基于數(shù)字電子技術(shù)“三人表決器的設(shè)計”項目化教學(xué)設(shè)計

雷艷華 馬彩蘭

摘? 要：課堂教學(xué)設(shè)計是指教師為了達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，運(yùn)用系統(tǒng)的和程序的觀點和方法，對整個教學(xué)過程進(jìn)行的整體把握和系統(tǒng)的規(guī)劃過程。通過該次課的設(shè)計，把理論教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合，在基于理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過實踐可以提高學(xué)生的綜合實訓(xùn)技能。該文通過教學(xué)分析、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)過程和教學(xué)反思這4個方面，對“三人表決器的設(shè)計”教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行項目化教學(xué)設(shè)計，在各個不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，采用不同的教學(xué)方法和教學(xué)手段，通過理論聯(lián)系實際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識去分析問題、解決問題，在輕松愉快的環(huán)境中學(xué)習(xí)知識，掌握技能。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)? 表決器設(shè)計? 教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G642 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（b）-0159-02

《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程作為高職電子類、機(jī)電類和電氣類專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程理論與實踐并重，在教學(xué)體系中占有十分重要的地位。依據(jù)各個專業(yè)自身的特點，理論教學(xué)既為實踐教學(xué)奠定基礎(chǔ)，又為實踐教學(xué)提供理論指導(dǎo)。該節(jié)課采用項目化教學(xué)設(shè)計了“三人表決器的設(shè)計”，下面向大家展示該節(jié)課的設(shè)計過程并進(jìn)行討論。

1? 教學(xué)分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容

該節(jié)課選自高等職業(yè)院?！笆濉币?guī)劃教材《數(shù)字電子技術(shù)》項目一任務(wù)四的內(nèi)容。該門課是2017級應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在這之前已經(jīng)學(xué)習(xí)過《電工技術(shù)》和《大學(xué)物理》這兩門課。該課程的理論性和實踐性都很強(qiáng)，在教學(xué)時間分配上理論和實踐各占50%，此次授課時間為100min。

該節(jié)內(nèi)容主要講述組合邏輯電路的設(shè)計步驟，并結(jié)合實例設(shè)計三人表決器。該內(nèi)容在教材中起著“承前啟后”的作用，既是對前面所學(xué)的邏輯電路圖、真值表、邏輯函數(shù)表達(dá)式以及邏輯代數(shù)等知識的綜合應(yīng)用，又為后續(xù)編碼器、譯碼器等組合邏輯電路的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

1.2 教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)實際情況，結(jié)合教學(xué)大綱，制定了該節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)[1]。

1.2.1 知識目標(biāo)

（1）了解組合邏輯門電路的邏輯功能。

（2）理解真值表、函數(shù)式、邏輯圖關(guān)系。

（3）掌握組合邏輯電路設(shè)計的方法。

1.2.2 能力目標(biāo)

（1）能夠正確識別74LS00芯片的各引腳功能。

（2）能正確應(yīng)用74LS00芯片進(jìn)行簡單邏輯電路的設(shè)計。

1.2.3 素質(zhì)目標(biāo)

（1）培養(yǎng)學(xué)生樂于動腦、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和精神。

（2）讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有成功的欲望和獲得知識后的喜悅。

1.3 學(xué)情分析

在學(xué)這節(jié)課之前，學(xué)生會用一些簡單的實驗儀器，該節(jié)課中涉及到的列真值表、寫表達(dá)式、化簡表達(dá)式、畫邏輯電路等知識學(xué)生在上節(jié)課都已經(jīng)掌握，并且學(xué)生已經(jīng)會根據(jù)邏輯電路來連接實際的實物電路，有一定的動手制作電路的能力。然而一部分學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱、動手能力弱，所學(xué)知識缺乏操作實踐性。

1.4 教學(xué)重點和教學(xué)難點

根據(jù)學(xué)生的學(xué)情分析和教學(xué)經(jīng)驗，制定了該節(jié)課的教學(xué)重點和教學(xué)難點。

1.4.1 教學(xué)重點

（1）組合邏輯電路設(shè)計的思路和步驟。

（2）表決器的設(shè)計過程。

1.4.2 教學(xué)難點

（1）組合邏輯電路設(shè)計的方法。

（2）要求學(xué)生學(xué)會用TTL小規(guī)模集成塊來設(shè)計實際表決器電路。

（3）74LS00芯片的識別與檢測以及電路的連接與調(diào)試。

2? 教學(xué)設(shè)計

該節(jié)課主要注重培養(yǎng)學(xué)生的3種能力：自主學(xué)習(xí)、體驗探究、總結(jié)反思。讓學(xué)生從之前的“我學(xué)會了什么”，變成“我會學(xué)什么”。教學(xué)過程中把多媒體教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法和實驗驗證法3種教學(xué)方法相融合，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，以此來突破教學(xué)中的重點和難點，真正地實現(xiàn)在做中學(xué)、在做中教的教學(xué)理念[2]。

3? 教學(xué)過程

為了使學(xué)生更好地掌握這節(jié)課，筆者將整個教學(xué)環(huán)節(jié)分5個過程：自主學(xué)習(xí)、小組討論、體驗探究、展示點評、課后提升。不同的環(huán)節(jié)采用不同的教學(xué)資源和教學(xué)方法。

3.1 自主學(xué)習(xí)

