教案组合逻辑电路的分析与设计.docx
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教案组合逻辑电路的分析与设计
教案首页
授课类型
理论课
授课时数
2学时
授课周数
第7周
授课日期
10月23日
授课班级
14液电装配班
课题
组合逻辑电路的分析和设计
教学目标
知识目标:
1.使学生熟练掌握基本逻辑代数的表示方法和运算规律;
2.使学生掌握组合逻辑电路的分析方法;
3.使学生掌握组合逻辑电路的设计方法。
能力目标:
1.通过培养学生分析实际问题的能力,使学生找到用电路解决实际问题的设计方法;
2.通过对逻辑电路的搭接,将抽象知识变得生动直观。
情感目标:
1.通过分组,任务驱动法,培养学生团队合作精神。
教学重点
1.对复杂逻辑电路的分析;
2.对实际问题用逻辑电路形成设计方案,并利用电路的搭接实习功能。
教学难点
对实际问题的分析,找到正确的设计方法;
教学方法
讲授法,任务驱动法,巡回指导法等。
教学器材及设备
多媒体、投影仪、制作PPT课件、逻辑电路搭接模块、插接导线
复习提问
提问内容
姓名
成绩
1.基本的逻辑逻辑关系有哪三种?
张雨晴
95
2.逻辑函数的表示方法有哪些?
于云龙
86
3.卡诺图化简法和公式化简法的特点分别是什么?
张盟
91
板书设计
作业布置
《电工电子技术》教材,P272~273,T1、2、5、6
课后小结
1.本课题采用行为导向型教学法,在教学中以学生为中心,调动学生学习的积极性、主动性、创新性;营造充满激情的教学氛围,使课堂教学充满活力。
2.但小组参与任务时,分工有问题,有的学生并未参与进来,需要改进措施。
比如让其担任小组长的角色,避免滥竽充数的现象。
教学设计流程
课题名称
教师活动
学生活动
设计意图
第一课时
【复习提问】(3分钟)
1.基本的逻辑逻辑关系有那三种?
2.逻辑函数的表示方法有哪些?
3.卡诺图化简法和公式化简法的特点分别是什么?
【新课引入】(2分钟)
随着社会和科学的发展,有许多产品都实现智能化自动控制,这些控制原理和逻辑电路是分不开。
【新课讲授】
一、组合逻辑电路的分析(5分钟)
(一)步骤:
1.由逻辑图写出输出逻辑表达式;
2.化简或变换输出逻辑表达式;
3.列真值表;
4.说明电路的逻辑功能。
(二)引入生活案例(15分钟)
实际问题:
汽车给人们的出行带来方便、舒适,但其安全性也很重要。
汽车在行驶过程中,如果出现车门未关好的情况,应该向主人发出报警。
如图所示为简单的车门报警电路图。
1.提出问题:
假设S1和S2分别为汽车的两扇门,请同学们根据逻辑电路分析出车门报警器的原理是什么?
利用PPT播放问题
引入课题讲授,强调纪律,使学生进入学习状态。
对全体同学分组。
分组情况如下图
教师提出实际问题,用PPT播放逻辑原理图。
提出问题,让学生按小组讨论。
教师随机点学生回答。
快速回忆以前学习内容,并脱稿回答问题。
注意听讲解,配合老师分成6个小组,确定小组长。
学生注意听讲解,并同时思考,可以提出质疑。
学生思考问题,
引导学生回忆前面学习的内容,为引入新课题做好铺垫。
分组为下面的教学设计做好准备,以团队合作的形式,培养学生的综合能力。
以问题引导,抓住学生的心,为下面的授课做好铺垫。
课题名称
教师活动
学生活动
设计意图
2.列出本案例逻辑电路部分的
(1)逻辑表达;
(2)真值表。
3.原理解读:
S1、S2分别装在汽车的两道门上。
驾驶员离开汽车时,两车门均处于关闭状态,跟两车门对应的开关S1、S2均闭合,即输入逻辑均为0,那么输出也是逻辑0,电流不通过发光二极管,这时发光二极管不会发光报警;只要其中任何一个车门打开时,S1或S2就处于断开状态,即输入为逻辑1,那么输出也是逻辑1,这时就有电流通过发光二极管,使其发光报警。
如果有四个门,原理也是一样,通过指示灯发光报警就可以判断门是否都关好了。
4.搭接电路模块,模拟车门报警系统。
说明:
最下方的模块是开关输入,中间模块式与门芯片,最上方的模块式发光二极管。
(1)模拟情况一:
两个开关模拟车辆的两门,二极管模拟报警器。
当开关处于“0”状态时,相当于两门关好。
观察二极管,不亮,无报警。
(2)模拟情况二:
当其中某个开关置“1”,或是两个开关同时置“1”,相当于某扇门或两扇门未关好。
观察二极管,发亮,报警。
以教师讲授为主,在黑板上演示每个分析步骤的内容。
对本案例进行原理解读。
教师讲解对应的电路模块的功能。
搭接电路模块,模拟实现上题所述的功能。
认真听老师讲解,并思考和记录。
可以提出质疑。
认真听老师讲解,仔细观察老师搭建电路的步骤。
仔细观察输入和输出的状态,动脑经思考,分析原理。
由老师先做示范,让学生学习分析思路和解题方法。
再由易到难,层层推进。
将理论转换为实物,有信服力,让学生眼见为实。
课题名称
教师活动
学生活动
设计意图
(三)提出任务(20分钟)
请同学们对以下逻辑电路,提出分析方案,并说明这个电路实现的功能。
1.提示学生按照逻辑电路的分析步骤进行分析。
2.以小组为单位进行讨论,提出方案。
3.学生展示环节
(1)逻辑表达式:
(2)化简:
要求学生分工,以团队合作的方式,形成分析方案。
观察每组学生讨论的结果,并进行巡回指导。
学生分工,有负责组织讨论的,有负责记录的,有负责最后展示发言的。
以学生为主体,让学生参与到课堂中,获取知识的同时,通过小组合作的形式,训练学生的团队合作能力。
课题名称
教师活动
学生活动
设计意图
(3)列真值表
(4)分析功能:
当A、B、C三个变量不一致时,电路输出为“1”,所以这个电路称为“不一致电路”。
第二课时
二、组合逻辑电路的设计
(一)步骤:
(5分钟)
1.根据题目要求列出真值表;
2.根据真值表写出逻辑表达式;
3.对逻辑表达式进行化简;
4.根据最简逻辑式画出逻辑图。
(二)提出任务:
1.播放一段“中国达人秀”视频,要求同学们观看评委在选择选手时的规则。
(2分钟)
2.提炼实际问题:
“达人秀”一共三个评委,当其中两个评委或三个评委说“YES”的时候,该选手才算晋级,否则被淘汰。
3.提出问题,启发学生。
(3分钟)
(1)制定方案的条件是什么?
