组合逻辑电路设计的课堂教学组织与实施

何倩

摘 要： 本文基于任务驱动的“教学实践一体化”教学模式，充分考虑学生的认知规律，通过层层深入的电路设计任务，对组合逻辑电路设计教学组织和实施进行探讨。

关键词： 组合逻辑电路设计 任务驱动 教学组织实施

《数字电子技术》是高职机电、数控加工、电子信息等专业的一门重要技术基础课。通过课程学习，学生获得适应信息时代的数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养分析和解决实际问题的能力，为深入学习单片机、数控电路、微机原理、仪器仪表等后续课程奠定基础，在培养相关专业学生基本技能和应用和创新能力等方面具有不可或缺的作用。

组合逻辑电路设计是数字电子技术中承上启下的重要环节。然而知识点多，概念深奥难懂，逻辑性强，前后紧密相连，环环相扣，理论与实践结合密切，使得很多学生望而却步，害怕甚至产生厌学情绪，教学效果可想而知。在教学组织和实施过程中要适当变些“戏法”，变传统知识内容为具体的“工作任务”，以任务为主线进行探究式学习，将理论知识的学习与任务的层层深入进行对接，将教、学与“实践”结合起来，使学生全程参与、体验、感悟、论证和探究，充分调动学生积极性，从根本上提高学生的实践动手能力和创新意识。下面我围绕组合逻辑电路设计的课堂教学组织和实施谈谈个人做法和体会。

一、确定教学目标

我所任教班级为高职机电类二年级学生，有一定电子产品装配实习经历，对新鲜事物接受能力较强，喜欢动手操作。根据对教材和学情的深入分析，确定项目教学目标为了解组合逻辑电路的设计思路与步骤，学生能够根据实际需求设计简单的组合逻辑电路，并制作出最终电子产品。在工作任务实施过程中，小组分工协作、各司其职，体验职场不同工种的工作内容和职责，培养团队合作精神及乐观不怕挫折的情感和价值观。

二、教法与学法

“教无定法，贵在得法”。所谓教无定法指教学方法必须机动灵活，课有常而教法无常；而“贵在得法”要求教师将各种教学方法、手段、技巧恰如其分、灵活巧妙地应用于具体教学情境中。结合课程内容和学生情况确定以任务驱动法和情境教学法为主，任务实施过程中穿插设疑法、启发教学法、比较法、讨论法等。学法综合采用自主学习和合作学习法，分工明确，共同进步。

三、教学组织与实施

（一）创设情境，导入任务

1.通过视频图片直观展示

展示中国达人秀选手及评委的视频和图片，说明海选选手的过关与否由三位评委手中的表决器来决定。借助图片说明表决器的实用性：表决器不仅用于各类选秀节目中评委和大众评委的表决，在各种体育竞技甚至在人民大会堂的决策表决中都能看到表决器的身影。通过直观视频和图片，导入任务，帮助学生理解，进一步提高学生兴趣。

2.三人表决器操作

千言未如一图，百闻不如一见，教师事先制作好三人表决器并运用电脑和摄像头同步投影在多媒体上。透过现象看本质，进一步提出工作任务，教师边操作边引导学生观察总结三人表决器的任务要求，明确少数服从多数的原则，引导学生用组合逻辑电路设计表决器，使学生带着任务要求在探索中学习。

（二）任务实施

1.组合逻辑电路设计步骤

在教学过程中使用启发式教学法，有意识地提出问题，启发学生多想、多思，是发展学生思维，打开学生智慧之门的“金钥匙”。如在讲解组合逻辑电路设计步骤时，设置两个问题：

（1）组合逻辑电路分析是分析逻辑图的功能，而设计过程是根据任务要求设计出符合要求的逻辑电路，分析和设计的关系？

（2）从节约资源和产品功能两方面考虑，设计的电路应该是最简逻辑电路，什么是最简呢？

2.分组制订计划及自主学习

学生以小组为单位按照职业岗位进行分工，具体岗位有产品研发部、采购部、组装部和销售部。产品研发部肩负查阅资料、研制、开发新产品，完善产品功能并根据市场反馈及时改良设计的任务，使产品适应市场需求，增强竞争力。采购部负责元器件的选择和采购，以及元器件和成品的检测。组装部根据研发部的图纸资料对元器件进行组装。销售部负责产品介绍及营销策划及组织市场调研，收集市场信息。通过职能分配，充分发挥学生动手、动脑和团结协作能力，调动学生主观能动性。

3.计划实施

在推进任务的每一个环节，教师要充分考虑学生的理论分析和实践操作能力，以教师为主导，学生为主体开展教学。教师适时通过板书讲解、多媒体演示、示范等方式有针对性地引导学生，重难点分析得当、透彻，操作中容易出错的地方给予学生提示，并总结归纳操作技巧，让学生充分体会、理解教学内容。如产品研发部在进行理论分析过程中没有设计电路的经验，需要教师帮助学生构建输入和输出变量之间的关系，将实际问题量化处理，便于任务进一步开展。真值表、逻辑表达式、卡诺图之间的转化，以及卡诺图的化简是学习的重难点，另外逻辑表达式的化简直接决定了设计的逻辑图是不是最简及芯片的选择，学生通过对这些问题的思考、分析，对教学内容进行消化，给出各个问题的答案，权衡各种方案的利弊，使知识和技能进一步综合化与系统化。组内各个部门协同工作，整个任务下来，学生收获颇丰，对电路的设计、电路图的识读、电子元器件的识别与检测、元器件布局安装、焊接工艺、调试电路及电子产品的营销等各个环节技能的掌握使学生的学习积极性和对自我的认同和肯定有了极大提升。

4.展示评价

任务完成以后，组长带领小组成员总结和交流经验，分析任务实施过程中出现的问题，各成员总结任务分配的合理性及完成情况，产品功能是否满足设计要求，等等。小组调试成功后进行成果展示，各小组指派一名代表对产品设计思路、焊接工艺、元器件的选择、产品性能等进行介绍，并进行小组评分、小组互评，最后由教师对各组进行过程评价和成果评价，并对任务实施中出现的典型问题进行解惑，适时给予赏识教育，增强学生动手实践的自信心。

（三）举一反三，任务升级

除了表决器，生活中还有很多电子产品可以用组合逻辑电路进行设计，如红绿灯监测、病房呼叫器、安全报警系统等。这些电路设计都可以运用本次课所学知识顺利完成，生活处处有学问，引导同学们做生活的有心人，善于动脑，勤于思考，乐于动手。

四、教学总结

采用情境导入法及任务驱动等教学方法，以布置任务为开端，以任务的完成，满足产品功能结束，整个过程中实现了两个“统一”，任务驱动过程中理论与实践一体化，教、学、做的统一，以及教师启发式教学与学生自主学习的统一，既体现了教师的主导作用，又发挥了学生的主体作用。通过本次教学组织和实施，全面提高学生的理论与实践能力、分工与协作能力及解决实际问题的综合能力。

参考文献：

[1]陆清华.任务驱动教学模式探究[J].黑龙江科技信息，2009.

[2]杨志忠.数字电子技术[M].北京：高等教育出版社，2008.

[3]姜春玲.任务驱动法在“数字电子技术”教学改革中的应用[J].中国电子教育，2009.