高中校本课程-【中职】三人表决器的设计与制作教学设计学情分析教材分析课后反思 (一)

《三人表决器的设计与制作》教学设计

课题三人表决器的设计与制作科目电子技术基础

机电技术应用专业

教学对象课时2课时授课人

高二机电班

一、教材内容分析

组合逻辑电路是数字电路的重要组成部分，在生产和生活中具有广泛实用

性。本课题是在学习了逻辑门电路后，以及组合逻辑电路的设计步骤之后的一

个具体设计应用，是本章节的重点之一。

电路设计之于中职高二的电子技术应用班来说难度还是比较大，1个课时

无法完成，也不宜分开2个课时来完成，故必须2个课时大课堂教学；由于设

计本身难度大，学生无法独立实训完成，须由教师进行引导和示例性设计之后，

再由学生在设计工作页的引导下完成设计。直到后续几个课时的升级版的设

计，让学生熟练掌握组合逻辑电路的设计方法和步骤。

三人表决器的设计要求：三名评委。三个评委各控制A、B、C三个按键中

的一个，评委按下按键表示同意，否则为不同意；以此投票表决某选手是晋级

还是淘汰，少数服从多数的原则（用与门、或门实现）。

二、教学目标

1、知识与技能：

（1）掌握组合逻辑电路的设计方法和步骤。

（2）使学生掌握用实验的方法去验证设计结果的正确性。

（3）提高对小规模集成电路的应用能力，从而培养学生分析和解决实际问题

的能力。

2、过程与方法：

（1）多媒体辅助教学法。通过课件中表格和图示的设计使教学更直观、更生

动。激发学生的学习兴趣，调动他们积极性，从而达到提高课堂教学效率的目

的。

（2）项目实训教学法。通过学生自己动脑设计三人表决器和动手实现电路功

能，从而培养学生分析和解决实际问题的能力。学生通过填写学生设计工作页

来理顺设计步骤，巩固逻辑电路的设计方法。

（3）启发式教学法。通过一个三人表决器的设计，培养学生学会分析问题和

解决问题的能力，达到举一反三的目的。

（4）赏识教育法。通过语言、手势、眼神、表情等鼓励学生，激发学生学习

的积极性。

3、情感态度与价值观：

（1）培养学生自信、勤奋、乐于动脑、乐于学习的态度。

（2）加强师生间的交流与互动，让学生在学习过程中有成功的欲望和获得知

识后的喜悦。

（3）在教学中，结合有关知识教育学生热爱本专业，使其具有较好的职业道

德、团队精神和组织协调能力，培养创新意识。

三、教学重难点分析

1、教学重点：

应用组合逻辑电路的设计步骤和方法进行三人表决器的设计

2、教学难点：

（1）把抽象的逻辑问题和具体的实际问题联系起来。

（2）学会用集成电路块来搭建三人表决器电路并测试电路的逻辑功能。

四、学习者特征分析

高二升机电技术应用专业的学生，动手能力较强，很有好奇心，适合“做

中学”；理论基础差，学习习惯不好，会在分析设计电路时遇到困难（化简）;

已学逻辑代数基本知识，组合逻辑电路的特点和分析方法。

五、教学策略选择与设计

本课坚持“以学生为中心，以实践为导向”的职业教育思想，探索以“五

个对接”为教学改革目标，采用理实一体的教学方法，体现“做中学，做中教”

的教学模式。教学中力求通过活动场景的创设、提出设计项目的要求、并在教

师的引导和点拨下，让学生积极自主地学习、动手参与。教师只是扮演组织者、

引导者和促进者的角色。

1、创设活动场景，展示中国达人秀三评委表决场景，引入本节新课：组合逻

辑电路的设计之三人表决器的设计，以提出设计项目要求的形式展开组合逻辑

电路的设计项目一一三人表决器的设计，增强学生学习和参与的积极性。

2、教师用图示法进行示例设计的引导和点拨，来突破两个难点；引导学生积

极主动思考和分析每一个设计步骤，来掌握重点。

3、精心设计的学生设计工作页，帮助学生理清设计的步骤和方法，并掌握它。

4、实训报告：精心设计的实训报告有利于学生反思和反馈本节课知识和技能

的掌握情况，有利于教师掌握学生学习的状况。

5、作业的布置：阶梯式的作业布置有利于学生知识的迁移，三人表决器的升

级版设计。

六、教学环境及资源准备

1、电子电工实训室及相关实验台设备及多媒体设备、PPT多媒体课件。

2、三人表决器实际电路及功能演示所需集成电路（CD4081、CD4075）。

3、印制好的学生设计工作页，1份/学生。

4、印制好的学生实训报告单，1份/学生。

七、教学过程

教学过程设计意图及资源

教师活动学生活动

（时间）准备

1创建情播放PPT中的中国达人秀节学生观看通过创建情境“中

境，导入实目的表决图像，说明评秀们PPT,聆听并国达人秀节目”的

训项目。理进行表决时所用的设备就是理解教师口引入，激发学生的

解本节课一个典型的逻辑电路，我们中所述三人好奇心，提高学生

的实训项这节课的任务就是要利用组表决器的含的学习兴趣。

目要求。合逻辑电路的设计方法设计义。PPT展示。

5分钟一个三人表决器。

1分钟

教师用PPT显示本节课的教学生观看PPT对于教师是教学

学目标、过程与方法、情感中的教学目目标，对于学生就

态度与价值观、及本节课的标、过程与方是学习目标，明确

教学重点难点。法、情感态度目标、及重难点之

2分钟与价值观以于教师和学生都

及本节课的可以起到心中了

教学重难点”然的作用U

PPT展示。

通过PPT给出本节课的设计学生仔细读通过表格来帮助

要求：懂本节课的学生理解三人表

三名评委。各控制A、B、C设计要求。观决器中的设计原

三个按键中的一个，评委按看教师列出则，确保学生理解

下按键表示同意，否则为不的表格并进三人表决器的设

同意。少数服从多数的原则行讨论总结：计要求。

（用与门、或门实现）请一名学生PPT展示。

教师通过表格来帮助学生理解读设计要

解何为少数服务从多数的原求。

则。

2分钟

2教师进教师请同学回忆并复述逻辑同学们回忆设计步骤上一课

行《三人表电路的设计步骤。并复述逻辑时己经讲过，学生

决器的设引导学生回忆每个步骤中的电路的设计属于了解的层次，

计》的新课关键点。最后通过PPT展示步骤。及每个必须通过本课时

教学出来。步骤所用到的实际应用才能

30分钟3分钟的具体方法。掌握。

PPT展不。

引导学生设计第一步：学生分析实万事开头难，通过

分析实际问题的逻辑关系，际问题中的教师的引导和点

并进行逻辑赋值；输出变量的拨形成表格形式，

本节课设计的第一个难点。数量和评判更容易让学生理

教师引导和点拨学生分析实信息，给出逻解实际问题的逻

际问题的逻辑关系，并列成辑关系表格辑关系，并成功进

表格形式。中的评判结行逻辑赋值。

通过逻辑关系所列成的表格果：淘汰或晋PPT展示。

进行逻辑分析和赋值来突破级。

难点。形成完整的

6分钟逻辑关系表。

引导学生设计第二步：学生根据上通过表述格形式，

根据逻辑要求填写真值表；一步所形成学生更容易理解

引导学生根据上一步所形成的逻辑关系真值表的含义。

