Luận án dạy học kĩ thuật số cho sinh viên sư phạm kĩ thuật theo lí thuyết tải nhận thức

ix DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Biểu đồ thể kết điểm đầu vào trƣớc thực nghiệm lớp TN ĐC 121 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ thể kết điểm đầu vào sau thực nghiệm lớp TN ĐC 123 Biểu đồ 3.3 Đồ thị tần suất kết đầu lớp TN ĐC 123 Biểu đồ 3.4 Đồ thị tần suất hội tụ tiến kết đầu 124 Biểu đồ 3.5 Biểu đồ mơ tả giá trị trung bình kết phản hồi SV 129 x DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Sự phát sinh, phát triển cấu trúc nhận thức cấu trúc trí tuệ (Jean Piaget) 26 Sơ đồ 1.2 Mơ hính giai đoạn q trình xử lí thơng tin 28 Sơ đồ 1.3 Q trình xử lì thơng tin kĩ thuật 30 Sơ đồ 1.4 Mơ hình 4C (Van Merriënboer, 1997) 33 Sơ đồ 1.5 Mơ hình xử lí thơng tin não 36 Sơ đồ 1.6 Tiến trình thiết kế dạy học Kĩ thuật số theo lí thuyết tải nhận thức 39 Sơ đồ 2.1 Sơ đồ xác định hoạt động dạy học dựa theo lí thuyết tải nhận thức 97 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Các hệ thống truyền thông điều khiển ngày đƣợc nâng cao chất lƣợng, khơng ngừng đƣợc thơng minh hố đại hoá bối cảnh phát triển kỉ nguyên công nghệ số Sự bùng nổ sản phẩm công nghệ cao ngày phần nhiều kết đời phát triển công nghệ kĩ thuật số hệ thống thông tin số Đặc biệt cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ đƣợc gọi Công nghiệp 4.0 Công nghiệp 4.0 tập trung vào công nghệ kỹ thuật số Tại doanh nghiệp hoạt động từ quản lì, sản xuất dần đƣợc chuyển đổi số; internet vạn vật (IoT) thâm nhập vào hầu hết cơng đoạn q trính sản xuất Các lĩnh vực khác trình đẩy mạnh áp dụng thành tựu biến đổi kĩ thuật số hoạt động Đặc biệt giáo dục đào tạo trính chuyển đổi số diễn mạnh mẽ nhà trƣờng Điều ảnh hƣởng đến hoạt động đổi phƣơng pháp dạy học bối cảnh Đổi phải hƣớng đến cụ thể, thiết thực hoạt động để có kết cao nhƣ nội dung phải đƣợc đa dạng mẻ, tài liệu học tập phải đƣợc trính bày đa dạng phong phú để đáp ứng yêu cầu cấp bậc học nhu cầu học tập suốt đời ngƣời; thay đổi dạy học phải phát huy tình chủ động, tìch cực, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ ngƣời học; hạn chế cách giảng dạy ghi nhớ máy móc, truyền thụ áp đặt chiều làm ngƣời học thiếu chủ động kiến tạo kiến thức cho thân Để ngƣời học kiến tạo tri thức cần phải tập trung dạy cách học, cách nghĩ, nâng cao chất lƣợng tự học, tạo sở để ngƣời học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực Trong bối cảnh phát triển cơng nghệ, hính thức học tập ngày đa dạng khơng có dạy học lớp nhƣ trƣớc, đặc biệt phải nâng cao hoạt động nghiên cứu khoa học, hoạt động xã hội, ngoại khóa Và đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông nhiệm vụ cấp thiết để nâng cao chất lƣợng dạy học [4] Kĩ thuật số thuộc khối kiến thức sở ngành chƣơng trính đào tạo khối ngành công nghệ kĩ thuật sƣ phạm kĩ thuật trƣờng đại học sƣ phạm kĩ thuật Học phần nhằm trang bị kiến thức hệ thống số, cách biểu diễn đại lƣợng hệ thống số, nguyên tắc phân tìch, thiết kế mạch số