基于任意進制計數(shù)器設計的信息化課堂教學探索與實踐

基于任意進制計數(shù)器設計的信息化課堂教學探究與理論〔〕:

摘要：高職院校電子學院的?數(shù)字電子技術?傳統(tǒng)教學方式存在問題有待解決。筆者通過教學理論發(fā)現(xiàn)充分利用在線教學平臺，用技術創(chuàng)新教育教學，利用信息化手段進展合理的教學設計，不斷改良教學形式，將有效地進步學生的學習積極性，有效地進步課堂教學質量，更有效地培養(yǎng)學生自主學習的才能。

關鍵詞：數(shù)字電子技術；課堂教學；教學設計

本文引用格式：成玨飛.基于任意進制計數(shù)器設計的信息化課堂教學探究與理論[J].教育現(xiàn)代化,2022,6(69):136-137,156.

ExplorationandPracticeofInformationclassroomTeachingBasedonArbitraryBinarycounterDesign

CHENGJue-fei

(CollegeofElectronicInformationEngineering,SuzhouVocationalUniversity,SuzhouJiangsu)

Abstracts:Therearemanyproblemstobesolvedinthetraditionalclassroomteachingmodeofdigitalelectronictechnologyinhighervocationalcolleges.Throughteachingpractice,theauthorfindsthatmakingfulluseofonlineteachingplatform,usingtechnologicalinnovationineducationandteaching,usinginformationmeanstocarryoutreasonableteachingdesignandconstantlyimprovingteachingmodewilleffectivelyimprovestudents"learningenthusiasm,effectivelyimprovethequalityofclassroomteachingandeffectivelycultivatestudents"independentlearningability.

Keywords:Digitalelectronictechnology;Classroomteaching;Teachingdesign

一引言

"云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、挪動計算等新技術的迅速開展都促進傳統(tǒng)教育理念、教學技術、教學方法必須進展改革【1】。?數(shù)字電子技術?是一門重要的電子類專業(yè)根底課，相關的理論學習與技能掌握是學生將來從事電子產品設計與開發(fā)等崗位的根底。?數(shù)字電子技術?內容豐富并且理論性強，如何將信息技術與?數(shù)字電子技術?課堂教學深度交融，充分利用信息技術和資源，對教學過程各個環(huán)節(jié)進展合理設計，鼓勵學生在教學中積極考慮，主動探究和理論，從而進步課堂教學的高效性，進步學生的創(chuàng)新思維才能和創(chuàng)新技能已經(jīng)成為當前重要的研究課題之一[2-4]。針對該課程中"任意進制計數(shù)器的構建";內容豐富實用性強但對高職學生理解和應用具有一定的難度，筆者在課堂教學中靈敏采用信息化教學方式，充分進展教學設計，有效解決了教學的重點和難點。

二課前準備

計數(shù)器種類繁多，可以由觸發(fā)器和門電路構成，也可以由中規(guī)模集成芯片和門電路構成【5】。本次課堂教學內容主要圍繞如何利用中規(guī)模集成芯片74LS161構成任意進制計數(shù)器。本次課堂教學的知識目的是理解集成計數(shù)器74LS161構造和主要功能，掌握利用74LS161異步清零設計任意進制計數(shù)器的方法；素養(yǎng)目的是培養(yǎng)學生具有良好溝通和表達才能和團隊合作精神。課堂教學過程的施行將采用原理分析和理論環(huán)節(jié)相結合的方法。教師在課前準備階段通過在線教學平臺發(fā)布本次課堂教學內容相關的教學資源和自主學習任務單；本次課前任務將學生進展了分組，要求同學們通過課前查閱資料，觀看微課視頻，明確本次課的學習目的、學習重點、學習難點，自主預習相關內容。分組任務重點是學會使用專業(yè)網(wǎng)站查閱集成計數(shù)器的功能表，理解74LS161的主要功能和引腳分布圖。此外教師發(fā)布與課堂知識點相關的預習作業(yè)和測試題目，這樣學生有效利用課前時間完成根本的記憶教學目的，同時根據(jù)自己的學習根底可以對前一知識點進展及時的復習。教師通過查看平臺上學生預習作業(yè)完成情況，及時理解學生在課前知識點還存在哪些問題，并考慮在課堂中將使用哪些教學策略針對這些問題進展集中討論和解決，對課堂教學設計進展微調整。

