三人表决器教学设计.doc

“三人表决器的制作”教学设计方案使用教材：电子技术基础与技能（高等教育出版社）授课班级：石家庄市职教中心 11楼宇班（中职二年级学生）学生人数：30人授课内容：三人表决器的制作计划学时：4课时一 教材分析本单元内容选自高教社出版的电子技术基础与技能中组合逻辑电路一节，它在教材中起着承前启后的作用，既是对前面所学的逻辑电路图、真值表、逻辑函数表达式以及逻辑代数等知识的综合应用，又为后续编码器、译码器等逻辑电路的学习奠定基础，表决器凭借自身的优点，越来越多地应用在投票选举或组织竞赛等活动中，因此本单元的学习具有非常重要的作用。二 学情分析学生是课堂的主体，只有了解学生的知识水平和心理特点，才能真正做到因材施教。我的授课对象是中职二年级学生，他们已经具备了一定的焊接技术，好奇心强，动手能力强，合作能力也很好，但理论基础普遍较差，对单纯的理论学习缺乏兴趣，因此在学习中采用小组合作互助的方法，既可以培养学生的团队合作精神和交流合作的能力，又可以让所有的同学都参与到教学活动中来，从而更好地发挥学生的主体作用，使学生不但能学会，而且还会学。三 教学目标知识目标：1.掌握组合逻辑电路的设计方法和步骤。2.掌握集成电路的引脚功能。能力目标：1.会组装电路，培养学生的动手能力。2.能查阅资料，培养学生搜集信息的能力。3.培养学生的交流合作能力。情感目标：1.通过项目教学，让学生体验学习的充实与快乐，实现做中教、做中学。2.在小组学习中，让学生感受互帮互助的情感，展示团队协作的魅力。四 教学重点与难点重点：组合逻辑电路的设计方法和步骤。难点：组合逻辑电路的设计方法。五 教法与学法教法：项目教学法学法：小组学习法六 教具电子综合实训室（集电子装接生产线、教室功能于一体，并具有多媒体演示功能）；主要设备：万用表、焊接工具、直流稳压电源、三人表决器套件七 教学过程教学过程 设计意图一、信息（约10分钟）一组学生展示搜集到的信息：1学生展示表决器的实物图片。2学生展示利用网络搜集到的三人表决器的应用场合，有关表决器知识的网站。教师采用创设情境的方式引入项目：我们专业部接到校团委的订单，要为参加竞赛的评委设计表决器，功能要求：三个评委以少数服从多数的原则进行表决，每个评委控制一个按键，当按键按下表示评委同意，评委不按按键表示评委反对。若选手表决通过，发光二极管亮；若选手淘汰，发光二极管不亮。如果我们来接手这个任务，应该如何完成？二、计划（约25分钟）教师将班内学生分成5组，每组6个成员，组内成员模仿企业流水线作业进行角色分配，每组有制图员、装配员、焊接员、调试员、分析员和研发员，其中研发员担当本组组长，组内成员彼此又是互相制约的，如制图员主要负责制图，既要画出自己的电路图，又要负责检查和帮助本组内其他成员完成电路图，并负责给组内成员所画的电路图打分，另外他还需完成装配、焊接、调试和分析工作。学生按照组合逻辑电路的设计步骤，制定实施计划。教师下发计划书，引导学生填写计划书（附录1）。三、决策（约10分钟）教师根据学生提供的计划书，教师告知三人表决器可采用与非门、与或门及单片机来设计，由于与非门实用性好、结构简单、性能好，所以本单元采用与非门设计三人表决器，教师引导学生制定实施步骤为“画”、“拼”、“焊”、“测”、“析”和“研”，分别由组内的制图员、装配员、焊接员、调试员、分析员和研发员主要负责对应的每一环节。组长下发任务书（见附表2）。四、实施（约120分钟）（一）画组合逻辑电路图（约10分钟）三人表决器电路原理图教师借助flash展示电路图及其各元件名称，学生在画之前先进行三人表决器电路中元件的清查工作。 “画”这一阶段主要由制图员负责，学生在规定时间内画出三人表决器的电路图，看哪个小组画得最快，组内挑选画得最好的一幅图，以此代表小组参加班内竞选。（二）拼组合逻辑电路（约10分钟）“拼”的主要负责人是装配员，装配员给组内成员下发元器件，学生首先对元件进行清点并利用万用表检测，保证元器件的质量良好。