基于數字電子技術“三人表決器的設計”項目化教學設計

雷艷華 馬彩蘭

摘? 要：課堂教學設計是指教師為了達到預期的教學目標，運用系統的和程序的觀點和方法，對整個教學過程進行的整體把握和系統的規劃過程。通過該次課的設計，把理論教學和實踐教學相結合，在基于理論學習的基礎上，通過實踐可以提高學生的綜合實訓技能。該文通過教學分析、教學設計、教學過程和教學反思這4個方面，對“三人表決器的設計”教學內容進行項目化教學設計，在各個不同的教學環節，采用不同的教學方法和教學手段，通過理論聯系實際，激發學生的學習興趣，讓學生運用所學知識去分析問題、解決問題，在輕松愉快的環境中學習知識，掌握技能。

關鍵詞：數字電子技術? 表決器設計? 教學設計

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

《數字電子技術基礎》課程作為高職電子類、機電類和電氣類專業的一門核心專業基礎課，該課程理論與實踐并重，在教學體系中占有十分重要的地位。依據各個專業自身的特點，理論教學既為實踐教學奠定基礎，又為實踐教學提供理論指導。該節課采用項目化教學設計了“三人表決器的設計”，下面向大家展示該節課的設計過程并進行討論。

1? 教學分析

1.1 教學內容

該節課選自高等職業院校“十二五”規劃教材《數字電子技術》項目一任務四的內容。該門課是2017級應用電子技術專業的一門專業基礎課，在這之前已經學習過《電工技術》和《大學物理》這兩門課。該課程的理論性和實踐性都很強，在教學時間分配上理論和實踐各占50%，此次授課時間為100min。

該節內容主要講述組合邏輯電路的設計步驟，并結合實例設計三人表決器。該內容在教材中起著“承前啟后”的作用，既是對前面所學的邏輯電路圖、真值表、邏輯函數表達式以及邏輯代數等知識的綜合應用，又為后續編碼器、譯碼器等組合邏輯電路的學習奠定基礎。

1.2 教學目標

根據實際情況，結合教學大綱，制定了該節課的教學目標[1]。

1.2.1 知識目標

（1）了解組合邏輯門電路的邏輯功能。

（2）理解真值表、函數式、邏輯圖關系。

（3）掌握組合邏輯電路設計的方法。

1.2.2 能力目標

（1）能夠正確識別74LS00芯片的各引腳功能。

（2）能正確應用74LS00芯片進行簡單邏輯電路的設計。

1.2.3 素質目標

（1）培養學生樂于動腦、嚴謹治學的學習態度和精神。

（2）讓學生在學習過程中有成功的欲望和獲得知識后的喜悅。

1.3 學情分析

在學這節課之前，學生會用一些簡單的實驗儀器，該節課中涉及到的列真值表、寫表達式、化簡表達式、畫邏輯電路等知識學生在上節課都已經掌握，并且學生已經會根據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。然而一部分學生基礎知識薄弱、動手能力弱，所學知識缺乏操作實踐性。

1.4 教學重點和教學難點

根據學生的學情分析和教學經驗，制定了該節課的教學重點和教學難點。

1.4.1 教學重點

（1）組合邏輯電路設計的思路和步驟。

（2）表決器的設計過程。

1.4.2 教學難點

（1）組合邏輯電路設計的方法。

（2）要求學生學會用TTL小規模集成塊來設計實際表決器電路。

（3）74LS00芯片的識別與檢測以及電路的連接與調試。

2? 教學設計

該節課主要注重培養學生的3種能力：自主學習、體驗探究、總結反思。讓學生從之前的“我學會了什么”，變成“我會學什么”。教學過程中把多媒體教學法、啟發式教學法和實驗驗證法3種教學方法相融合，來激發學生的學習興趣，培養學生的學習能力，以此來突破教學中的重點和難點，真正地實現在做中學、在做中教的教學理念[2]。

3? 教學過程

為了使學生更好地掌握這節課，筆者將整個教學環節分5個過程：自主學習、小組討論、體驗探究、展示點評、課后提升。不同的環節采用不同的教學資源和教學方法。

3.1 自主學習

課前，對學生進行分組，學生預習上節課預留的任務，并在微信群里和老師、同學進行交流，培養學生自主學習的能力。這樣，老師可以了解每個學生知識預習的情況，從而做到心中有數，更好地掌控課堂。課前進行復習提問，由學生回答，對上節課所學的知識進行鞏固。

導入新課，提出今天的任務：在多媒體上播放一段中國達人秀視頻，讓學生注意看評委選擇選手時的規則。通過創建情境，從身邊的實例切入課堂，通過教學培養學生學會分析問題和解決問題的能力，達到舉一反三的目的。

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

引入新課內容：組合邏輯電路的設計。師生互動，共同學習設計步驟。

3.2 小組討論

根據設計步驟，小組進行討論，小組之間進行搶答，每個小組推薦一名同學進行講述設計的過程，對出現的問題老師進行點撥，以此來解決新課前提出的問題。

下面看下學生設計的一個完整的過程。（1）邏輯賦值，把抽象問題進行具體化。（2）列真值表，表格進行類比遷移，對照學習，將實際問題的邏輯關系轉化為專業語言，從而突破難點。（3）由真值表寫出表達式。（4）進行表達式的化簡。（5）畫邏輯電路圖，根據設計的要求，我們要用74LS00來實現電路，因此，把化簡結果轉化成與非門的形式。全部用與非門實現結果，可以降低成本，避免不必要的人力和財力的浪費。

3.3 體驗探究

設計過程完成之后，為了驗證設計過程的正確性，我們將在數字電子技術實驗臺上進行實驗驗證。通過實驗驗證，抓住教學重點：如何完成表決器的設計。學生體驗嘗試表決器的設計，探究設計的實現結果，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“做中學”。通過分組實訓將理論知識與實訓技能對接，體現我校專業課教學改革課程對接崗位、內容對接技能的教學理念。

3.4 展示點評

電路連接、調試成功之后，同學之間進行展示點評。小組輪流查看其他小組的實驗演示結果;要聲音洪亮、條理清晰地陳述實驗過程，具體實驗結果要表述清晰。在師生點評的時候，點評要表達清楚，先評對錯，再評表達，可加上自己的見解，被點評的學生要將錯的知識點及時記到實訓本上。通過學生互評，發現問題，自主解決，體現了以學生為主體的教學理念。了解學生，發現學生的潛能;培養學生團隊精神和創新能力。點評和互評之后評出表現最好的小組，第一小組，對他們提出表揚。

3.5 課后提升

為了檢驗學生新課學習情況，更好地將理論知識用到實處，強化所學知識，攻克難點。給學生布置一個課堂作業，根據前面的分析方法和設計步驟來鞏固練習，學生再次分組思考、討論，并將討論的結果運用于最終的成果上，即實現電路的驗證。

最后對該節課所學內容進行總結，強調該節課的重點和難點。并進行課后作業的布置。

4? 教學反思

4.1 成功之處

在教學過程中，以學生為主，教師起到主導作用，調動了學生學習的積極性、主動性、創新性;通過師生之間的互動，不斷激發學生的求知欲和學習的熱情，營造充滿激情的教學氛圍，使課堂教學充滿活力。

4.2 不足之處

由于每個學生的素質、學習態度、學習能力都不一樣，在教學過程中沒有很好地顧及層次稍微差的學生。需要改進措施。比如讓其擔任小組長的角色，避免濫竽充數的現象。

參考文獻

[1] 寧慧英.數字電子技術與應用項目教程[M].北京：機械工業出版社，2016.

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

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