基于任意进制计数器设计的信息化课堂教学探索与实践

基于任意进制计数器设计的信息化课堂教学探究与理论〔〕:

摘要：高职院校电子学院的?数字电子技术?传统教学方式存在问题有待解决。笔者通过教学理论发现充分利用在线教学平台，用技术创新教育教学，利用信息化手段进展合理的教学设计，不断改良教学形式，将有效地进步学生的学习积极性，有效地进步课堂教学质量，更有效地培养学生自主学习的才能。

关键词：数字电子技术；课堂教学；教学设计

本文引用格式：成珏飞.基于任意进制计数器设计的信息化课堂教学探究与理论[J].教育现代化,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

"云计算、大数据、物联网、挪动计算等新技术的迅速开展都促进传统教育理念、教学技术、教学方法必须进展改革【1】。?数字电子技术?是一门重要的电子类专业根底课，相关的理论学习与技能掌握是学生将来从事电子产品设计与开发等岗位的根底。?数字电子技术?内容丰富并且理论性强，如何将信息技术与?数字电子技术?课堂教学深度交融，充分利用信息技术和资源，对教学过程各个环节进展合理设计，鼓励学生在教学中积极考虑，主动探究和理论，从而进步课堂教学的高效性，进步学生的创新思维才能和创新技能已经成为当前重要的研究课题之一[2-4]。针对该课程中"任意进制计数器的构建";内容丰富实用性强但对高职学生理解和应用具有一定的难度，笔者在课堂教学中灵敏采用信息化教学方式，充分进展教学设计，有效解决了教学的重点和难点。

二课前准备

计数器种类繁多，可以由触发器和门电路构成，也可以由中规模集成芯片和门电路构成【5】。本次课堂教学内容主要围绕如何利用中规模集成芯片74LS161构成任意进制计数器。本次课堂教学的知识目的是理解集成计数器74LS161构造和主要功能，掌握利用74LS161异步清零设计任意进制计数器的方法；素养目的是培养学生具有良好沟通和表达才能和团队合作精神。课堂教学过程的施行将采用原理分析和理论环节相结合的方法。教师在课前准备阶段通过在线教学平台发布本次课堂教学内容相关的教学资源和自主学习任务单；本次课前任务将学生进展了分组，要求同学们通过课前查阅资料，观看微课视频，明确本次课的学习目的、学习重点、学习难点，自主预习相关内容。分组任务重点是学会使用专业网站查阅集成计数器的功能表，理解74LS161的主要功能和引脚分布图。此外教师发布与课堂知识点相关的预习作业和测试题目，这样学生有效利用课前时间完成根本的记忆教学目的，同时根据自己的学习根底可以对前一知识点进展及时的复习。教师通过查看平台上学生预习作业完成情况，及时理解学生在课前知识点还存在哪些问题，并考虑在课堂中将使用哪些教学策略针对这些问题进展集中讨论和解决，对课堂教学设计进展微调整。