第二组学生依工艺要求课件展示组装的步骤，第一步在万能板上安装电阻，第二步安装芯片底座，第三步安装按钮开关，第四步安装发光二极管，在学生组装过程中教师要引导学生注意布局的合理美观，并提醒学生注意发光二极管的极性，以免在测试过程中造成元器件损坏。（三）焊接组合逻辑电路（约40分钟）“焊”的主要负责人是焊接员，学生先根据三人表决器电路原理图再次进行组内互查，确保电路连接正确无误。学生准备好工具后，实训室通电，学生开始焊接，教师巡视指导，解决学生遇到的问题。教师提示学生完成各元件引脚间的连线，注意焊接时导线间距离适当放远一些，以便于连接，减少跳线。学生焊接好电路板，将集成电路安装在集成芯片的底座上，教师课件展示焊接好的正反面电路图。（四）测试组合逻辑电路（约10分钟）“测”的主要负责人是调试员，在进行供电调试前，为安全起见先使用仿真软件进行仿真验证，验证电路设计正确后，再接通电源进行测试，由第三组展示测试结果。学生接通直流电源后，分别按下开关a、b、c，对应发光二极管亮证明此处电路正常；当按下任意两个或三个开关，绿色发光二极管亮证明电路满足设计要求，如不是这样，利用万用表（电压表）测量发光二极管的电压，芯片引脚的输出电压，从而确保电路正常。在这一环节教师协助学生解决发生的故障，故障1：电路虚焊。故障2：引脚接错。故障3：发光二极管极性接反。（五）分析组合逻辑电路图（约30分钟）实际情况真值表逻辑表达式化简变换组合逻辑电路“析”的主要负责人是分析员，教师采用flash展示电路原理图中各元件的功能，学生依据教师下发的计划书再次分析验证，由第四组分析设计思路和总结组合逻辑电路的设计步骤。假设三个评委分别为、，评委开关按下表示同意，否则为不同意，按下开关定义为，开关断开定义为，绿灯亮代表选手晋级定义为，绿灯不亮代表选手淘汰定义为，学生根据实际情况列出真值表，组内讨论探究写出表达式并化简，最后画出组合逻辑电路图。 真值表输入输出abcy00000010010001111000101111011111写出表达式用逻辑公式对上式进行化简根据上述表达式画出相应的逻辑电路图学生查阅资料选择74ls00和74ls10芯片，进行三人表决器的设计。（六）研究组合逻辑电路（约20分钟） “研”的主要负责人是研发员，教师用多媒体图片展示： 用与非门设计一个举重裁判表决电路。设举重比赛有3个裁判，一个主裁判和两个副裁判。杠铃完全举上的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。只有当两个或两个以上裁判判明成功，并且其中有一个为主裁判时，表明成功的灯才亮。 组内研发员负责本组的研发工作，组内合作看哪组最先设计出电路图。班内竞争，评选出最佳研究员名进行加分奖励。五、检查（约10分钟）教师和组长对组内的三人表决器电路图绘制情况成品个数和质量进行检查，每组挑选最好的成品进行组间。六、评价（约5分钟）在项目完成之后，采用自我评价与小组评价和教师评价相结合的方式对项目成果和工作行为进行评估。第五组对电路整体完成情况进行总结，评选出较好的产品进行展示。各组对实战过程中出现的问题进行交流，达到相互学习提高的目的。各组将评价结果进行整理归档。 信息来源于学生和教师两方面，首先学生展示网络上搜集到的表决器知识，通过信息的搜集和展示，既可以培养学生搜集信息的能力，又可以使学生对表决器有了感性的认识；然后教师采用创设情境的方式引入项目，以此使学生更直观地了解本节课的实训项目，激发学生的学习兴趣和参与热情。教师将学生进行分组，采用小组学习法，可加强学生的交流合作能力和团队合作意识。小组任务分工，可充分发挥学生的自主能动性，组内采用角色分工，学生尝试未来职业角色的不同。教师阐述实训项目采用与非门设计的原因，可让学生清楚该制作的优点；教师引导学生制定计划，充分发挥学生的主动性，让学生参与到教学中来。