11
4.КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 12
5. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ 13
ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Прикладная электроника»
1.1. Область применения рабочей программы
Рабочая программа учебной дисциплины «Прикладная электроника» является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальностям СПО, входящей в состав укрупненной группы специальности 230000 Информатика и вычислительная техника:
230113Компьютерные системы и комплексы
1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:
Учебная дисциплина «Прикладная электроника» входит в профессиональный цикл (общепрофессиональные дисциплины)
1.3. Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:
различать полупроводниковые диоды, биполярные и полевые транзисторы, тиристоры на схемах и в изделиях;
определять назначение и свойства основных функциональных узлов аналоговой электроники: усилителей, генераторов в схемах;
использовать операционные усилители для построения различных схем.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
дифференцирующих RC-цепей;
технологию изготовления и принципы функционирования полупроводниковых диодов и транзисторов, тиристора, аналоговых электронных устройств;
свойства идеального операционного усилителя;
принципы действия генераторов прямоугольных импульсов, мультивибраторов;
особенности построения диодно-резистивных, диодно-транзисторных и транзисторно-транзисторных схем реализации булевых функций;
цифровые интегральные схемы: режимы работы, параметры и характеристики, особенности применения при разработке цифровых устройств;
этапы эволюционного развития интегральных схем: БИС, СБИС, МП СБИС, переход к нанотехнологиям производства интегральных схем, тенденции развития.
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы учебной дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 135 часов, в том числе:
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Объем часов
Максимальная учебная нагрузка (всего)
135
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
90
в том числе:
лабораторные работы
42
контрольные работы
4
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
45
Итоговая аттестация в форме экзамена
2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплиныПрикладная электроника
Наименование разделов и тем
Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект)
Объем часов
Уровень освоения
1
2
4
Введение
10
Цели и задачи. Краткие сведения из истории развития электроники и микроэлектроники. Роль микроэлектроники в ускорении научно-технического прогресса, автоматизации производственных процессов и электронизации народного хозяйства. Содержание дисциплины. Знания и умения, которые должен приобрести студент при изучении дисциплины. Связь дисциплины с дисциплинами общеобразовательного и специального цикла.
2
1
Самостоятельная работа обучающихся: подготовить сообщение по теме «Современное состояние электроники».Подготовить презентацию по теме «Применение электронной техники в вычислительных машинах»
8
1,3
Раздел 1.
Физические основы электронной техники
15
Тема 1.1.
Проводники, диэлектрики, полупроводники: физические явления, свойства, состава, классификация, области применения.
8
Структура металлической решётки полупроводников. Парно-электронная связь атомов в решётке. Генерация и рекомбинация электронно-дырочных пар. Энергетические уровни и зоны. Зонные диаграммы полупроводников, металлов, диэлектриков.
Собственные полупроводники. Возникновение электропроводимости в собственных полупроводниках.
Примесные полупроводники. Структура и зонные диаграммы электронного и дырочного полупроводников. Механизм образования и концентрация основных и неосновных носителей. Влияние температуры. Дрейфовый и диффузионный токи в полупроводнике. Понятие о диффузионной длине носителей.
4
1
Самостоятельная работа обучающихся: дополнить конспект о строении атомов и структуре металлической решётки проводников, полупроводников и диэлектриков по учебной литературе.
4
1,3
Тема 1.2.
Контактные явления. Образование и свойства p-n перехода.
7
Устройство, механизм образования, принцип действия несимметричного электронно-дырочного p-n перехода. Свойства p-n перехода в равновесном состоянии, при наличии внешнего напряжения. Вольтамперная характеристика, ёмкости перехода. Температурные и частотные и свойства p-n перехода. Контактные явления. Переход металл-полупроводник.
4
1
Самостоятельная работа обучающихся: дополнить конспект об основных характеристиках p-n перехода в равновесном состоянии и при наличии электрического поля по учебной литературе.
3
1,3
Раздел 2.
Устройство, принцип действия, основные параметры, характеристики и схемы включения полупроводниковых и фотоэлектронных приборов.
45
Тема 2.1.
Полупроводниковые диоды
14
Основные определения и классификация полупроводниковых диодов. Выпрямительные диоды. Кремниевые стабилитроны. Высокочастотные диоды. Импульсные диоды. Варикапы. Туннельные диоды.
4
1
Лабораторные работы.
Исследование полупроводникового диода.
2
2
Исследование полупроводникового кремниевого стабилитрона.
