周緯

摘 要 本文探索如何上好三極管的課程，圍繞著做好課程導入、創(chuàng)新知識講解和突出技能應用這三方面做了一些淺顯卻又大膽的嘗試。其中，課程導入運用了三極管放大脈沖信號實現(xiàn)LED燈板閃爍的實例演示，知識講解則創(chuàng)新地引入了支票與三極管的類比，技能應用通過一些對接生產生活需求的任務驅動來力求突出。

關鍵詞 三極管 實例導入 支票類比 任務驅動

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.06.058

On Transistor Course in Secondary Vocational Classroom

ZHOU Wei

（Guangxi Qinzhou Agricultural School， Qinzhou， Guangxi 535000）

Abstract This article explores how to teach transistor courses around good curriculum import， innovation knowledge to explain and highlight the skills to use these three do some simple but bold attempt. Among them， the use of a curriculum imported transistor amplifier pulse signal blinking LED lights plate example demonstrates， knowledge to explain the checks and the introduction of innovative transistor analogy， apply the skills needs of production and life through a number of docking mission-driven to seek outstanding.

Key words transistor; examples import; check analogy; task driven

三極管被認為是現(xiàn)代歷史中最偉大的發(fā)明之一，它的出現(xiàn)“是電子技術之樹上綻開的一朵絢麗多彩的奇葩”。這是因為三極管具有不可思議的電流控制作用，以及進行大規(guī)模生產和集成的能力，毫不夸張地說，幾乎所有的電路模塊和控制技術都以三極管為基礎。

三極管又是難上之難，尤其對于中職電子專業(yè)教學來說。一方面，中職教學面對的學情普遍較差，讓我們的學生去理解和接受繁雜的帶英文的公式參數(shù)，還有那些非線性的函數(shù)曲線，其難度不言而喻;另一方面，我們的教材從沒有針對中職專業(yè)教學的特點去做出過有效的改進，三極管的篇章總是那么抽象。當“空穴的移動”開始讓學生的學習積極性出現(xiàn)搖動，緊接著的輸入輸出曲線則難免讓學生想起中考分數(shù)線，再到分析三極管的三種狀態(tài)時，往往很多學生都進入了睡眠狀態(tài)。而一旦三極管掌握不好，學生接受后續(xù)的知識技能將會非常艱難。所以如何上好三極管的課程，這無疑給中職電子專業(yè)教師產生著一定程度的困惑。筆者在這些年所從事的中職一線教學經歷中，對于如何上好三極管課程，有過一些淺顯的探索。記錄如下：

1 精心準備，做好導入

三極管難學，是因為它的輸入輸出屬于非線性，而且技術指標繁多，即便作了線性變換處理，仍然有幾個煩人的公式，為中職學生所不適。如果教師墨守成規(guī)，以教材章節(jié)的順序引出那些輸入輸出的原理、技術指標和公式計算，學生往往不買帳。我們不妨繞開面前那些難學的知識點，以一兩個好用的實例先讓學生開開眼界。當他們驚訝于三極管的作用之后，他們學習三極管的熱情自然會被激發(fā)出來，三極管的知識點對他們來說也就會變得相對容易些。這就是運用演示和實例兩種導入方式，來促進課堂產生激發(fā)—深化作用和認同—置信作用。但要想做好這個導入，實在需要精心準備一下。

首先制作一塊LED燈板：在一塊7*9的萬能板上裝配紅、綠、藍各約10個LED燈，并配好合適電阻，使之接上5V電源時常亮。接正電引出紅色線，接負電引出黃色線。

然后用最基礎的AT89S52單片機做成一個最小化系統(tǒng)，將其焊接在一塊小萬能板上成為一塊最簡單的電腦板。選定單片機的某一個口對其編程，使之產生“0”、“1”間續(xù)的脈沖信號輸出;緊接著，用一個NPN三極管8050焊在更小的一塊萬能板上，并引出黑色接地線、綠色接信號線和黃色接燈板線，這就是一塊由三極管構成的最原始的信號驅動板。我們知道，將單片機、信號驅動板和燈板按照下面的電路圖（圖1）進行電路連接，可以實現(xiàn)燈板上的LED閃爍效果。

圖1

現(xiàn)在應用到課堂上。把燈板接到5V電源上，燈板上的LED隨即常亮。學生一般都會追求燈板的閃爍效果，于是便操作燈板的紅色接正電線與電源的正極時而接通，時而斷開，這就讓LED呈現(xiàn)了一種明顯人為的亮滅變化的所謂“閃爍”。學生會對這樣的“閃爍”非常不滿意，因為大家想看到的是一種自動化的效果。此時，電腦板粉墨登場。需要同時向學生引出5V和0V的電壓值，用來表征接通和斷開正極的區(qū)別。最好利用萬用表來測量，緊接著能順其自然地測量單片機編程口的輸出電壓，并且向學生解釋道，“從5V到0V又到5V又到0V，而且是自動化的，這不正是我們想要的嗎？我們這就把燈板接進去?！苯泳€后，燈板卻仍不如愿：該滅的滅了，該亮的沒亮，或者只是很微弱地點亮。“究竟是怎么回事呢？”此時正是最佳的時機來向學生傳授這一最重要的知識要點，“電腦板有充足的5V電壓，但是能提供的電流非常小，這只是一個小信號而已。我們的燈板需要足夠的電壓和電流，也就是需要大信號。現(xiàn)在我們必須要找到一個東西，來將小電流放大成大電流，是什么呢？是三極管！大家記住，三極管就是一個能把小信號轉化為大信號的非常重要的電子元件?！碑斣陔娔X板和燈板之間加入那塊由三極管構成的信號驅動板之后，期待已久的自動閃爍效果終于出現(xiàn)在了學生面前。而預先設計好紅色、黃色、綠色和黑色線，則是方便教師在課堂上順利地連接線路。

