陜西普通高校

陜西普通高校微課教學(xué)比賽參賽教師教案課程名稱數(shù)字電路與邏輯設(shè)計參賽內(nèi)容計數(shù)器的設(shè)計__同步置數(shù)法課程類型專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)對象電子類、計算機類等專業(yè)學(xué)生主講教師戢小亮參賽學(xué)校西安郵電大學(xué)

《計數(shù)器的設(shè)計___同步置數(shù)法》教學(xué)設(shè)計課程基本信息

課程名稱《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》所屬學(xué)科工學(xué)所屬專業(yè)電子信息類適用對象電子類、計算機類等專業(yè)學(xué)生教學(xué)背景課程性質(zhì)和任務(wù)《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》是面向電子類、計算機類等專業(yè)開設(shè)的一門理論性、工程性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課，是銜接先導(dǎo)課程（電路、模電等課程）和后續(xù)專業(yè)課（微機接口技術(shù)、EDA技術(shù)等課程）的橋梁，是走進(jìn)數(shù)字領(lǐng)域的入門課程。本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握數(shù)字電路的基本理論、基本知識的同時，培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能和創(chuàng)新意識，提高學(xué)生邏輯思維能力、邏輯抽象能力、解決實際問題的能力，強化學(xué)生解決實際電子設(shè)計問題的工程素養(yǎng)。本次微課在課程中的位置《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》課程主要包括組合邏輯電路和時序邏輯電路及綜合電路設(shè)計三部分。本節(jié)微課在學(xué)習(xí)完組合邏輯電路后，開始進(jìn)行綜合電路設(shè)計之前開設(shè)，意在初步探討時序邏輯電路中常見的中規(guī)模集成計數(shù)器在實際中的應(yīng)用，為綜合電路設(shè)計奠定基礎(chǔ)。本節(jié)微課設(shè)置的初衷：將知識點與實際軍事裝備應(yīng)用緊密結(jié)合，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：掌握：同步置數(shù)法的設(shè)計方法和步驟；了解：計數(shù)器在等間隔十連發(fā)火箭炮中的應(yīng)用；運用：能將所學(xué)知識和等間隔十連發(fā)火箭炮、智能交通系統(tǒng)等實際工程結(jié)合并應(yīng)用。能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力，以及對所學(xué)知識靈活應(yīng)用的能力,不僅要學(xué)會,還要會學(xué)；培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識進(jìn)行實際電路分析設(shè)計的能力。情感態(tài)度目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生自信、勤奮、樂于動腦、勤于動手、學(xué)以致用的學(xué)習(xí)態(tài)度和精神；通過結(jié)合動畫視頻和實際操作演示，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，拓展學(xué)生的視野。3、通過對計數(shù)器設(shè)計的學(xué)習(xí)，使學(xué)生建立并逐步培養(yǎng)科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾娮与娐吩O(shè)計思想。過程與方法目標(biāo)：本節(jié)微課以“等間隔十連發(fā)火箭炮”作為問題引入，開始介紹“同步置數(shù)法設(shè)計計數(shù)器”這個知識點。教學(xué)過程中保持與學(xué)生進(jìn)行互動，所有的演示動作均由學(xué)生進(jìn)行，有效吸引學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的課程參與度。二、教學(xué)過程設(shè)計問題引入通過視頻演示，學(xué)生提出問題“能否用學(xué)過的中規(guī)模計數(shù)器74LS161設(shè)計十進(jìn)制計數(shù)器用于等間隔火箭炮十連發(fā)彈數(shù)的統(tǒng)計？”以及“如何設(shè)計？”。知識點講解通過邏輯功能示意圖的動畫演示，直觀形象回顧中規(guī)模計數(shù)器74LS161的邏輯功能，繼而講解如何用同步置數(shù)法設(shè)計十進(jìn)制計數(shù)器，強調(diào)了正確確定計數(shù)范圍（即初態(tài)和末態(tài)）的重要性。在講解過程中，理論和仿真驗證相結(jié)合，理論和實際操作相結(jié)合，由學(xué)生具體操作演示，在增加學(xué)習(xí)興趣的同時，既加深了對所學(xué)理論知識的理解，又提高學(xué)習(xí)的自信心。分析、解決問題從分析中規(guī)模計數(shù)器74LS161的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖出發(fā)，給出了設(shè)計十進(jìn)制計數(shù)器的步驟和方法，通過仿真驗證其設(shè)計思路和方法是正確的，通過實物硬件電路的演示，讓抽象、枯燥的器件學(xué)習(xí)變得具體有趣，用所學(xué)方法，成功解決了學(xué)生提出的十連發(fā)火箭炮彈數(shù)統(tǒng)計的問題，有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力的提高。知識點拓展通過對如何實現(xiàn)等間隔十連發(fā)射火箭炮的分析，得出五進(jìn)制計數(shù)器在等間隔發(fā)射上的應(yīng)用，通過如何設(shè)計五進(jìn)制計數(shù)器，鞏固了所學(xué)的同步置數(shù)法，學(xué)生通過在面包板上實際操作并成功實現(xiàn)五進(jìn)制的計數(shù)顯示，加深學(xué)生對所學(xué)設(shè)計方法的理解，拓寬了學(xué)生的知識面?？偨Y(jié)及課后思考對本次教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。特別指出給出正確的計數(shù)范圍是同步置數(shù)法設(shè)計計數(shù)器的關(guān)鍵，結(jié)合當(dāng)今所處的互聯(lián)網(wǎng)+、交通大數(shù)據(jù)等背景，提出現(xiàn)今倡導(dǎo)的智能交通系統(tǒng)，作為課后思考問題，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識點，思考在智能交通系統(tǒng)中計數(shù)器有什么樣的應(yīng)用，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)提出新的問題，為下一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。三、教學(xué)總結(jié)教學(xué)總結(jié)本課程理論性、工程性很強，需要通過仿真驗證、搭建實際硬件電路才能充分理解相關(guān)的概念和分析設(shè)計方法。在教學(xué)過程中，為了讓學(xué)生深刻理解掌握所學(xué)知識，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，需將理論與實踐緊密結(jié)合。本節(jié)微課，教學(xué)內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)充實，緊貼國防熱點，教學(xué)的同時弘揚愛國主義情懷。從學(xué)生所具有的知識出發(fā)、引領(lǐng)其探究更專業(yè)的知識的教學(xué)方式符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，教學(xué)設(shè)計有助于激發(fā)學(xué)生積極思考和參與教學(xué)活動，體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。本次微課的教學(xué)特色：1.思政與教學(xué)活動融合：鼓勵學(xué)生觀看學(xué)習(xí)強國，找到和課程相關(guān)的視頻進(jìn)行分享，教學(xué)的同時弘揚愛國主義情懷，有助于增強學(xué)生民族自信心、學(xué)習(xí)自信心，培養(yǎng)學(xué)生民族自豪感！2.選題明確：通過視頻引入，學(xué)生提出問題，由淺入深講解同步置數(shù)法設(shè)計計數(shù)器的方法和步驟，對等間隔十連發(fā)火箭炮的分析，明確計數(shù)器的實際應(yīng)用，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3.交互性強：學(xué)生提出問題，教師引領(lǐng)學(xué)生分析問題，師生共同解決問題，實際硬件電路的