từ giúp ngƣời học nắm vững yếu tố tảng kĩ thuật mạch số ứng dụng thiết bị Điện, Điện tử, trang bị tảng kiến thức để SV học học phần chuyên ngành chƣơng trính đào tạo Tuy nhiên học tập Kĩ thuật số SV cịn khó khăn việc nắm vững quy tắc biểu diễn đại lƣợng hệ thống số, định luật mối quan hệ đại số logic, phƣơng pháp tối thiểu mạch logic, nguyên tắc hoạt động cổng logic mạch logic, việc thiết kế mạch logic sai chƣa đảm bảo tối ƣu thiết kế mạch số Nội dung học phần có tình trừu tƣợng cao, mối quan hệ thành tố nội dung phức tạp gây tải nhận thức cao q trính học tập cho SV Chình ví mà kết học tập Kĩ thuật số SV thấp Lì thuyết tải nhận thức nhánh phát tiển lì thuyết nhận thức Lì thuyết tải nhận thức lì thuyết học tập nghiên cứu q trính xử lì thơng tin theo mơ hính trì nhớ (bộ nhớ) loại tải nhận thức gây q trình xử lì thơng tin vùng trì nhớ làm việc để từ định hƣớng tổ chức dạy học nhằm kiểm soát đƣợc tải nhận thức học tập SV [44][45][55][56][62][67] [68][69][70][71][72][79][83] Đổi phƣơng pháp dạy học góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học Kĩ thuật số theo sở tải nhận thức, cách thiết kế dạy học tổ chức giảng dạy để kiểm soát tải nhận thức cho SV cần thiết Do tác giả lựa chọn đề tài luận án “Dạy học Kĩ thuật số cho sinh viên sư phạm kĩ thuật theo lí thuyết tải nhận thức” Mục đích nghiên cứu Đề xuất tiến trình, biện pháp dạy học theo lí thuyết tải nhận thức để nâng cao hiệu dạy học Kĩ thuật số cho SV sƣ phạm kĩ thuật Khách thể, đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học Kĩ thuật số cho SV sƣ phạm kĩ thuật 3.2 Đối tượng nghiên cứu Tiến trình, biện pháp dạy học Kĩ thuật số cho SV sƣ phạm kĩ thuật theo lí thuyết tải nhận thức 3.3 Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu nội dung: Tiến trình, biện pháp dạy học theo lí thuyết tải nhận thức đƣợc triển khai dạy học Kĩ thuật số cho SV sƣ phạm kĩ thuật - Phạm vi nghiên cứu thực trạng: Phạm vi điều tra, khảo sát thực trạng dạy học Kĩ thuật số theo lí thuyết tải nhận thức trƣờng đại học sƣ phạm kỹ thuật: Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Hƣng Yên, đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chì Minh, đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Vĩnh Long, đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Nam Định, đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Vinh - Phạm vi thực kiểm nghiệm sƣ phạm: Thực nghiệm trƣờng đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Hƣng Yên, triển khai dạy học số nội dung điển hình để kiểm nghiệm tính khả thi tiến trình biện pháp dạy học theo lí thuyết tải nhận thức Giả thuyết khoa học Nếu kiểm soát đƣợc tải nhận thức sinh viên sƣ phạm kĩ thuật trình học tập Kĩ thuật số thơng qua tiến trình thiết kế biện pháp dạy học theo lí thuyết tải nhận thức đem lại hiệu tác động tích cực dạy học Kĩ thuật số cho sinh viên sƣ phạm kĩ thuật Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Xác định sở lí luận thực tiễn dạy học Kĩ thuật số cho SV sƣ phạm kĩ thuật theo lí