1、D觸發(fā)器的應(yīng)用 教 案 數(shù)字電子技術(shù)項目二 設(shè)計與制作六路搶答器電路 任務(wù)三 六路搶答器電路制作與調(diào)試 教案名 稱： D觸發(fā)器的應(yīng)用 課 程： 數(shù)字電子技術(shù) 專 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù) 課 時： 6課時 任務(wù)三 六路搶答器電路制作與調(diào)試本次任務(wù)，是針對D觸發(fā)器的應(yīng)用，完成六路搶答器電路的制作和調(diào)試。【設(shè)計思想】本節(jié)課以項目任務(wù)為載體，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，通過小組合作的組織形式，為學(xué)生營造一個自主學(xué)習(xí)的環(huán)境。充分利用多媒體教學(xué)手段結(jié)合項目設(shè)計，步步設(shè)疑、環(huán)環(huán)相扣、貫通主線，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，通過學(xué)生動手實踐，電路調(diào)試來發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題，以提高實踐、交流、協(xié)作等各方面的能力，為將來成為高

2、技能型人才做好鋪墊。【教學(xué)內(nèi)容】 課程標(biāo)準(zhǔn)要求能根據(jù)具體的工作任務(wù)，完成簡單數(shù)字電路的設(shè)計。該課題理論知識來源于由高等教育出版社出版，閻石老師主編的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)中第三章第3節(jié)。對于職業(yè)學(xué)校的學(xué)生，重點是培養(yǎng)解決實際問題的能力，學(xué)以致用。因此，參考課程標(biāo)準(zhǔn)采用項目教學(xué)，設(shè)計了項目二：設(shè)計與制作六路搶答器電路來完成這次的教學(xué)任務(wù)。 本節(jié)是時序邏輯電路的基礎(chǔ)內(nèi)容，為今后學(xué)習(xí)時序邏輯電路奠定理論基礎(chǔ)，具有重要的理論指導(dǎo)作用。通過本課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生明確數(shù)字電路的制作和調(diào)試方法，體會到所學(xué)知識點相互之間的聯(lián)系及在實際中的應(yīng)用，因此占有非常重要的地位。 這部分知識也是數(shù)字電路入門的門檻之一，更是將來從事

3、EDA行業(yè)的啟蒙知識,因此，要求學(xué)生有較強的分析能力和綜合能力。本項目共有三個任務(wù)：1. 完成基本D觸發(fā)器的功能測試；2. 用集成D觸發(fā)器設(shè)計電路原理圖；3. 根據(jù)電路原理圖完成六路搶答器的制作與調(diào)試。 這次課主要針對最后一個任務(wù)：六路搶答器的制作與調(diào)試進行教學(xué)設(shè)計。【教學(xué)目標(biāo)】² 知識目標(biāo)：1. 掌握D觸發(fā)器的基本邏輯功能。2. 理解集成D觸發(fā)器的工作原理。² 技能目標(biāo)：1通過項目調(diào)試和分析，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。2通過項目拓展，培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、利用資源的能力。² 情感目標(biāo)：1通過項目教學(xué)、引導(dǎo)探究，培養(yǎng)學(xué)生合作精神。2體驗工程職業(yè)素養(yǎng)在學(xué)習(xí)與工作

4、中的重要意義。² 評價目標(biāo)： 1.考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，讓學(xué)生學(xué)會反思。2.學(xué)會評價他人、評價自己，建立自信。【教學(xué)重點】六路搶答器的制作與調(diào)試過程。【教學(xué)難點】通過電路調(diào)試歸納總結(jié)D觸發(fā)器的工作原理【課前準(zhǔn)備】1. 信息化資源（1）將本項目學(xué)習(xí)資料上傳到校園網(wǎng)學(xué)習(xí)園地、實訓(xùn)專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站。（2）E-mail、QQ學(xué)習(xí)交流群用于問題交流。（3）多媒體課件、視頻、圖片、動畫、投影用于課堂教學(xué)。2. 實訓(xùn)設(shè)備：六路搶答器電路套件、電烙鐵、數(shù)字萬用表等3. 模擬公司生產(chǎn)現(xiàn)場教學(xué)，將實訓(xùn)室組建為生產(chǎn)車間，成立6人/組的生產(chǎn)小組。4. 資料準(zhǔn)備：任務(wù)書、問題記錄表、課堂教學(xué)評價表5.學(xué)生準(zhǔn)備： 預(yù)

