Разработка методического обеспечения технологии концентрированного обучения по предмету «Электроника и микросхемотехника»

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  автономное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Российский государственный профессионально педагогический университет»

Кафедра профессиональной педагогики

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО МЕТОДИКЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБУЧЕНИЯ

на тему «Разработка методического обеспечения технологии концентрированного обучения по предмету «Электроника и микросхемотехника»

 

 

 

Выполнил студент

группы ВТ-401

Заводов С. Ю.

Проверил старший преподаватель

Колесникова Ю. А.

 

 

 

Оглавление:

 

 

Введение

Технология  концентрированного обучения

Концентрированная технология – технология организации обучения, при котором в течение определенного промежутка времени осуществляется концентрация рабочего времени и энергии учебно-познавательной деятельности учащихся направленных на изучение одной или нескольких дисциплин объединенных межпредметными связями.

Цель состоит в повышении  качества обучения и воспитания, учащихся путем создания оптимальной организационной структуры учебного процесса.

Признаки:

• Ликвидация многопредметности учебного дня, недели, семестра.
• Единовременная продолжительность изучения предмета или раздела учебной дисциплины
• Непрерывность процесса познания и его целостность.
• Наличие благоприятных условий для интеграции теории и практики, синтеза знаний и умений, сотрудничества всех участников процесса обучения.
• Применение системы форм, методов и средств обучения адекватно реализующих целостный процесс познания.

В основе концентрированного обучения лежат специфические принципы вытекающие из самой природы новой организационной формы:

1. Концентрация учебного материала во времени достигается за счет:
• малопредметности.
• введения учебного материала крупными блоками.
• оптимизации распределения учебного материала
2. Интенсивности обучения достигается за счет:
• насыщенности видами и формами учебной работы.
• плотности общения.
3. Учет психофизиологических особенностей учащихся достигается за счет:
•   соответствия законам динамики работоспособности.
•   учета законов восприятия и запоминания информации человеком.

Выделяются три модели обучения.

Модель I — изучение в течение определённого времени одного основного предмета.

Модель II — укрупнение одной организационной единицы — учебного дня. Количество изучаемых предметов в котором сокращается до одного-двух. В рамках учебной недели число дисциплин сохраняется в соответствии с учебным планом.

Модель III — укрупнение учебной недели. Количество предметов, запланированных на семестр (год), не меняется и соответствует учебному плану, но меняется структура учебной недели, в течение которой изучается не более двух-трёх дисциплин.

 

Актуальность концентрированного обучения:

1. Построение учебного процесса обеспечивает преодоление разобщенности содержания и увязывает элементы обучения в единое целое.
2. Обеспечивает восприятие, углубленное и прочное усвоение учащимися целостных завершенных блоков изучаемого материала.
3. Благоприятное влияние на мотивацию учения.
4. Благоприятный психологический климат (изначальный настрой на длительное взаимодействие друг с другом в процессе обучения).

 

Актуальность  темы «Цифровые логические устройства»:

 

Цифровая электроника  в настоящее время все более  и более вытесняет традиционную аналоговую. Ведущие фирмы, производящие самую разную электронную аппаратуру, все чаще заявляют о полном переходе на цифровую технологию. Причем это относится как к бытовой технике (аудио-, видеоаппаратура, средства связи), так и к профессиональной технике (измерительная, управляющая аппаратура). Ставшие уже привычными персональные компьютеры также полностью реализованы на цифровой электронике.

Для обслуживания цифровой техники, тем более для ее ремонта и разработки, требуются специалисты, знающие принципы работы цифровых устройств и систем, базовые элементы цифровой электроники, типовые схемы их включения, правила взаимодействия цифровых узлов, способы построения наиболее типичных цифровых устройств.

 

Цель курсовой работы:

• Разработка методического обеспечения технологии концентрированного обучения.

Задачи курсовой работы:

• Анализ учебно-программной документации;
• Анализ учебного плана;
• Структура учебного дня;
• Разработка учебного блока.

Анализ учебно-программной  документации.

«Цифровые логические устройства» - это раздел дисциплины «Электроника и микросхемотехника».

На изучение раздела «Цифровые логические устройства» отводится 60 академических часа учебного времени.

После изучения раздела «Цифровые логические устройства» учащиеся должны:

Знать:

• современную элементную базу цифровых устройств;
• виды цифровых устройств;
• функциональные особенности цифровых устройств;
• способы организации ввода- вывода информации.