thuyết tải nhận thức 5.2 Xây dựng tiến trình thiết kế biện pháp dạy học Kĩ thuật số cho SV sƣ phạm kĩ thuật theo lí thuyết tải nhận thức 5.3 Thiết kế dạy học Kĩ thuật số theo tiến trình biện pháp theo lí thuyết tải nhận thức 5.4 Kiểm nghiệm đánh giá tình đắn, hợp lí, khả thi tiến trình, biện pháp dạy học số nội dung Kĩ thuật số cho SV sƣ phạm kĩ thuật theo lí thuyết tải nhận thức Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1 Các phương pháp nghiên cứu lí luận Tác giả sử dụng phƣơng pháp phân tích tổng hợp, hệ thống hóa phân loại tài liệu lí luận ngồi nƣớc lí thuyết học tập theo sở thuyết nhận thức lí thuyết tải nhận thức; dạy học theo lí thuyết tải nhận thức; tài liệu liên quan đến mơ hình xử lí thơng tin, mơ hình thiết kế dạy học giảm tải nhận thức Từ đƣa đƣợc tiến trình, ngun tắc, chất biện pháp dạy học Kĩ thuật số theo lí thuyết tải nhận thức để phát triển sở lí luận cho vấn đề nghiên cứu luận án 6.2 Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Tác giả sử dụng phƣơng pháp điều tra bảng hỏi vấn GV để tìm hiểu thực trạng dạy học Kĩ thuật số dƣới góc độ lí thuyết tải nhận thức số trƣờng ĐHSPKT - Bên cạnh đó, tác giả sử dụng phƣơng pháp quan sát để tìm hiểu hoạt động dạy học Kĩ thuật số GV lên lớp, môi trƣờng dạy học Khoa Điện – Điện tử Trƣờng ĐHSPKT Hƣng Yên Từ xác định biểu tải SV trình học tập học phần Kĩ thuật số - Để kiểm nghiệm biện pháp dạy học Kĩ thuật số theo lí thuyết tải nhận thức cho SV sƣ phạm kĩ thuật tác giả sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm - Những đánh giá chuyên gia chất lƣợng thiết kế học minh họa đề tài cần thiết, nhằm khẳng định chất lƣợng học đƣợc tiến hành thực nghiệm sƣ phạm, thơng qua đánh giá giúp tác giả đánh giá đƣợc tính cần thiết tính khả thi biện pháp dạy học Kĩ thuật số theo lí thuyết tải nhận thức cho SV sƣ phạm kĩ thuật Do phƣơng pháp chuyên gia đƣợc tác giả sử dụng trình thực đề tài 6.3 Các phương pháp hỗ trợ khác - Sử dụng phần mềm MS.Excel để xử lí số liệu, thông tin thực trạng dạy học Kĩ thuật số dƣới góc độ lí thuyết tải nhận thức số trƣờng ĐHSPKT - Xử lí số liệu thực nghiệm sƣ phạm theo kiểm định “Independent Samples T-test” SPSS - Xử lí số liệu, thơng tin từ phƣơng pháp chuyên gia phần mềm MS.Excel Những đóng góp đề tài 7.1 Về lí luận - Hệ thống lại sở lí luận mơ hình trí nhớ, q trình xử lí thơng tin não bộ, mơ hình thiết kế dạy học - Xác định sở loại tải nhận thức, nguyên nhân gây tải trình học tập Kĩ thuật số SV sƣ phạm kĩ thuật - Xác định đƣợc tiến trình, biện pháp thiết kế tổ chức dạy học Kĩ thuật số theo lí thuyết tải nhận thức 7.2 Về thực tiễn - Thiết kế số nội dung tổ chức dạy học học phần Kĩ thuật số theo lí thuyết tải nhận thức trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Hƣng Yên - Đánh giá tình khả thi hiệu học đƣợc thiết kế tổ chức theo lí thuyết tải nhận thức Cấu trúc luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận tài liệu tham khảo, cấu trúc luận án gồm có chƣơng sau: Chương Cơ sở lí luận thực tiễn dạy học Kĩ thuật số theo lí thuyết tải nhận thức Chương Biện pháp dạy học Kĩ thuật số cho SV Sƣ phạm kĩ thuật theo lí thuyết tải nhận thức Chương Kiểm nghiệm đánh giá CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN DẠY HỌC KĨ THUẬT SỐ THEO LÍ THUYẾT TẢI NHẬN THỨC 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu dạy học theo lí thuyết tải nhận thức 1.1.1 Những nghiên cứu lí thuyết tải nhận thức Cơ chế tâm lí việc học đƣợc mơ tả giải thích lí thuyết học tập Chính nghiên cứu lí thuyết học tập quan trọng việc đƣa sở khoa học để nâng cao chất lƣợng dạy học Trong năm 1970 1980 bắt đầu có thay đổi đáng kể nhận thức định nghĩa việc học thuyết nhận thức đời, thuyết tập trung vào hoạt động tinh thần bên tâm trì ngƣời Kiến thức đƣợc xem nhƣ sơ đồ cơng trình xây dựng tinh thần tƣợng trƣng Các q trình tƣ duy, trí nhớ, hiểu biết, giải vấn đề cần đƣợc khám phá để thấy đƣợc chế trình học tập Quá trình học tập đƣợc xem nhƣ q trính xử lí thơng tin Ngƣời học học tập để thay đổi lƣợc đồ nhận thức thân Q trình học tập địi hỏi ngƣời học phải tham gia tích cực, chủ động hành động có suy nghĩ Những lí thuyết thuyết nhận thức nhấn mạnh học tập xảy từ ngƣời học [5][8] Nhà tâm lí học ngƣời Thụy Sĩ J Piaget, nhà tâm lí học Xơ Viết Lev Vygotsky ngƣời khởi xƣớng nghiên cứu có nhiều cơng trình quan trọng đóng góp cho lì thuyết nhận thức Những nghiên cứu J.Piaget tập trung vào trình phát sinh, phát triển nhận thức theo tiền đề sinh học, chế sinh lí từ thuyết tiến hóa sinh học logic học Lev Vygotsky với lí thuyết phát triển nhận thức [26] Tại Mĩ, lí thuyết đƣợc phát triển mạnh mẽ sở thuyết nhận thức nhƣ: Lì thuyết kịch (Script Theory), R.Schank (1977)[95]; lí thuyết hiển thị thành phần (Component Display Theory), Merrill (1983)[90]; lí thuyết xây dựng (Elaboration Theory) [86], Reigeluth, C & Stein, F (1983)[94]; lí thuyết mã hóa kép (Dual Coding Theory), Allan Paivio[91]; lí thuyết nhận thức học tập đa phƣơng tiện (cognitive theory of multimedia learning), Mayer[89] Các lí thuyết có đƣa nguyên tắc thiết kế dạy học theo sở nghiên cứu q trình xử lí thơng tinh não với nhiều nhận định khác Tuy nhiên lí thuyết khơng tập trung vào loại tải gây não cụ thể vùng trí nhớ làm việc q trình học tập John Sweller kế thừa nghiên cứu “Mơ hính trí nhớ” đƣợc phát triển Richard Atkinson Richard Shiffrin kể từ năm 1968, mơ hính “trì nhớ làm việc” Alan Baddeley vào năm 1974 lí thuyết lƣợc đồ (schema theory) Barlett [44][45][53][81] để phát triển lí thuyết tải nhận thức (cognitive load theory) Atkinson Schiffrin nhấn mạnh đến cấu trúc tự nhiên trí nhớ: trí nhớ cảm giác (sensory memory), trí nhớ ngắn hạn (short-term memory) trí nhớ dài hạn (long-term memory): (1) Trí nhớ cảm giác thời gian thơng tin tồn vài giây phần giây vùng trí nhớ; (2) trí nhớ ngắn hạn thời gian thông tin tồn từ 15 đến 30 giây vùng trí nhớ; (3) trí nhớ dài hạn thơng tin tồn nhiều năm thời gian dài [46] Alan Baddeley đề xuất mơ hính “trì nhớ làm việc” thay cho trí nhớ ngắn hạn Atkinson Schiffrin Mơ hính ban