论文部分内容阅读
[摘 要] 随着计算机及电子等技术的飞快发展,其专业所学数字逻辑电路的教材内容更新速度相应的也较快,并且还具有较强的实践性。在具体教学中,以项目教学法的方式进行教学,可以有效培养学生的逻辑思维能力及提高学生分析解决问题的能力。
[关键词] 项目教学法;逻辑思维;实践;研究
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 23. 122
[中图分类号] F301.2;F321.42 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2016)23- 0226- 02
1 课程改进研究
项目教学一般在数字电路实验室进行,需具备一定的硬件设施,如黑板、投影仪等。项目教学过程可以将学生学习的主动性及积极性充分调动起来,还可以挖掘学生的潜能,培养起创新能力。将传统教学与现代教学有机融合于一体。在教学活动中,教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生,通过一定的指导,以个人或小组为单位,由学生自己按照实际工作的完整程序,共同制订计划、共同或分工完成整个项目。此种教学方法使得每一名学生都得以参加实践过程,并在此过程种对所学的基本理论进一步掌握与理解,体验出创新的艰辛及乐趣,培养分析问题和解决问题的能力及团队合作精神等。
2 教学实例过程
2.1 项目的确定
以教学大纲要求为基础,所选择的项目具备一定的趣味性,所涉及的内容具有一定的熟知度,并在项目进行的过程中,能有效培养出学生的情感态度教育。下面以随机数生成器作为教学案例。
2.2 分析与设计
以设计随机数生成器作为一个项目,并对学生分派了四个教学任务作为项目参考。
任务一:掌握时序逻辑电路的设计方法;
任务二:领会555定时器芯片的功能及应用方法;
任务三:掌握常见集成计数器芯片的功能和应用方法;
任务四:掌握基准脉冲发生器的设计方法。
实验要求:本随机数生成器通过7个LED实现随机数字1-6的显示,当按下键后,7个LED循环点亮,之后循环速度越来越慢,并最终随机停止在某个点上,这时LED点亮的个数就是当前的数值。
图1为经由学生共同商讨合作以后随机数发生器的电路设计图。
2.3 随机发生器的主要相关设计
本电路由555组成的多谐振荡器和CD4017十进制计数器/脉冲分配器组成。7颗发光二极管模拟骰子的点数,当按下启动键1秒以上时,发光二极管骰子的不同点数高速循环点亮,几秒钟后循环速度越来越慢并最终随机停止于某个点上、C1的数值决定延迟时间,C2的数值决定循环速度。电源供电电压为直流5V,也可采用3节1.5 V电池供电。
(1)LED布局。按照电路设计图中LED布局,依次将其摆放,当开关按下一定时间再复原时,往返每一次LED灯均会显示不同的数字,比如,显示数字1时,则LED4亮。显示数字2时,则LED2与LED6亮。显示数字3时,则LED2、LED4、LED6亮。显示数字5时,则LED1、LED2、LED4、LED6、LED7量。显示数字6时,则其它的灯均会亮。
(2)555芯片功能。555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。其成本较低,性能可靠。只需外界几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器等脉冲产生与变换电路。
实验中使用的NE555集成电路芯片组建一个多谐振荡器,它的作用是用来产生脉冲信号。
(3)CD4017C芯片功能。实验中使用CD4017C芯片主要用来实现计算功能,当有脉冲信号进入CD4017的CLK端时,CD4017进行计数,当脉冲计数单元停止输出时,CD4017的输出也得以稳定下来。
(4)三极管的功能。实验中用到的三极管分别是9012/9013。其中9012为PNP型三极管,9013为NPN型三极管。它们在电路中主要起到放大电路的作用。
3 结 语
项目教学法是在建构主义学习理论的影响下,通过选取“工程项目”来创设“情景”,通过“协作学习”的方式开展学习,通过完成“工程项目”来达到“意义建构”,是一种比较有效的教学方法。项目时实践是在对课本知识予以巩固和加强的同时,增强了学生实践操作和动手应用的能力,提高了独立思考的能力,一定程度上培养了学生的创新精神。
主要参考文献
[1]程倩.《数字电路》课程案例教学法探析[J].读与写:教育教学刊,2011,8(3):70.
