時(shí)間：2023-10-12 16:12:19
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電路圖設(shè)計(jì)要點(diǎn)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、分析電路
不同的電路所具有的特點(diǎn)不同，解決問題的方法也不同。因此，必須對電路進(jìn)行正確的分析，才能運(yùn)用相應(yīng)的特點(diǎn)和原理去研究和探討。分析電路的內(nèi)容主要有：（1）電路的連接方法；（2）燈泡的發(fā)光情況；（3）電流表，電壓表示數(shù)的變化情況等。
1.電路的連接方式：識別電路的連接方式是常見的電路問題，是學(xué)好電學(xué)的知識基礎(chǔ)，是進(jìn)行有關(guān)電功，電功率計(jì)算的前提。判斷電路的連接方式常用的方法有：1）“查流”看“T”法；2）去表法。
（1）“查流”看“T”法，“查流”就是看電路中電流是否有分支，有分支的為并聯(lián)電路，否則為串聯(lián)電路。看“T”就是看電路中是否有“T”字行電路，有“T”字電路的為并聯(lián)電路，否則為串聯(lián)電路。在圖（1）中可以觀察到有多處“T”字行電路且有多個(gè)電路分支，運(yùn)用此法就不難看出圖（1）中三個(gè)燈泡的連接方式為并聯(lián)。由此可以看出此法簡單快捷，便于觀察和理解。
（2）去表法對于帶有電流表和電壓表的電路，可運(yùn)用去表法來判斷電路的連接方式去表法也就是把電壓表（電壓表示測量儀表，去掉后對電路沒有影響，此時(shí)部分電路為開路)。電流表接通（此處為通路，既電流表去掉后此處再連接起來）。這樣就可以把電路由繁化簡，較容易的觀察出電路的連接方式。運(yùn)用此法就可以把圖（2）甲中的電路化簡為圖（2）乙的形式，可以看出甲圖為串聯(lián)電路，由此可知，去表法簡便快捷，具有一定的科學(xué)性，是判斷電路連接方式常見的方法，有一點(diǎn)的實(shí)用性。
2.判斷燈泡的發(fā)光情況：電流表，電壓表示數(shù)的變化情況，也屬于分析電路內(nèi)容，常見的問題是利用開關(guān)的斷開和閉合，滑動(dòng)變阻器滑片左右移動(dòng)，是電路發(fā)生變化，從而來發(fā)生現(xiàn)象的 變化等等，只要掌握了判斷電路連接方式的方法，這些問題就會迎刃而解，這里不再贅述和。
二、設(shè)計(jì)電路
電路的設(shè)計(jì)問題，是研究電路問題的進(jìn)一步升華，是開發(fā)學(xué)生智力，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和運(yùn)用知識的能力的重要內(nèi)容。只要掌握了設(shè)計(jì)電路的基本要點(diǎn)，加之個(gè)人正確的分析和探究，一個(gè)正確無誤的電路很快就能完成。
基本要點(diǎn)：(1)開關(guān)控制哪個(gè)用電器就與哪個(gè)用電器串聯(lián)。（2）電流表測哪個(gè)用電器的電流就與哪個(gè)用電器串聯(lián)，（3）滑動(dòng)變阻器改變哪個(gè)用電器的電流就與哪個(gè)用電器串聯(lián)，（4）電壓表測哪個(gè)用電器的電壓就與哪個(gè)用電器并聯(lián)等等。
例如：已知干電池二節(jié)，開關(guān)2只（分別為S1和S2），電流表，電壓表各一塊，滑動(dòng)變阻器一只，小燈泡二只（分別為L1和L2），要求：S1控制L1L2，S2控制L2，滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)時(shí)，只有L1的亮度發(fā)生變化，電流表測L1L2的電流，電壓表測L1兩端的電壓。根據(jù)以上元件和要求，畫出符合要求的電路圖，利用設(shè)計(jì)電路的基本要點(diǎn)，我們就可以得出如圖（3）所示的電路，基本要點(diǎn)總結(jié)出了電路設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，是電路設(shè)計(jì)的依據(jù)，使我們在復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)剖上能夠有章可循。為我們設(shè)計(jì)電路鋪平了通路。同時(shí)又增加了學(xué)生豐富的想象力。
三、連接電路
事實(shí)上正確地分析電路，設(shè)計(jì)電路，目的是為了正確的連接電路，通過電路的連接來研究電學(xué)的有關(guān)定律。那么，如何進(jìn)行電路的連接呢？
連接電路的基本要點(diǎn)是：1）電池串聯(lián)，2）依圖有序；3）線不交叉；4）注意電表（“+”“－”接線柱及量程）；5）不能短路；6）先串后并。同時(shí)還應(yīng)注意防止損壞電表和用電器，在電路連接前，應(yīng)使“S斷開P最大”。為防止接線柱間發(fā)生短路，還應(yīng)使“多股導(dǎo)線擰成一股，彎鉤，順時(shí)，壓緊”。遵循電路連接中的一般規(guī)律，連接電路時(shí)就能得心應(yīng)手，順利而成。
四、檢查電路
檢查電路中的故障問題是電路問題中的一個(gè)難點(diǎn)，它包括兩部分內(nèi)容：1）電路圖中的故障問題、2）電路中的故障問題。
1.電路圖中的故障問題，以圖（4）為例，開關(guān)閉合后L1L2均不發(fā)光，電流表指針無明顯偏轉(zhuǎn)，請判斷故障何在