đầu trí nhớ làm việc Baddeley & Hitch bao gồm ba thành phần chính: Hệ điều hành trung ƣơng (central executive) hoạt động nhƣ hệ thống giám sát kiểm sốt luồng thơng tin từ nơi bắt đầu đến hệ thống chấp hành: vòng lặp âm vị học (phonological loop) bảng phác thảo khơng gian (visuo-spatial sketchpad) Vịng ngữ âm lƣu trữ nội dung lời, phác thảo không gian dành cho liệu không gian Cả hai hệ thống chấp hành hoạt động với chức lƣu trữ ngắn hạn Năm 2000, Baddeley thêm hệ thống chấp hành thứ ba vào mơ hình ơng, đệm lặp (episodic buffer) 47 PL Em quan sát sơ đồ mạch trả lời câu hỏi vào bảng 1: Bảng Nhận diện mạch tổ hợp Nội dung Trả lời Các cổng logic sử dụng mạch Lập bảng chân lí thể mối quan hệ trạng A B C F thái đầu F theo trạng thái biến đầu vào A, B, C Nhận xét mối quan hệ đầu mạch theo đầu vào + Thông tin học tập khái niệm mạch logic tổ hợp: “Mạch logic tổ hợp (combinational circuits): mạch có giá trị ổn định tín hiệu lối thời điểm phụ thuộc vào tổ hợp giá trị đầu vào thời điểm Khơng phụ thuộc vào đầu vào trạng thái trƣớc Đó loại mạch: cổng logic bản, số học, hợp kênh, phân kênh, mạch giải mã, mạch chuyển đổi mã, ” - Xác định bƣớc thiết kế mạch logic tổ hợp: Bài tập 2: Một ngơi nhà có cơng tắc, ngƣời chủ nhà muốn bóng đèn sáng công tắc hở, công tắc đóng cịn cơng tắc thứ hở Hãy thiết kế mạch logic thực cho: a Số cổng ìt b Chỉ dùng cổng NAND ngõ vào Bài giải: a Để mạch logic có số cổng ìt ta thực bƣớc sau: 48 PL - Bƣớc 1: Xác định biến đầu vào, đầu ra, phân tìch chức của đầu theo đầu vào biểu diễn bảng chân lì sau: Gọi A, B, C biến đầu vào thể cho công tắc 1, 2, Mỗi cơng tắc có trạng thái đóng mở Quy ƣớc cơng tắc đóng mức logic 1, công tắc hở mức logic F biến đầu thể trạng thái bóng đèn Đèn sáng tƣơng ứng mức logic 1, đèn tắc tƣơng ứng mức logic Từ giả thiết xây dựng bóng đèn sáng công tắc hở, cơng tắc đóng cịn cơng tắc thứ hở biểu diễn đƣợc bảng chân lì nhƣ sau: A B C F 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 - Bƣớc 2: Viết phƣơng trính logic hàm theo bảng chân lí Biểu thức logic ngõ ra: F = + - Bƣớc 3: Tối thiểu hóa hàm logic cho: F= + =( + ) = F = - Bƣớc 4: Vẽ mạch hàm logic sau tối thiểu sử dụng cổng logic: b Chỉ dùng cổng NAND ngõ vào Bƣớc 1: Biến đổi phƣơng trính logic tối thiểu dạng phƣơng trính logic sử dụng cổng logic NAND (Sử dụng công thức Morgan để biến đổi phƣơng trình sau tối thiểu) 49 PL Đến ta thấy thừa số ngoặc chƣa NAND đƣợc với C nên ta cần đảo hai lần để đƣợc kết tất cổng NAND ngõ vào: Bƣớc 2: Vẽ mạch logic sử dụng cổng NAND Đọc thêm sơ đồ chân vi mạch cổng NAND 7400 Hình Vi mạch logic 7400 + Thông tin học tập phƣơng pháp thiết kế mạch logic tổ hợp: Với mạch logic tổ hợp cho trƣớc chức ta thiết kế thực đƣợc Quá trình thiết kế bao gồm bƣớc tiến hành nhƣ sau: Từ yêu cầu chức ta lập bảng chân lí cho hàm Từ bảng chân lì suy phƣơng trính logic Tối giản hố hàm logic Từ hàm logic tối giản thiết kế mạch thực phần tử logic Tuy nhiên, bƣớc thiết kế bắt buộc áp dụng máy móc, mà nên đƣợc vận dụng linh hoạt