4
2
Самостоятельная работа обучающихся: составить таблицу с указанием вида диода, его УГО, конструктивно-технологических особенностей и применения.
4
2,3
Тема 2.2.
Биполярные и полевые транзисторы
22
Классификация, условные графические обозначения транзисторов. Структура, принцип действия биполярных транзисторов. Технология изготовления.
Способы включения транзисторов: с общей базой, с общим эмиттером, с общим коллектором. Анализ схем. Статические характеристики биполярных транзисторов для разных схем включения.
Динамический режим работы биполярных транзисторов.
Транзистор как активный четырёхполюсник. Малосигнальные параметры. Температурные и частотные свойства биполярных транзисторов. Шумы в транзисторах.
Устройство и принцип действия МДП-транзисторов с индуцированным n и p – каналами. Особенности транзисторов со встроенным каналом (обеднённого и обогащённого типов). Характеристики. Параметры. Система маркировки полупроводниковых приборов.
6
1
Лабораторные работы:
Исследование транзистора по схеме с общей базой.
4
2
Исследование транзистора по схеме с общим эмиттером.
4
2
Исследование полевого транзистора.
4
2
Самостоятельная работа обучающихся: выписать из справочной литературы все данные для одного типа биполярного, полевого транзистора.
4
1,3
Тема 2.3.
Тиристоры.
5
Классификация, условные графические обозначения. Четырёхслойная полупроводниковая структура и её особенности. Схемы включения, характеристики, определять параметры.
2
1
Самостоятельная работа обучающихся:выписать из справочной литературы все данные для одного типа динистора и транзистора
3
1,3
Тема 2.4.
Фотоэлектронные и излучающие приборы
4
Фотоэлектронные и излучающие приборы. Фотодиоды. Светодиоды. Особенности конструкции, схемы включения, характеристики, параметры.
Фототранзисторы. Особенности конструкции, характеристики, параметры, условные графические обозначения, применение.
Фототиристоры. Особенности конструкции, характеристики, параметры, условные графические обозначения, применение.
2
1
Самостоятельная работа обучающихся:составить таблицу с указанием вида фотоэлектронного прибора, его УГО, конструктивно-технологических особенностей и применения.
2
2,3
Раздел 3.
Основы микроэлектроники: элементы интегральных схем
15
Тема 3.1.
Понятие интегральных схем
5
Определения. Термины. Технико-экономические характеристики и показатели интегральных схем (ИС). Классификация и система обозначений.
2
1
Самостоятельная работа обучающихся:выписать из справочной литературы все данные для одного типа ИС.
3
1,3
Тема 3.2.
Элементы и компоненты гибридных интегральных схем (ГИС)
2
Особенности, достоинства, недостатки ГИС. Основные части ГИС. Конструкции элементов ГИС. Материалы, применяемые в тонкоплёночных, толстоплёночных ГИС. Компоненты ГИС. Большие гибридные интегральные схемы (БГИС).
2
1
Тема 3.3.
Функциональная микроэлектроника
8
Основные направления развития функциональности микроэлектроники. Оптоэлектроника. Акустоэлектроника. Криоэлектроника. Хемоэлектроника. Биоэлектроника. Приборы с зарядной связью.
2
1
Самостоятельная работа обучающихся:подготовить реферат на тему «Развитие» приборов функциональной микроэлектроники»
6
1
Раздел 4.
Аналоговая схемотехника
46
Тема 4.1.
Показатели и характеристики аналоговых устройств (АЭУ)
2
Классификация аналоговых электронных устройств по их функциональному назначению и схематическим особенностям. Основные технические показатели и характеристики аналоговых электронных устройств.
2
1
Тема 4.2.
Классификация усилителей по их функциональному назначению и схематическим особенностям.
16
Основные технические показатели усилителей. Режимы работы усилительных каскадов. Предварительные каскады усиления напряжения низкой частоты. Усилители мощности. Фазоинверсные каскады. Усилители постоянного тока, их назначение, особенности построения схем. Дифференциальные каскады усилителей постоянного тока на дискретных элементах. Усилители постоянного тока с преобразованием. Избирательные усилители. Широкополосные усилители и из применение для усиления импульсных сигналов. Способы увеличения широкополосности.
4
1
Лабораторные работы:
Исследование качественных показателей УНЗЧ
4
2
Исследование УНЗЧ с коррекцией.
