三人表决器的设计与制作 教学设计

三人表决器的设计与制作 教学设计

【教学内容】

所选教材是高等教育出版社出版，伍湘彬主编的《电子技术基础与技能》（第二版）中的第8章的实训项目。组合逻辑电路是数字电路的重要组成部分，在生产和实际生活中具有广泛的应用。本课题既是对前面所学的逻辑电路图、真值表、逻辑代数等知识等综合运用，又是为后续等编码器、译码器等逻辑电路等学习奠定基础。是在学习了逻辑门电路、逻辑表达式等知识后，对有关知识的一个具体设计应用——设计一个三人表决器。

参照《数字电路》课程标准，将组合逻辑电路的设计步骤与组合逻辑电路的制作、调试齐抓，将理论和实践相结合，旨在培养高素质高技能人才。

【学情分析】

授课对象是中职电子专业二年级的学生，他们已经学完了电工、电子等前置课程；学习了逻辑门电路的化简，能够分析简单的逻辑电路；能够正确使用基本仪器仪表，能识别与检测常用的电子元器件，具备一定的绘图能力，能够对电路实现模拟仿真，具备一定的电路搭建和装配能力。学生信息化接受度高，喜欢视频、动画等多媒体资源。但学生理论普遍较差，技能操作存在不规范现象，还不能自主设计电路。

【教学目标】

知识目标：

1、了解组合逻辑电路的设计方法与步骤。

2、能够根据功能要求设计逻辑电路。

能力目标：

1、培养学生的自主学习能力和动手实践能力。

2、让学生具备初步的电路设计能力。

情感目标：

1、通过完成整个电路的设计、仿真、搭建、制作、调试，增强学习自信心和成就感。

2、树立安全文明生产的观念，形成良好的职业道德，

【教学重点难点】

重点：组合逻辑电路的设计方法与步骤。

难点：遵循逻辑电路的设计原则，对实际电路进行设计。

【教学方法】

任务驱动教学法、合作探究法、

【教学材料】

电子综合实训室、数字电路实训箱、元器件、直流稳压电源、电脑、三人表决器套件、万用表、焊接工具

【课前准备】

教帅将班内学生以每组6个成员进行分组，组内成员模仿企业流水线作业进行任务分工，其中一人担任组长。

【课时预设】

4学时

教学活动

环节 教师活动 学生活动 设计意图

课

前

准

备

1、通过学习通平台发布学习任务、相关教学资源（《三人表决器的设计与制作》微课、多媒体课件等）。

2、通过学习通发布预习检测。

3、准备实训所需要的器材。

1、通过学习通平台学习相关资源。

2、借助教材、网络等资源了解本次实训所需器件，尤其是集成块的结构、功能。

3、完成学习通平台预习检测。

1、通过课前预习，培养学生自主学习能力，为课堂教学做准备。

2、教师通过学习通平台了解学生预习情况，适当的调整教学内容，提高学生的学习兴趣。

课

中

环

节 情景引入 我校即将举行办“校园十佳歌手大赛”，请为大赛中的评委设计表决器。 阅读任务书，接受任务 情境让学生更直观地了解实训项目，吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。

任务分析 1、提问：如果给定一个电路的逻辑功能要求，能不能画出实现该功能的逻辑电路？设计思路是什么？

2、功能要求：三个评委以少数服从多数的原则进行表决，每个评委一个按键，当按下按键表示评委同意，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。

