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1、. . 数字电子技术项目二 设计与制作六路抢答器电路 任务三 六路抢答器电路制作与调试 教案名 称： D触发器的应用 课 程： 数字电子技术 专 业： 应用电子技术 课 时： 6课时 任务三 六路抢答器电路制作与调试本次任务，是针对D触发器的应用，完成六路抢答器电路的制作和调试。【设计思想】本节课以项目任务为载体，以学生自主学习为中心，通过小组合作的组织形式，为学生营造一个自主学习的环境。充分利用多媒体教学手段结合项目设计，步步设疑、环环相扣、贯通主线，引导学生自主探究，通过学生动手实践，电路调试来发现问题、探究问题、解决问题，以提高实践、交流、协作等各方面的能力，为将来成为高技能型人才做好铺
2、垫。【教学容】 课程标准要求能根据具体的工作任务，完成简单数字电路的设计。该课题理论知识来源于由高等教育出版，阎石老师主编的数字电子技术基础中第三章第3节。对于职业学校的学生，重点是培养解决实际问题的能力，学以致用。因此，参考课程标准采用项目教学，设计了项目二：设计与制作六路抢答器电路来完成这次的教学任务。 本节是时序逻辑电路的基础容，为今后学习时序逻辑电路奠定理论基础，具有重要的理论指导作用。通过本课的学习，让学生明确数字电路的制作和调试方法，体会到所学知识点相互之间的联系及在实际中的应用，因此占有非常重要的地位。 这部分知识也是数字电路入门的门槛之一，更是将来从事EDA行业的启蒙知识,因此
3、，要求学生有较强的分析能力和综合能力。本项目共有三个任务：1. 完成基本D触发器的功能测试；2. 用集成D触发器设计电路原理图；3. 根据电路原理图完成六路抢答器的制作与调试。 这次课主要针对最后一个任务：六路抢答器的制作与调试进行教学设计。【教学目标】 知识目标：1. 掌握D触发器的基本逻辑功能。2. 理解集成D触发器的工作原理。 技能目标：1通过项目调试和分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。2通过项目拓展，培养学生查阅资料、利用资源的能力。 情感目标：1通过项目教学、引导探究，培养学生合作精神。2体验工程职业素养在学习与工作中的重要意义。 评价目标： 1.考察学生的学习情况，让学生学会
4、反思。2.学会评价他人、评价自己，建立自信。【教学重点】六路抢答器的制作与调试过程。【教学难点】通过电路调试归纳总结D触发器的工作原理【课前准备】1. 信息化资源（1）将本项目学习资料上传到校园网学习园地、实训专题学习。（2）E-mail、QQ学习交流群用于问题交流。（3）多媒体课件、视频、图片、动画、投影用于课堂教学。2. 实训设备：六路抢答器电路套件、电烙铁、数字万用表等3. 模拟公司生产现场教学，将实训室组建为生产车间，成立6人/组的生产小组。4. 资料准备：任务书、问题记录表、课堂教学评价表5.学生准备： 预习准备：教师提前一周布置好学生的预习任务。 根据学生情况进行合理分组、选定组长
5、，制定座位分布表【课堂教学过程设计】（共6学时）教学过程设计教学环节教学容教师活动学生活动设计意图1项目认识（10分钟）创设情境导入新课播放校知识竞赛的视频提出疑问解决“做什么”的问题思考、讨论老师提出问题激发学生的学习热情，培养学生自主探究学习的能力2项目分析（20分钟）1.明确任务2.交流反馈学生任务书上的相关任务1.布置任务，解决难点 2.引导学生完成任务解决“怎么做”的问题1. 阅读任务书上的相关任务2.讨论任务容3明确小组分工在达到知识目标的同时，培养学生与人沟通、团队协作的能力3项目实施（210分钟）1.复习D触发器的基本知识2.根据电路原理图，设计元件布局图3.整机制作与调试4.