4
2
Самостоятельная работа обучающихся:составить принципиальную схему усилителя из 3-ёх каскадов.
4
2
Тема 4.3.
Обратная связь и её влияние на характеристики устройства
18
2,3
Обратная связь. Виды обратной связи. Влияние обратной связи на характеристики устройства.
2
1
Лабораторные работы:
Исследование УНЗЧ с отрицательными обратными связями.
4
2
Исследование усилителя мощности (УМЗЧ)
4
2
Исследование УЗЧ на ИМС
4
2
Исследование УЗЧ на ИМС с отрицательной обратной связью
4
2
Тема 4.4.
Обеспечение стабилизации режима работы транзистора по постоянному и переменному току. Эквивалентные схемы аналоговых электронных устройств (АЭУ)
2
Обеспечение стабилизации режима работы транзистора по постоянному и переменному току. Способы подачи напряжения смещения на бузу, затвор. Влияние температуры на положение исходной рабочей точки и способы температурной стабилизации. эквивалентные схемы АЭУ.
2
1
Тема 4.5.
Операционные усилители (ОУ)
8
Определение ОУ. Условное графическое обозначение. Инвертирующие и неинвертирующие включения ОУ. Классификация, система обозначений.
4
1
Самостоятельная работа обучающихся: выписать из справочной литературы все данные для одного типа ОУ
4
1,3
Контрольная работа по курсу
4
Всего:
135
Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:
1. ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2. репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)
3. продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)
УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация учебной дисциплины требует наличия кабинета физики.
Оборудование учебного кабинета:
посадочные места по количеству обучающихся;
рабочее место преподавателя;
плакаты по разделам и темам курса «Прикладная электроника»
стенды-макеты с образцами полупроводниковых приборов;
стенды-макеты устройств электронной техники;
стенды-макеты с образцами интегральных микросхем;
стенды-макеты схем электронных устройств.
Технические средства обучения:
компьютеры с лицензионным ПО по количеству обучающихся;
мультимедиапроектор;
демонстрационные ресурсы в электронном представлении;
измерительные приборы: электронные цифровые вольтметры и амперметры, частотомеры, осциллографы одно- и двухлучевые, универсальный стрелочный (ампервольтомметр, мультиметр);
генераторы частоты и импульсов;
комплекты монтажных инструментов (набор отверток, плоскогубцы, бокорезы, паяльник с принадлежностями для пайки, пинцеты, измерительные щупы);
наборы элементов и компонентов: полупроводниковых приборов (диоды, биполярные и полевые транзисторы, тиристоры, оптопары, цифровые и аналоговые микросхемы), резисторы (постоянные и переменные), конденсаторы (постоянные и переменные), малогабаритные дроссели, малогабаритные трансформаторы (импульсные, согласующие, повышающие, понижающие) и др.
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Федотов В.И. Основы электроники. М.: Высшая школа, 1990.
Фролкин В.Т., Попов Л.Н. Импульсные и цифровые устройства. М.: Радио и связь, 1992.
Электроника: Энциклопедический словарь / Гл. ред. В.Г. Колесников. М.: Советская энциклопедия, 1991.
Интернет-ресурсы:
www.elektro.elektrozavod.ru «Электро» - журнал
КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Контрольи оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения лабораторных занятий, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, подготовки сообщений
Результаты обучения
(освоенные умения, усвоенные знания)
Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
Уметь:
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:
-различать полупроводниковые диоды, биполярные и полевые транзисторы, тиристоры на схемах и в изделиях;
-определять назначение и свойства основных функциональных узлов аналоговой электроники: усилителей, генераторов в схемах;
-использовать операционные усилители для построения различных схем;
-применять логические элементы, для построения логических схем, грамотно выбирать их параметры и схемы включения.
Формы и методы контроля:
выполнение лабораторных работ, домашних заданий, решение задач, выполнение индивидуальных заданий, подготовка сообщений
Формы и методы оценки:
проверка выполнения индивидуальных заданий, наблюдение за ходом выполнения задач, экспертная оценка результата домашнего задания, лабораторной работы
Знать:
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:
-дифференцирующих RC-цепей;
-технологию изготовления и принципы функционирования полупроводниковых диодов и транзисторов, тиристора, аналоговых электронных устройств;
-свойства идеального операционного усилителя;
-принципы действия генераторов прямоугольных импульсов, мультивибраторов;
-особенности построения диодно-резистивных, диодно-транзисторных и транзисторно-транзисторных схем реализации булевых функций;
-цифровые интегральные схемы: режимы работы, параметры и характеристики, особенности применения при разработке цифровых устройств;
-этапы эволюционного развития интегральных схем: БИС, СБИС, МП СБИС, переход к нанотехнологиям производства интегральных схем, тенденции развития
Формы и методы контроля:
выполнение устных, письменных, тестовых заданий, самостоятельное решениезадач
Формы и методы оценки:
проверка выполнения контрольной работы (по модельному ответу), экспертная оценка выполнения заданий для самостоятельной работы
Оценка индивидуальных образовательных достижений по результатам текущего и итогового контроля производится в соответствии с универсальной шкалой (таблица).