2 比喻講解，深入淺出

經由成功的導入，接下來講解三極管的工作原理就顯得水到渠成了。但良好的開始只是成功的一半而已，講解工作原理仍然需要有新思路和新方式，首要一條就是要摒棄傳統(tǒng)的灌輸式說教。筆者認為，用比喻法能收到良好的效果。

宜將三極管比喻成支票（圖2），這比較容易引起學生的關注。當支票因“對若干必要記載事項未進行合適的記載”而不能領取任何資金時，這就叫“空白支票”，它對應于三極管的截止狀態(tài);當支票開大了數(shù)目，成為“空頭支票”時，就好比三極管的飽和狀態(tài);支票正常使用的話，那便是三極管的放大狀態(tài)了。至此可以從容地強調：三極管把電流放大，體現(xiàn)的只是一種控制的作用，它必須依賴于電源來發(fā)揮作用，根據(jù)輸入信號的大小，向輸出端的電源索取比例放大的電流，也就是說三極管本身不會、也不可能憑空“變大”電流。有兩種特殊情況，一是輸入的信號太小沒能超過規(guī)定數(shù)量，三極管認為它“不可理喻”，直接把它忽略掉，輸出端電源給的電流為0，是為截止;二是輸入電流很大，按照規(guī)定，輸出的電流也要非常大，可電源這邊因為內阻和負載電阻的限制不能滿足要求了，怎么辦？有多大就給多大吧！是為飽和。

圖2

眾所周知，支票必須依賴于銀行或者錢庫才能發(fā)揮作用。實際上支票發(fā)揮的也是一種控制的作用。在支票上填上數(shù)字后，就可以去銀行領取相應的真錢。寫在支票上的數(shù)字是小信號，領出來的錢幣是大信號。當然，數(shù)目太小，比如幾毛錢，就沒必要弄張支票了，銀行沒工夫去受理也是正常的（空白支票）。而當你在支票上填上天文數(shù)字，銀行也不可能拿出那么多錢出來（空頭支票）。

到這里，可以引入基極、集電極、放射極、基極電流、集電極電流、放大系數(shù)、NPN、PNP等概念了。弄明白了工作原理之后，接受這些概念就容易得多了。

3 任務驅動，突出應用

教學強調理實一體，其實實訓才是重點，甚至是根本。這是由職業(yè)教育的特點決定的。職業(yè)教育以促進就業(yè)為導向，就業(yè)者需要有實訓、需要掌握技能。我們教學生學三極管，根本目標是在傳授知識原理的基礎上，通過相應的實訓，讓他們迅速而扎實地掌握三極管的相關技能。實際上，在經過實例引導、要點理解之后，很多學生已經“蠢蠢欲動”，躍躍欲試了。我們迫切要做的，是保持著他們那種積極的狀態(tài)，讓他們有得動、有得試，動有所倚，試有所獲。

任務驅動法值得嘗試，筆者在這些年致力于觀察生活應用，也有機會參與過企業(yè)生產實踐，找到了幾個適用于三極管教學的驅動任務：

一是三極管檢驗。創(chuàng)設出企業(yè)品檢部門的工作情境：庫存元件里有一大堆各種各樣的三極管，需要從中挑選出滿足生產部當前產品電路制作要求的那一款三極管。確定具體的任務：（1）選出NPN，且引腳排列是EBC的三極管;（2）確保選出的三極管能正常使用，而且放大系數(shù)超過150;（3）每人在兩個課時里找到最有效的辦法選出至少10個三極管;（4）交貨。

二是維修LED點光源。LED點光源主要用來裝點高樓和大橋，LED和三極管是其最主要的電子元件，也是其最主要的故障源。為確保有好的教學效果，教師最好預先準備全部是三極管故障的點光源。創(chuàng)設出企業(yè)售后維修部的工作情境：在保修期內維修返修的本企業(yè)產品。確定具體的任務：（1）找出故障點;（2）書面向教師提出需要的更換元件，標明清晰的名稱和參數(shù);（3）在四個課時里至少能獨立自主修好一個故障LED點光源;（4）交差。

三是設計和驗證一款用三極管替代UL2003A芯片（七路達林頓管）的電路。創(chuàng)設情境：某公司看準市場，要開發(fā)一種新產品，但電路是“山寨”人家的。拿過來后來發(fā)現(xiàn)電路制作有很大的成本壓縮空間，主要是由于UI2003A芯片其實在當前開發(fā)產品中只需要用到1個達林頓管而已，完全可以用2個8050三極管（再加一個保護二極管）去實現(xiàn)。確定具體的任務：（1）設計出電路方案;（2）搭建電路、實現(xiàn)和驗證功能;（3）匯報成果。

參考文獻

[1] 國務院.關于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定.國發(fā)〔2014〕19號.

[2] 李福灼，謝登斌.學科方法論.廣西師范大學出版社，2010.1.

[3] 李潔.電子技術基礎（第2版）.清華大學出版社，2012.5.