《数字电子技术》课程整体设计

合计
学时 14 6 10 18 48
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整体设计:教学进度表
整体设计:教学进度表
整体设计：知识与能力目标
知识目标
★知道数制和码制的基本概念， 理解其相互转换的方法； ★了解真值表、卡诺图、逻辑 电路图描述逻辑事件的方法， 理解各种方法的特点与作用， 掌握化简逻辑函数的基本方法； 了解各种门电路的基本特点及 典型应用； ★掌握触发器的基本特点及典 型应用；理解不同触发器转换 的一般方法； ★掌握555集成电路的外部特 性与典型应用，理解定时电路 与脉冲整形电路的基本原理； ★理解编译码器、计数器、寄 存器、存储器、A/D与D/A转换 器的原理，掌握上述器件常用 集成电路的外部特性与使用方 法； ★理解组合逻辑电路与时序逻 辑电路的区别，掌握组合逻辑 电路的分析方法与设计方法， 理解时序逻辑电路的分析方法
2
团队的整体电路设计完 成后，进行系统硬件安装、 系统联调，利用EWB软件仿 真完成仿真。
解读系统任务
任务
画出硬件框图 硬件设备选型
脉冲信号产生电路设计 寄存器功能测试 计数器设计 译码驱动及显示单元设计
软件安装、调试 整体电路绘制 软件仿真
整体设计：考核方案
第一节课设计
数字时代给大家带来的好处:数码相机，数字电视，电子词典，MP3、U盘等
项目
项目一 产品质量检测仪 的设计与仿真调试
项目二 一位加法计算器 的
设计与仿真调试
项目三 抢答器的设计与 仿真调试
项目四 数字电子钟的设 计与
仿真调试
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能力目标
★能熟练地使用常用电
子仪器如万用表、逻 辑笔和数字示波器等， 能正确地调试、测量 基本单元电路的逻辑 功能，检查与排除电 路故障； ★能合理选择实验板、 搭接实验电路，合理 布置实验现场； ★能阅读和绘制简单数 字电子产品电气原理 图 ★会查阅电子器件手册 ★能设计、制作与调试 简易电子产品的整机 电路及正确书写电子 产品说明书。
• 对学生的工作计划方案提出修改建议
• 协助解决设计过程中出现的问题 • 观察学生的学习和工作表现
决策
(30min)
实施
(150min)
• 工作计划方案汇报（展示产品参数） • 根据教师意见修改工作计划案
• 用仿真软件绘制抢答器原理图 • 编写使用说明书 • 演算技术参数
计算机、 PPT、 投影仪
计算机、 软件、加 工工具和 材料
教学单元设计《用触发器构成的改进型 抢答器》 学习情境3（8学时）
教学 方法
讲授法 竞赛法
头脑风 暴法、 工作计 划法
分析法
小组教 学法
教师行为
• 展示抢答器样品，组织模拟抢答比赛，布置项目任 务 • 下发任务单、引导文、作业单 • 讲解触发器知识，解答学生疑问
教学 过程
资讯
(45 min )
学生行为
数字电子技术的应用非常广泛。
20世纪中期至21世纪初，电子技术特别是数字电子技术得到了飞速的发展， 使工业、农业、科研、医疗以及人们的日常生活发生了根本性的变革。
“数字化”：许多传统使用模拟技术的领域转而使用数字技术。
电视技术 数码相机
雷达技术
航空航天 计算机、自动控制 通信技术
MP3、MP4
21世纪是信息数字化的时代， 数字电子技术是电子信息类各专业的主 要技术基础课程之一。
安装
障检修。
电路系统的设
点
计、优化与性
能分析。
课程教学设计理念：
以完成工作任务为主线，链接
教 相应的理论知识和技能实训。
Teach
学
Learn
围绕这个实际电路学习 数字电路器件，分析电 路工作原理及功能。
设计 理念
做
Do 边学边做，在制作过程中
不断深入学习调试方法、 故障检测与排除方法。
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紧紧围绕当前的职业教育理念，突出高职教育 以能力培养为本的思想，突出机电一体化技术专 业学生的职业能力培养。
注重掌握基本 概念、基本原理、 基本分析和设计
方法。
抓重点，注重 掌握功能部件的
外特性。
学习指南
注意理论联系实 际。
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最后一次课设计：知识总结
本学期已经完成的四个项目：
产品质量检测仪的设计与制作 一位加法计算器的设计与制作
由触发器构成的改进型抢答器的制作 数字电子钟的设计与制作
最后一次课设计：知识结构
最后一次课设计：知识展望
结合专业特点多地控制一盏灯