表，以及正逻展示。

的逻辑关系表，以及正逻辑PPT

的体制来填写真值表。辑的体制来

填写真值表。

4分钟

引导学生设计第三步：学生回顾由用PPT展示表格及

由真值表写出逻辑函数表达真值表写出得出逻辑函数表

达式的过程。可以

式；逻辑函数表

达式的方法，有效和直观的提

提问学生写表达式的方法：

并观看PPT中高课堂效率。

用PPT展示表格及得出逻辑

此法的使用展示。

函数表达式的过程。PPT

过程。

3分钟

引导学生设计第四步：学生观看PPT逻辑函数化简不

化简逻辑函数表达式；中演示的化是本节课的重点，

教师讲解时简化逻辑函数化简结果中最但在设计过程中

简式的要求。是用时较长的一

简的过程，重点强调设计要

个步骤之一，此处

求：用与门、或门实现。

属于教师引导环

故化简的最简式应该是由与

节，教师直接给出

关系和或关系组成的逻辑函

最简式的示例结

数最简式。

果即可。

3分钟

PPT展示。

引导学生设计第五步：学生根据教这一步主要用到

根据化简得到的最简表达师的引导进的是与关系与或

式，画出逻辑电路图。行分析，得出关系的理解，让学

引导学生分析化简的最简表需要3个2输生不断的分析应

达式，分析需要几个与门和入端的与门用，有利于学生在

和1个3输入已有集成电路中

几个或门电路。3分钟

端的或门。灵活选择。

引导学生设计第六步：学生们在教这一步是难点，分

动手连接所设计的逻辑电路材中杳询析不清楚就很难

CD4081、

并测试其的功能。本节课的动手组建电路。用

PPT展示出所设计

第二个难点。CD4075的内

部结构及各的逻辑电路的原

引导学生如何运用已集成块

引脚功能。理图和实物对应

(CD4081.CD4075)来实现

由学生回答的电路图，这样有

逻辑电路功能。

要用哪些器利于学生分清每

用PPT展示出所设计的逻辑

材：集成电路个引脚的功能及

电路原理图和实物对应的电

CD4081、接入情况，避免混

路图。

CD4075各1淆，有利于突破电

8分钟

个，逻辑电平路设计难点。

开关各一个，动手连接测试留

导线若干，5V在学生设计之后

直流电源1再做。

个。

3学生应教师巡视整个实训室，观察学生根据教教师精心设计的

用设计方每个实训小组(2人/组)的师精心准备学生设计工作页，

法进行三设计进度情况，随时给予指的设计工作帮助学生理清设

人表决器导和鼓励，提醒学生按照设页进行三人计的步骤和方法，

的设计计工作页中的步骤进行思考表决器的设。并掌握本节的学

38分钟和设计。并记录实训纪律情习重点：应用组合

况和设计完成过程中学生出至辑电路的设计

现困难的地方。步骤和方法进行

38分钟三人表决器的设

计3突破难点，根

据

4、实训项统计本节课三人表决器设计2名实训助手实训报告的填写

目评价及成功的人数，让完成好的组发放实训报和组员互帮：可以

小结员帮助未完成者并做好帮助告，完成实训帮助其形成较好

8分钟记录。的学生按要的职业习惯、体现

5分钟求填写实训团队精神。

报告的每个印制好的实训报

项目。没有完告单。

成实训设计

的继续进行。

老师引导学生说出本节课所学生总结本这到知识回顾的

学到的设计步骤。节课的设计目的。

3分钟步骤。

5、作业布给出学生创新的空间，三人学生分析设可以培养学生的

置表决器的升级版设计。计要求，学会创新意识。

5分钟引导学生分析设计要求。举一反三。PPT展示。

6、清点和说明清点和收检器材的要各人自觉清涪养学生养成良

收检实训求，请2名实训助手帮助记点和收检器好的职业习惯。

器材录。材。并待查。

4分钟4分钟

教学流程图

环节一：创建情境，导入实训项目，理解本节课的实训项目要求;