该环节既是为后面的第二步的“拼”接提供元件清单，又是为第六步的“研”做好绘图准备，为学生今后工作中的研发绘图打下良好的基石。竞争的设计既可以提高学生绘画的兴趣，又可加强学生的团队合作和竞争意识，让学生在赛中求进步，求发展。拼接电路之前，必须进行元件检测，确保质量良好，为测试提供好的保证。 学生课件展示组装步骤，可提高安装速度，安装过程注意布局的合理美观，可提升学生的审美观。互查是为了减少安全事故，让学生树立岗位责任心和安全意识，同时培养学生的合作交流能力和解决实际问题的能力。教师强调工艺上的要求。此步的设计既巩固了学生的焊接知识，又锻炼了动手能力。学生在测试中尝试成功的喜悦，体会制作的乐趣，将枯燥抽象的理论转化为生动有趣的实际操作，增强了学习的趣味性，加强了专业学习的信心。学生先做后学，电路的成功与否，都激发学生的好奇心，使学生带着疑问进入下一环节，去分析和解决问题。难点的突破：教师借助flash展示集成电路的内部结构，引导学生探究测试结果，写出真值表，小组讨论研究写出逻辑表达式并画出组合逻辑电路图，教师课件展示电路图中的与非门与集成电路的相吻合，确保电路的可行性。教师引导学生归纳组合逻辑电路的设计步骤，将难点由易到难，层层深入，使难点得以突破。教师引导学生分析组合逻辑电路，学生查阅资料选择集成电路，培养学生搜集信息的能力。学生观察教师flash中集成电路各引脚的功能，加强学生对74ls00和74ls10两个集成电路性能的熟悉。“研”，是对知识的进一步拓展。本步采用组间竞争，模仿企业研发工作的形式，让学生在竞争中对该节课所学知识进一步巩固，又使学生体验工作的生存之道。此环节是对产品的验收，加强学生的责任意识。 自我评价任务完成情况及完成过程中的体验;小组主要评价参与程度；教师则总体把握评价。八 板书设计 三人表决器的制作一、组合逻辑电路的设计化简变换逻辑 图逻辑表达式真值 表实际情况 二、 元件选择74ls00 74ls10三、 三人表决器的组装与测试九 教学反思本单元的教学设计使用的信息化手段有视频、音频、图片、网络、ppt、word、仿真软件和flash，多种信息化手段的交替使用可将知识形象化，直观化，充分调动和激发了学生的学习兴趣。在教学中采用“六环六步”，将理论知识和动手操作相结合，真正地实现了“做中教，做中学”。在教学中采用项目教学法和小组学习法，课堂与企业对接，小组角色分工，为学生创造“真项目、真环境”的生产条件，在教学中采用“六环六步”，学生在课堂变成了真正学习的主人，学生的操作能力得到很大提高，分析能力得到提升，竞争意识加强，适应性增强，实现了产学一体化。附录1：“三人表决器的制作”计划书 课程名称班级实训场地学号姓名授课时间同组成员实训项目实训器材实训目的实训步骤教师评价附录2：“三人表决器的制作”任务书第二课时第二课时画1 认清元器件元器件清单序号名称型号数量1发光二极管1n400742电阻100k43按钮34直流电源5v15集成电路74ls1016集成电路74lso017ic座ic插座14p22 画出组合逻辑电路图拼3 元器件识别检测元器件识别检测表代号名称检测结果d1、d2、d3、d4正向电阻：反向电阻：r1、r2、r3、r4标称阻值：实测值：74ls00引脚排列：74ls10引脚排列：sb1、sb2、sb3质量：焊4 电路组装（1） 根据电路原理图在万用板上进行布局，先将各元件焊接固定在电路板上。（2） 完成各元件引脚间的连线，注意焊接时导线间距离适当放远一些，以便于连接，减少跳线。5 电路调试接通直流电源后，分别按下开关a、b、c，对应发光二极管亮，当同时按下两个以上开关时，除对应发光管亮外，输出端d4亮。测6 电路测试按下三个开关时，测以下几种情况下的参数并将结果填入表中。 d1两端电压r1两端电压d4两端电压r4两端电压电路测试表第三课时第三课时析7 列出真