三人表决器的教学设计

《三人表决器的设计》教学设计

课题 三人表决器的设计 科目 电子技术基础

教学对象 电子技术应用专业

高二8班（上期） 课时 2课时 授课人

一、教材内容分析

组合逻辑电路是数字电路的重要组成部分，在生产和生活中具有广泛实用性。本课题是在学习了逻辑门电路后，以及组合逻辑电路的设计步骤之后的一个具体设计应用，是本章节的重点之一。

电路设计之于中职高二的电子技术应用班来说难度还是比较大，1个课时无法完成，也不宜分开2个课时来完成，故必须2个课时大课堂教学；由于设计本身难度大，学生无法独立实训完成，须由教师进行引导和示例性设计之后，再由学生在设计工作页的引导下完成设计。直到后续几个课时的升级版的设计，让学生熟练掌握组合逻辑电路的设计方法和步骤。

三人表决器的设计要求：三名评委。三个评委各控制A、B、C三个按键中的一个，评委按下按键表示同意，否则为不同意；以此投票表决某选手是晋级还是淘汰，少数服从多数的原则（用与门、或门实现）。

二、教学目标

1、知识与技能：

（1）掌握组合逻辑电路的设计方法和步骤。

（2）使学生掌握用实验的方法去验证设计结果的正确性。

（3）提高对小规模集成电路的应用能力，从而培养学生分析和解决实际问题的能力。

2、过程与方法：

（1）多媒体辅助教学法。通过课件中表格和图示的设计使教学更直观、更生动。激发学生的学习兴趣，调动他们积极性，从而达到提高课堂教学效率的目的。

（2）项目实训教学法。通过学生自己动脑设计三人表决器和动手实现电路功能，从而培养学生分析和解决实际问题的能力。学生通过填写学生设计工作页来理顺设计步骤，巩固逻辑电路的设计方法。

（3）启发式教学法。通过一个三人表决器的设计，培养学生学会分析问题和解决问题的能力，达到举一反三的目的。

（4）赏识教育法。通过语言、手势、眼神、表情等鼓励学生，激发学生学习的积极性。

3、情感态度与价值观：

（1）培养学生自信、勤奋、乐于动脑、乐于学习的态度。

（2）加强师生间的交流与互动，让学生在学习过程中有成功的欲望和获得知识后的喜悦。

（3）在教学中，结合有关知识教育学生热爱本专业，使其具有较好的职业道德、团队精神和组织协调能力，培养创新意识。

三、教学重难点分析

1、教学重点：

应用组合逻辑电路的设计步骤和方法进行三人表决器的设计

2、教学难点：

（1）把抽象的逻辑问题和具体的实际问题联系起来。

（2）学会用集成电路块来搭建三人表决器电路并测试电路的逻辑功能。

四、学习者特征分析

高二8电子技术应用专业的学生，动手能力较强，很有好奇心，适合“做中学” ；理论基础差，学习习惯不好，会在分析设计电路时遇到困难（化简）；已学逻辑代数基本知识，组合逻辑电路的特点和分析方法。

五、教学策略选择与设计

本课坚持“以学生为中心，以实践为导向”的职业教育思想，探索以“五个对接”为教学改革目标，采用理实一体的教学方法，体现“做中学，做中教”的教学模式。教学中力求通过活动场景的创设、提出设计项目的要求、并在教师的引导和点拨下，让学生积极自主地学习、动手参与。教师只是扮演组织者、引导者和促进者的角色。

1、创设活动场景，展示中国达人秀三评委表决场景，引入本节新课：组合逻辑电路的设计之三人表决器的设计，以提出设计项目要求的形式展开组合逻辑电路的设计项目——三人表决器的设计，增强学生学习和参与的积极性。

2、教师用图示法进行示例设计的引导和点拨，来突破两个难点；引导学生积极主动思考和分析每一个设计步骤，来掌握重点。

3、精心设计的学生设计工作页，帮助学生理清设计的步骤和方法，并掌握它。

4、实训报告：精心设计的实训报告有利于学生反思和反馈本节课知识和技能的掌握情况，有利于教师掌握学生学习的状况。

5、作业的布置：阶梯式的作业布置有利于学生知识的迁移，三人表决器的升级版设计。

六、教学环境及资源准备

1、电子电工实训室及相关实验台设备及多媒体设备、PPT多媒体课件。

2、三人表决器实际电路及功能演示所需集成电路（CD4081、CD4075）。

3、印制好的学生设计工作页，1份/学生。

4、印制好的学生实训报告单, 1份/学生。

七、教学过程

教学过程（时间） 教师活动 学生活动 设计意图及资源准备

1创建情境，导入实训项目。理解本节课的实训项目要求。

5分钟 播放PPT中的中国达人秀节目的表决图像，说明评秀们进行表决时所用的设备就是一个典型的逻辑电路，我们这节课的任务就是要利用组合逻辑电路的设计方法设计一个三人表决器。

1分钟 学生观看PPT,聆听并理解教师口中所述三人表决器的含义。 通过创建情境“中国达人秀节目”的引入，激发学生的好奇心，提高学生的学习兴趣。

PPT展示。

教师用PPT显示本节课的教学目标、过程与方法、情感态度与价值观、及本节课的教学重点难点。

2分钟 学生观看PPT中的教学目标、过程与方法、情感态度与价值观以对于教师是教学目标，对于学生就是学习目标，明确目标、及重难点之于教师和学生都及本节课的教学重难点。 可以起到心中了然的作用。