环节二：教师进行《三人表决器的设计》的新课教学；

环节三：学生应用设计方法进行三人表决器的设计；

环节四：实训项目评价及小结；

环节五：作业布置；

环节六：清点和收检实训器材。

八、教学评价设计

本次项目实训的实训成绩满分100分；由四项组成

实训纪律（20分）：由实训指导教师记录纪律情况，并给出分数。

设计效果（40分）：由实训指导教师记录每个学生的设计的完成况，并给出分

数。

器材收检（10分）：由两名实训助手进行检查和打分。

实训报告（30分）：由学生根据自己的情况如实填写自己实训过程中的情况，

由教师给出分数。

总分将在实训报告中给出。

九、教学反思

三人表决器的设计虽然有一定的难度，可是学生通过学习可以很直观的知

道要学会设计，前面学习的基础知识缺一不可，基本逻辑门电路、逻辑函数化

简、画逻辑电路图的方法等，真所谓“不积蹉步，无以致千里”，有利于学生

后续学习的积极性。总体来说，教学效果还是不错的，只是实训教学课，教学

实训的每个环节时间的把握做不到很精准，容易有一些突发状况，并且每一次

实训课的课前准备非常耗时，一个教师即要上课还要指导，不管是从电子实训

室安全制度角度考虑还是从教师个人的精力的角度都是极大的考验，个人觉得

电子电工实训室应该除上课教师以外还配有专门的实训指导教师，协助管理和

操作指导。

教学效果评述：

1.在项目引领、任务驱动的思想指导下，打破原有教材框架，进行各方

面资源整合；

2.贯彻了做中学、做中教、教学做合一的教学模式；

3.效果明显：全班近90%的学生较好的完成了学习任务。

不足之处：

1、项目评价设计应用可操性仍然不够，耗费了较多的精力。

2、同学之间相互帮扶时，指导方式不当，这样一定程度上助长了一部分

学生的懒惰思想，影响了其技能的提高。

三人表决器的设计与制作

学情分析

1、高二电子技术应用专业的学生，动手能力较强，很有好奇心，

适合“做中学”；

2、理论基础差，学习习惯不好，会在分析设计电路时遇到困难

（化简）；

3、已学逻辑代数基本知识，组合逻辑电路的特点和分析方法。

4、难点是绘制布线图，能将电路图正确转换成布线图。

5、重点是能根据布线图正确将电子器件连线，实现功能。

三人表决器的设计与制作

教学效果分析

本次项目实训的实训成绩满分100分：

分为学生评价和教师评价

班级姓名学号

自互

酉己

项目考核内容评分标准评评

分

1.正确使用常用工量具。1.常用工量具使用不正确，

元器件

2.正确选出本项目所用扣5分

选择、测20

元器件2.元器件选择不正确每个

试

扣1—3分。

1.电路连接正确L不能正碓使用工具，扣5

2.元件装配完整，无错装-8分

和缺装2.损伤整机外壳、导线扣10

接线20

3.不损伤导线、塑料件、分

外壳3.接线出现错误，每处扣

2-4分

1.LED灯按照逻辑规则1.不能点亮LED,扣10分

点亮2.根据能正常显示的结果，

调试30

2.8种表决情况结均正扣1~5分

常显示

数据记能根据任务书要求正确

20错一处扣5分

录记录数据

安全操能遵守安全文明操作规违反操作规程，酌情扣5—

10

作定10分

合计100

学生评价分二自评*40%+互评*60%学生评价分

教师评价分

总分二学生评价分30%+教师评价分*70%总分

1、学生评价：学生评价分为学生自评和互评。

2、教师评价：

由四项组成

实训纪律（20分）：由实训指导教师记录纪律情况，并给出分数。

设计效果（40分）：由实训指导教师记录每个学生的设计的完成况,

并给出分数。

器材收检（10分）：由两名实训助手进行检查和打分。

实训报告（30分）：由学生根据自己的情况如实填写自己实训过程中

的情况，由教师给出分数。

总分将在实训报告中给出。

三人表决器的设计与制作

教材分析

三人表决器这部分知识是电子技术基础与技能这门课的数字电

路部分，而且是组合逻辑电路是数字电路的重要组成部分，在生产和

生活中具有广泛实用性。本课题是在学习了逻辑门电路后，以及组合

逻辑电路的设计步骤之后的一个具体设计应用，是本章节的重点之一。

电路设计之于中职高二的电子技术应用班来说难度还是比较大，

由于设计本身难度大，学生无法独立实训完成，须由教师进行引导和

示例性设计之后，再由学生在设计工作页的引导下完成设计。直到后

续几个课时的升级版的设计，让学生熟练掌握组合逻辑电路的设计方

法和步骤。

三人表决器的设计要求：三名评委。三个评委各控制A、B、C三个按

键中的一个，评委按下按键表示同意，否则为不同意；以此投票表决

某选手是晋级还是淘汰，少数服从多数的原则（用与门、或门实现）。

三人表决器评测练习

班级姓名

一、任务

1、设计制作三人表决器：

三个评委各控制A、B、C三个开关中的一个，以少数服从多数的原则

投票表决选手是否通过表决。开关置1表示同意，否则为不同意。若

表决通过，发光二极管VL点亮,否则不亮。请用芯片CD4801和CD4705

设计组合逻辑电路，完成三人表决电路制作。

电路如下：

二、器材准备

1、直流稳压电源2、万用表3、CD4081一片，CD4075一片

4、发光二极管（红色）带限流电阻一组5、单刀双掷开关一组

6、连接导线红、黑、绿若干

集成电路管脚图如下图（请根据课前所查资料，在芯片下面横线上写

出本节课所用芯片名称）：

【接线注意事项】

①电源VCC用红色线，GND用黑色线；元件之间的输入输出线用绿色

线连接。

②元件布局按电路走向由左向右，左入右出布局，连接合理力求美观。

③接线确认无误后，才能接电源。

(A、B、C)不同意用表示

选手(Y)：过关用表示

不过关用表示

2、逻辑函数表达式:

3、化简逻辑函数表达式（与或式）:

4、画出逻辑电路图:

5、三人表决电路原理图：

任务二、绘制线路布线图

设计布线图（见附图）

布线要求：1、电源正极用红色笔，电源地用黑色线，信号传输线用

蓝色线。

2、先用铅笔连接，确认无误后用彩笔描出最终电路图。

任务三、电路制作与调试

确认电源电压和元器件安装正确无误后，给电路接通电源。

1、根据电路清点元器件并检测

序号符号名称规格质量

2、电路制作

(1)按照布线图接线

(2)确认无误通电，检查电路功能是否实现

(3)记录数据

器件方.式方式方式方,式方式方式方式方一式

12345678

开关00001111

1

开关00110011

2

开关01010101

3

LED

灯

（4）电路功能没有实现，出现问题？如何解决？功能实现？（）

出现问题如何解决功能实现

（3）验证得三人表决器的逻辑功能是：

四、任务评价

班级姓名学号

自互

配

项目考核内容评分标准评评

分

元器件L正确使用常用工量具。1.常用工量具使用不正确，

20

选择、测2.正确选出本项目所用扣5分

试元器件2.元器件选择不正确每个

扣1—3分。

1.电路连接正确1.不能正确使用工具，扣5

2.元件装配完整，无错装-8分

和缺装2.损伤整机外壳、导线扣10

接线20

3.不损伤导线、塑料件、分

外壳3.接线出现错误，每处扣

2~4分

1.LED灯按照逻辑规则1.不能点亮LED,扣10分

点亮2.根据能正常显示的结果，

调试30

2.8种表决情况结均正扣1-5分

常显示

数据记能根据任务书要求正确

20错一处扣5分

录记录数据

安全操能遵守安全文明操作规