賈哲
摘 要:本文以《橋式整流電路》一堂課教學設計實踐為例,從復習引入、電路認知、原理講授、實驗驗證及知識拓展等方面,說明如何在《電子技術》授課過程中落實教學做一體的教改思想,提高課堂教學效果。
關鍵詞:電子技術;橋式整流;教學實踐;教學做一體
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)18-003-01
《電子技術》是我院電類專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎課,具有基本概念抽象、知識點分散、分析方法多樣、器件和電路類型復雜等特點。如何體現(xiàn)“教為主導,學為主體”的教學理念,激發(fā)學員學習主動性提高電子技術課堂教學效果,是我院在教學改革中需要解決的一大難題。這里筆者以電子技術課程中“橋式整流電路”為例,說明如何在授課過程中落實教學做一體的教改思想。
一、復習回顧,實例引入
上次課,我們學習了一種簡單的整流電路,單相半波整流電路,它具有什么特點。通過復習使學生鞏固對單相半波整流電路的結構及特點等知識,讓其了解到它電源利用率低,所以它在實際應用中使用的很少。那么,實際中采用較多的整流電路是什么電路。而后展示常用的手機充電器電路(圖一),說明虛線框內(nèi)部分就是其整流部分電路。自然而然學生會產(chǎn)生疑問,該電路能不能克服單相半波整流電路的缺點,提高電源的利用率呢,該電路又是什么電路,繼而引出課題。引出課題后,緊接著說明本次課要完成的工作任務,闡述學習目標。
圖一
二、認知電路,實物辨認
直接展示橋式整流電路,如圖二所示,與半波整流電路相對比,其組成不言而明,學生能夠迅速掌握。接下來,讓學員按照既定分好的小組討論其結構上的特點,提示其除注意形狀上的特點外,還要仔細分析二極管極性連接上特點。多數(shù)小組經(jīng)過討論,均能得出:橋式整流電路有四只首尾相連的整流二極管,構成電橋形式,(1)相同極性接在一起的一對頂點接向直流負載RL,(2)不同極性接在一起的一對頂點接向交流電源。這相對于直接講授來講,學生對電路的認識更加深刻,不易忘記。
給出橋式整流電路的另外兩種常用畫法,讓學生進行觀察,提出問題:這和剛才學習的單相橋式整流電路有什么區(qū)別呢?大部分學生均能看出圖三和圖四是完全一樣的電路,從而猜想出圖三也是橋式整流電路的另外一種常用畫法。教師對此加以確實,學生的成功喜悅之情油然而生。
拿出先前準備好的手機充電器、電子鎮(zhèn)流器等電路板分發(fā)各小組,讓其辨認并回答結果。學生都注意到在電路板上,有四只擺放在一起的二極管,排列形式如圖三所示,經(jīng)察看布線,確認為橋式整流電路,學習的積極性大大提高。
三、仿真演示,原理講授
打開仿真軟件,邊讓學生說出電路的組成與連接方式,邊找元件及繪制,加深學生的印象。使用示波器觀測負載兩端的波形,提出問題這種波形和半波整流電路的波形有什么區(qū)別。顯而易見,這個波形,不僅利用了電源輸入波形的正半周,同樣也利用了它的負半周,提高了電源的利用率。
學生會產(chǎn)生疑問,為何是這種波形。然后從理論上來進行分析該電路,分正負半周討論。分析教師可引導分析電路正半周的工作情況,讓學生按小組分析負半周的工作情況。最后,得出二極管的導通時間、輸出波形、負載電壓及電流等。
四、搭接電路,實驗驗證
按小組搭接實物電路,進一步驗證結論,全方位加深對結論的認同感與印象,鍛煉動手技能,增強分析問題與解決問題的能力。提出要求:1、采用課前所發(fā)放的元件,正確搭接電路,2、利用示波器觀察輸出電壓波形,3、利用萬用表測量輸入輸出電壓。
搭接完成實物電路后,讓其思考這樣幾個問題,分組討論。在橋式整流電路中,如果其中的某一只出現(xiàn)接反(短路),輸出電壓會有什么變化?如果其中某一只二極管斷路,輸出電壓會有什么影響?根據(jù)學生回答情況,對問題加以解釋,說明這也是實驗的注意事項,讓其檢查無誤后通電實驗。
五、應用拓展,梳理總結
將橋式整流電路與半波整流電路相比,無論是虛擬仿真、理論分析,還是實驗觀察,都可得出電源利用率提高了1倍,同時輸出電壓波動小,橋式整流電路廣泛應用于儀器儀表、通信、控制裝置等設備中。此時,可展示學生專業(yè)課中的電路,讓其感到學有所用。強調(diào)電路中二極管不能接反,拓展橋堆知識。
最后,教師帶領學生對本節(jié)內(nèi)容回顧總結,為各小組的表現(xiàn)情況打分,小組成員進行互評?;脽羝氐綀D一手機充電路電路,橋式整流電路已經(jīng)掌握,其后的電容起什么作用,繼而引出下節(jié)內(nèi)容《濾波電路》。