Подготовить сообщение по теме «Современное состояние электроники». Подготовить презентацию по теме «Применение электронной техники в вычислительных машинах»
8
оценка выступления с сообщением по теме
Раздел 1.
Физические основы электронной техники
7
Тема 1.1.
Дополнить конспект о строении атомов и структуре металлической решётки проводников, полупроводников и диэлектриков по учебной литературе.
4
включение темы в перечень вопросов экзаменационного билета
Тема 1.2.
Дополнить конспект об основных характеристиках p-n перехода в равновесном состоянии и при наличии электрического поля по учебной литературе.
3
включение темы в перечень вопросов экзаменационного билета
Раздел 2.
Устройство, принцип действия, основные параметры, характеристики и схемы включения полупроводниковых и фотоэлектронных приборов.
13
Тема 2.1.
Составить таблицу с указанием вида диода, его УГО, конструктивно-технологических особенностей и применения.
4
проверка таблицы
Тема 2.2.
Выписать из справочной литературы все данные для одного типа биполярного, полевого транзистора.
4
оценка выступления с сообщением по теме
Тема 2.3.
Выписать из справочной литературы все данные для одного типа динистора и транзистора
3
оценка выступления с сообщением по теме
Тема 2.4
Составить таблицу с указанием вида фотоэлектронного прибора, его УГО, конструктивно-технологических особенностей и применения.
2
проверка таблицы
Раздел 3.
Основы микроэлектроники: элементы интегральных схем
9
Тема 3.1.
Выписать из справочной литературы все данные для одного типа ИС.
3
проверка индивидуального задания
Тема 3.3.
Подготовить реферат на тему «Развитие» приборов функциональной микроэлектроники»
6
защита реферата
Раздел 4.
Аналоговая схемотехника
8
Тема 4.2.
Составить принципиальную схему усилителя из 3-ёх каскадов.
4
проверка составленной схемы
Тема 4.5.
Выписать из справочной литературы все данные для одного типа ОУ
4
включение темы в перечень вопросов экзаменационного билета
ВСЕГО
45
КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Критериями оценки результатов внеаудиторной самостоятельной работы обучающихся являются:
уровень освоения учебного материала;
уровень умения использовать теоретические знания при выполнении практических задач;
уровень сформированности общеучебных умений;
уровень умения активно использовать электронные образовательные ресурсы, находить требующуюся информацию, изучать ее и применять на практике;
обоснованность и четкость изложения материала;
оформление материала в соответствии с требованиями стандарта предприятия;
уровень умения ориентироваться в потоке информации, выделять главное;
уровень умения четко сформулировать проблему, предложив ее решение, критически оценить решение и его последствия;
уровень умения определить, проанализировать альтернативные возможности, варианты действий;
уровень умения сформулировать собственную позицию, оценку и аргументировать ее.
КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ РЕФЕРАТА, ДОКЛАДА
№п/п
критерий оценки
баллы
1
Умение сформулировать цели и задачи работы
9
2
Умение работать с научной литературой (полнота научного обзора, грамотность цитирования)
9
3
Полнота и логичность раскрытия темы
9
4
Степень самостоятельного мышления
9
5
Корректность выводов
8
6
Реальная новизна работы
8
7
Трудоемкость работы
14
8
Культура оформления текста (соответствие требованиям оформления, стилистика изложения, грамотность)
14
9
Эрудированность студента в рассматриваемой области (владение материалом, терминологией, знакомство с современным состоянием проблемы)
6
10
Качество ответов на вопросы (полнота, аргументированность, умение реагировать на критику, готовность к дискуссии)
14
Работа реферативного характера должна представлять собой обзор литературы по конкретной научной проблеме, содержащей критический анализ проблемы с обобщениями и выводами.