5、習(xí)準(zhǔn)備：教師提前一周布置好學(xué)生的預(yù)習(xí)任務(wù)。 根據(jù)學(xué)生情況進行合理分組、選定組長，制定座位分布表【課堂教學(xué)過程設(shè)計】（共6學(xué)時）教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖1項目認(rèn)識（10分鐘）創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課播放校知識競賽的視頻提出疑問解決“做什么”的問題思考、討論老師提出問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的能力2項目分析（20分鐘）1.明確任務(wù)2.交流反饋學(xué)生任務(wù)書上的相關(guān)任務(wù)1.布置任務(wù)，解決難點 2.引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)解決“怎么做”的問題1. 閱讀任務(wù)書上的相關(guān)任務(wù)2.討論任務(wù)內(nèi)容3明確小組分工在達(dá)到知識目標(biāo)的同時，培養(yǎng)學(xué)生與人溝通、團隊協(xié)作的能力3項目實施（210分鐘）

6、1.復(fù)習(xí)D觸發(fā)器的基本知識2.根據(jù)電路原理圖，設(shè)計元件布局圖3.整機制作與調(diào)試4.歸納總結(jié)D觸發(fā)器的工作原理1.以提問的方式進行知識點復(fù)習(xí) 2明確活動要求和任務(wù)3組織學(xué)生進行交流討論4通過組織、巡視、檢查、指導(dǎo)學(xué)生糾正錯誤、改進不足1.積極回答問題，加深理論基礎(chǔ)2各小組合理分工、共同探討交流3將小組實踐過程中所出現(xiàn)的問題全部羅列4通過調(diào)試以及數(shù)據(jù)測量，討論總結(jié)并拍代表整理講說1.為增強學(xué)生項目認(rèn)識奠定理論基礎(chǔ)2培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力3培養(yǎng)學(xué)生與人溝通、團隊協(xié)作的能力4. 培養(yǎng)學(xué)生動手能力以及文字總結(jié)、口語表達(dá)的能力4項目評估（20分鐘）1歸納總結(jié)，對標(biāo)找差2選出本節(jié)課優(yōu)秀小組、項目之

7、星、優(yōu)秀作品展示1引導(dǎo)學(xué)生自評、互評2總結(jié)性評價，賞識性教育1、完成自評和互評2、對標(biāo)找差，彌補不足1培養(yǎng)學(xué)生觀察理解、歸納總結(jié)的能力2表揚鼓勵，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的信心和積極性5項目拓展（10分鐘）拓展相關(guān)知識引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)學(xué)生討論、探究思考培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、利用資源的能力主導(dǎo)人：教師教學(xué)方法：情境導(dǎo)入法【具體教學(xué)環(huán)節(jié)】Ø 第一個環(huán)節(jié)：項目認(rèn)識 創(chuàng)設(shè)情境視頻播放校知識競賽比賽場景，六組參賽選手在主持人發(fā)出“開始搶答”指令后，按下按鍵，相應(yīng)的燈被點亮，同時其他選手無法再搶答。創(chuàng)設(shè)情境： 如果讓你來完成這樣一個電子產(chǎn)品的制作與調(diào)試，使它能夠?qū)崿F(xiàn)搶答顯示的功能，應(yīng)該怎么做呢？提出問題，小組討論