Уметь:

• синтезировать структурные схемы вычислительных устройств;
• определять результат обработки информации цифровым устройством;
• использовать параметры и характеристики различных логических элементов.

 

Анализ учебного плана.

В условиях обучения в  профессиональных учебных заведениях, учебный день содержит 6 уроков или  один учебный блок продолжительностью 6 часов, учащиеся будут изучать предмет: «Электротехника».  Учащиеся будут  изучать предмет 144/6 = 24 дня или 24/6 = 4 недели.

 

№ недели	1	2	3	4
Предметы учебного плана	Электротехника и микросхемотехника

 

На изучение  раздела  «Цифровые логические устройства»  выделяется 64 академических часов.

Тематический  план раздела «Цифровые логические устройства».

 

 

Наименование тем	Количество аудиторных часов
	всего	Лабораторной работы	Практические занятия
Введение.	2
Тема 1. ДЕШИФРАТОРЫ  И  ШИФРАТОРЫ	10	2	2
Тема 1.1 Дешифраторы	2	-	1
Тема 1.2 Принципы построения дешифраторов.	3	1	-
Тема 1.3 Шифраторы	2	-	1
Тема 1.3 Принципы построения шифраторов	3	1	-
Тема 2. МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРЫ	10	2	2
Тема 2.1 Мультиплексоры	2	-	1
Тема 2.2 Принципы построения мультиплексоров	3	1	-
Тема 2.3 Демультиплексоры	2	-	1
Тема 2.4 Принципы построения мультиплексоров	3	1	-
Тема 3. СУММАТОРЫ	8	0	4
Тема 3.1  Суммирование двоичных чисел	2	-	1
Тема 3.2 Вычитание двоичных чисел	2	-	1
Тема 3.3 Сравнение двоичных чисел	2	-	1
Тема 3.4 Перемножающие  устройства на основе сумматоров	2	-	1
Тема 4 ТРИГГЕРЫ	8	4	0
Тема 4.1 RS-триггеры	2	1	0
Тема 4.2 JK-триггеры	2	1	0
Тема 4.3 D-триггеры	2	1	0
Тема 4.4 Т-триггеры	2	1	0
Тема 5. СЧЕТЧИКИ ИМПУЛЬСОВ	6	0	3
Тема 5.1 Суммирующие счетчики	2	-	1
Тема 5.2 Реверсивные счетчики	2	-	1
Тема 5.3. Счетчики - делители	2	-	1
Тема 6  РЕГИСТРЫ	7	0	3
Тема 6.1 Общие положения	1	-	-
Тема 6.2 Сдвиговые регистры	2	-	1
Тема 6.3 Параллельные регистры	2	-	1
Тема 6.4 Реверсивные регистры	2	-	1
Тема 7 ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЕ  ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ	13	2	6
Тема 7.1 Общие положения	1	-	-
Тема 7.2 ЦАП с суммированием токов	2	-	1
Тема 7.3 ЦАП с внутренними источниками тока	2	-	1
Тема 7.4 Сегментированные ЦАП	2	1	1
Тема 7.5 Цифровые потенциометры	2	-	1
Тема 7.6 ЦАП прямого цифрового синтеза	2	-	1
Тема 7.7 Параметры ЦАП	2	1	1

Итого:                                                        64                   12                          20

Структурно-логический анализ учебного материала.

 