两地开关控制一盏灯比较简单，如果三 地及以上开关控制相对就比较麻烦。
用组合逻辑就很容易实现三地及以上 的控制，但这种逻辑控制有修改比较 麻烦的特点。
为了实现多地控制更快的方便设计与
修改，下学期要学习的《PLC》或者《
单片机》就能解决这个问题。
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如果多个开关控制一盏灯
• 通过比赛了解抢答器的相关功能，学习触发器的相 关知识 • 查阅搜集相关资料信息， • 与教师沟通，明确定工作任务
•组织小组讨论 •观察学生的学习和工作表现解答学生疑问 •讲解触发器相关知识
计划
(45min)
• 小组讨论，填写工作计划单、制作工具/材料单
教学 媒体
抢答器 样品、 PPT、 工具
计算机、 贴纸、 粘贴板
信号检测处理；系统程序
测试、系统故障处理。
…
……
学习领域
电工技术 模拟电子技术 数字电子技术 PLC及其应用 单片机应用技术 传感器应用技术
与其它层次学校的比较
学校类别 共同点
中职
高职
普通高校
培养数字电路系统的安装、设计和调试的基本能力。
不
侧重电子元器件 侧重数字电路系统 侧重理论的学
同
的认识、检测和 的安装、调试和故 习，强化数字
•
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。2 2:19:33 22:19:3 322:19 10/21/2 020 10:19:33 PM
•
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 10.2122 :19:332 2:19Oct-2021-Oct-20
•
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。22: 19:3322 :19:332 2:19W ednesda y, October 21, 2020
•
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 2120.1 0.2122: 19:3322 :19:33 October 21, 2020
《数字电子技术》
课程整体设计
说课人
湖南机电职业技术学院电气工程学院
整体设计汇报内容
课程简介 课程定位 课程教学设计理念 课程整体设计 第一次课设计 最后一次课设计
课程简介：课程基本信息
适用专业：机电一体化技术专业 课程代码：20203007 课程性质：理论课 学时：48学时 学分：3学分 授课对象：本专业2012级学生
最后一次课设计：知识结构
组合逻辑电路
产品设计与制 作方案及功能
测试
时序逻辑电 路
需求分析 交流产品功能
设计方案
仿真实现 编制清单 采购清单 产品组装 功能测试
需求分析报告 产品使用环境 分析
确定设计方案
仿真测试功 能
设备清单
采购产品
产品组装 验收产品功能
最后一次课设计：知识拓展
学习本课程后的拓展项目： 电动机运行故障监测报警电路的制作 叮咚门铃的制作 数字电压表的设计与制作 锯齿波发生器的设计与制作
情境 设计
2
数字电子钟的设计与仿真调试
团队一个新的项目---数字电子钟的设计。这次客户要求① 时间以24小时为一个周 期；② 显示时、分、秒；③ 具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校 正到标准时间；④ 具有报时功能，当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时；⑤ 为了保证计 时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
子 项 目
4－1数字电子钟设计方案的 4－2数字电子钟单元电路设 4－3数字电子钟电路仿真和
确定
计
调试
课时
子 情 境
4
接手项目后，团队很自 然的进入工作流程，论证系 统硬件方案，完成硬件设备 选型。
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工作过程中，团队成员由于 有了前面几个项目设计的经 验，设计过程更加熟练。不 断的优化单元设计方案，使 设计更加完美。
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职业岗位
机电产品装配工
机电产品（设备） 调试维护工
机电产品（设备） 售后技术员
机电产品（设备） 现场工程师
岗位能力
安全保护措施的正确采用、 工量具、材料等的正确选 用 电气原理图、安装接线图 的识读与绘制；电气元器 件的选择与检测；
PLC控制系统分析和故障 检测
产品装配图的识读与绘制； 装配工艺编制与管理能力；
整体设计：素质目标
具有严谨的电子产品设计风格； 具有良好的工作习惯； 能遵循硬件开发的基本流程，如任务分析、电路
设计、元器件选型、仿真、调试等，且各个环节 规范有序； 能充分考虑设计电路的可靠性，具有较强的产品 质量意识与成品意识； 符合企业基本的7S管理要求
整体设计：情境设计
周次 课内 项目
课程定位
当前的职业教育理念提出： 课程教育主要是要增强学生 的职业能力。
学生所面对的职业岗位群 以及岗位的技能要求决定
本课程
• 数字电子技术
• PLC应用技术
• 单片机应用技术
后续课程
• 电路分析
• 模拟电子技术
前导课程
机电一体化专业重要专业 基础课程，衔接前导基础 课及后续专业课的桥梁， 对培养职业能力起主要支 持作用。
计算机
• 项目成果汇报答辩 • 总结在此学习情境中的收获与体会，评价自己的表 现，填写工作评价单和教学反馈单
计算机、 PPT、 投影仪
一、资讯
二、计划
三、决策
四、实施
五、检查
六、评估
•
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2120 .10.21 Wednes day, October 21, 2020
职业岗位的能力要求 职业岗位的工作过程 职业岗位的工作内容
设计
课程教学目标
选择
学习情境和能力训练项目
确定 课程教学方法和教学手段
课程整体设计：项目设计
项目
项目内容
项目一 产品质量检测仪的设计与制作 项目二 一位加法计算器的设计与制作
项目三 由触发器构成的改进型抢答器的制作
项目四 数字电子钟的设计与制作
数电技术的应用
计算机
智能仪器
数码Байду номын сангаас机
本课程学习的内容及完成的任务:
产品质量检测仪的设计与制作 一位加法计算器的设计与制作
由触发器构成的改进型抢答器的制作 数字电子钟的设计与制作
课程学习要求与方法
各种数字电路千变 万化，但它们所包 含的基本原理、基 本分析和设计方法 是相通的。我们要 学习的不是各种电 路的简单罗列、死 记硬背，而是要掌 握基本概念、基本 原理、基本分析与 设计方法。
数字集成电路的 种类繁多，各种 电路的内部结构 及工作过程千差 万别，特别是大 规模集成电路的 内部结构更为复 杂。学习这些电 路时，主要需要 了解电路结构特 点及工作原理， 重点掌握它们的 外部特性。
数字电子技术是一 门实践性和应用性 很强的学科。由实 际问题入手，通过 指导同学们完成各 项工作任务，学习 相关知识和理论， 引出相关概念及相 关电路，将技能训 练和理论学习相结 合，达到学习要求。
《数字电子技术》
课程单元设计
说课人：田智
湖南机电职业技术学院电气工程学院
情境3“用触发器构成的改进型 抢答器” 单元设计
• 以实用型抢答器为载体，学生五人为小组，通过组装 比赛、抢答效果竞赛的方式，学习触发器的工作原理 及使用特点，掌握常用集成触发器的型号和引脚的功 能；掌握时序逻辑电路的分析与设计方法。
提问：能否用三个（或四个以上）开关控制一盏灯呢？ 下图的电路可以有开关完成这样的功能：
其中的开关B是一个双刀双掷开关。
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提问：三个开关控制一盏灯
我们可以用数字逻辑电路的分析方法来分析它的工作原理： A、B、C 三个开关，每个都有上、下两种位置，3个开关共有8种位置组合。假设 开关拔上为“0”，拔下为“1”，灯泡L灭为“0”，亮为“1”，在上图所示 的电路中，A、B、C为“000”组合，灯泡是灭的（L=0），如果拔动了其 中一个开关，例如C，则变为“001”组合，灯泡亮（L＝1）……这样逐一 分析8种开关的位置组合，可得到L与A、B、C的逻辑关系真值表：
组合逻辑电路
产品质量检测仪 的设计与仿真调
试
产品设计与制
作方案及功能 测试
一位加法计算 器的设计与仿
真调试
时序逻辑电 路
抢答器的设计与 仿真调试
数字电子钟的设 计与仿真调试
数字电子 逻辑基础
基本门电 路
编码器
译码器
加法器
各类触发 器
时序电路 图的分析 触发器功
能表 寄存器
计数器 各类计数 芯片的功
能表
小组教 学法
小组教 学法
• 检查学生项目完成的情况，并提出修改意见和建议 • 解答学生疑问
检查
(60min)
• 组织项目成果汇报答辩 • 对学生在此学习情境中的表现做总结和评价，填写 工作评价单
评价
(30min)
• 对项目完成的情况进行自我检查和反思，修改不足 之处，填写实施检查表 • 制作项目汇报PPT