PPT展示。

通过PPT给出本节课的设计要求：

三名评委。各控制A、B、C三个按键中的一个，评委按下按键表示同意，否则为不同意。少数服从多数的原则（用与门、或门实现）

教师通过表格来帮助学生理解何为少数服务从多数的原则。

2分钟 学生仔细读懂本节课的设计要求。观看教师列出的表格并进行讨论总结：

请一名学生解读设计要求。 通过表格来帮助学生理解三人表决器中的设计原则，确保学生理解三人表决器的设计要求。

PPT展示。

2教师进行《三人表决器的设计》的新课教学

30分钟 教师请同学回忆并复述逻辑电路的设计步骤。

引导学生回忆每个步骤中的关键点。最后通过PPT展示出来。

3分钟 同学们回忆并复述逻辑电路的设计步骤。及每个步骤所用到的具体方法。 设计步骤上一课时已经讲过，学生属于了解的层次，必须通过本课时的实际应用才能掌握。

PPT展示。

引导学生设计第一步：

分析实际问题的逻辑关系，并进行逻辑赋值；

本节课设计的第一个难点。

教师引导和点拨学生分析实际问题的逻辑关系，并列成表格形式。

通过逻辑关系所列成的表格学生分析实际问题中的输出变量的数量和评判信息，给出逻辑关系表格中的评判结果：淘汰或晋万事开头难，通过教师的引导和点拨形成表格形式，更容易让学生理解实际问题的逻辑关系，并成功进行逻辑赋值。

PPT展示。 进行逻辑分析和赋值来突破难点。

6分钟 级。

形成完整的逻辑关系表。

引导学生设计第二步：

根据逻辑要求填写真值表；

引导学生根据上一步所形成的逻辑关系表，以及正逻辑的体制来填写真值表。

4分钟 学生根据上一步所形成的逻辑关系表，以及正逻辑的体制来填写真值表。 通过表述格形式，学生更容易理解真值表的含义。

PPT展示。

引导学生设计第三步：

由真值表写出逻辑函数表达式；

提问学生写表达式的方法：

用PPT展示表格及得出逻辑函数表达式的过程。

3分钟 学生回顾由真值表写出逻辑函数表达式的方法，并观看PPT中此法的使用过程。

用PPT展示表格及得出逻辑函数表达式的过程。可以有效和直观的提高课堂效率。

PPT展示。

引导学生设计第四步：

化简逻辑函数表达式；

教师讲解时简化逻辑函数化简的过程，重点强调设计要求：用与门、或门实现。

故化简的最简式应该是由与关系和或关系组成的逻辑函数最简式。

3分钟 学生观看PPT中演示的化简结果中最简式的要求。

逻辑函数化简不是本节课的重点，但在设计过程中是用时较长的一个步骤之一，此处属于教师引导环节，教师直接给出最简式的示例结果即可。

PPT展示。

引导学生设计第五步：

根据化简得到的最简表达学生根据教师的引导进这一步主要用到的是与关系与或式，画出逻辑电路图。

引导学生分析化简的最简表达式，分析需要几个与门和几个或门电路。3分钟 行分析，得出需要3个2输入端的与门和1个3输入端的或门。 关系的理解，让学生不断的分析应用，有利于学生在已有集成电路中灵活选择。

引导学生设计第六步：

动手连接所设计的逻辑电路并测试其的功能。本节课的第二个难点。

引导学生如何运用已集成块（CD4081、CD4075）来实现逻辑电路功能。

用PPT展示出所设计的逻辑电路原理图和实物对应的电路图。

8分钟 学生们在教材中查询CD4081、CD4075的内部结构及各引脚功能。

由学生回答要用哪些器材：集成电路CD4081、CD4075各1个，逻辑电平开关各一个，导线若干，5V直流电源1个。 这一步是难点，分析不清楚就很难动手组建电路。用PPT展示出所设计的逻辑电路的原理图和实物对应的电路图，这样有利于学生分清每个引脚的功能及接入情况，避免混淆，有利于突破电路设计难点。

动手连接测试留在学生设计之后再做。

3学生应用设计方法进行三人表决器的设计

38分钟 教师巡视整个实训室，观察每个实训小组（2人/组）的设计进度情况，随时给予指导和鼓励，提醒学生按照设计工作页中的步骤进行思考和设计。并记录实训纪律情况和设计完成过程中学生出现困难的地方。 学生根据教师精心准备的设计工作页进行三人表决器的设。

教师精心设计的学生设计工作页，帮助学生理清设计的步骤和方法，并掌握本节的学习重点：应用组合逻辑电路的设计步骤和方法进行38分钟 三人表决器的设计。突破难点，根据

4、实训项目评价及小结

8分钟 统计本节课三人表决器设计成功的人数，让完成好的组员帮助未完成者并做好帮助记录。

5分钟 2名实训助手发放实训报告，完成实训的学生按要求填写实训报告的每个项目。没有完成实训设计的继续进行。 实训报告的填写和组员互帮：可以帮助其形成较好的职业习惯、体现团队精神。

印制好的实训报告单。

老师引导学生说出本节课所学到的设计步骤。

3分钟 学生总结本节课的设计步骤。 达到知识回顾的目的。

5、作业布置

5分钟 给出学生创新的空间，三人表决器的升级版设计。

引导学生分析设计要求。 学生分析设计要求，学会举一反三。 可以培养学生的创新意识。

PPT展示。

6、清点和收检实训器材

4分钟 说明清点和收检器材的要求，请2名实训助手帮助记录。

4分钟 各人自觉清点和收检器材。并待查。 培养学生养成良好的职业习惯。

教学流程图

环节一：创建情境，导入实训项目，理解本节课的实训项目要求；

环节二：教师进行《三人表决器的设计》的新课教学；

环节三：学生应用设计方法进行三人表决器的设计；

环节四：实训项目评价及小结；

环节五：作业布置；

环节六：清点和收检实训器材。