由題意可知，L1L2均不發(fā)光，說明電路中某處開路，又因電壓表有示數(shù)則可判斷出abcd部分和aE部分為通路，那么故障一定是L1開路，由于L1開路，導(dǎo)致電壓表與L2并聯(lián)，電路中電流太 小，致使電流表無示數(shù)L2不發(fā)光。
由以上分析，我們就可以得到這樣的結(jié)論：燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)電壓表有示數(shù)。故障一定是與電壓表并聯(lián)的部分電路開路。這一結(jié)論，為我們準(zhǔn)確，迅速的檢查該電路故障提出了理論根據(jù)，是檢查該電路故障的一種行之有效的方法。
2.電路中的故障問題
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識的能力和解決問題能力的重要課題。同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生對知識的認(rèn)知能力和對知識的探究能力，檢查電路中故障問題，常用的方法用：1）短路法；2）電表法；
1.短路法查故障： 以圖（5）為例，如圖所示電池組，開關(guān)，導(dǎo)線與接線柱接觸良好，S閉合后L1L2均不發(fā)光，原因是什么呢？通過分析可知L1L2均不發(fā)光，則二燈中必有一燈開路，或兩只都開路。找出了故障原因，我們就可以用短路法來確定故障所在處，用一根導(dǎo)線與L1并聯(lián)，閉合開關(guān)后，若L2發(fā)光，則證明L1開路，若L1L2均不發(fā)光，再用導(dǎo)線與L2并聯(lián)，此時(shí)若L1發(fā)光，則證明L2開路，這種方法操作簡單，簡便易行。
關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法；電子CAD；任務(wù)設(shè)計(jì)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電路設(shè)計(jì)中的很多工作都可以交由計(jì)算機(jī)完成，從而減去了大量的手工勞動(dòng)，并且保證了設(shè)計(jì)的規(guī)范性。電子CAD軟件——Protel 99SE是一個(gè)專門用來幫助電氣工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)電路原理圖和印刷電路板圖的得力工具，對電子類專業(yè)的學(xué)生來講，學(xué)習(xí)掌握《電子CAD》這一課程非常必要，而且已成為電子類專業(yè)學(xué)生必須掌握的技能之一。筆者通過近幾年的教學(xué)實(shí)踐探索，認(rèn)為任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法比較適合《電子CAD》課程的教學(xué)。
什么是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是教師將所要學(xué)習(xí)的新知識隱含在一個(gè)或多個(gè)“任務(wù)”當(dāng)中，通過創(chuàng)建真實(shí)的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生在完成“任務(wù)”的過程中掌握知識和技能的一種教學(xué)方法。它是一種建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論上的教學(xué)方法。
采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，學(xué)生由被動(dòng)的接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)尋求知識，由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，改變了學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀，學(xué)生在完成“任務(wù)”的過程中能不斷地獲得成就感，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在《電子CAD》課程中的實(shí)施
《電子CAD》課程是一門理論與實(shí)踐結(jié)合性很強(qiáng)、極富創(chuàng)造性的課程。根據(jù)課程內(nèi)容可分為兩大模塊：電路原理圖設(shè)計(jì)和印制電路板設(shè)計(jì)。各模塊又可分為若干個(gè)子模塊，每個(gè)子模塊對應(yīng)一個(gè)或多個(gè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為教學(xué)主線，將各章相關(guān)知識有效地串接起來，形成清晰的技能知識與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的框架結(jié)構(gòu)，如圖1所示。