三課堂教學設計和施行

集成計數(shù)器種類繁多，功能不同，學生理解上有一定的困難，因此課堂教學中首先通過生動有趣的視頻動畫展示計數(shù)器在日常生活中的應用，例如交通信號燈的計時器，籃球比賽中的記分器等，有效激發(fā)學生的學習興趣。學生積極踴躍參與課堂，補充舉例說出計數(shù)器的其他應用，讓他們真正理解到計數(shù)器的應用廣泛，并引導學生透過現(xiàn)象看本質，從而引出課堂內容為任意進制計數(shù)器的設計。課堂教學內容的施行將采用原理分析和理論環(huán)節(jié)相結合的方法。然后通過分組匯報集成計數(shù)器74LS161的功能表，教師對小組匯報進展簡單評價，并對異步清零功能做重點介紹，讓學生學會如何讀懂和獲取集成計數(shù)器功能表中的有效信息。帶著學生認識74LS161集成計數(shù)器芯片引腳圖，并再次強調74LS161的異步清零功能的要點是異步清零端低電平有效，并提出問題如何利用該集成計數(shù)器的異步清零實現(xiàn)任意進制計數(shù)器的設計。接著將抽象問題詳細化，舉例說明如何設計六進制計數(shù)器。通過形象動態(tài)的動畫地向學生清楚地演示六進制計數(shù)器的計數(shù)過程，讓學生在觀看動畫過程中自主找出設計的關鍵在于計數(shù)器計數(shù)到六時必須立即置零。引導學生利用74LS161異步清零功能以及外接與非門電路從而解決問題。在提出有效方案后教師講解完好的解答步驟，第一步寫出六進制計數(shù)器對應的二進制代碼，第二步寫出反響置零函數(shù)，第三步畫出連線圖，在此過程中強調利用異步反響清零功能時也要注意其他引腳控制端的有效電平的設定，從而解決教學重點。接著教師演示如何利用軟件進展原理圖繪制，并通過波形仿真驗證是否有效實現(xiàn)六進制計數(shù)器。最后通過連接實驗箱，配置引腳，編譯下載，在數(shù)碼管上顯示出六進制計數(shù)器的結果。將抽象的問題通過理論展示給學生非常直觀的感受。課堂教學的理論環(huán)節(jié)要求學生分組合作進展其他進制計數(shù)器的設計。在此過程中，學生通過小組討論共同分析協(xié)作完成理論任務。教師在現(xiàn)場觀察學生理論過程，及時引導學生電路設計和連接，同時在學生理論中遇到問題時幫助查找問題，分析原因。學習根底較好的同學幫助組內其他同學，培養(yǎng)學生的團結合作和溝通才能。理論完成后，將結果通過投屏將各小組理論結果展示并進展口頭匯報，鍛煉他們的口頭表達才能。引導學生比照不同小組的理論結果，分析問題，自主探究找到規(guī)律，從而加深知識點的理解。教師在學生理論過程中可以發(fā)現(xiàn)學生對已學內容的掌握情況，及時進展現(xiàn)場指導，進步課堂教學效果?；貞浐涂偨Y本堂課應掌握的重點內容是利用集成計數(shù)器74LS61實現(xiàn)任意進制計數(shù)器的設計，同時也要具備查閱資料、讀懂圖表、分析功能、設計作圖、波形仿真、編譯下載的綜合才能，并介紹考核將根據(jù)同學們的課前預習，課堂表現(xiàn)以及課后實驗報告的撰寫進展綜合評價等。

四課后拓展

本次課主要以集成計數(shù)器74LS161的異步清零為例實現(xiàn)任意進制計數(shù)器的設計，課后拓展任務一是要求同學將課堂所學內容解決如何利用74LS161同步置數(shù)功能進展六進制計數(shù)器的構建，這是培養(yǎng)學生舉一反三才能，要求他們學會利用不同方法解決一樣問題，不斷拓展思維。同時，完成課后拓展任務一的同學可以進一步嘗試第二個拓展任務是否可以利用計數(shù)器74LS161級聯(lián)構建大容量計數(shù)器，例如設計六十進制計數(shù)器。這是培養(yǎng)學生利用已學方法進展探究未知的問題。另外，第三拓展任務就是要求學生通過查找其他集成計數(shù)器芯片設計減法計數(shù)器。這時培養(yǎng)學生知識遷移才能。同學們課后合作探究完成拓展任務，遇到任何問題都可以通過在線教學平臺進展師生交流互動。同時課后及時總結與整理課堂所學，穩(wěn)固和深化課堂學習內容，促進學生們分析問題和解決問題的綜合才能。

五教學效果

本次課堂教學采用理實一體化的教學方法，以集成計數(shù)器74LS161的異步清零功能為例，緊緊圍繞任意進制計數(shù)器的設計開展教學。將課堂內容的教學特點與信息化教學手段有機結合，以學生為主體完成了知識、理論、理論一體化的教學。利用網(wǎng)上課程教學平臺、微課視頻、形象生動的FLASH動畫、電路仿真、數(shù)碼管顯示等多種信息化手段，嚴密結合生活中計數(shù)器的應用，將抽象問題詳細化，促進學生學習的興趣，讓學生在多姿多彩的課堂教學中領略知識的魅力，感受到計數(shù)器設計的巧妙。通過理論探究和小組討論，進步學生分析問題，解決問題的綜合才能。理實一體化的教學方式有效解決了教學中的重點和難點，從理論分析到理論探究再進展總結和歸納，找出規(guī)律，通過課前預習，課中討論，課后拓展等一系列的環(huán)節(jié)，使學生對知識點的理解不斷加深，培養(yǎng)他們自主探究，知識遷移的才能。

參考文獻

【1】張一春，錢東東，陳松.信息化教學設計實例精析[M].北京:高等教育出版社，2022.

【2】范越,潘紅兵,馬知遠.計數(shù)器的設計與應用信息化教學設計[J].電氣電子教學學報,2022,40〔1〕：98.

【3】朱正東,田靖軒,張小雨.MOOC混合教學形式及其在數(shù)字邏輯