思考:格雷码的编码方法?镜像法:引导学生思考,鼓励学生新课提出自己认为讲授7分钟可行的方案,讨论后板书演镜像对称示镜像法编码顺序格雷码000101......211310仿真软件安装与介绍,让学工具四、使用电路仿真软件Multisim5分钟生初步了解使用介绍Multisim电路仿真软件Multisim的基本功能思考:1、在十-二进制转换中,整数部分的转换方法和小数部分的转换方法有何不同?2、为什么两个二进制数的补码相加时,和的符号拓展位等于两数的符号位与来自最高有效数字位的进位相加开拓思维2分钟思考的结果(舍弃产生的进位)?3、8421码、2421码、余3码、余3循环码和格雷码在编码规则上各有何特点?4、格雷码的编码特点有什么优势?小结课程基本内容总结3分钟1、使用“镜像法”写出0~31的格雷码编码结果作业2、使用ASCII代码写出“Welcome!”3、教材18页习题1.15
4 新课 讲授 思考:格雷码的编码方法? 镜像法: 镜像对称 编码顺序 格雷码 0 0 0 1 0 1 . 2 1 1 3 1 0 引 导 学 生 思 考,鼓励学生 提出自己认为 可行的方案, 讨论后板书演 示镜像法 7 分钟 工具 使用 四、使用电路仿真软件 Multisim 介绍 Multisim 电路仿真软件 仿真软件安装 与介绍,让学 生初步了解 Multisim 的基 本功能 5 分钟 拓展 思考 思考:1、在十-二进制转换中,整数部分的转换方法和小 数部分的转换方法有何不同? 2、为什么两个二进制数的补码相加时,和的符号 位等于两数的符号位与来自最高有效数字位的进位相加 的结果(舍弃产生的进位)? 3、8421 码、2421 码、余 3 码、余 3 循环码和格雷 码在编码规则上各有何特点? 4、格雷码的编码特点有什么优势? 开拓思维 2 分钟 小结 课程基本内容 总结 3 分钟 作业 1、使用“镜像法”写出 0~31 的格雷码编码结果 2、使用 ASCII 代码写出“Welcome!” 3、教材 18 页习题 1.15
板书设计一、数字量与模拟量四、格雷码编码特点编码顺序格雷码编码顺序格雷码0两者如何转换?0401015010-二、数制及其转换短除法取余及乘2取整演算实例2603070101三、补码运算补码运算实例8~1516-31?(改变数值位位数后的运算结果比较)5
5 板 书 设 计 一、数字量与模拟量 四、格雷码编码 特点 编码顺序 格雷码 编码顺序 格雷码 两者如何转换? 0 0 0 0 4 1 1 0 1 0 0 1 5 1 1 1 二、数制及其转换 短除法取余及乘 2 取整演算实例 2 0 1 1 6 1 0 1 3 0 1 0 7 1 0 0 三、补码运算 补码运算实例 8~15 ? 16~31? (改变数值位位数后的运算结果比较)
课题二、逻辑代数的公式和定理教学内容逻辑代数的基本运算、公式及基本定理教学对象计算机科学与技术专业大学二年级本科生1、掌握逻辑代数的三种基本运算及复合运算2、熟练掌握逻辑代数的基本公式认知3、掌握逻辑代数的常用公式及其证明方法目标4、掌握逻辑代数的三个基本定理5、能熟练应用逻辑代数的基本公式、常用公式和基本定理本次课的教学设计应注重培养学生的基本逻辑思维能力和知识运用能力:让学生理解课程中的“逻辑”即事物间的因果关系,当两个二进制教学目标能力数码表示不同的逻辑状态时,它们之间可以按照指定的某种因果关系进目标行推理运算,即逻辑运算。通过课程的学习还应培养学生自主学习、理解和分析问题的能力:提升学生应用逻辑思维辅助学习,加强理解,提升学习效率的能力。在掌握基础知识与基本技能的同时,树立学生严谨的科学作风,激发学情感生浓厚的专业兴趣及强烈的自学欲望,形成良好学习习惯和正确学习动目标机的目标。以培养学生的分析能力与逻辑思维能力为宗旨,突出基础知识的掌握和已有知识体系的运用。