1、教 学设计课 题： 555多谐振荡器的制作和调试 学 校： 苏州高等职业技术学校 教 师： 卢 燕 2013年11月教学设计方案 课题基本信息课题名称555多谐振荡器的制作和调试 -LED彩灯电路的制作授课形式理实一体化授课对象电子技术应用专业（二年级）授课时数6授课时间2012年11月学生数36使用教具多媒体设备、项目套件、仪器设备等教学内容和对象教材分析课题来源：本课题选自中等职业教育课程改革国家规划新教材，由全国中等职业教育教材审定委员会审定通过，张金华主编的电子技术基础与技能(电类专业通用)第十章第二节555时基电路与应用。课题内容地位：555时基电路是数模混合的集成电路只需结合少量外
2、围器件就可构成各种功能电路，其在电子领域有广泛应用，因而是数字电路部分的重点章节。课题内容作用：掌握555集成芯片的使用，以及构成的多谐振荡器工作原理，为后续数字电路综合设计打下基础，起到承上启下的作用。学情分析对象：11电子技术应用专业，中职二年级学生。基础：具有一定的电子装配能力；能操作常用仪器和仪表，做过模电和数电实训项目，正在上装配课程。特征：学生对课程有一定的兴趣，好奇心强，但理论相对薄弱，对实际电路的分析能力较弱。教材处理贴近企业对接岗位：把企业工作模式引入到课堂中，激发学生学习兴趣，培养学生职业素养。任务引领小组合作：使用任务书进行引领驱动，使学生明确已完成和未完成的内容，并引入
3、合作互助模式培养学生合作意识有助项目完成。边做边讲理实并进：采用实践和理论相互融合的方式，用一个个启发性的问题让学生在实践中引起思考，在思考中掌握知识，再把知识用于实践。教学目标设定知识与技能认识555构成的多谐振荡器电路基本结构；理解其工作原理和振荡频率计算方法；会制作、调试电路；方法与过程制作、调试电路体验企业工作模式,养成7S管理习惯；教师引导分析，提升学生动手实践能力和理论水平；情感态度和价值观通过团队互助培养合作精神，提升分析解决问题能力和自信心,提高职业素养。教学重点和难点教学重点1、555多谐振荡器的电路结构和振荡频率计算方法 2、电路的制作教学难点由555构成多谐振荡器原理的分
4、析。关键点现象的思考、分析与验证教学方法分析教法选择项目教学为核心，采用情境教学法、任务驱动、引导启发，示范操作。学法指导 体验式学习法，自主探究、小组研讨、实训操作。课前准备教师准备PPT课件、教案设计、项目套件、任务书、调试报告等。学生准备学生3人一组，并自己推选小组组长，根据实践能力采取互补方式进行搭配，并进行电子课程网站学习。教学过程教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图任 务来 源（5分钟）任 务内 容（20分钟）任 务实 施（225分钟）任务评价（20分钟）一、任务引入情境布置联系生活实际，举生活中经常接触到的实例如彩灯电路，播放视频图1 实例图并进行实物演示图2 电路图二、任务
5、布置1、分组布置确认各小组组长名单。2、分配角色教师分配质检员、制图员和技术员角色。3、领取工作任务布置工作内容，明确角色职责。4、分发套件组长领取项目套件，分发组员。三、任务实施（一）任务一 知识准备（20分钟）1、仪器使用方法示波器、数字万用表2、电阻、电容、二极管识读色环电阻、可调电阻读法；电容、二极管正负极判断。3、555时基电路上网搜索相关芯片资料了解引脚排列（1）引脚排列（2）功能演示仿真电路 图3 仿真电路图按表1改变R1、R2阻值观察数字探针的状态（亮用1表示，灭用0表示，任意情况X表示）表1THOUTD2/3Vcc1/3Vcc11/3Vcc12/3Vcc1/3Vcc1XX04
