淺析基于工作過程導向的任務驅動教學模式的定時器電路的教學設計

任 琴 吳 恙 王昕鑫

陸軍工程大學軍械士官學校 湖北 武漢 430075

新課改背景下的課堂教學與傳統課堂教學有很大區別,所以學校及相關課程教師均要根據學情不斷更新教學內容,改進教學方法,以培養出更適應社會發展需要的學員。基于工作過程導向的任務驅動教學法就是我校近幾年廣泛采用的教學方法,這種教學方法對培養學生的探究意識和實踐能力有非常重要的意義。

一、基于工作過程導向的任務驅動教學模式

基于工作過程導向的任務驅動教學法是以工作任務為載體,將教學過程與工作過程有機融合,使學生在教學(模擬)情境中,通過完成任務獲得知識與技能,從而提高職業能力的一種教學方法。下面我就定時器為例,淺析基于工作過程導向的任務驅動教學模式在數字電子技術課程教學中的應用。

二、案例淺析--定時器電路的制作與調試

2.1 任務背景 定時器在日常生活中廣泛應用,例如一些大型活動的倒計時牌、日用電器的計時功能等。在軍械裝備中,定時器電路也被廣泛應用,雖然不同領域所用到的定時器各有各的特色,但其內部原理基本相同,均需要運用秒脈沖模塊、計數模塊、譯碼模塊及顯示模塊。本任務就是完成一款簡易的定時器電路。

2.2 任務內容

1.總任務 定時器電路如下圖所示,要求學生綜合運用所學的數字電路知識,理清電路中的邏輯關系,并運用相關器件,逐步制作出兩位十進制數定時器電路并測試相關電路模塊功能,最后完成任務書。

2.子任務 1)秒脈沖電路：分析并制作出脈沖電路模塊,測試出脈沖周期；2)計數模塊：分析電路的計數原理,制作出計數電路,并測試電路參數；3)顯示電路：顯示電路由顯示譯碼器和數碼管組成,弄清其工作原理,制作出該電路模塊,并測試相關功能；4)封鎖電路：分析電路中與非門的功能,制作出該模塊電路,并測試其功能。

2.3 教學目標與目的 在工程項目實現過程中引導學生學會數字電路的邏輯思維；了解中規模時序邏輯電路的實現方法和流程；引導學生根據需要選擇元器件制作電路,并通過對電路的測試與對故障的分析思考強化理解,提高對電路的維修能力。

2.4 教學實施進程 本任務的教學過程就是一個比較完整的工程實踐工程,教學過程也采取理論與實際相結合的基于任務導向的任務驅動式教學模式：

2.4.1 布置總任務 結合日常生活實例,提起學生學習興趣,布置任務要求,并引導學生進行需求分析,確定電路的4個模塊：秒脈沖電路、計數電路、譯碼顯示電路、封鎖電路。

重點關注：各模塊之間的信號傳遞。

2.4.2 完成子任務

1)555芯片的簡單介紹及秒脈沖電路的實現,具體安排如下：

教師現場教學,講解555的典型應用電路--多諧振蕩器；

引導學生分組研討,該模塊電路的脈沖周期；

引導學生制作仿真電路并觀察現象。

制作秒脈沖電路并測試,完成任務書。

2)計數芯片的簡單介紹及計數電路的實現,具體安排如下：

教師現場教學,結合仿真電路講解計數芯片74LS192 的功能及用法；

分組討論：不同進制的實現方法,并用EWB實現,最后教師總結；

學生實踐：運用EWB仿真軟件,嘗試192的遞減計數、遞增計數及置數功能的實現方法；

制作計數電路并測試,完成任務書。

3)譯碼顯示電路的簡單介紹及數碼顯示電路的實現,具體安排如下：

教師現場教學,充分結合仿真軟件分別講解數碼管及譯碼器的功能；

學員分組討論：譯碼器與數碼管的連接方法；

學員實踐：運用EWB 仿真軟件,實現數碼顯示電路并觀察實驗現象。

制作顯示電路并測試,完成任務書。

4)封鎖電路的實現,具體安排如下：

回顧門電路功能,學員分組討論,該電路中門電路的作用；

制作封鎖電路并測試,完成任務書。

2.5 考核要求與方法 成績構成：總成績=過程性驗收(30%)+任務書(70%)

其中：過程性驗收：每個電路模塊學習之后要完成相應的電路仿真,老師檢查并記錄；

任務書：根據任務書的各項要求對學生進行考核：

三、結束語

本項目采取任務驅動式教學模式,選取與日常生活緊密聯系的電路提高學員的實驗興趣,教學過程完全貼近產品的設計過程,且充分突出學生學習的主體作用,全程利用仿真軟件和實物相結合的方法,讓學生更加了解產品的制作流程,教學效果明顯。