theo tình cụ thể thiết kế thực tế Trong mạch logic, tín hiệu truyền truyền từ đầu vào đầu theo đƣờng khác Đƣờng dài mạch gọi đƣờng truyền có mạch, số lƣợng phần tử logic nằm đƣờng truyền mạch gọi số tầng mạch Mỗi phần tử logic có khả nối với số phần tử khác đầu vào đầu Khả gọi hệ số hợp lối vào hệ số tải đầu 50 PL Nhƣ vậy, mạch càn tầng tốc độ làm việc nhanh có tranh chấp trạng thái (do trễ tín hiệu gây ra), phân tích thiết kế mạch đơn giản Nhƣng với mạch tầng gặp vấn đề hệ số lối vào hệ số tải đầu không đáp ứng đƣợc, phải tăng số tầng mạch lên Số tầng mạch nhiều tín hiệu từ đầu vào đến đầu vào nhiều thời gian dẫn đến tốc độ làm việc chậm Ngoài ra, với mạch nhiều tầng tín hiệu theo đƣờng dài ngắn khác nên xuất đầu vào thời điểm khác Điều làm sai lệch chức mạch Do đó, thiết kế mạch phải đảm bảo đƣợc yếu tố hệ số tải số tầng mạch (5) Thực hành: Vận dụng kiến thức quy trình thiết kế mạch logic em hồn thiện câu hỏi tình đặt vấn đề theo định hướng sau: Phần tử hiển thị đƣợc số thập phân chình là……………………… Thiết kế mạch chuyển đổi tín hiệu nhị phân đầu mạch đếm thành số thập phân theo bƣớc sau: Bƣớc 1: Vẽ sơ đồ Led thanh……………………………………………… Bƣớc 2: Hoàn thiện bảng chân lí sau: Số thập phân Mã BCD đầu vào A B C D 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 Đầu mã đoạn a b c d e f g Bƣớc 3: Tổi thiểu hóa hàm logic a = f(A,B,C,D); b = f(A,B,C,D); c = f(A,B,C,D); d = f(A,B,C,D); e = f(A,B,C,D); f = f(A,B,C,D); g = f(A,B,C,D) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 51 PL Bƣớc 4: Vẽ sơ đồ mạch logic có đầu vào A, B, C, D đầu a, b, c, d, e, f, g ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… (6) Hệ thống hóa học (7) Bài tập mở rộng: Hoạt động nhóm (chia SV/nhóm) Tìm hiểu Led thực tế (Sơ đồ mắc Led; tên; hình ảnh thực tế) Tìm hiểu Vi mạch giải mã đoạn thực tế 7448, 74LS48, 7449, 74LS49, 7447A, 74L47, 74S47, MC 14495 Tìm hiểu ứng dụng mạch thực (Sƣu tầm hình ảnh) (8) Em chia sẻ kiến thức sử dụng cần thiết để thiết để kế mạch logic tình trên? Những kiến thức Những kiến thức Những kiến thức Những vấn đề khó học đƣợc sử dụng thực tế học đƣợc học đƣợc hiểu 52 PL Phụ lục 10: HỒ SƠ THỰC NGHIỆM BÀI HỌC CHƢƠNG 2: ĐẠI SỐ LOGIC BÀI KIỂM TRA TRƢỚC THỰC NGHIỆM Bài học trƣớc: Khái niệm hệ thống hệ thống số Thời gian làm bài: 90 phút Họ tên: Lớp: Khoa: Điểm Nhận xét chung I Phần thi trắc nghiệm Câu 1: Hệ thập phân có số khác (1đ) a 12 số b số c số d 10 số e 16 số Câu 2: Số đƣợc viết 100101(2)là hệ thống số nào? (1đ) a Hệ thập lục phân b Hệ bát phân c Hệ nhị phân d Hệ thập phân e Hệ BCD Câu 3: Số đƣợc viết 127(16) hệ thống số nào? (1đ) a Hệ thập lục phân b Hệ bát phân c Hệ nhị phân d Hệ thập phân e Hệ BCD Câu 4: Chữ C hệ thập lục phân đƣợc biểu diễn tƣơng ứng số sau (1đ): a C=8 b C=10 c C=11 d C=12 e C=15 53 PL II Phần thi tự luận Câu 1: (4 điểm) Chuyển đổi hệ thống số đếm: a (125.25)D( )B( )O( )H (1đ) b (10110110.101)B( )D( )H( )O (1đ) c (1A.2C)H ( )B ( )O ( )D(1đ) d Chuyển đổi (1001100001110110)BCD8421 sang mã nhị phân thông