在确定《4路循环彩灯制作》项目后,教师要精心设计教学 环节,仔细准备学案,编写任务书,让学生充分明确任务目 的及要求;
确保重要知识点的有效传授。在条件允许的情况 下,可以提前将任务书上传到学校教学资源网站中,以供学 生下载预习。学生根据老师的指导,上网或去图书馆查阅相 关资料,预习相关知识。在项目准备中,教师还要对项目实 施中使用到的教具、多媒体课体、投影仪器、实验实训场所 等进行准备。《4路循环彩灯制作》主要是通过制作与调试 循环彩灯,让学生掌握时序逻辑电路的相关知识,所以除了 常规教学仪器外,还要用到EDA虚拟仿真实验室和电子装调 实训车间等场所。另外,根据项目需要,有时要对学生进行 分组。每3~6人一组,每组选一名组长,负责项目实施中的 组织管理工作。
二、项目认识 在项目认识环节,教师可以通过演示的方式将4路循环 彩灯的工作现象展现出来,让学生对项目有感观的认识,激 发学生学习的兴趣。就4路循环彩灯控制项目而言,可以将 信号发生器及电压源搬进教室,将事先准备好的电路板通入 信号及电压,让学生观看并叙说现象,充分明确本次课的任 务,激发学生的求知欲。并且要求学生根据课前准备的知识,认识集成双向移位寄存器74LS194的引脚排列,掌握芯片功 能,完成学案中的相关内容,为随后的项目设计做好知识准 备工作。
三、项目设计 1.基本框图分析设计。在项目设计环节,要求学生根据 任务要求,设计出能够实现LED彩灯左/右移动的电路。首先 让学生了解4路LED循环彩灯的电路组成框图由时钟信号模 块、节拍控制模块、花式显示模块和花式控制模块构成,弄 懂每一部分在电路中的作用,理清电路的信号流程。学生把 握了整体框架之后,以小组为单位,分组讨论、设计电路。
2.仿真电路验证。电路原理图的设计只是停留在理论层 面,为了进一步验证电路的可行性,教师可以引导学生利用 Multisim仿真软件对电路进行仿真。在仿真过程中,学生会 出现各种各样的问题,教师可以将问题归并分类,有针对性 地进行辅导。仿真电路不仅可以验证电路设计的正确性,还 可以直观地展示电路工作的效果与现象,增强了学生学习的 兴趣。3.PCB布局布线设计。在进行具体电路制作之前,教 师应引导学生规划PCB板布局布线。这不但可以节省电路焊 接时间,关键还能提高电路实现的成功率。此处教师可以利 用PPT向学生展示电子产品布局与装配工艺要求,学生根据 要求自行设计电路布局与走线。教师可以从学生的作品中挑 选几件展示,让学生自我对比与评价。每个小组推选出一个 优秀作品,作为本组最终的布局布线方案。四、项目实施 1.电路焊接。项目实施阶段,首先由教师下发任务书, 学生根据项目材料清单领取元器件,组长负责分发,并组织 组员进行元器件数量及规格的核对。领料完成后,学生在教 师的指导下开始焊接电路。焊接过程主要以自主探究为主, 教师巡回指导,查看学生电路的焊接情况。如遇问题可以先 在组内进行讨论,解决不了的教师再加以指导。电路制作质 量的好坏很大程度上决定着电路的成功与否,所以在这一阶 段,教师要经常督察学生的焊接情况,并随时纠正学生实践 中的错误。
2.调试与排故。电路焊接完成后,下一步则要开始调试 了。在通电调试之前,教师要指导学生严格按照调试步骤, 一步一步地做。电子电路的调试工作一般要经历查、通、看、 排四个步骤:即检查电路是否焊接正确、接通信号源和电源、 观看电路现象是否和预期一样、排除电路故障。其中排除电 路故障是整个项目实施的难点。《4路循环彩灯制作》项目 常见故障主要有:LED常亮、花式显示不正确、LED不亮等。
在这个阶段,教师可以通过PPT投影将故障现象、对应的模 块和解决方法以表格的形式展示出来,供学生参考。学生在 排故时可以按独自排故、组员协作、教师指导的三个层次进 行。
3.回归原理。经过制作、调试与排故流程,学生对整个 电路的结构已相当熟悉。此时,教师再次向学生展示电路原理图,围绕电路结构框图,引导学生分模块讲解,帮助学生 掌握知识点,透彻电路原理。
五、项目评价 项目评价是在项目教学过程中对学生的表现进行过程 性评价和形成性评价的总和。评价的内容可以有多个方面, 如学习态度、团队精神、6S管理、工作质量、钻研精神等;
评价的形式可以有学生自评、组员互评和教师点评几种。为 了增强学生学习的自信心和集体荣誉感,让他们体验到学习 带来的收获与喜悦,可以设置个人质量奖、工艺美观奖、团 队互助奖等。通过《4路循环彩灯制作》项目,将时序逻辑 电路的基本理论融入趣味的动手实践中,以实践教学为体系, 让学生先动手、后动脑,先感性认识、再理性思考。项目教 学过程中,适当引导学生自主设计、仿真验证、布局布线、 调试排故、成果评比,积极探索理实一体化,教做学合一的 教学模式,使学生能够在做中学,学中思,思中乐,乐中成 长。
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