[2]鲍宁宁.关于优化数字电路实验教学体系对培养学生创新能力的探讨[J].实验室科学,2011,14(2):193-195.
[关键词] 项目教学法;逻辑思维;实践;研究
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 23. 122
[中图分类号] F301.2;F321.42 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2016)23- 0226- 02
1 课程改进研究
项目教学一般在数字电路实验室进行,需具备一定的硬件设施,如黑板、投影仪等。项目教学过程可以将学生学习的主动性及积极性充分调动起来,还可以挖掘学生的潜能,培养起创新能力。将传统教学与现代教学有机融合于一体。在教学活动中,教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生,通过一定的指导,以个人或小组为单位,由学生自己按照实际工作的完整程序,共同制订计划、共同或分工完成整个项目。此种教学方法使得每一名学生都得以参加实践过程,并在此过程种对所学的基本理论进一步掌握与理解,体验出创新的艰辛及乐趣,培养分析问题和解决问题的能力及团队合作精神等。
2 教学实例过程
2.1 项目的确定
以教学大纲要求为基础,所选择的项目具备一定的趣味性,所涉及的内容具有一定的熟知度,并在项目进行的过程中,能有效培养出学生的情感态度教育。下面以随机数生成器作为教学案例。
2.2 分析与设计
以设计随机数生成器作为一个项目,并对学生分派了四个教学任务作为项目参考。
任务一:掌握时序逻辑电路的设计方法;
任务二:领会555定时器芯片的功能及应用方法;
任务三:掌握常见集成计数器芯片的功能和应用方法;
任务四:掌握基准脉冲发生器的设计方法。
实验要求:本随机数生成器通过7个LED实现随机数字1-6的显示,当按下键后,7个LED循环点亮,之后循环速度越来越慢,并最终随机停止在某个点上,这时LED点亮的个数就是当前的数值。
图1为经由学生共同商讨合作以后随机数发生器的电路设计图。
2.3 随机发生器的主要相关设计
本电路由555组成的多谐振荡器和CD4017十进制计数器/脉冲分配器组成。7颗发光二极管模拟骰子的点数,当按下启动键1秒以上时,发光二极管骰子的不同点数高速循环点亮,几秒钟后循环速度越来越慢并最终随机停止于某个点上、C1的数值决定延迟时间,C2的数值决定循环速度。电源供电电压为直流5V,也可采用3节1.5 V电池供电。
(1)LED布局。按照电路设计图中LED布局,依次将其摆放,当开关按下一定时间再复原时,往返每一次LED灯均会显示不同的数字,比如,显示数字1时,则LED4亮。显示数字2时,则LED2与LED6亮。显示数字3时,则LED2、LED4、LED6亮。显示数字5时,则LED1、LED2、LED4、LED6、LED7量。显示数字6时,则其它的灯均会亮。
(2)555芯片功能。555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。其成本较低,性能可靠。只需外界几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器等脉冲产生与变换电路。
实验中使用的NE555集成电路芯片组建一个多谐振荡器,它的作用是用来产生脉冲信号。
(3)CD4017C芯片功能。实验中使用CD4017C芯片主要用来实现计算功能,当有脉冲信号进入CD4017的CLK端时,CD4017进行计数,当脉冲计数单元停止输出时,CD4017的输出也得以稳定下来。
(4)三极管的功能。实验中用到的三极管分别是9012/9013。其中9012为PNP型三极管,9013为NPN型三极管。它们在电路中主要起到放大电路的作用。
3 结 语
项目教学法是在建构主义学习理论的影响下,通过选取“工程项目”来创设“情景”,通过“协作学习”的方式开展学习,通过完成“工程项目”来达到“意义建构”,是一种比较有效的教学方法。项目时实践是在对课本知识予以巩固和加强的同时,增强了学生实践操作和动手应用的能力,提高了独立思考的能力,一定程度上培养了学生的创新精神。
主要参考文献
[1]程倩.《数字电路》课程案例教学法探析[J].读与写:教育教学刊,2011,8(3):70.
[2]鲍宁宁.关于优化数字电路实验教学体系对培养学生创新能力的探讨[J].实验室科学,2011,14(2):193-195.