6、归纳总结D触发器的工作原理1.以提问的方式进行知识点复习 2明确活动要求和任务3组织学生进行交流讨论4通过组织、巡视、检查、指导学生纠正错误、改进不足1.积极回答问题，加深理论基础2各小组合理分工、共同探讨交流3将小组实践过程中所出现的问题全部罗列4通过调试以及数据测量，讨论总结并拍代表整理讲说1.为增强学生项目认识奠定理论基础2培养学生发现问题、解决问题的能力3培养学生与人沟通、团队协作的能力4. 培养学生动手能力以及文字总结、口语表达的能力4项目评估（20分钟）1归纳总结，对标找差2选出本节课优秀小组、项目之星、优秀作品展示1引导学生自评、互评2总结性评价，赏识性教育1、完成自评和互评2、
7、对标找差，弥补不足1培养学生观察理解、归纳总结的能力2表扬鼓励，增强学生学习的信心和积极性5项目拓展（10分钟）拓展相关知识引导自主学习学生讨论、探究思考培养学生查阅资料、利用资源的能力主导人：教师教学方法：情境导入法【具体教学环节】 第一个环节：项目认识 创设情境视频播放校知识竞赛比赛场景，六组参赛选手在主持人发出“开始抢答”指令后，按下按键，相应的灯被点亮，同时其他选手无法再抢答。创设情境： 如果让你来完成这样一个电子产品的制作与调试，使它能够对实现抢答显示的功能，应该怎么做呢？提出问题，小组讨论，鼓励学生采用不同方法，多种渠道进行思考，大胆想象，开拓思维，最终每组提交一份可行性的设计方案
8、。主导人：教师教学方法：引导探究法 项目教学法这一环节让同学们看一看，主要解决“做什么”的问题。 第二个环节：项目分析 动脑设计明确项目要求：每位选手控制一个抢答按钮，主持人发出“抢答开始”的信号后，最先抢答成功的选手，相应指示灯被点亮，同时禁止其他选手抢答，直到主持人将系统清零，方可进行下次抢答。本节课我们主要针对该项目的第三个任务：电路的制作与调试。明确任务后老师带领同学共同解读任务书，了解任务容：1、复习D触发器的相关理论知识，奠定理论基础2、根据给定的六路抢答器的电路原理图，以及电路套件，设计元件在万能板上的布局图；3、电路板制作，参照企业的生产模式及操作工艺，以小组为单位进行动手操作
9、；4、电路调试：通过调试，要求学生归纳总结D触发器的工作原理以及电路的工作过程；这一环节让同学们想一想，动一动，主要解决“怎么做”的问题。主体人：学生学习方法：探究讨论 小组竞赛教学方法：复习提问 板书设计 归纳总结 第三个环节：项目实施一、 复习D触发器的基本知识1、D触发器的功能表（提出问题，学生回答）输入输出说明CPD上升沿0上升沿12、D触发器的逻辑符号 （提出问题，学生回答） 3、D触发器的工作特征（根据学生答案，教师归纳总结）D触发器的输出总跟输入是一样的，所以D触发器的特征方程可写成 Qn+1=D；D触发器亦是利用 CP 时钟脉冲的边沿触发的；因为D触发器的输出总与输入相同，所以
10、通常作为寄存器使用。二、回顾集成D触发器CD40174的管脚功能和部结构（知识点复习）3 4 6 11 13 14 数据输入端2 5 7 10 12 15 数据输入端1 消除端9 时钟输入端16 电源正8 接地本节课重点：学生小组讨论，探索研究，教师仿真验证的方法突出重点三、分发电路套件，电路原理图，设计元件布局图整个过程完全以学生为主体，以小组竞赛加分方式，吸引学生，人人参与其中 向每组学生分发电路套件和电路原理图，根据元器件和原理图，通过小组合作探讨的方式设计元件布局图，并派代表展示设计结果并进行讲解，其他同学参与评价，主要探讨布局图的可行性与实效性。教师作为载体帮助同学发现问题，解决问题
11、，最终制定一套科学严谨的电路布局图。1、 原理图：2、元件布局图（装配图）老师辅助验证电路可行性，并将元件布局图画在黑板上。教学方法：校企结合，巡视指导学习方法：分组合作，动手实践四、焊接装配1、介绍企业生产模式，5S管理要求2、介绍焊接注意事项和焊接工艺要求：1）、LED1-LED6一定要搞清楚正负极，不能装反。2）、集成电路座安装时注意方向，待全部元件安装焊接完成才能装入IC1，不能装反。3）、按钮的4个脚，只有对角线或距离短的对应两脚才是动合触点。4）、3电源座上三个脚位：中间为电源负极、尾部为电源正极、边上的可以不接（如接，则是负极）。5）、走线要求横平竖直，不允许悬空架线；转角处或引
12、线较长时应加焊焊点。6）、允许利用电阻自身引脚走线，其余元件不允许。7）、LED1-LED6、V1、C1安装高度引脚部分应为0.5cm，其余元件为贴底板无间隙装配。五、调试（分两种调试模式，方便相互验证）1、第一到第五组同学采用软件仿真的方式验证结果。为进一步帮助学生理解，提高分析解决问题的能力，特用Proteus仿真软件进行仿真演示验证设计的正确性，与另外五组同学通电调试的结果进行比照，大大调动学生学习的积极性，激发学生的学习兴趣。2、第六到第十组同学采用通电调试，观察显示现象的方式进行电路调试。以学生为主，教师为辅最终，将两种调试结果对比联立，相互验证。理论上两种调试结果应完全一致，如有不
13、同，则应分别检查，进行故障排除。并请各组派一名代表将故障查找和排除的思路及过程讲解给大家听，老师进行评价。本节课难点：学生通过数据测量，现象演示验证理论知识突破难点六、归纳总结通过调试，要求学生归纳总结D触发器的工作原理以及电路的工作过程（本节课的难点：采用小组探讨，数据测验，归纳总结的方法突破难点）。让学生通过仪器设备，测量记录数据，完成任务书上的问题，从而进行归纳总结：【测一测】数据测量一接通+6V直流电源，不按任何按键，完成下列测量。（1）、IC1的8脚电位为 V，16脚电位为 V；（2）、IC1的1脚电位为 V，3脚电位为 V，2脚电位为 V；（3）、V1的基极电位为 V，集电极电位为 V，此时V1处于 （放大、饱和、截止）状态；【测一测】数据测量二 IC1的第9脚接1kHz、100mV方波，按一下S1，完成下列观测。 （1）、按下S1后，发光二极管 （填序号）亮，其余二极管 （全亮、全灭）； （2）、按下S1时，IC1的3脚电位为 V，2脚电位为 V；松开S1时，IC1的3脚电位为 V，2脚电位为 V。 （3）、V1的基极电位为 V，集电极电位为 V，此时V1处于 （放大、饱和、截止）状态；（4）、断开IC1第9脚的方波信号，按下S3后，发光二极管LED3 （填亮或不亮），方波信号实为D触发器的 。（5）、按下S7是为了给D触发器提供一