thƣờng (1đ) Ghi chú: D - Hệ thập phân (Decimal), B - Hệ nhị phân (Binary), O – Hệ bát phân (Octal), H – Hệ thập lục phân (Hexa) Câu 2: (2 điểm) Thực phép tốn sau hệ bù 2, số bít quy định cho trị tuyệt đối số bít khơng kể bít dấu: a -55 – 54 (1đ) b 50 - 30 (1đ) 54 PL BÀI KIỂM TRA SAU THỰC NGHIỆM Thời gian: 90 phút Họ tên: Lớp: Khoa: Điểm Nhận xét chung I Phần thi trắc nghiệm Câu 1: (1đ) Điền tên cho cổng logic có hình sau: Hình a: Cổng logic:…………… Hình b: Cổng logic:…………… Hình c: Cổng logic:…………… Hình d: Cổng logic:………… Hình e: Cổng logic:…………… Hình f: Cổng logic:………… Câu 2: (1đ) Cho hình ảnh IC 7400 thực tế Xác định chức IC a NOT b c d e Câu 3: IC 7408 có cổng AND? a cổng b cổng c cổng OR AND NOR NAND 55 PL d cổng e 10 cổng Câu 4: IC 7406 có cổng NOT? a cổng b cổng c cổng d cổng e 10 cổng II Phần thi tự luận (6 điểm) Cho hàm lơgìc có phƣơng trính: F(A, B, C, D) =∑(2, 8, 14) với N=0, 10, 12 a Viết phƣơng trính hàm logic xác định (1điểm) b Tối thiểu hóa hàm lơgíc bảng Karnaugh (1điểm) c Tối thiểu hố hàm logic phƣơng pháp Quine Mc Cluskey (1điểm) d Vẽ sơ đồ cổng logic hàm sau tối thiểu dùng cổng logic bất kí (1điểm) e.Vẽ sơ đồ mạch lơgíc hàm sau tối thiểu dùng cổng NOR (1điểm) f Vẽ sơ đồ mạch lơgíc hàm sau tối thiểu dùng cổng NAND (1điểm) 56 PL Phụ lục 11 PHIẾU PHẢN HỒI CỦA SINH VIÊN SAU THỰC NGHIỆM (Dành cho sinh viên lớp thực nghiệm lớp đối chứng) Xin bạn vui lòng đọc tiêu chì đánh giá dƣới đánh dấu X vào mức độ đánh giá phù hợp với ý kiến bạn (Rất -1; - 2; bính thƣờng - 3; tốt – 4; tốt: 5) Tiêu chí đánh giá Nhiệm vụ học tập đảm bảo tính vừa sức Nhiệm vụ hỗ trợ xây dựng kiến thức học Thông tin dễ dàng truy cập Phát huy tính chủ động cá nhân Mức độ tƣơng tác cá nhân GV Khả tiếp cận kiến thức thực tế Khả áp dụng kiến thức học để luyện tập Khả phát triển tƣ giải vấn đề chuyên môn Chất lƣợng thông tin đƣợc cấp để thực nhiệm vụ Giao diện thơng tin đƣợc trính bày đảm bảo dễ dàng tiếp nhận xử lí Sự hài lòng tham gia học Hiệu đạt đƣợc học Xin chân thành cảm ơn! Mức độ 57 PL Phụ lục 12: DANH MỤC BÀI TẬP LUYỆN TẬP 1, Thực chuyển đổi hệ thống số đếm a (123,45)10 ( )2 ( )8 ( )16 b (1A,2C)16 ( )2 ( )8 ( )10 c (10010110,011)2 ( )10 ( )8 ( )16 2, Thực chuyển đổi loại mã a (235)10 ( )BCD ( )XS3 ( )Gray b (137)10 ( )BCD ( )XS3 ( )Gray c (289)10 ( )BCD ( )XS3 ( )Gray 3, Thực phép tình tình sau hệ bù hai: (+19)10+(-9)10 (17)10+(+11)10 4, Xác định giá trị thập phân số nhị phân có dấu hệ bù hai sau: 01010010; 10110101 5, Tối thiểu hoá hàm sau phƣơng pháp đại số: 6, Dùng phép toán logic biểu diễn hàm logic sau: 7, Lập bảng trạng thái biểu diễn hàm logic: 8, Cho hàm logic: a) Tối thiểu hóa hàm bảng Karnaugh b) Vẽ sơ đồ dùng phần tử logic c) Vẽ sơ đồ dùng phần tử NAND đầu vào 9, Cho hàm logic: 58 PL a)Tối thiểu hóa hàm bảng Karnaugh b)Vẽ sơ đồ dùng phần tử logic c) Vẽ sơ đồ dùng phần tử NAND đầu vào 10, Cho hàm logic: a) Tối thiểu hóa hàm bảng Karnaugh b)Vẽ sơ đồ dùng phần tử logic b)Vẽ sơ đồ dùng phần tử NOR đầu vào 11, Cho hàm logic: a)Tối thiểu