(2)对应的结果是什么?
条件:
评委的判断“YES”或”NO”。
结果:
选手晋级或淘汰。
根据提炼的条件和结果,用“1”和“0”分别表示条件和结果中的两种状态。
4.以小组为单位进行讨论,形成方案。
(8分钟)
5.小组展示环节。
(12分钟)
(1)列真值表
给每个展示的小组打分,并记录在得分表上。
总结学生讨论结果,讲授本案例的原理知识。
教师利用多媒体播放视频。
提出问题,并要求学生回答,点评回答,鼓励学生集思广益,最终确定答案。
学生以小组的形式进行展示,将写在大白纸上的分析法案挂在黑板上展示。
并由一名带便进行演说。
学生思考几分钟,以小组为单位选择同学回答问题。
学生分工,展开讨论,在大白纸上记录讨论的结果。
通过发言,可以锻炼学生的表达能力,临场应变能力。
通过综艺节目视频调节课堂气氛,刺激学生的感官,将学生注意力再次集中。
通过问题的设置,引导学生自己通过思考提出解决问题的方案。
课题名称
教师活动
学生活动
设计意图
(2)根据真值表写出逻辑表达式
(3)化简(利用卡诺图化简法)
从实际的角度出发,将以上逻辑式变化成全部由与非式组成的逻辑表达式。
(4)画出逻辑图
6.以小组为单位进行电路的搭接,模拟实现上述电路功能。
()
(1)模拟情况一:
三个评委都不选择,三个输入开关置“0”,选手不晋级,灯不亮。
教师观察每组学生展示情况,并对每组进行打分。
老师发放电路模块,和插接导线。
要求学生自行插接电路。
学生以小组的形式进行展示,将写在大白纸上的分析法案挂在黑板上展示。
并由一名带便进行演说。
以小组为单位,自行搭接电路。
以做任务的形式,充分调动所有学生积极性,也让学生感觉到自己是课堂的主人。
课题名称
教师活动
学生活动
设计意图
(2)模拟情况二:
三个评委有其中两个选择或三个都选择,对应的输入开关置“1”,选手晋级,灯亮。
7.教师评分和学生互评
11液电班小组教师评价表
组别
1
2
3
4
5
6
50%
学生互评
47.6
44.1
43.8
44.7
45.4
46.3
50%
教师评价
44.8
44.0
43.9
44.6
44.1
45.0
100%
综合得分
92.4
88.1
87.7
89.3
89.5
91.3
【课堂练习】(10分钟)
三个工厂由甲乙两个变电站供电。
如果一个工厂用电,则由甲站供电;如果两个工厂用电,则由乙站供电;如果三个工厂同时用电,则由甲、乙两站供电。
试用异或门和与非门设计一个供电控制电路。
教师统一给搭接成功的小组进行试验,并将结果记录。
教师观察每组展示情况,并记录打分。
抽查学生练习情况,并及时指导学生修改。
搭接成功后,演示给教师看,并能描述出其中的原理。
小组之间互评,其他小组评分后,要发言点评展示小组发言情况。
每位同学均在练习本上练习,遇到问题,可以采用小组讨论,或是询问教师予以解决。
让学生从搭建电路的整个环节中,体会到成功的乐趣,培养学生的自信心。
通过开放式题目的练习,观察所有学生对本次课教学内容的掌握情况。
使得教师能够形成教学反思,并在以后的教学中改进。
课题名称
教师活动
学生活动
设计意图
【课堂小结】(5分钟)
1.对今天所学知识的回顾,分别重申一下逻辑电路分析和设计的步骤。
2.对分组展示的情况进行总结,并将打好的分数写在公布栏中,评出最佳小组。
根据得分可以看出:
最佳表现小组为第1小组。
【布置作业】
《电工电子技术》教材,P272~273,T1、2、5、6
梳理本次课的教学内容。
公布本次课小组得分情况,评选出最佳表现小组。
并记录在班级粘贴栏中。
对最佳表现小组平时成绩进行集体加分,作为奖励。
提出作业要求。
学生听取最后的点评。
学生记录。
通过归纳总结,提高了整次课的系统性。
通过最后评分,和最佳的小组的评选,鼓励优秀,激励落后。
通过布置作业检查授课效果和学习效果,为下次课内容做好铺垫。