№	Название	НП	ОП	С	УУ
1	Логические устройства	–	+	–	I
2	Комбинационные логические устройства	+	–	КЛУ	II
3	Последовательностные  логические устройства	+	–	ПЛУ	II
4	Дешифраторы	+	–	Д	II
5	Входы дешифратора	+	–	–	II
6	Применение дешифраторов	+	–	–	III
7	Шифраторы	+	–	Ш	II
8	Структура шифраторов	+	–	–	II
9	Таблица соответствия кодов шифраторов	+	–	–	III
10	Мультиплексоры	+	–	–	II
11	Демультиплексоры	+	–	ДМ	II
12	Сумматоры	+	–	С	II
13	Полусумматоры и одноразрядные  сумматоры	+	–	–	II
14	Сложение одноразрядных  двоичных чисел	+	–	–	III
15	Логическая структура  полусумматора	+	–	–	II
16	Трехразрядный сумматор	+	–	–	II
17	Вычитание двоичных чисел	+	–	–	III
18	Дополнительный код	+	–	–	II
19	Сравнение двоичных чисел	+	–	–	III
20	Умножитель	+	–	–	II
21	Триггеры	+	–	Т	II
22	RS-триггеры	+	–	–	II
23	Синхронные триггеры	+	–	–	II
24	Статические триггеры	+	–	–	II
25	JK-триггеры	+	–	–	II
26	Таблица истинности JK-триггера	+	–	–	III
27	D-триггеры	+	–	–	II
28	Т-триггеры	–	+	–	II
29	Т-триггер на основе D-триггера	–	+	–	II
30	Счётчики импульсов	+	–	СИ	II
31	Суммирующий счетчик	–	+	–	II
32	Временные диаграммы суммирующего счетчика	–	+	–	III
33	Вычитающий счетчик	+	–	–	II
34	Изображение временных диаграммы работы счётчиков	+	–	–	III
35	Наращивание разрядности  счётчиков	+	–	–	III
36	Построение синхронного  счётчика	+	–	–	III
37	Реверсивные счетчики	+	–	–	II
38	Образование дополнительного  знакового выхода счётчика	+	–	–	III
39	Генератор линейного  напряжения	+	–	–	II
40	Счетчики-делители	+	–	–	II
41	Регистры	+	–	РГ	II
42	Параллельные регистры	+	–	–	II
43	Запись числа в регистр	+	–	–	III
44	Сдвиговые регистры	+	–	–	II
45	Реверсивные регистры	+	–	–	III
46	Формирование записываемого кода	+	–	–	III
47	Режимы работы регистра	+	–	–	II
48	ЦАП	+	–	ЦАП	II
49	Предназначение ЦАП	+	–	–	II
50	ЦАП с суммированием  токов	+	–	–	II
51	Реализация ЦАП	+	–	–	III
52	ЦАП с внутренними  источниками тока	+	–	–	II
53	Цифровые потенциометры	+	–	–	II
54	Параметры ЦАП	+	–	–	II
55	Разрядность	+	–	–	II
56	Расчёт мультипликативной  погрешности	+	–	–	III
57	Расчёт дифференциальной нелинейности	+	–	–	III
58	Температурная нестабильность ЦАП	+	–	–	II
59	Расчёт погрешности  смещения нуля	+	–	–	III

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Структура учебного дня.

Основная идея концентрированного обучения заключается в том, что  изучаемая тема не дробится на отдельные  мелкие фрагменты, а дается целиком  на лекционном занятии, затем повторно проводится через лабораторные и практические работы и, наконец, третий раз пропускается через память учащихся посредством контрольных заданий различного характера.

 

 

Структура учебного блока:

 

2 часа

1 часа

2 час

1 час

 

 

Лекция: знакомство с целью и планом всего учебного блока и самой лекции. Материал, включающий в себя содержание нескольких обычных уроков, готовится заранее и оформляется в виде опорного конспекта. После ориентировки учащихся в предстоящей деятельности преподаватель проводит первое изложение учебного материала. Затем следует сжатое второе, а в конце лекции — третье, еще более концентрированное изложение основных вопросов. Таким образом, на лекции происходит восприятие учащимися целостного блока знаний и его первичное осмысление.

Самостоятельная работа: самостоятельная проработка учебника так, чтобы ответить на контрольные вопросы (работа в парах, группах, индивидуально). Цель: углубленное усвоение лекционного материала, его дальнейшее осмысление, формирование общеучебных умений: работа с книгой, выделение главного, составление плана, установление причинно-следственных связей и т.д.

Лабораторная  работа: формирование умений применять новые знания на практике, закрепление знаний. Происходит не отсрочено по времени, а непосредственно после восприятия и осмысления.

Зачет: контроль и оценка степени усвоения основных понятий и ведущих идей, сформированности навыков работы, общеучебных и специальных умений. Активное применение самоанализа, взаимоконтроля, самоконтроля и самооценки.

 

 

 

 

 

Методическая разработка учебных блоков.

 

БЛОК I

Лекция

                                                           RS-триггеры

 

Триггером называют логическую схему с положительной обратной связью, имеющую два устойчивых состояния – единичное и нулевое, которые обозначаются соответственно 1 и 0 (рис.23.1, а). В основе любого триггера находится кольцо из двух инверторов (рис. 23.1, б, в). Триггер является элементом памяти последовательностных логических устройств, на схемах он обозначается буквой Т.