6、、CD4017集成计数器上网搜索相关芯片资料了解引脚及功能（二）任务二 电路制作（教学重点）（100分钟）1、检测根据元器件清单核对所用元器件规格、型号及数量，清点校准所用仪器设备。（1）按色环初步判断阻值大小，找出清单所列电阻，用万用表进行检测。（2）用万用表检测拨码开关好坏并掌握轻触开关使用方法。（3）用万用表检测电容，并判定正负极性。（4）检测发光二极管判别极性及好坏检测元件计时，作为评分的条件。2、装配（1）布局布线如何合理布局和焊接？知识点链接：1、布局布线元器件安装要领元器件正确整形，电阻、二极管采用卧式安装，电容采用立式安装，集成电路采用底座安装，正确识别集成电路引脚排列方式。合
7、理布局要领在通用印制电路板(洞洞板)上布局，注意分立元器件围绕集成电路，布局应先布电源和地，布线要横平竖直。（按原理图和参考布局布线图（图4、图5），图4参考布局图图5参考电路布线图完成电路布局布线后，推举小组优秀作品上传教师机，评阅。2、焊接焊接方法：在通用印制电路板上焊接方法有细导线飞线走线法图6和锡接走线法图7。图6飞线走线法 图7 锡接走线法焊接技巧：注意锡接走线法焊接时应先撤烙铁。善于利用元器件引脚；善于设置跳线如图8。图8设置跳线图9 焊接视频学生按所设计的布局布线图完成焊接任务，应符合工艺要求。（三）任务三 调试排故（60分钟）a）清理工作区b）将稳压电源输出调至+9Vc）检查电
8、路:结合原理图和布局布线图检查已装配焊接好的电路，元件有无插错、正负极有无装反、焊接是否符合要求，然后正确连接测试电路。d）线路板不插集成块，接上9V电源电压，测集成电路555（IC1）的8脚、4脚、1脚电压是否符合要求，测集成电路CD4017（IC2）的16脚、8脚电压是否符合要求。如不符合及时查线排故，完成后插上555（IC1）集成电路和CD4017（IC2）集成电路。e)拨码开关全部拨成断开状态，应观察到LED1闪烁，LED2灭。f) 拨码开关全部拨成闭合状态，应观察到LED1闪烁，LED2亮。完成调试排故，由组长担任质检员角色对小组的成品进行质量检查。（四）任务四 分析验证（45分钟）
9、555时基电路构成的多谐振荡器 （1）看一看用一字起逆时针调节RP1到底，用示波器观察IC1的脚波形和电容波形。图10波形图（2）学一学这个波形从何而来又是如何产生的？波形来自这个波形来自于555多谐振荡器，该电路结构有何特点？知识点链接：555多谐振荡电路电路结构（教学重点）图11 555多谐振荡电路电路结构电路接法规则：4、8高，1地，5容；6、2一起接RC，7接RR，无外加。与单稳、施密特电路结构区别？波形如何产生知识点链接：555定时器构成多谐振荡器的工作原理。（教学难点）图12 工作原理图电源接通后，Vcc通过电阻R1、R2向电容C充电。当电容电压VC上升到时，此时输出电压Vo=0，
10、同时三极管VT导通，电容C通过R2放电，使VC下降（一个暂稳态），当电容电压VC下降到时,输出电压Vo=1。三极管VT被截止，C放电终止，又重新开始充电（另一个暂稳态），周而复始，形成振荡。输出波形周期与哪些元件有关？知识点链接(教学重点)振荡周期T的计算方法。电容器放电所需时间为：电容器充电所需时间为：555多谐振荡器的振荡频率为：555多谐振荡器的振荡周期：（3）验一验a)顺时针调节RP1，观察LED1闪烁速度 _ _。逆时针调节RP1，观察LED1闪烁速度 _ _。b) 保持上述状态不变,用示波器观察IC1的脚波形，此时周期_ _，再把电路中C2电容换成2.2uF电容，用示波器观察IC1
11、的脚波形，此时周期_ _。 c)保持上述状态不变，用一字起逆时针调节RP1，用示波器观察IC1的脚波形规律，波形周期 （变长、变短、不变），其高电平时间 （变长、变短、不变），低电平时间 （变长、变短、不变）。（4）用一用要使红灯闪烁周期变为10HZ，需要改变哪些元件，选用什么型号？完成调试分析后，要求学生整理工作台面，归放工具，整理工具箱。作品展示把自己作品用手机拍照上传微信朋友圈，接受网友评论四、任务评价1、总结（1）知识总结通过该项目的学习获得的新知识，对整体情况作总结。（2）技能总结通过该项目的学习，进一步训练和提高了包括分析电路、布局布线、装配、调试等基本技能。更为重要的是，培养了学