综合运用启发式教学和讨论式教学等教学方法,鼓励学生独立思考,教学思想激发学生学习的主动性,在理解逻辑代数基础知识的前提下培养学生数字逻辑与数字系统的思维能力和创新能力。教学重点逻辑代数常用公式的证明及运用教学难点逻辑代数重要公式的证明及反演定理的应用学生已具二进制的特点及二进制算术运算备的知识1、采用启发、设问、讨论等方式,突出对重点内容的讲述和难点的剖析教学方法2、精心设计例题,引导课堂思考与讨论,强化知识的理解与运用与策略3、对比学习,将逻辑代数的公式与普通代数公式进行对比4、布置课后思考题及作业,加深对知识的理解教学资源多媒体课件、教学图片资源、教学视频资源、电路仿真软件、参考资料等《电子技术基础》(数字部分)(第四版),康华光主编,高等教育出版社参考资料《简单逻辑门电路学习方法初探》,周萍姑,电子测试期刊,2015,7
6 课 题 二、逻辑代数的公式和定理 教学内容 逻辑代数的基本运算、公式及基本定理 教学对象 计算机科学与技术专业大学二年级本科生 教学目标 认知 目标 1、掌握逻辑代数的三种基本运算及复合运算 2、熟练掌握逻辑代数的基本公式 3、掌握逻辑代数的常用公式及其证明方法 4、掌握逻辑代数的三个基本定理 5、能熟练应用逻辑代数的基本公式、常用公式和基本定理 能力 目标 本次课的教学设计应注重培养学生的基本逻辑思维能力和知识运用能 力;让学生理解课程中的“逻辑”即事物间的因果关系,当两个二进制 数码表示不同的逻辑状态时,它们之间可以按照指定的某种因果关系进 行推理运算,即逻辑运算。通过课程的学习还应培养学生自主学习、理 解和分析问题的能力;提升学生应用逻辑思维辅助学习,加强理解,提 升学习效率的能力。 情感 目标 在掌握基础知识与基本技能的同时,树立学生严谨的科学作风,激发学 生浓厚的专业兴趣及强烈的自学欲望,形成良好学习习惯和正确学习动 机的目标。 教学思想 以培养学生的分析能力与逻辑思维能力为宗旨,突出基础知识的掌握和已有知识 体系的运用。综合运用启发式教学和讨论式教学等教学方法,鼓励学生独立思考, 激发学生学习的主动性,在理解逻辑代数基础知识的前提下培养学生数字逻辑与 数字系统的思维能力和创新能力。 教学重点 逻辑代数常用公式的证明及运用 教学难点 逻辑代数重要公式的证明及反演定理的应用 学生已具 备的知识 二进制的特点及二进制算术运算 教学方法 与策略 1、采用启发、设问、讨论等方式,突出对重点内容的讲述和难点的剖析 2、精心设计例题,引导课堂思考与讨论,强化知识的理解与运用 3、对比学习,将逻辑代数的公式与普通代数公式进行对比 4、布置课后思考题及作业,加深对知识的理解 教学资源 多媒体课件、教学图片资源、教学视频资源、电路仿真软件、参考资料等 参考资料 《电子技术基础》(数字部分)(第四版),康华光主编,高等教育出版社 《简单逻辑门电路学习方法初探》,周萍姑,电子测试期刊,2015,7
教学安排教学时间教学方法教学活动环节分配知识3分钟师生讨论回顾二进制基本运算与格雷码的编码方法(镜像法)回顾什么是逻辑代数?逻辑代数中有哪些基本运算?运算特点是什么?对数字电路中的信号进行分析、运算,使用的数学工具是问题介绍逻辑代数2分钟逻辑代数,也称布尔代数。布尔代数起源于十九世纪五十引入的发展历史年代,是英国数学家G·Boole首先提出的。1938年,Shannon又把它发展成适合于分析开关电路的形式。布尔代数也称为开关代数。一、逻辑代数的基本运算3种基本运算与、或、非B与运算模拟电路图通过3个简单电路的分析,让学生理解与、或、非这新课三种基本逻辑讲授或运算模拟电路图运算关系5分钟非运算模拟电路图让学生画出两其他复合逻辑运算:与非、或非、与或非、或与非、套图形符号的异或、同或等几个常用逻辑强调:两套电路图形符号系统门,对比记忆IEEE和IEC认定的两套系统:一套是在国外资料中普遍使用的特定外形符号;一套是国内常用的矩形轮廓符号7