三课堂教学设计和施行

集成计数器种类繁多，功能不同，学生理解上有一定的困难，因此课堂教学中首先通过生动有趣的视频动画展示计数器在日常生活中的应用，例如交通信号灯的计时器，篮球比赛中的记分器等，有效激发学生的学习兴趣。学生积极踊跃参与课堂，补充举例说出计数器的其他应用，让他们真正理解到计数器的应用广泛，并引导学生透过现象看本质，从而引出课堂内容为任意进制计数器的设计。课堂教学内容的施行将采用原理分析和理论环节相结合的方法。然后通过分组汇报集成计数器74LS161的功能表，教师对小组汇报进展简单评价，并对异步清零功能做重点介绍，让学生学会如何读懂和获取集成计数器功能表中的有效信息。带着学生认识74LS161集成计数器芯片引脚图，并再次强调74LS161的异步清零功能的要点是异步清零端低电平有效，并提出问题如何利用该集成计数器的异步清零实现任意进制计数器的设计。接着将抽象问题详细化，举例说明如何设计六进制计数器。通过形象动态的动画地向学生清楚地演示六进制计数器的计数过程，让学生在观看动画过程中自主找出设计的关键在于计数器计数到六时必须立即置零。引导学生利用74LS161异步清零功能以及外接与非门电路从而解决问题。在提出有效方案后教师讲解完好的解答步骤，第一步写出六进制计数器对应的二进制代码，第二步写出反响置零函数，第三步画出连线图，在此过程中强调利用异步反响清零功能时也要注意其他引脚控制端的有效电平的设定，从而解决教学重点。接着教师演示如何利用软件进展原理图绘制，并通过波形仿真验证是否有效实现六进制计数器。最后通过连接实验箱，配置引脚，编译下载，在数码管上显示出六进制计数器的结果。将抽象的问题通过理论展示给学生非常直观的感受。课堂教学的理论环节要求学生分组合作进展其他进制计数器的设计。在此过程中，学生通过小组讨论共同分析协作完成理论任务。教师在现场观察学生理论过程，及时引导学生电路设计和连接，同时在学生理论中遇到问题时帮助查找问题，分析原因。学习根底较好的同学帮助组内其他同学，培养学生的团结合作和沟通才能。理论完成后，将结果通过投屏将各小组理论结果展示并进展口头汇报，锻炼他们的口头表达才能。引导学生比照不同小组的理论结果，分析问题，自主探究找到规律，从而加深知识点的理解。教师在学生理论过程中可以发现学生对已学内容的掌握情况，及时进展现场指导，进步课堂教学效果。回忆和总结本堂课应掌握的重点内容是利用集成计数器74LS61实现任意进制计数器的设计，同时也要具备查阅资料、读懂图表、分析功能、设计作图、波形仿真、编译下载的综合才能，并介绍考核将根据同学们的课前预习，课堂表现以及课后实验报告的撰写进展综合评价等。

四课后拓展

本次课主要以集成计数器74LS161的异步清零为例实现任意进制计数器的设计，课后拓展任务一是要求同学将课堂所学内容解决如何利用74LS161同步置数功能进展六进制计数器的构建，这是培养学生举一反三才能，要求他们学会利用不同方法解决一样问题，不断拓展思维。同时，完成课后拓展任务一的同学可以进一步尝试第二个拓展任务是否可以利用计数器74LS161级联构建大容量计数器，例如设计六十进制计数器。这是培养学生利用已学方法进展探究未知的问题。另外，第三拓展任务就是要求学生通过查找其他集成计数器芯片设计减法计数器。这时培养学生知识迁移才能。同学们课后合作探究完成拓展任务，遇到任何问题都可以通过在线教学平台进展师生交流互动。同时课后及时总结与整理课堂所学，稳固和深化课堂学习内容，促进学生们分析问题和解决问题的综合才能。

五教学效果

本次课堂教学采用理实一体化的教学方法，以集成计数器74LS161的异步清零功能为例，紧紧围绕任意进制计数器的设计开展教学。将课堂内容的教学特点与信息化教学手段有机结合，以学生为主体完成了知识、理论、理论一体化的教学。利用网上课程教学平台、微课视频、形象生动的FLASH动画、电路仿真、数码管显示等多种信息化手段，严密结合生活中计数器的应用，将抽象问题详细化，促进学生学习的兴趣，让学生在多姿多彩的课堂教学中领略知识的魅力，感受到计数器设计的巧妙。通过理论探究和小组讨论，进步学生分析问题，解决问题的综合才能。理实一体化的教学方式有效解决了教学中的重点和难点，从理论分析到理论探究再进展总结和归纳，找出规律，通过课前预习，课中讨论，课后拓展等一系列的环节，使学生对知识点的理解不断加深，培养他们自主探究，知识迁移的才能。

参考文献

【1】张一春，钱东东，陈松.信息化教学设计实例精析[M].北京:高等教育出版社，2022.

【2】范越,潘红兵,马知远.计数器的设计与应用信息化教学设计[J].电气电子教学学报,2022,40〔1〕：98.

【3】朱正东,田靖轩,张小雨.MOOC混合教学形式及其在数字逻辑