基于项目驱动一体化教学的组合逻辑电路设计

来源 :课程教育研究·中 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ikyug
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘要】数字电子技术课程是电子、自动化等工科的专业基础课程,文中主要结合组合逻辑电路设计的内容利用与现实结合密切的表决器项目,采用理论教学,模拟操作,岗位训练,实现教学场地“空间一体化”,在实际教学中收到了良好的效果。
  【关键词】教学方法 项目驱动 一体化 表决器 组合逻辑电路
  【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0241-01
  引言
  数字电子技术课程是电子、通信、自动化等理工科专业的基础课程。该课程知识点多,逻辑性强,且理论与实践结合密切,掌握基本理论和实践技能可为后续课程打下基础。学校在培养学生时应以市场为导向,以创新为动力,培养具有自学能力、创新意识、实践能力及团体协作能力的技能应用型人才。数字电子技术主要分为组合逻辑电路和时序逻辑电路,在教学方法上,采用了项目驱动,任务导向的一体化教学,起到了较好的学习效果,下文以组合逻辑电路中三变量多数表决器为例阐述。
  1.项目驱动一体化教学
  数字电子技术课程教学方法很多,可以采用传统的板书讲授法、多媒体讲解演示法、图示法、螺旋上升式和支架式教学法、支架式问题启发式教学法、比较法、项目导向-任务驱动教学法等[1],各种教学方法各有利弊。在授课过程中应选择合适的教学工具,根据教学目的和内容特点将各种方式有效组合利用,以便使学生真正成为学习的主导与主体,激发他们更好的学习这门课程。
  项目驱动一体化教学就是:即依附一个应用项目,设定具体任务,几人一组让同学分工合作进行理论设计[2],实现理论教学区,模拟操作区,岗位训练区,实现教学场地“空间一体化”。项目驱动一体化教学体系框架结构如图1所示。
  2.应用实施步骤
  (1)布置项目:表决器在选举及投票时用的非常多,是比较贴近实际的一个产品。该项目要求利用所学的组合逻辑电路知识[3],设计一个至少3变量的多数表决器,表决时无弃权情况。学生4人为一个小组,分工协作,共同完成理论到实践设计。
  图1. 项目驱动一体化教学体系框架结构图
  (2)理论教学区——电路理论设计:组合逻辑电路设计步骤:逻辑抽象,函数表达式,选择器件,电路连线。由项目要求可知,输入有3个,设为ABC,输出1个设为Y,可依此列出真值表,写出函数表达式如下:
  选择器件,电路连线:
  方案一:采用小规模集成门电路设计(门电路),从电路器件数目少,种类少的角度考虑,选用与非门设计电路图如图3(a)所示。
  方案二:采用中规模集成芯片设计(译码器和数据选择器)。用3-8译码器74HC138及双4选1数据选择器74HC153根据函数构建实现,连线如图2(b)(c)所示。
  (a)门电路 (b) 74HC138 (c)74HC153
  图2. 三变量表决器电路设计图
  (3)模拟操作区——软件模拟仿真:选用元器件及仪表与实物较接近的Multisim10,该软件的元件库提供了数千种电路元器件及其理想值,另外仪器库中的数字万用表,逻辑分析仪,函数信号发生器等多种电工电子仪表可供选用[4]。让学生根据所采用的器件进行Multisim模拟仿真,采用门电路进行的软件模拟如图3所示,当代表三变量的开关ABC有2个以上接高电平时,与G4与非门相接的灯就会点亮,表示方案通过。
  图3. 采用门电路构成的3变量表决器
  (4)岗位训练区——版图绘制及DIY、元件焊接调试[5]:采用Protel99SE进行PCB版图的设计;接下来进行PCB制板,看是否达到设计要求的效果。学生此部分若未学过Protel可先暂不操作。
  (5)各组答辩、评价:根据各组理论设计、软件模拟、实物制作情况,给予合理的评价,总结各组的优缺点,看是否符合起初设计规定的要求,鼓励学生设计中的创新之处,让学生感到自学的快乐。
  3.总结
  项目驱动一体化教学法使学生通过一个与现实紧密的项目操作,完成理论教学区,模拟操作区,岗位训练区,实现教学场地“空间一体化”教学,使学生在学习数字电子技术的课程中,可以做到突出应用主线,注重学用结合,更好的培养学生创新、团体协作能力,为其以后提供更为广阔的发展空间。
  参考文献:
  [1]刘岩梅.浅谈数字电路的教学方法[J].科技信息,2010(26):132
  [2]蒋淑明,项目教学法在数字电子线路课程教学中的应用[J].实践与探索,2010(6):158-159
  [3]刘海燕 贾燕茹,《组合逻辑电路设计》的课堂教学设计与实践[J].郑州铁路职业技术学院学报,2010(2):61-63
  [4]鲁世斌 范程华 蒋先伟等,Multisim10在数字电子技术教学中的应用[J].合肥师范学院学报,2010(3):51-53
  [5]胡建华.《数字电路基础》一体化教学的探索与实践[J].实践与探索,2010(6):172
其他文献
【摘要】本文首先探讨教学档案实际管理中所面临的主要严峻问题,并分析了RFID物联网技术在档案管理中的实际应用,在此基础上总结和探讨了如何通过RFID物联网技术加强教学档案的管理,提高工作效率,减轻工作人员负担。  【关键词】RFID 物联网技术 教学档案 管理  【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0237-01  学院教学档案是一个学院在教学管
【摘要】为了进一步提高高等职业教育的教学质量,新一轮教学改革正轰轰烈烈的展开了。本文基于“焊接修复技术的应用”课程单元教学设计,从前期辅导培训的体会、教学设计实例及感悟三方面进行了探讨。  【关键词】教学设计 焊接修复技术的应用 课程  【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0238-02  为了进一步提高高等职业教育的教学质量,推进培养方式方法转
【中图分类号】G61 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2013)06-0239-01  游戏是幼儿的基本活动,创设符合每个孩子年龄特征和心理发展需要的游戏环境与机会,是保护幼儿行使游戏权利的具体体现。幼儿是游戏活动的主体,我们应有效搭建“支架”,给予孩子自主选择的机会。  一、搭建主题支架——“我来玩什么”,体现幼儿的主体性。  我们经常问孩子们:“今天你们想玩什么游戏呀?”孩子