hóa hàm bảng Karnaugh b)Vẽ sơ đồ dùng phần tử logic c)Vẽ sơ đồ dùng phần tử NOR đầu vào 12, Cho hàm logic: a)Tối thiểu hóa hàm bảng Karnaugh b)Vẽ sơ đồ dùng phần tử logic c)Vẽ sơ đồ dùng phần tử NOR đầu vào d) Vẽ sơ đồ dùng phần tử NAND đầu vào 13, Cho hàm logic: a)Tối thiểu hóa hàm bảng Karnaugh b)Vẽ sơ đồ dùng phần tử logic c)Vẽ sơ đồ dùng phần tử NOR đầu vào d) Vẽ sơ đồ dùng phần tử NAND đầu vào 14, Cho hàm logic: a)Tối thiểu hóa hàm bảng Karnaugh b)Vẽ sơ đồ dùng phần tử logic c)Vẽ sơ đồ dùng phần tử NAND đầu vào 15, Cho hàm logic: 59 PL a)Tối thiểu hóa hàm bảng Karnaugh b)Vẽ sơ đồ dùng phần tử logic c)Vẽ sơ đồ dùng phần tử NAND đầu vào 16, Cho hàm logic: a)Tối thiểu hóa hàm bảng Karnaugh b)Vẽ sơ đồ dùng phần tử logic c)Vẽ sơ đồ dùng phần tử NAND đầu vào 17, Cho hàm logic: a)Tối thiểu hóa hàm bảng Karnaugh b)Vẽ sơ đồ dùng phần tử logic c)Vẽ sơ đồ dùng phần tử NAND đầu vào 18, Cho hàm logic: a) Tối thiểu hóa hàm dùng bảng Karnaugh b) Vẽ sơ đồ dùng phần tử XOR c) Vẽ sơ đồ dùng phần tử XNOR 19, Cho hàm logic: a) Tối thiểu hóa hàm dùng bảng Karnaugh b) Vẽ sơ đồ dùng phần tử XOR c) Vẽ sơ đồ dùng phần tử XNOR 20, Cho hàm logic: a Dùng MUX 8:1thực hàm b Dùng MUX 4:1 MUX 2:1 c Dùng MUX 4:1 cổng NAND 21, Cho hàm logic: 60 PL a Dùng MUX 8:1thực hàm b Dùng MUX 4:1 MUX 2:1 c Dùng MUX 4:1 cổng NAND 22, Cho hàm logic: a Dùng MUX 8:1thực hàm b Dùng MUX 4:1 MUX 2:1 c Dùng MUX 4:1 cổng NAND 23, Cho hàm logic: a Dùng MUX 8:1thực hàm b Dùng MUX 4:1 MUX 2:1 c Dùng MUX 4:1 cổng NAND 24, Cho hàm logic: a)Dùng MUX 8:1 thực hàm b)Dùng MUX 4:1 cổng NAND thực hàm 25, Hãy thiết kế mạch thực chuyển đổi từ mã nhị phân bit sang mã Gray 26, Hãy thiết kế mạch thực chuyển đổi từ mã nhị phân bit sang mã bù nhị phân (bù 2) 27, Thiết kế mạch thực chuyển đổi từ mã Gray bit sang mã nhị phân 28, Thiết kế đếm nhị phân đồng bộ, đếm lùi, có Kd = 16, sử dụng trigo JK 29,Thiết kế đếm nhị phân đồng bộ, đếm tiến có Kd = 16, sử dụng trigo JK 30, Thiết kế đếm nhị phân đồng bộ, đếm lùi, có Kd = 8, sử dụng trigo D 31, Thiết kế đếm nhị phân đồng bộ, đếm tiến có Kd = 8, sử dụng trigo T 32, Thiết kế đếm Gray thuận có Kđ = 8, sử dụng trigo JK 33,Thiết kế đếm Gray nghịch có Kđ = 8, sử dụng trigơ JK 34, Thiết kế đếm có đồ hính chuyển đổi trạng thái nhƣ sau sử dụng tri gơ JK 61 PL 35, Thiết kế đếm có đồ hính chuyển đổi trạng thái nhƣ sau sử dụng tri gơ JK ... đề dạy học[ 6][9][19] Dựa vào sở nguyên tắc chất dạy học Kĩ thuật số theo lí thuyết tải nhận thức, luận án đề xuất nguyên tắc dạy học Kĩ thuật số theo lí thuyết tải nhận thức cho SV sƣ phạm kĩ thuật. .. sƣ phạm kĩ thuật theo lí thuyết tải nhận thức 5.2 Xây dựng tiến trình thiết kế biện pháp dạy học Kĩ thuật số cho SV sƣ phạm kĩ thuật theo lí thuyết tải nhận thức 5.3 Thiết kế dạy học Kĩ thuật số. .. dạy học Kĩ thuật số theo lí thuyết tải nhận thức Chương Biện pháp dạy học Kĩ thuật số cho SV Sƣ phạm kĩ thuật theo lí thuyết tải nhận thức Chương Kiểm nghiệm đánh giá 7 CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN