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模块化教学在《模拟电路基础》中的应用

时间:2022-10-26 19:50:03 来源:网友投稿

新版全国中等职业技术学校电子类专业通用教材《模拟电路基础》,是中国劳动社会保障出版社出版的一本新体系下的教材。教材坚持以能力为本位,突出职业教育特色,遵循任务驱动教学理念,将理论知识与技能有机融合,以专业岗位的工作要求,提高学生的动手能力,努力反映电子技术发展,具有鲜明的时代特色,并将执业资格证书与学历证书并重,充分反映电子专业类各工种国家标准(中级)的知识和专业技能。该教材采用模块化教学内容安排,把《模拟电路基础》按照半导体零件由浅入深、知识与实训相结合的方法,分成整流滤波电路、基本放大电路、集成运算放大器及其应用、信号产生电路、直流稳压电路、晶闸管应用电路、模拟电路读图进行教学安排等七大模块。通过教学实践,结合现阶段中职在校学生的特点,笔者以“整流滤波电路”模块为例,谈一谈模块化教学的具体方法。

一、教学任务

“整流滤波电路”模块,是通过让学生认知半导体二极管的结构、规格,了解其工作原理,学会查阅二极管的参数,并通过万用表检测二极管的方法训练,使学生完成对半导体二极管性能的掌握。通过安装和调试整流滤波电路进行技能训练,使学生掌握电路安装工艺、焊接技能、仪器仪表使用方法、电路测量和调试技能。

二、教学方法

模块化教学贯彻的是“感性认识—知识升华—技能训练—知识总结”这样一个过程,但学生的兴趣并不高。经过分析研究,笔者发现,这是因为学生从一开始就对元件的认知没有兴趣,而制作完成后的电路,测试完性能后就被束之高阁,也使学生毫无成就感。如何解决这个问题呢?笔者认为,首先要充分利用课件和电子仿真的作用,使学生从感官上认知交流电、直流电、脉动直流电等概念,并告诉学生,“我们身边所有电子产品中的电子线路都需要直流电来提供能量,而生活中所使用的市电又是交流电,将交流电转换成直流电的过程就是整流。”其次,把半导体二极管的认识、检测和对单相整流电路的分析、装配、测试与示波器的使用的讲课顺序颠倒,先做后讲。充分利用学生的好奇心,让学生先安装半导体整流电路(二极管可以不分极性),然后接入示波器进行观测。在观察中,让学生总结“半导体二极管的基本特性是单向导电性”。

授课中,也可以先利用Multism软件的3D元件仿真动能,使学生仿真、测量、认知、识读。半波整流电路安装后,再通过总结讲解二极管的VA性能曲线、二极管的测量方法。当下,数字万用表使用十分广泛,用DT9205万用表“”挡进行测量,红表棒接二极管阳极,黑表棒接二极管阴极。万用表显示“×××”值,该值为二极管的正向导通电压值。当值为“0.1××~0.25×”时为锗管,“0.5××~8××”时为硅管,颠倒两个表棒,万用表显示“1.×××”为超量程,说明二极管反接。如果两个表棒正反测量都为“1.×××”,表示二极管PN结开路损坏。若为“0.0××”或蜂鸣响,则二极管PN结短路损坏。

通过实训练习和理论知识的学习学生对二极管有了认识,也学会了测量,之后再安装桥式整流电路、全波整流电路,并通过示波器观察和测量,让学生总结三种整流电路的特点,从中强调半导体二极管的主要参数与选用原则。

考虑学生今后在实际工作中的需求,课堂上要根据总结指出半导体二极管的代换要求,并能遵循“类型相同”“特性相近”“外形相似”的原则。一般情况下,可以用高参数的原件替换低参数的元件,反之则不行。在这一环节中,让学生上网去搜索常用的整流二极管的特性和参数,使学生认识到,上网不仅是聊天游戏,更可以用来学习和查阅资料。

在完成整流、滤波电路的安装调试后,将知识拓展,首先把负载换成发光二极管用于指示和照明。同时,讲解二极管是一个大家族,根据用途不同,有很多不同种类的二极管,如整流二极管、开关二极管、检波二极管、稳压二极管、发光二极管、光敏二极管、变容二极管等,让学生感觉到所做的直流电源有用、有趣、有成就感。

三、教学难点

电子电路是十分抽象的概念,要想让现阶段的中职学生认知,必须形式要新,方法要活,内容要有用,知识要简单,学习要有趣。该模块中,难点在于二极管的VA特性和示波器的使用方法。要先练后讲,认真演示,掌握两个字“会用”。

(作者单位:河南省南阳市高级技工学校,南阳技师学院)

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