8、，鼓勵學(xué)生采用不同方法，多種渠道進行思考，大膽想象，開拓思維，最終每組提交一份可行性的設(shè)計方案。主導(dǎo)人：教師教學(xué)方法：引導(dǎo)探究法 項目教學(xué)法這一環(huán)節(jié)讓同學(xué)們看一看，主要解決“做什么”的問題。Ø 第二個環(huán)節(jié)：項目分析 動腦設(shè)計明確項目要求：每位選手控制一個搶答按鈕，主持人發(fā)出“搶答開始”的信號后，最先搶答成功的選手，相應(yīng)指示燈被點亮，同時禁止其他選手搶答，直到主持人將系統(tǒng)清零，方可進行下次搶答。本節(jié)課我們主要針對該項目的第三個任務(wù)：電路的制作與調(diào)試。明確任務(wù)后老師帶領(lǐng)同學(xué)共同解讀任務(wù)書，了解任務(wù)內(nèi)容：1、復(fù)習(xí)D觸發(fā)器的相關(guān)理論知識，奠定理論基礎(chǔ)2、根據(jù)給定的六路搶答器的電路原理圖，以及

9、電路套件，設(shè)計元件在萬能板上的布局圖；3、電路板制作，參照企業(yè)的生產(chǎn)模式及操作工藝，以小組為單位進行動手操作；4、電路調(diào)試：通過調(diào)試，要求學(xué)生歸納總結(jié)D觸發(fā)器的工作原理以及電路的工作過程；這一環(huán)節(jié)讓同學(xué)們想一想，動一動，主要解決“怎么做”的問題。主體人：學(xué)生學(xué)習(xí)方法：探究討論 小組競賽教學(xué)方法：復(fù)習(xí)提問 板書設(shè)計 歸納總結(jié)Ø 第三個環(huán)節(jié)：項目實施一、 復(fù)習(xí)D觸發(fā)器的基本知識1、D觸發(fā)器的功能表（提出問題，學(xué)生回答）輸入輸出說明CPD  上升沿0  上升沿1  2、D觸發(fā)器的邏輯符號 （提出問題，學(xué)生回答） 3、D觸發(fā)器的工作

10、特征（根據(jù)學(xué)生答案，教師歸納總結(jié)）D觸發(fā)器的輸出總跟輸入是一樣的，所以D觸發(fā)器的特征方程可寫成 Qn+1=D；D觸發(fā)器亦是利用 CP 時鐘脈沖的邊沿觸發(fā)的；因為D觸發(fā)器的輸出總與輸入相同，所以通常作為寄存器使用。二、回顧集成D觸發(fā)器CD40174的管腳功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)（知識點復(fù)習(xí)）3 4 6 11 13 14 數(shù)據(jù)輸入端2 5 7 10 12 15 數(shù)據(jù)輸入端1 消除端9 時鐘輸入端16 電源正8 接地本節(jié)課重點：學(xué)生小組討論，探索研究，教師仿真驗證的方法突出重點三、分發(fā)電路套件，電路原理圖，設(shè)計元件布局圖整個過程完全以學(xué)生為主體，以小組競賽加分方式，吸引學(xué)生，人人參與其中 向每組學(xué)生分發(fā)電路套

11、件和電路原理圖，根據(jù)元器件和原理圖，通過小組合作探討的方式設(shè)計元件布局圖，并派代表展示設(shè)計結(jié)果并進行講解，其他同學(xué)參與評價，主要探討布局圖的可行性與實效性。教師作為載體幫助同學(xué)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，最終制定一套科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾娐凡季謭D。1、 原理圖：2、元件布局圖（裝配圖）老師輔助驗證電路可行性，并將元件布局圖畫在黑板上。教學(xué)方法：校企結(jié)合，巡視指導(dǎo)學(xué)習(xí)方法：分組合作，動手實踐四、焊接裝配1、介紹企業(yè)生產(chǎn)模式，5S管理要求2、介紹焊接注意事項和焊接工藝要求：1）、LED1-LED6一定要搞清楚正負(fù)極，不能裝反。2）、集成電路座安裝時注意方向，待全部元件安裝焊接完成才能裝入IC1，不能裝反。3）、按鈕

