談線課程數字電子技術教學設計

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摘要：闡述以學生為本的教學理念，基于有利于學生主體地位、有利于教師主導地位的原則，以數字電子技術課程格雷碼課程設計為例，探討翻轉課堂實現以學生為本的教學實踐。

關鍵詞：數字電子技術；課程設計；翻轉課堂

引言

在數字電子技術中，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點，就是相鄰的兩個格雷碼在跳變的時候，只有1位發生改變，可以有效地避免瞬間模糊狀態。如十進制數7和8，分別采用8421BCD碼和格雷碼表示。在十進制數由7跳出8的瞬間，8421BCD碼的4位二進制碼都發生了跳變，格雷碼只有1位發生了跳變。圖1為8421BCD碼和格雷碼關于十進制數7、8跳變對比圖。格雷碼的特點是循環碼，循環碼具有反射性和循環性。

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，可以把十進制數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。圖3為兩位格雷碼反射產生圖。然后，為了區分是原來1位格雷碼的0和1，還是反射產生的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，可以把十進制數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。圖5為三位格雷碼反射產生圖。為了區分是原來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制數的對應關系。圖7為四位格雷碼。

2格雷碼的循環性

格雷碼的循環性是指格雷碼的循環鄰接特性，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翻轉課堂設計

格雷碼應用于卡諾圖化簡法，作為一種重要化簡法的基礎，格雷碼的編碼方式更尤為重要，翻轉課堂討論應用中，學生通過形象的比喻：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。

4結語

格雷碼在線課程設計，通過格雷碼本身的反射性和循環性，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，在翻轉課堂中師生互動，把格雷碼這一重要碼制的學習過程變成生動鮮活的學生“表演”課程，真正實現了以學生發展為根本、促進學生個性發展的教學改革目的。

作者：孫霞 單位：安徽理工大學