大學教師的教學設計郝老師.docx

此文檔收集于網絡，僅供學習與交流，如有侵權請聯系網站刪除教學設計方案姓名郝廣濤職稱講師課程名稱VHDL語言與FPGA課程性質專業(yè)核心選修課程教材EDA技術實用教程VHDL版（第五版）潘松等 科學出版社教學班級自動化15教材章節(jié)第3.3節(jié) 4選1多路選擇器及其VHDL描述授課時間2017.10.18第1節(jié)教學基本內容一、復習上節(jié)課內容（2分鐘） 1.復習2選1多路選擇器的基本結構。（0.5分鐘）2.復習2選1多路選擇器的基本功能。（0.5分鐘）3.復習2選1多路選擇器的VHDL描述。（1分鐘）二、引入新課（2分鐘） 1. 4選1多路選擇器的基本結構介紹，包括輸入端口，輸出端口，通道選擇控制信號。（1分鐘） 2. 4選1多路選擇器與2選1多路選擇器結構相同點、異同點，包括：（1）相同點。（0.5分鐘）（2）異同點。（0.5分鐘）三、講授新課（26分鐘） 1. 根據4選1多路選擇器的基本結構，講授其基本功能：通道選擇控制信號的4種組合對應的輸出。（2分鐘） 2. 講授4選1多路選擇器基本功能的VHDL描述，即CASE語句。包括：（1）CASE結構。（4分鐘）（2）“WHEN=”語句的含義。（2分鐘）（3）“WHEN OTHERS=”語句的含義。（2分鐘）（4）“NULL”的含義。（1分鐘）（5）其它注意事項。（2分鐘） 3. 講授4選1多路選擇器VHDL的整體程序結構，包括：（1）引用庫部分，包括：a.程序包“USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL”的含義。（1分鐘）b. “SDT_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0) ”含義。（2分鐘）c. “STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 1)”的含義。（1分鐘）（2）實體部分PORT端口定義。（1分鐘）（3）結構體部分。包括：a.信號定義方式、數據對象和數據類型的知識。（2分鐘）b.并置操作符的符號、舉例說明。（4分鐘）c. CASE結構屬于順序語句，執(zhí)行過程。（2分鐘）四、學生練習（12分鐘） 1. 在QUARTUS II 軟件上，使用CASE語句實現4選1多路選擇器的功能。（8分鐘） 2. 在QUARTUS II 軟件上，使用IF-ELSE結構實現4選1多路選擇器的功能。（4分鐘）五、總結與布置作業(yè)（3分鐘） 1總結本節(jié)課主要內容。（2分鐘） 2. 布置作業(yè)。（1分鐘）教學目標1. 掌握4選1多路選擇器的基本結構。2. 掌握4選1多路選擇器的基本功能。3. 掌握4選1多路選擇器的VHDL描述，主要包含：（1） CASE語句。（2） IEEE庫標準邏輯位與矢量。（3） 信號。（4） 并置操作符。教學，重點和難點一、教學重點：1. 4選1多路選擇器的基本結構、功能原理。2. 4選1多路選擇器功能的CASE語句編程方法。二、教學難點：1. 4選1多路選擇器的CASE語句編程方法。學情分析自動化15班學生為大三學生，已經學習過C語言、MATLAB等編程語言，學習了數字電路、單片機等專業(yè)課，已經掌握軟件、硬件及其結合的一些基本知識。本課程是利用純VHDL軟件語言來設計電路，該電路能夠應用到實際，具有與硬件結合的特點。自動化15班的學生共有31人，男生21人，女生10人。通過前一段時間的學習，大部分同學對于本課程有了基本的了解，能夠接受這種以軟件設計硬件的學習模式，但仍有一部分同學對于VHDL編程語言感到陌生，不能掌握其基本語法，對于由VHDL語言設計形成的電路心理上不能接受，動手編寫程序、編譯、仿真的功底較薄弱。對此，在學習本節(jié)課時，采用以下步驟：1. 復習與本節(jié)課內容相關的上節(jié)課知識，重復以前的設計流程，以引導學生盡快進入學習新課的環(huán)境。2. 對VHDL程序進行重點講授，細化每一條代碼。3. 結合VHDL程序，講解對應電路功能原理。教學方法與教學模式 依據課堂教學順序，依次采用如下的教學方法和教學模式：1. 復習回顧法：根據本堂課所要學習的4選1多路選擇器的基本結構和原理，選擇與其具有相似結構和原理的第3.1節(jié)2選1多路選擇器進行回顧，使學生鞏固舊知識的同時，為新知識的學習做鋪墊。2. 演示講解法。根據PPT上4選1多路選擇器的基本結構，講解其基本功能原理。 3. 實際編程序演示講解法。根據4選1多路選擇器的功能，使用QUARTUS II軟件進行實際編程序講解其每一條語句的含義。4. 學生上機操作練習法。利用機房中的電腦，和學生的筆記本電腦，按步驟的指導學生在QUARTUS II軟件平臺上使用VHDL編程實現4選1多路選擇器的功能。5. 練習討論法。在學生上機操作過程中，讓學生充分的練習并能夠師生、學生之間相互討論。6. 總結提高法。經過理論學習和上機實踐，總結本節(jié)課的關鍵知識點、注意事項以及兩種實現4選1多路選擇器的異同點。教學過程設計1. 復習回顧，以提問和引導的方式引入新課；2. 利用多媒體展示4選1多路選擇器的基本結構和功能特點；3. 通過板書和多媒體實現4選1多路選擇器的VHDL功能描述；在重點部采用板書，學過部分采用多媒體展示。4. 采用上機、有步驟的形式教授試下實現學上學習生使用VHDL編程序實現4選1多路選擇器的功能實現。5. 練習使用多種方法編程實現4選1多路選擇器的VHDL描述，講評各個特點。6. 小結，并布置作業(yè)。作業(yè)與考核一、作業(yè)1. 采用WHEN-ELSE方法實現4選1多路選擇器的功能描述。二、考核1. 課堂上被提問的同學，答對問題在“課堂表現成績”中為“優(yōu)秀”；答錯和沒