12、的4個腳，只有對角線或距離短的對應(yīng)兩腳才是動合觸點。4）、3電源座上三個腳位：中間為電源負(fù)極、尾部為電源正極、邊上的可以不接（如接，則是負(fù)極）。5）、走線要求橫平豎直，不允許懸空架線；轉(zhuǎn)角處或引線較長時應(yīng)加焊焊點。6）、允許利用電阻自身引腳走線，其余元件不允許。7）、LED1-LED6、V1、C1安裝高度引腳部分應(yīng)為0.5cm，其余元件為貼底板無間隙裝配。五、調(diào)試（分兩種調(diào)試模式，方便相互驗證）1、第一到第五組同學(xué)采用軟件仿真的方式驗證結(jié)果。為進一步幫助學(xué)生理解，提高分析解決問題的能力，特用Proteus仿真軟件進行仿真演示驗證設(shè)計的正確性，與另外五組同學(xué)通電調(diào)試的結(jié)果進行比照，大大調(diào)動學(xué)生學(xué)

13、習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2、第六到第十組同學(xué)采用通電調(diào)試，觀察顯示現(xiàn)象的方式進行電路調(diào)試。以學(xué)生為主，教師為輔最終，將兩種調(diào)試結(jié)果對比聯(lián)立，相互驗證。理論上兩種調(diào)試結(jié)果應(yīng)完全一致，如有不同，則應(yīng)分別檢查，進行故障排除。并請各組派一名代表將故障查找和排除的思路及過程講解給大家聽，老師進行評價。本節(jié)課難點：學(xué)生通過數(shù)據(jù)測量，現(xiàn)象演示驗證理論知識突破難點六、歸納總結(jié)通過調(diào)試，要求學(xué)生歸納總結(jié)D觸發(fā)器的工作原理以及電路的工作過程（本節(jié)課的難點：采用小組探討，數(shù)據(jù)測驗，歸納總結(jié)的方法突破難點）。讓學(xué)生通過儀器設(shè)備，測量記錄數(shù)據(jù)，完成任務(wù)書上的問題，從而進行歸納總結(jié)：【測一測】數(shù)據(jù)測量一接通+6V

14、直流電源，不按任何按鍵，完成下列測量。（1）、IC1的8腳電位為 V，16腳電位為 V；（2）、IC1的1腳電位為 V，3腳電位為 V，2腳電位為 V；（3）、V1的基極電位為 V，集電極電位為 V，此時V1處于 （放大、飽和、截止）狀態(tài)；【測一測】數(shù)據(jù)測量二 IC1的第9腳接1kHz、100mV方波，按一下S1，完成下列觀測。 （1）、按下S1后，發(fā)光二極管 （填序號）亮，其余二極管 （全亮、全滅）； （2）、按下S1時，IC1的3腳電位為 V，2腳電位為 V；松開S1時，IC1的3腳電位為 V，2腳電位為 V。 （3）、V1的基極電位為 V，集電極電位為 V，此時V1處于 （放大、飽和、截

15、止）狀態(tài)；（4）、斷開IC1第9腳的方波信號，按下S3后，發(fā)光二極管LED3 （填亮或不亮），方波信號實為D觸發(fā)器的 。（5）、按下S7是為了給D觸發(fā)器提供一個 信號，使得6個D觸發(fā)器的狀態(tài)均為 。（6）、用示波器實測IC1第9腳，其波形為 （正弦波、矩形波、三角波），其周期為 ms，占空比是 ，幅值為 V。通過小組討論，每組選送一名學(xué)生代表，展示測量結(jié)果，并根據(jù)該結(jié)果總結(jié)歸納工作原理及過程。教學(xué)難點：以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮小組合作的優(yōu)勢，探究討論，分組競賽，老師點評指導(dǎo)來突破難點主導(dǎo)人：學(xué)生方法：探究實踐自主合作Ø 第四個環(huán)節(jié)：總結(jié)評價（請同學(xué)總結(jié)本節(jié)課的收獲，請同學(xué)分組代表發(fā)言，

