組合邏輯電路的設計獲獎教案

組合邏輯電路的設計獲獎教案組合邏輯電路的設計課程名稱：組合邏輯電路的設計授課班級：09計算機班授課課時：1課時教材名稱：《電子技術基礎》出版單位：高等教育出版社版次：第2版主編：XXX授課本節(jié)課選自XXX主編的《電子技術基礎》第十章"組合邏輯電路"中的第一節(jié)。知識與技能目標1.掌握組合邏輯電路的設計步驟；2.掌握對實際問題的邏輯功能的分析方法；掌握根據(jù)真值表寫出邏輯表達式的方法；3.掌握根據(jù)表達式畫出邏輯電路圖的方法。教學過程和方法目標1.通過對生活中實際問題的討論和分析,幫助學生建立生活和電路問題的聯(lián)系;2.掌握簡單組合邏輯電路的設計思想和流程,了解本專業(yè)的發(fā)展方向和職業(yè)前景。情感與價值觀目標1.通過分組討論和共同完成任務,培養(yǎng)學生的團隊合作精神;2.通過對生活中問題的解決,培養(yǎng)學生熱愛知識、崇尚知識的良好學風。教學重點掌握簡單組合邏輯電路的設計思想和設計流程。教學難點1.利用邏輯變量之間的關系來分析實踐問題;2.根據(jù)表達式畫出邏輯電路圖。組合邏輯電路的應用是XXX主編的《電子技術基礎》數(shù)字電路編寫篇幅較少的內(nèi)容,但其知識的綜合性較強,是基本邏輯門電路邏輯函數(shù)式及化簡、真值表等知識的綜合應用,要求學生有較強的分析能力和綜合能力,也是數(shù)字電路處理入門的基礎知識,更是將來從事EDA行業(yè)的啟蒙知識。本課程通過1課時的研究,突出工作任務與知識的聯(lián)系,讓學生在職業(yè)實踐活動的基礎上掌握知識,增強課程內(nèi)容與職業(yè)崗位能力要求的相關性,提高學生的就業(yè)能力。學法指導本節(jié)課在學生的研究中,重視三維方針的共同發(fā)展。以學生自主研究、分組討論、反饋練習為主,教師啟發(fā)引導為輔來組織課堂教學,充分體現(xiàn)師生互動的教學模式,增強師生間的交流,突出學生的主體地位。教學策略本課面對的是中等職業(yè)學校二年級計算機專業(yè)的學生,他們基礎相對薄弱,學情歸納整理能力、邏輯思維能力普遍較差,不善于獨立思考,缺乏自信心,分析能力也有待提高。對研究還有一定的畏難心理。但此階段的學生好奇心大,接受新知識能力強,思維活躍。根據(jù)教學內(nèi)容和學生具體情況,本節(jié)課主要運用了創(chuàng)設情境、賞識教育、學生討論協(xié)作、多媒體輔助、啟發(fā)式等多種教學方法來開展課堂教學。通過創(chuàng)設問題情境來調(diào)動學生研究的積極性,用多媒體輔助教學來幫助學生鞏固所學的知識。借助知識回憶—項目提出—項目分析—形成方案—歸納總結(jié)—練反應這樣一個模式展開。但不僅僅依賴多媒體課件，其中大部分問題要學生自己去解決，如解決問題方案的形成以及小組交流等，在學生現(xiàn)有的知識基礎上，最大限度挖掘?qū)W生自主研究的潛能。教學資源準備好教學用具(包括多媒體計算機、投影儀及相關軟件)；在網(wǎng)上收集與本課內(nèi)容相關的設計，查找與教學內(nèi)容相關的知識；利用畫圖軟件繪制卡諾圖及邏輯電路圖，利用公式編輯器列式，制作powerpoint課件。教學過程設計教學環(huán)節(jié)教學舉動第一環(huán)節(jié)組織教學后，提問：1、組合邏輯電路的分析有哪些步驟？知識回顧2、若給出邏輯功能，如何設計符合該功能的邏輯電路？承前啟后教師活動：調(diào)整自身與學生情緒，進入課堂狀態(tài)。提出兩個遞進式的問題讓（2分鐘）學生思考，教師用多媒體展示邏輯電路圖，按步驟引導學生從真值表中總結(jié)出輸入和輸出變量之間的關系，從而完成邏輯功能的分析，教會學生方法。使學生從“學會”轉(zhuǎn)化為“會學”。學生舉動：在20秒鐘內(nèi)快速回憶上節(jié)課所學內(nèi)容，并按照多媒體的圖示分析總結(jié)，學生板書過程框圖，大家互相補充共同完成。對于第二個問題，學生進行大膽猜想，有部分同學會想到設計與分析正好是相反的過程，最后帶著這個疑問進入到新課的研究。組合邏輯電路邏輯表達式化簡變換最簡表達式真值表邏輯功能組合邏輯電路的設計設計意圖及教學手段：引導學生回憶研究進程和掌握的知識，鼓勵學生用已經(jīng)學到的本領去探索總結(jié)。讓學生在輕松的氛圍中回憶上次課所學的知識。設置的問題既是前面知識的復，又是后面知識的前奏。