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談線課程數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)設(shè)計

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談線課程數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)設(shè)計

摘要:闡述以學(xué)生為本的教學(xué)理念,基于有利于學(xué)生主體地位、有利于教師主導(dǎo)地位的原則,以數(shù)字電子技術(shù)課程格雷碼課程設(shè)計為例,探討翻轉(zhuǎn)課堂實現(xiàn)以學(xué)生為本的教學(xué)實踐。

關(guān)鍵詞:數(shù)字電子技術(shù);課程設(shè)計;翻轉(zhuǎn)課堂

引言

在數(shù)字電子技術(shù)中,格雷碼運用也十分廣泛。這是因為格雷碼具有一個顯著的優(yōu)點,就是相鄰的兩個格雷碼在跳變的時候,只有1位發(fā)生改變,可以有效地避免瞬間模糊狀態(tài)。如十進(jìn)制數(shù)7和8,分別采用8421BCD碼和格雷碼表示。在十進(jìn)制數(shù)由7跳出8的瞬間,8421BCD碼的4位二進(jìn)制碼都發(fā)生了跳變,格雷碼只有1位發(fā)生了跳變。圖1為8421BCD碼和格雷碼關(guān)于十進(jìn)制數(shù)7、8跳變對比圖。格雷碼的特點是循環(huán)碼,循環(huán)碼具有反射性和循環(huán)性。

1格雷碼的反射性

首先來看格雷碼的反射性,給出1位格雷碼G0的時候,G0的取值是0和1。圖2為一位格雷碼。給出2位格雷碼G1G0的時候,可以把十進(jìn)制數(shù)1和2之間看出一條虛線,首先把1位格雷碼G0的兩個值沿著虛線對折印在虛線的另外一側(cè)。圖3為兩位格雷碼反射產(chǎn)生圖。然后,為了區(qū)分是原來1位格雷碼的0和1,還是反射產(chǎn)生的0和1,在原來的0和1前面補0,后來的0和1前面補1,得到2位格雷碼。圖4為兩位格雷碼。給出3位格雷碼G2G1G0的時候,可以把十進(jìn)制數(shù)3和4之間看出一條虛線,把2位格雷碼G1G0的四個值沿著虛線對折印在虛線的另外一側(cè)。圖5為三位格雷碼反射產(chǎn)生圖。為了區(qū)分是原來2位格雷碼,還是反射得到的格雷碼,在原來的值前面補0,發(fā)射得到的值前面補1,得到3位格雷碼。圖6為三位格雷碼。同樣的道理,可以給出4位格雷碼。由格雷碼的反射性可以得到多位格雷碼和十進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。圖7為四位格雷碼。

2格雷碼的循環(huán)性

格雷碼的循環(huán)性是指格雷碼的循環(huán)鄰接特性,在格雷碼中,不僅0和1相鄰(相鄰的格雷碼只有1位發(fā)生跳變),1和2相鄰,格雷碼的首尾也是相鄰的,如對于2位格雷碼來講格雷碼的0和3相鄰;對于3位格雷碼來講格雷碼的0和7相鄰;對于4位格雷碼來講格雷碼的0和15相鄰。格雷碼作為卡諾圖的編碼方式,在化簡中起到重要作用。

3翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計

格雷碼應(yīng)用于卡諾圖化簡法,作為一種重要化簡法的基礎(chǔ),格雷碼的編碼方式更尤為重要,翻轉(zhuǎn)課堂討論應(yīng)用中,學(xué)生通過形象的比喻:把一位格雷碼的0和1看作是鋼筆墨跡未干,把黑板看作是一張紙,把虛線看作是對折線,沿著虛線對折就把一位格雷碼的0和1印在了虛線后面形成新的格雷碼,為了區(qū)分是原來的格雷碼還是后生成的格雷碼,在原來的格雷碼前面補0,在后生成的格雷碼前面補1。通過各種交流,學(xué)生不僅掌握了n位格雷碼的編碼方式,也掌握了格雷碼的特性,為下一步卡諾圖化簡法奠定良好基礎(chǔ)。

4結(jié)語

格雷碼在線課程設(shè)計,通過格雷碼本身的反射性和循環(huán)性,以多圖形式表出格雷碼生成過程,深入淺出的描繪了格雷碼編碼特性,在翻轉(zhuǎn)課堂中師生互動,把格雷碼這一重要碼制的學(xué)習(xí)過程變成生動鮮活的學(xué)生“表演”課程,真正實現(xiàn)了以學(xué)生發(fā)展為根本、促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)展的教學(xué)改革目的。

作者:孫霞 單位:安徽理工大學(xué)