16、其它成員積極補充。）（一）學(xué)習(xí)總結(jié)（可以由學(xué)生自己得出） 1.小組討論，請代表簡要敘述本節(jié)課的重點內(nèi)容（教師指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)知識點。）2.每小組的代表總結(jié)在制作過程中出現(xiàn)的故障及檢查與排除這些故障的經(jīng)驗與方法，接著教師作總結(jié)。3.將本次課程的疑難困惑寫在問題記錄表1（見附錄1）里，以便教師在下次課程中與學(xué)生交流解答。通過總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生分析能力、自我反思能力、語言表達(dá)能力，讓每位學(xué)生看到自己與他人的優(yōu)點與不足，在今后的制作過程中加以改進。 （二）任務(wù)評估 通過自評、互評、教師點評三方評價的方式，完成考核評價并填寫理論學(xué)習(xí)考核評價表2見附錄（2）和實踐考核評價表3（見附錄3）通過小組推薦，全班討論

17、，教師點評，評選班級優(yōu)秀作品、優(yōu)秀之星和優(yōu)秀小組進行表揚。主導(dǎo)人：教師教學(xué)方法：引導(dǎo)探究法對優(yōu)秀作品進行展示，對本節(jié)課表現(xiàn)好和有進步的學(xué)生進行表揚，采用賞識教育，并給予一定的加分。Ø 第五個環(huán)節(jié)：項目拓展 實踐探究為了更好的實現(xiàn)工學(xué)結(jié)合，請同學(xué)們課下完成以下設(shè)計任務(wù)：試用D出發(fā)器設(shè)計制作“手機一鍵式開關(guān)”電路。其具體要求是：利用一個按鍵來完成手機開機與關(guān)機的功能，即按一次按鍵，手機關(guān)機，再按一次該按鍵后，立即開機。（希望同學(xué)們可以自行或相互討論的方法，查閱資料的方式來完成電路原理圖的設(shè)計，大膽嘗試，勇于創(chuàng)新，對于電路的可行性可用本節(jié)課學(xué)過的仿真軟件進行仿真。我將在教師博客上放上電路原

18、理圖供大家參考）引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，探究思考，培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、利用資源的能力。向?qū)W生推薦的網(wǎng)站：（幫助學(xué)生進一步學(xué)習(xí)，更好的培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、開闊眼界）1、http: 電子電路圖網(wǎng)2、http: 無線電制作網(wǎng)【教學(xué)反思】一、教學(xué)亮點1.采用項目教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生解決實際問題，在“做中學(xué)，學(xué)中教”。創(chuàng)造以學(xué)生為中心的自主協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境2. 學(xué)生分組合作設(shè)計元件布局圖，派代表展示講解，學(xué)生自行驗證可行性。使學(xué)生的創(chuàng)新能力得以發(fā)展，突出學(xué)生的主體地位。3. 學(xué)生能夠及時與教師溝通，學(xué)生在家也可以在信息化平臺上自主學(xué)習(xí)，突破了時間空間的限制。4. 模擬公司生產(chǎn)過程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作完成生產(chǎn)任務(wù)的能力。【

19、教學(xué)不足】1、 本次課理論知識抽象度較大，不好理解，應(yīng)多加強學(xué)生對實際問題分析鍛煉；2、 從課后反應(yīng)和設(shè)計過程來看，部分學(xué)生的開拓創(chuàng)新、大膽想象的潛力未被充分體現(xiàn)，因此在今后的教學(xué)過程中，應(yīng)注重加強該環(huán)節(jié)的教學(xué)手法設(shè)計。注：附錄如下附錄1問題記錄表1班級： 組別： 授課教師： 記錄員： 課程名稱授課日期周次星期節(jié)次課 題小組成員問題1、2、3、4、56過程記錄1、發(fā)言人和發(fā)言內(nèi)容。2、交流、討論過程3、評價：表揚表現(xiàn)特別突出的同學(xué)附錄2理論評價表2班級： 姓名： 組別： 評價項目（100）評價內(nèi)容自評互評師評學(xué)習(xí)態(tài)度（ 40） 學(xué)習(xí)任務(wù)書的完成情況（20）解決問題的態(tài)度（20）    團隊合作（10）積極參加分組討論、團結(jié)合作、配合默契、解決疑難問題。   學(xué)習(xí)能力（50）自我學(xué)習(xí)能力（20）能積極主動查閱相關(guān)資料；收集