通過問題啟發(fā)學生思考，對本節(jié)課的知識形成初步的認識，并讓學生帶著疑問進入到新課的學中，從而激發(fā)起學生的研究興趣。第二環(huán)節(jié)一、研究觀點創(chuàng)設情境組合邏輯電路的設計：就是根據(jù)給出的實際邏輯問題求出實現(xiàn)這一邏輯功能項目提出的最簡單邏輯電路。（最簡單：指器件的種類最少，數(shù)量最少，連接線最少）．．．（5分鐘）教師活動：講解概念并強調(diào)關鍵詞，幫助學生理解思路，明確本節(jié)課的研究內(nèi)容。學生舉動：學生解釋“最簡單”的涵義，并回答若何完成最簡單邏輯電路。理解概念，在初步感知本節(jié)課內(nèi)容的同時，明確了研究任務及目標。設計意圖及教學手段：前面學生闡述了自己對于設計的理解，那么教師需要將學生的想法歸納總結(jié)，給學生一個明確的概念解釋，既體現(xiàn)了學生的主體地位，又體現(xiàn)了教師的主導作用。二、項目提出通過生活實例提出本節(jié)課需要大家共同解決的一個項目問題：輸血者和受血者必須滿足一定的基本原則才能正常輸血，設計一個自動判別輸血者和受血者能否正常輸血的組合邏輯電路。資源準備：1、人的血型有幾種？2、輸血的規(guī)則是什么？教師舉動：課前提前發(fā)放學案讓學生上彀查詢輸血需要遵循的原則，利用多媒體展示項目內(nèi)容，并讓學生將預中搜集到的輸血的相關知識進行展示。如果學生準備的不夠充分，教師需要進行適當?shù)难a充。學生舉動：通過上彀查詢資料，做好知識儲備，依據(jù)查詢到的資料對項目進行思考分析。組合邏輯電路的設計設計意圖及教學手段：檢查學生自主研究、儲備知識的能力，學生儲備了相關的知識后進入研究方能事半功倍。通過對生活中實際問題的討論，幫助學生建立生活問題和電路問題的橋梁，同時也能激發(fā)學生的研究興趣。采用啟發(fā)式教學，通過一個實例的引入，培養(yǎng)學生學會分析問題和解決問題的能力。達到舉一反三的目的。第三環(huán)節(jié)一、項目分析分析任務形成方案（20分鐘）通過火析，引導學生明確辦理問題的方案：1、分析問題，確定輸入和輸出變量；2、列出輸血和受血的基本原則；3、根據(jù)輸血和受血的基本原則，列出真值表，寫出邏輯函數(shù)式并化簡，畫出電路圖。教師發(fā)問：四種血型應該用幾個變量來組合表示？一個變量A可以表示嗎？教師活動：引導學生尋找輸入輸出變量，并通過幾個問題啟發(fā)學生思考，在學生討論和交流時，合時舉行點撥。對于學生的回答及時予以一定，接納賞識性教育法拉近師生的距離。學生舉動：分組討論，利用所學的知識確定本項目中的邏輯干系。設計意圖及教學手段：本環(huán)節(jié)是這節(jié)課的難點，所以教師接納發(fā)問的體式格局啟發(fā)學生思考，使學生聯(lián)系已學過的有關實際和方法，達到“舉一反三”的境界，從而加快對本課程內(nèi)容難點的突破。并讓學生分組討論，集思廣益，加強小組協(xié)作的意識。二、形成方案在教師的指導下，讓學生自己列出解決項目問題的方案。1、根據(jù)邏輯干系列真值表教師啟發(fā)：在明確了輸入與輸出變量后，我們可以根據(jù)題意找出它們之間存在的邏輯干系，在組合邏輯電路中我們一般用甚么體式格局來表示呢？學生活動：動筆列表并進行相互討論，形成最終肯定的真值表后請一位同學上黑板板書。組合邏輯電路的設計設計意圖及教學手段：以啟發(fā)式教學促進學生的自適應研究,為將來離開學校后,能依靠自學而謀求更大發(fā)展奠定一定的能力基礎。然后分小組進行討論，最后由大家共同檢驗其結(jié)果。如果上臺的這位同學列表完成正確，教師可以加以肯定，幫助學生樹立信心。若出現(xiàn)錯誤，可以請其余的同學修正。增進團結(jié)意識，達到共同進步。2、根據(jù)真值表列邏輯表達式教師舉動：真值表完成后，你能想到幾種方法列出邏輯表達式呢？學生舉動：真值表過后，學生很自然會想到列出表達式，但教師的這個發(fā)問學生心中會有疑問：難道還有其他的方法可以列出表達式？設計意圖及教學手段：在前面知識的研究中，學生知道由真值表列出邏輯表達式的方法，可是在這里教師請求在此根蒂根基上，學生能積極探究，找出別的的方法來完成。有些基礎比較好的同學會想到采用XXX圖的方式直接化簡。這樣就可以提前引出下一個步調(diào)，使得分歧條理的學生各有所得。3、化簡或轉(zhuǎn)換邏輯表達式教師：前面我們研究化簡有哪些方法？