3、引导学生思考电路如何实现。 1、回顾旧知，总结组合逻辑电路设计步骤：实际问题——真值表——化简或变换——逻辑电路

2、明确方案：

（1）确定输入、输出变量；

（2）列出裁判和结果的基本原则；

（3）列出真值表，写出表达式并化简，画出逻辑电路图；

（4）画出电路原理图。 为学生提出具体的工作任务，帮助学生理清思路，明确实施任务的具体步骤。

任务实施 任务一：电路的设计

借助微课，引导学生结合组合逻辑电路设计方法，设计出三人表决器逻辑电路原理图。

巡查各小组实施情况，并及时予以引导和协各小组根据任务要求，查阅资料，结合课前学习资源，选择集成电路，讨论并画出完整的逻辑电路原理图。

各小组对电路原理图培养学生搜集信息的能力，团队协作的能力，加强学生对集成电路性能的熟悉。

规范电路原理图的绘制，提升学助。 进行互评。 生的艺术修养。

课中环节 任务实施 任务二：电路仿真

引导各组对设计的三人表决器电路进行仿真测试。

巡查各小组实施情况，并及时予以引导和协助。

任务三：电路搭建

引导学生利用数字电路实训箱搭建三人表决器电路。

巡查并及时予以引导和协助。

任务四：元器件清点与检测

引导学生选取元器件，并进行检测。

检查任务书上“三人表决器所需元器件清单”填写情况。

巡查过程中发现不规范操作，及时拍照，通过学习平台展示，及时纠正学生对错误。

结合小组设计的电路原理图，利用仿真软件对本组设计电路进行论证和改进。

依工艺要求，在万能板上搭建三人表决器电路。

根据设计对原理图正确选取元器件，并进行检测。

完成任务书上“三人表决器所需元器件清单”的填，并拍照上传。

既让学生对仿真软件进行了巩固，又对设计方案进行了可行性论证，为电路对制作提供好对保证。

安装过程注意布局对合理、美观，提升学生对审美观。

在测试中尝试成功的喜悦，将理论转化为生动的实际操作，增强学习信心。

规范操作，取长补短，整体把关，提高电路制作成功率。

课中环节 任务实施 任务五：电路制作与调试

提示学生注意以下问题:元器件的成形；元器件的安装（先低后高，先轻后重，先易后难)；元器件焊接(准备、加热、供给焊锡、移开焊锡、移开电烙铁)

巡回指导，强调工艺上的要求。对学生操作不当的地方及时拍照，通过学习平台展示，及时纠正学生对错误。

根据设计、绘制的安装布线图，按通用印制电路板安装电路的工艺要求，完成电路的安装与调试,并用万用表测试各种功能状态下参数。

完成任务书上参数的填写，并上传学习平台。

培养学生的自主学习能力和动手实践能力及初步设计电路的能力。

培养学生合作交流的能力和解决实际问题的能力，增强自信心和成就感，突破教学重点。

树立安全文明生产的观念，形成良好的职业道德。

课

中

环

节 成果展示 引导学生点评作品，总结任务实施情况，各组讨论评选出“最佳电路”。

引导学生说一说组合逻辑电路在生活中的应用。 各组展示制作电路，总结装配、调试的制作经验和教训与同学分享。

讨论、分享。 学生总结归纳，进一步强调本节课难点。

联系生活，使学生明白知识源于生活又应用于生活。

评价反馈 老师对学生完成情况进行点评。

相互交换作品，严格按照评价表评价要求公正的进行打分。 了解自己的优势和不足，学习他

人的特点和优，相互学习，相互促进，共同提高。 课

中

环

节 项目拓展 提问：三人表决器电路的输入为什么要采用低电平有效?若采用输入高电平有效，电路该如何改接? 通过本节课学习，自

己设计这个电路，将知识转化为能力，最终形成技能和技巧。 给学生提供自主发展的空间，强调知识的获得不是简单的重复和迁移，而是不断的构建和完善。

课堂总结 1、组合逻辑电路的设计步骤。

2、组合逻辑电路制作过程中的注意事项。 让学生对本次所学知识进一步巩固，使学生体验工作的生存之道。

课

后

作

业 1、完善任务书。

2、完成学习通平台课后测试内容。

【课后反思】

本单元的教学设计使用多样化的信息化手段，视频、图片、网络、PPT仿真软件等，多种信息化手段的交替使用，将知识形象化，直观化，充分调动和激发学生的学习兴趣。

采用项目教学法和小组学习法，为学生创造“真项目、真环境”的生产条件，学生在课堂真正变成了学习的主人，学生的操作能力得到很大提高，分析能力得到提升，竞争意识得以加强，适应性增强。

通过引入竞争，完成电路的设计、仿真、搭建、制作与调试，培养了学生独立完成各自岗位工作的能力和团队合作精神，让学生逐步成为企业需要的高素质技能人才。