12、生发现问题、分析问题和解决问题的能力。（3）职业素质的总结通过分组学习和讨论的方式，加强学生的沟通能力、团队协作精神。在教学实施的过程中渗透7S管理理念，从而培养学生的职业素养和职业精神。2、评价 学生自评（依据任务书要求） 组员互评（组员合作态度，贡献情况） 教师评 （由过程记录和成品完成情况）3、拓展提升巩固：结合555多谐振荡器工作原理和CD4017计数器功能分析完整电路工作原理。拓展：设计一个彩灯电路原理图，要求彩灯闪烁周期为0.5s,闪烁10s后自动停止。创新：请设计用10只LED彩灯实现巡回点亮的功能。 教师展示视频提问两段视频有什么共同之处？分配角色扮演仓库管理员教师演示多媒体信
13、息技术辅助教师巡回查看教师提问教师引导事先在元器件中参入多余的元器件引导启发要领提点巡回指导教师批阅，找不不足之处讲解注意点和技巧提供参考图播放视频示范操作巡回指导巡视检查巡视辅导教师对学生成品随机抽检展示现象引起学生思考引导法提问分析电路结构总结特点提问引导法提问讲解知识点提问引起思考讲解知识点巡视辅导提问引起思考巡视总结教师评布置课后任务，注意分层兼顾听讲、观察并思考明确工作内容组长清点领取签字分发组员回顾学生搜索信息multisim仿真软件进行芯片功能仿真学生回答学生搜索信息学生根据元器件清单和元件检测方法进行检测尝试布局听讲、思考、记忆LochMaster软件进行布局布线学生改进仔细听
14、讲观察学生观摩学生观看实践操作组长考核工作区情况自主探究小组讨论排除故障填写排故报告组长在各组情况统计表里填写质检结果，统计成品合格率观察，思考自主探究小组讨论学生听讲读图识记学生记忆思考，回答学生思考学生听讲自主探究小组讨论学生听讲动手操作记录现象，填写调试报告小组讨论电路修改学生整理拍照上传回顾学生自评互评学生记录使学生对所要学的东西有了直观认识，解决为什么学有什么用的疑问，激发学习欲望培养团队协作精神 培养学生责任心和良好职业素养用生动可视仿真现象帮助学生复习旧知回顾555功能使用信息技术，由被动学变主动学巩固元器件检测知识小组研讨巩固布局技术锻炼布局布线能力合理的布局布线对提高焊接成功
15、率和效率至关重要帮助学生巩固焊接方法学习焊接技巧直观的视频演示使学生更容易掌握到焊接要领通过实践掌握技巧养成整理习惯小组讨论培养交流沟通力实践操作丰富实践经验模拟企业工作模式掌握学生完成情况引起学生兴趣启发学生思考引出教学重点根据电路图引导学生读图记555多谐振荡电路特点简洁语言帮助记忆通过比较加深记忆引出教学难点阐述工作原理既考核学生是否认真听讲又引出教学重点阐述T的计算回到实践加深理论知识的理解由实践到会应用，真正掌握课堂所学知识养培7S习惯把课堂延伸到课外，交流分享学习成果，提高学习成就感总结项目收获评出优秀小组和优秀个人进一步提高学生分析电路以及综合应用能力板书设计555多谐振荡器的制
16、作和调试LED彩灯电路的制作一、电路制作1、检测2、装配二、调试排故三、555多谐振荡电路的分析1、555多谐振荡器的电路结构2、555多谐振荡器的工作原理3、555多谐振荡器的振荡周期计算T=0.74、实践验证5、电路改动要求红灯闪烁频率为10HZ四、小结五、作业按要求设计彩灯电路 教学效果的反思1、理论溶于项目：采用项目教学法，在项目中融入555多谐振荡器，进行教和学，体现“做中教，做中学”的教学理念。2、情境融与过程：模仿企业工作模式，设置仓库管理员和质检员的角色，让学生体会企业生产过程，激发学生学习兴趣。3、重点难点融与实践：使知识在现象中引出，回归与现象验证，在应用中得以升华，击破重点攻克难点。4、计算机辅助融于制作：改变传统手绘布局方案模式，借助布局软件设计电路布局，提高电路制作效率和成功率。5、信息化融与教学：使用网络搜索，微博微信发帖等信息化手段，提高学生参与热情和学习成就感，教师也可以更方便的了解学生的反馈信息。13