學生：代數(shù)法和卡諾圖法。教師：那么兩個小組（課前分好組）中第一組用代數(shù)法化簡，第二組的同學用卡諾圖法化簡，完成后各派一個代表上臺板書，比力兩種方法哪種更輕易？設計意圖及教學手段：在練鞏固所學知識的同時，增加競爭意識，采用比較的體式格局幫助學生總結(jié)歸納，尋求適合自己的研究方法。教師：然而在實際的設計電路時，常會采用與非門來完成，那么就需要對表達式進行轉(zhuǎn)換。如果沒有“非”又要出現(xiàn)“非”必須怎么樣？學生：非非律。教師：很好！那么大家再嘗試用非非律來將化簡后的表達式轉(zhuǎn)化為與非門構成的電路。4、畫出邏輯電路圖組合邏輯電路的設計設計意圖及教學手段：此部分是設計的最后一個過程，也是本節(jié)課的終極目標。告訴學生完成這樣一個電路的設計是電子設計師最基本的技能，幫助他們樹立職業(yè)信心。另外，在整個過程中畫電路圖也是最關鍵和最困難的步驟。教師需要引導學生明確邏輯關系及使用的邏輯符號，讓學生能夠理清畫圖的思路，由輸入到輸出按照運算順序畫出電路圖。最后，可根據(jù)學生完成的情況，選擇學生在黑板上板書或直接讓學生觀看幻燈片上準備好的電路圖進行對比糾正，力求將電路圖畫得美觀、實用。第四環(huán)節(jié)一、歸納小結(jié)歸納總結(jié)形成練（15分鐘）教師活動：引導學生在設計完電路圖之后總結(jié)歸納組合邏輯電路設計需要幾個步調(diào)，而且指出每一步需要留意的事項及知識點。學生活動：經(jīng)過實例的解析，學生對于設計電路已經(jīng)有了深層的認識，那么可以共同回答設計所要經(jīng)歷的步驟，并按照電路分析的框線圖畫出設計電路的流程框線圖。實踐邏輯問題真值表邏輯表達式化簡變換最簡（或最合理）表達式邏輯圖設計意圖及教學手段：讓學生自己總結(jié)歸納，既可以幫助他們牢固知識點。又可以鍛煉他們的口頭表達能力。接納與組合邏輯電路分析進程對比的方法凸起重點，降低研究難度,有助于學生樹立起對自身研究能力的信心。2、形成性練播放一段“中國達人秀”的宣傳視頻，讓學生通過其中“他們的選擇決定達人的命運”這句話理解三位評委的作用。根據(jù)這個情境請學生設計一個電路能夠體現(xiàn)三個評委判定和選手是否過關之間邏輯關系的電路。教師舉動：提煉視頻內(nèi)容，提出設計請求并請求分組展示設計進程，在學生練時巡回指導。學生舉動：兩位上臺板書，別的同學在練本上練牢固。設計意圖及教學手段：結(jié)合課堂練及時檢驗學生對知識的理解，精心設計例題。通過觀看視頻片段，提升對組合邏輯電路應用的認識，提高研究的熱組合邏輯電路的設計情。采用多媒體輔助教學法，通過課件設計使教學更直觀、更生動，激發(fā)學生的研究興趣，調(diào)動他們積極性，從而達到提高課堂教學效率的目的。第五環(huán)節(jié)一、交流點評交流點評反饋提高（3分鐘）設計意圖及教學手段：結(jié)合學生完成項目任務的情況，總結(jié)成績和不足，對于學生沒有想到的部分及時加以點撥完善。特別要針對學生提出的合理化改進方案，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新的思想火花，要給予充分的鼓勵和肯定。二、提高階段及拓展練（課后完成）1、提高階段在上述設計的電路中，若有人作弊暗中遙控改變輸出結(jié)果。那么如何改裝可以改變其結(jié)果？2、拓展練羊、狼、糧倉門的問題，設計一報警電路。請求：倉門打開時，羊單獨來，羊要吃糧，應報警；只有狼來，狼不吃糧，不用報警；如果羊、狼都來。狼要吃羊，應報警；狼、羊都不來，無險情，不用報警。其他情況，不用報警。（若以A、B、C劃分代表倉門、羊、狼，Y代表報警情況，Y=1報警，Y=0不報警。）設計意圖：課后強化知識的應用和延伸，讓學生通過課后練進一步掌握組合邏輯電路設計的基本過程，培養(yǎng)學生樂于探索的精神。教師根據(jù)學生完成練的情況，可了解學生對于設計的掌握程度。另外通過提高階段的題教育學生崇尚科學，要利用科學知識做光榮的事情，反對可恥行為。板書設計組合邏輯電路的設計本節(jié)課采用傳統(tǒng)授課與多媒體教學結(jié)合的方法。為了活躍課堂氣氛，加強師生互動，激發(fā)學生的研究熱情，提高學生注意力，充分發(fā)揮學生研究的主體性和立異意識，課堂教學中安排以下教學環(huán)節(jié)：1、利用課件增加學生研究趣味，提高老師