課前，對學(xué)生進(jìn)行分組，學(xué)生預(yù)習(xí)上節(jié)課預(yù)留的任務(wù)，并在微信群里和老師、同學(xué)進(jìn)行交流，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。這樣，老師可以了解每個學(xué)生知識預(yù)習(xí)的情況，從而做到心中有數(shù)，更好地掌控課堂。課前進(jìn)行復(fù)習(xí)提問，由學(xué)生回答，對上節(jié)課所學(xué)的知識進(jìn)行鞏固。

導(dǎo)入新課，提出今天的任務(wù)：在多媒體上播放一段中國達(dá)人秀視頻，讓學(xué)生注意看評委選擇選手時的規(guī)則。通過創(chuàng)建情境，從身邊的實例切入課堂，通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會分析問題和解決問題的能力，達(dá)到舉一反三的目的。

由視頻提煉出實際問題，試用芯片74LS00設(shè)計一個表決器，來實現(xiàn)這一邏輯功能。

引入新課內(nèi)容：組合邏輯電路的設(shè)計。師生互動，共同學(xué)習(xí)設(shè)計步驟。

3.2 小組討論

根據(jù)設(shè)計步驟，小組進(jìn)行討論，小組之間進(jìn)行搶答，每個小組推薦一名同學(xué)進(jìn)行講述設(shè)計的過程，對出現(xiàn)的問題老師進(jìn)行點撥，以此來解決新課前提出的問題。

下面看下學(xué)生設(shè)計的一個完整的過程。（1）邏輯賦值，把抽象問題進(jìn)行具體化。（2）列真值表，表格進(jìn)行類比遷移，對照學(xué)習(xí)，將實際問題的邏輯關(guān)系轉(zhuǎn)化為專業(yè)語言，從而突破難點。（3）由真值表寫出表達(dá)式。（4）進(jìn)行表達(dá)式的化簡。（5）畫邏輯電路圖，根據(jù)設(shè)計的要求，我們要用74LS00來實現(xiàn)電路，因此，把化簡結(jié)果轉(zhuǎn)化成與非門的形式。全部用與非門實現(xiàn)結(jié)果，可以降低成本，避免不必要的人力和財力的浪費(fèi)。

3.3 體驗探究

設(shè)計過程完成之后，為了驗證設(shè)計過程的正確性，我們將在數(shù)字電子技術(shù)實驗臺上進(jìn)行實驗驗證。通過實驗驗證，抓住教學(xué)重點：如何完成表決器的設(shè)計。學(xué)生體驗嘗試表決器的設(shè)計，探究設(shè)計的實現(xiàn)結(jié)果，有兩種情況燈亮或者燈不亮。3個裁判都不選擇，燈不亮，選手不晉級。其中兩個裁判選擇，燈亮，表示選手晉級。學(xué)生在實際操作時，遇到困難，查找資料，相互探討，合作探究，實現(xiàn)“做中學(xué)”。通過分組實訓(xùn)將理論知識與實訓(xùn)技能對接，體現(xiàn)我校專業(yè)課教學(xué)改革課程對接崗位、內(nèi)容對接技能的教學(xué)理念。

3.4 展示點評

電路連接、調(diào)試成功之后，同學(xué)之間進(jìn)行展示點評。小組輪流查看其他小組的實驗演示結(jié)果;要聲音洪亮、條理清晰地陳述實驗過程，具體實驗結(jié)果要表述清晰。在師生點評的時候，點評要表達(dá)清楚，先評對錯，再評表達(dá)，可加上自己的見解，被點評的學(xué)生要將錯的知識點及時記到實訓(xùn)本上。通過學(xué)生互評，發(fā)現(xiàn)問題，自主解決，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。了解學(xué)生，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的潛能;培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊精神和創(chuàng)新能力。點評和互評之后評出表現(xiàn)最好的小組，第一小組，對他們提出表揚(yáng)。

3.5 課后提升

為了檢驗學(xué)生新課學(xué)習(xí)情況，更好地將理論知識用到實處，強(qiáng)化所學(xué)知識，攻克難點。給學(xué)生布置一個課堂作業(yè)，根據(jù)前面的分析方法和設(shè)計步驟來鞏固練習(xí)，學(xué)生再次分組思考、討論，并將討論的結(jié)果運(yùn)用于最終的成果上，即實現(xiàn)電路的驗證。

最后對該節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)該節(jié)課的重點和難點。并進(jìn)行課后作業(yè)的布置。

4? 教學(xué)反思

4.1 成功之處

在教學(xué)過程中，以學(xué)生為主，教師起到主導(dǎo)作用，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性、創(chuàng)新性;通過師生之間的互動，不斷激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)的熱情，營造充滿激情的教學(xué)氛圍，使課堂教學(xué)充滿活力。

4.2 不足之處

由于每個學(xué)生的素質(zhì)、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力都不一樣，在教學(xué)過程中沒有很好地顧及層次稍微差的學(xué)生。需要改進(jìn)措施。比如讓其擔(dān)任小組長的角色，避免濫竽充數(shù)的現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1] 寧慧英.數(shù)字電子技術(shù)與應(yīng)用項目教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016.

[2] 陳華敏，曹婷.基于項目“三人表決器”的電子設(shè)計自動化課程流程設(shè)計[J].價值工程，2017（35）：108.

[3] 刁亮琦.淺議中職《數(shù)控編程與操作》課程的有效課堂教學(xué)[J].中國培訓(xùn)，2019（5）：26-27.