賈哲
摘 要:本文以《橋式整流電路》一堂課教學(xué)設(shè)計實踐為例,從復(fù)習(xí)引入、電路認(rèn)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(shù)》授課過程中落實教學(xué)做一體的教改思想,提高課堂教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:電子技術(shù);橋式整流;教學(xué)實踐;教學(xué)做一體
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)18-003-01
《電子技術(shù)》是我院電類專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)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(fù)雜等特點。如何體現(xiàn)“教為主導(dǎo),學(xué)為主體”的教學(xué)理念,激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)主動性提高電子技術(shù)課堂教學(xué)效果,是我院在教學(xué)改革中需要解決的一大難題。這里筆者以電子技術(shù)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(xué)做一體的教改思想。
一、復(fù)習(xí)回顧,實例引入
上次課,我們學(xué)習(xí)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(fù)習(xí)使學(xué)生鞏固對單相半波整流電路的結(jié)構(gòu)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(yīng)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(jī)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(xué)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(wù),闡述學(xué)習(xí)目標(biāo)。
圖一
二、認(rèn)知電路,實物辨認(rèn)
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(xué)生能夠迅速掌握。接下來,讓學(xué)員按照既定分好的小組討論其結(jié)構(gòu)上的特點,提示其除注意形狀上的特點外,還要仔細(xì)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(gòu)成電橋形式,(1)相同極性接在一起的一對頂點接向直流負(fù)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(xué)生對電路的認(rèn)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(xué)生進(jìn)行觀察,提出問題:這和剛才學(xué)習(xí)的單相橋式整流電路有什么區(qū)別呢?大部分學(xué)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(xué)生的成功喜悅之情油然而生。
拿出先前準(zhǔn)備好的手機(jī)充電器、電子鎮(zhèn)流器等電路板分發(fā)各小組,讓其辨認(rèn)并回答結(jié)果。學(xué)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(rèn)為橋式整流電路,學(xué)習(xí)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(xué)生說出電路的組成與連接方式,邊找元件及繪制,加深學(xué)生的印象。使用示波器觀測負(fù)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(fù)半周,提高了電源的利用率。
學(xué)生會產(chǎn)生疑問,為何是這種波形。然后從理論上來進(jìn)行分析該電路,分正負(fù)半周討論。分析教師可引導(dǎo)分析電路正半周的工作情況,讓學(xué)生按小組分析負(fù)半周的工作情況。最后,得出二極管的導(dǎo)通時間、輸出波形、負(fù)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(jìn)一步驗證結(jié)論,全方位加深對結(jié)論的認(rèn)同感與印象,鍛煉動手技能,增強(qiáng)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(xué)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(yīng)用拓展,梳理總結(jié)
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(yīng)用于儀器儀表、通信、控制裝置等設(shè)備中。此時,可展示學(xué)生專業(yè)課中的電路,讓其感到學(xué)有所用。強(qiáng)調(diào)電路中二極管不能接反,拓展橋堆知識。
最后,教師帶領(lǐng)學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容回顧總結(jié),為各小組的表現(xiàn)情況打分,小組成員進(jìn)行互評。幻燈片回到圖一手機(jī)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》。