7 教 学 安 排 教学 环节 教 学 活 动 教学方法 时间 分配 知识 回顾 回顾二进制基本运算与格雷码的编码方法(镜像法) 师生讨论 3 分钟 问题 引入 什么是逻辑代数?逻辑代数中有哪些基本运算?运算特 点是什么? 对数字电路中的信号进行分析、运算,使用的数学工具是 逻辑代数,也称布尔代数。布尔代数起源于十九世纪五十 年代,是英国数学家 G·Boole 首先提出的。1938 年, Shannon 又把它发展成适合于分析开关电路的形式。布尔 代数也称为开关代数。 介绍逻辑代数 的发展历史 2 分钟 新课 讲授 一、逻辑代数的基本运算 3 种基本运算与、或、非 与运算模拟电路图 或运算模拟电路图 非运算模拟电路图 其他复合逻辑运算:与非、或非、与或非、或与非、 异或、同或等 强调:两套电路图形符号系统 IEEE 和 IEC 认定的两套系统:一套是在国外资料中普遍 使用的特定外形符号;一套是国内常用的矩形轮廓符号 通过 3 个简单 电路的分析, 让 学 生 理 解 与、或、非这 三种基本逻辑 运算关系 让学生画出两 套图形符号的 几个常用逻辑 门,对比记忆 5 分钟
二、逻辑代数的基本公式变量与常量间的运算规则交换律公式结合律公式分配律公式序号序号公式公式101'=0;0=110A=0111 +A=1引导、启发学21A=A120+A=A313AA=AA+A=A生思考并动手5分钟144AA'=0A+A'=1推理证明515AB=BAA+B=B+A616A (B C) = (A B) CA + (B +C) =(A + B) + C717A(B+C)=AB+ACA + B C = (A +B)(A +C)8(AB) =A+B18(A+B)=AB9(A}'=A思考:或对与的分配律公式成立与否?联想:普通代数运算中加对乘的分配律是否成立?新课三、逻辑代数的常用公式4讲授吸收律公式A+AB=A“吸收”AB项消去律公式格A+A'B=A+B“消去”A因子穴余律公式AB+A'C+BC=AB+A'C“穴余项”为BC关注:常用公式的解释说明、证明方法及运用实例讲解,引真值表的概念?导学生思考和基本公式与常用公式的两种证明方法:分析证明,再真值表证明&公式推演证明让学生举一反10分钟证明:或对与的分配律公式A+BC=(A+B)(A+C)三,用两种方ABCBCA+BA+C(A+B)(A+C)A+BC法证明其他几0。.00000右=(A+B)A+C)0o001:10个常用公式01100=A+AB+AC+BCa1= A(1+ B+C)+BC01010=A+BC=左1100111真值表证明公式推演证明四、逻辑代数的基本定理代入定理:可以将公式推广为多变量形式反演定理:利用反演定理,可求出一个逻辑式Y的反式Y对偶定理:利用对偶定理,可以推广出更多的逻辑等式8
8 新课 讲授 二、逻辑代数的基本公式 变量与常量间的运算规则 交换律公式 结合律公式 分配律公式 思考:或对与的分配律公式成立与否? 联想:普通代数运算中加对乘的分配律是否成立? 引导、启发学 生思考并动手 推理证明 5 分钟 三、逻辑代数的常用公式 吸收律公式 A+AB = A “吸收”AB 项 消去律公式 A+A’B = A+B “消去”A’因子 冗余律公式 AB+A’C+BC = AB+A’C “冗余项”为 BC 关注:常用公式的解释说明、证明方法及运用 真值表的概念? 基本公式与常用公式的两种证明方法: 真值表证明&公式推演证明 证明: 或对与的分配律公式 A+BC=(A+B)(A+C) 真值表证明 公式推演证明 实例讲解,引 导学生思考和 分析证明,再 让学生举一反 三,用两种方 法证明其他几 个常用公式 10 分钟 四、逻辑代数的基本定理 代入定理:可以将公式推广为多变量形式 反演定理:利用反演定理,可求出一个逻辑式 Y 的反式 Y’ 对偶定理:利用对偶定理,可以推广出更多的逻辑等式