教案-組合邏輯電路的分析與設計

第頁授課類型理論課授課時數(shù)2學時授課周數(shù)第7周授課日期10月23日授課班級14液電裝配班課題組合邏輯電路的分析和設計教學目標知識目標：1.使學生熟練掌握基本邏輯代數(shù)的表示方法和運算規(guī)律；2.使學生掌握組合邏輯電路的分析方法；3.使學生掌握組合邏輯電路的設計方法。能力目標：1.通過培養(yǎng)學生分析實際問題的能力，使學生找到用電路解決實際問題的設計方法；2.通過對邏輯電路的搭接，將抽象知識變得生動直觀。情感目標：1.通過分組，任務驅(qū)動法，培養(yǎng)學生團隊合作精神。教學重點對復雜邏輯電路的分析；對實際問題用邏輯電路形成設計方案，并利用電路的搭接實習功能。教學難點對實際問題的分析，找到正確的設計方法；教學方法講授法，任務驅(qū)動法，巡回指導法等。教學器材及設備多媒體、投影儀、制作PPT課件、邏輯電路搭接模塊、插接導線復習提問提問內(nèi)容姓名成績1.基本的邏輯邏輯關系有哪三種？張雨晴952.邏輯函數(shù)的表示方法有哪些？于云龍863.卡諾圖化簡法和公式化簡法的特點分別是什么？張盟91板書設計作業(yè)布置《電工電子技術》教材，P272~273，T1、2、5、6課后小結(jié)1．本課題采用行為導向型教學法，在教學中以學生為中心，調(diào)動學生學習的積極性、主動性、創(chuàng)新性；營造充滿激情的教學氛圍，使課堂教學充滿活力。2．但小組參及任務時，分工有問題，有的學生并未參及進來，需要改進措施。比如讓其擔任小組長的角色，避免濫竽充數(shù)的現(xiàn)象。教學設計流程組織教學組織教學學生出勤情況準備工作復習提問入門指導導入新課講授新課示范操作分組討論巡回指導布置任務結(jié)束指導方案評分總結(jié)提高學生展示解決方案電路搭接課題名稱教師活動學生活動設計意圖第一課時【復習提問】（3分鐘）1.基本的邏輯邏輯關系有那三種？2.邏輯函數(shù)的表示方法有哪些？3．卡諾圖化簡法和公式化簡法的特點分別是什么？【新課引入】（2分鐘）隨著社會和科學的發(fā)展，有許多產(chǎn)品都實現(xiàn)智能化自動控制，這些控制原理和邏輯電路是分不開。【新課講授】一、組合邏輯電路的分析（5分鐘）（一）步驟：1.由邏輯圖寫出輸出邏輯表達式；2.化簡或變換輸出邏輯表達式；3.列真值表；4.說明電路的邏輯功能。（二）引入生活案例（15分鐘）實際問題：汽車給人們的出行帶來方便、舒適，但其安全性也很重要。汽車在行駛過程中，如果出現(xiàn)車門未關好的情況，應該向主人發(fā)出報警。如圖所示為簡單的車門報警電路圖。1.提出問題：假設S1和S2分別為汽車的兩扇門，請同學們根據(jù)邏輯電路分析出車門報警器的原理是什么？利用PPT播放問題引入課題講授，強調(diào)紀律，使學生進入學習狀態(tài)。對全體同學分組。分組情況如下圖教師提出實際問題，用PPT播放邏輯原理圖。提出問題，讓學生按小組討論。教師隨機點學生回答?？焖倩貞浺郧皩W習內(nèi)容，并脫稿回答問題。注意聽講解，配合老師分成6個小組，確定小組長。學生注意聽講解，并同時思考，可以提出質(zhì)疑。學生思考問題，引導學生回憶前面學習的內(nèi)容，為引入新課題做好鋪墊。分組為下面的教學設計做好準備，以團隊合作的形式，培養(yǎng)學生的綜合能力。以問題引導，抓住學生的心，為下面的授課做好鋪墊。課題名稱教師活動學生活動設計意圖2.列出本案例邏輯電路部分的（1）邏輯表達；（2）真值表。3.原理解讀：S1、S2分別裝在汽車的兩道門上。駕駛員離開汽車時，兩車門均處于關閉狀態(tài)，跟兩車門對應的開關S1、S2均閉合，即輸入邏輯均為0，那么輸出也是邏輯0，電流不通過發(fā)光二極管，這時發(fā)光二極管不會發(fā)光報警；只要其中任何一個車門打開時，S1或S2就處于斷開狀態(tài)，即輸入為邏輯1，那么輸出也是邏輯1，這時就有電流通過發(fā)光二極管，使其發(fā)光報警。如果有四個門，原理也是一樣，通過指示燈發(fā)光報警就可以判斷門是否都關好了。4.搭接電路模塊，模擬車門報警系統(tǒng)。說明：最下方的模塊是開關輸入，中間模塊式及門芯片，最上方的模塊式發(fā)光二極管。（1）模擬情況一：兩個開關模擬車輛的兩門，二極管模擬報警器。當開關處于“0”狀態(tài)時，相當于兩門關好。觀察二極管，不亮，無報警。（2）模擬情況二：當其中某個開關置“1”，或是兩個開關同時置“1”，相當于某扇門或兩扇門未關好。觀察二極管，發(fā)亮，報警。以教師講授為主，在黑板上演示每個分析步驟的內(nèi)容。對本案例進行原理解讀。教師講解對應的電路模塊的功能。搭接電路模塊，模擬實現(xiàn)上題所述的功能。認真聽老師講解，并思考和記錄。可以提出質(zhì)疑。認真聽老師講解，仔細觀察老師搭建電路的步驟。仔細觀察輸入和輸出的狀態(tài)，動腦經(jīng)思考，分析原理。由老師先做示范，讓學生學習分析思路和解題方法。再由易到難，層層推進。將理論轉(zhuǎn)換為實物，有信服力，讓學生眼見為實。課題名稱教師活動學生活動設計意圖（三）提出任務（20分鐘）請同學們對以下邏輯電路，提出分析方案，并說明這個電路實現(xiàn)的功能。1.提示學生按照邏輯電路的分析步驟進行分析。2.以小組為單位進行討論，提出方案。3．學生展示環(huán)節(jié)（1）邏輯表達式：（2）化簡:要求學生分工，以團隊合作的方式，形成分析方案。觀察每組學生討論的結(jié)果，并進行巡回指導。學生分工，有負責組織討論的，有負責記錄的，有負責最后展示發(fā)言的。以學生為主體，讓學生參及到課堂中，獲取知識的同時，通過小組合作的形式，訓練學生的團隊合作能力。課題名稱教師活動學生活動設計意圖（3）列真值表（4）分析功能：當A、B、C三個變量不一致時，電路輸出為“1”，所以這個電路稱為“不一致電路”。第二課時二、組合邏輯電路的設計（一）步驟：（5分鐘）1．根據(jù)題目要求列出真值表；2．根據(jù)真值表寫出邏輯表達式；3．對邏輯表達式進行化簡；4．根據(jù)最簡邏輯式畫出邏輯圖。（二）提出任務：1.播放一段“中國達人秀”視頻，要求同學們觀看評委在選擇選手時的規(guī)則。（2分鐘）2.提煉實際問題：“達人秀”一共三個評委，當其中兩個評委或三個評委說“YES”的時候，該選手才算晉級，否則被淘汰。3.提出問題，啟發(fā)學生。（3分鐘）（1）制定方案的條件是什么？（2）對應的結(jié)果是什么？條件：評委的判斷“YES”或”NO”。結(jié)果：選手晉級或淘汰。根據(jù)提煉的條件和結(jié)果，用“1”和“0”分別表示條件和結(jié)果中的兩種狀態(tài)。4.以小組為單位進行討論，形成方案。（8分鐘）5.小組展示環(huán)節(jié)。（12分鐘）（1）列真值表給每個展示的小組打分，并記錄在得分表上?？偨Y(jié)學生討論結(jié)果，講授本案例的原理知識。教師利用多媒體播放視頻。提出問題，并要求學生回答，點評回答，鼓勵學生集思廣益，最終確定答案。學生以小組的形式進行展示，將寫在大白紙上的分析法案掛在黑板上展示。并由一名帶便進行演說。學生思考幾分鐘，以小組為單位選擇同學回答問題。學生分工，展開討論，在大白紙上記錄討論的結(jié)果。通過發(fā)言，可以鍛煉學生的表達能力，臨場應變能力。通過綜藝節(jié)目視頻調(diào)節(jié)課堂氣氛，刺激學生的感官，將學生注意力再次集中。通過問題的設置，引導學生自己通過思考提出解決問題的方案。課題名稱教師活動學生活動設計意圖（2）根據(jù)真值表寫出邏輯表達式（3）化簡（利用卡諾圖化簡法）從實際的角度出發(fā)，將以上邏輯式變化成全部由及非式組成的邏輯表達式。（4）畫出邏輯圖6.以小組為單位進行電路的搭接，模擬實現(xiàn)上述電路功能。（）（1）模擬情況一：三個評委都不選擇，三個輸入開關置“0”,選手不晉級，燈不亮。教師觀察每組學生展示情況，并對每組進行打分。老師發(fā)放電路模塊，和插接導線。要求學生自行插接電路。學生以小組的形式進行展示，將寫在大白紙上的分析法案掛在黑板上展示。并由一名帶便進行演說。以小組為單位，自行搭接電路。以做任務的形式，充分調(diào)動所有學生積極性，也讓學生感覺到自己是課堂的主人。課題名稱教師活動學生活動設計意圖（2）模擬情況二：三個評委有其中兩個選擇或三個都選擇，對應的輸入開關置“1”,選手晉級，燈亮。7.教師評分和學生互評11液電班小組教師評價表組別12345650%學生互評47.644.143.844.745.446.350%教師評價44.844.043.944.644.145.0100%綜合得分92.488.187.789.389.591.3【課堂練習】（10分鐘）三個工廠由甲乙兩個變電站供電。如果一個工廠用電，則由甲站供電；如果兩個工廠用電，則由乙站供電；如果三個工廠同時用電，則由甲、乙兩站供電。試用異或門和及非門設計一個供電控制電路。教師統(tǒng)一給搭接成功的小組進行試驗，并將結(jié)果記錄。教師觀察每組展示情況，并記錄打分。抽查學生練習情況，并及時指導學生修改。搭接成功后，演示給教師看，并能描述出其中的原理。小組之間互評，其他小組評分后，要發(fā)言點評展示小組發(fā)言情況。每位同學均在練習本上練習，遇到問題，可以采用小組討論，或是詢問教師予以解決。讓學生從搭建電路的整個環(huán)節(jié)中，體會到成功的樂趣，培養(yǎng)學生的自信心。通過開放式題目的練習，觀察所有學生對本次課教學內(nèi)容的掌握情況。使得教師能夠形成教學反思，并在以后的教學中改進。課題名稱教師活動學生活動設計意圖【課堂小結(jié)】（5分鐘）1.對今天所學知識的回顧，分別重申一下邏輯電路分析和設計的步驟。2.對分組展示的情況進行總結(jié)，并將打好的分數(shù)寫在公布欄中，評出最佳小組。根據(jù)得分可以看出：最佳表現(xiàn)小組為