同時(shí)，每個(gè)任務(wù)之間既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，而且還要體現(xiàn)課堂教學(xué)的特點(diǎn)，以便于學(xué)生在兩節(jié)課或更小的傳授周期內(nèi)完成任務(wù)，達(dá)到教與學(xué)的目的；各模塊、子模塊和實(shí)例在設(shè)計(jì)內(nèi)容上要考慮到教學(xué)課題的完整性與典型性；在教學(xué)內(nèi)容安排上，既要包括一定的設(shè)計(jì)技巧與理論知識，又要有一定的操作技能，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合；在授課順序安排上，也應(yīng)符合該門課程的特點(diǎn)，符合前后知識的連貫性，前面的內(nèi)容應(yīng)為后面的內(nèi)容打下基礎(chǔ)，后面的內(nèi)容在不斷注入新知識和新概念的同時(shí)，也應(yīng)對前面的知識進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹貜?fù)和鞏固，使學(xué)生掌握的知識和技能在不斷循環(huán)、不斷反復(fù)的過程中得到提高和強(qiáng)化，形成螺旋上升的趨勢。
因此，在《電子CAD》課程中實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，就是教師把一學(xué)期要完成的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)成一個(gè)個(gè)典型的、具體的“任務(wù)”，在“任務(wù)”的驅(qū)動(dòng)下展開教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生從簡到繁、由易到難，循序漸進(jìn)地完成一系列“任務(wù)”，學(xué)生在完成“任務(wù)”的過程中學(xué)習(xí)、掌握教學(xué)內(nèi)容，從而培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力。
在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)中，任務(wù)提出以后如何實(shí)施才能實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)？實(shí)施過程設(shè)計(jì)是非常重要的。具體實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的辦法很多，應(yīng)該根據(jù)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、不同的學(xué)習(xí)階段和學(xué)生自身的因素來設(shè)計(jì)。下面以基本三極管放大電路（見圖2）的繪制來講述任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的實(shí)施過程。
（一）創(chuàng)設(shè)情境，提出任務(wù)
學(xué)生初學(xué)《電子CAD》時(shí)，為了提高他們學(xué)習(xí)此門課程的興趣，我設(shè)計(jì)了的一個(gè)簡單而有趣的任務(wù)，目的在于使學(xué)生能夠初步掌握設(shè)計(jì)原理圖的一般流程。從圖中可以看出，這是一個(gè)非常簡單的電路圖，作為一個(gè)電子專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)很容易地看懂此電路圖的工作原理。那么，如何用CAD軟件繪制此電路圖呢？以此問題調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
（二）分析任務(wù)
興趣是學(xué)習(xí)的最好驅(qū)動(dòng)力。學(xué)生有了興趣，教師就可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況以及本任務(wù)所包含的知識點(diǎn)，通過多媒體邊演示邊詳細(xì)講解操作步驟，同時(shí)教師應(yīng)根據(jù)課堂教學(xué)的特點(diǎn)，對于學(xué)生自己能夠做的事情，可以簡單講解或不講，對于新的知識點(diǎn)，可由教師逐一解釋、示范操作。例如，此例包含：（1）軟件的啟動(dòng)與退出；（2）文件的新建與保存；（3）元件屬性的設(shè)置；（4）導(dǎo)線的放置；（5）元件的放置與調(diào)整等操作要點(diǎn)。對于前兩個(gè)操作要點(diǎn)，由于學(xué)生已學(xué)過《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》這門課程，教師只需簡單介紹就可以；對于第三個(gè)知識點(diǎn)，由于元件的放置方法有多種，只需介紹最常用一種就行了，元件的調(diào)整方法包含了元件的選擇、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、移動(dòng)、排列與對齊等操作，教師只需介紹在畫此電路圖時(shí)要用到的操作即可；第四個(gè)知識點(diǎn)是本節(jié)課的重點(diǎn)，這是繪制電路原理圖必須掌握的基本操作之一，因此，對元件的4個(gè)屬性Lib Ref（元件名稱）、Footprint（元件的封裝形式）、Designator（元件標(biāo)號）、Part Type（元件標(biāo)注或類別）作重點(diǎn)介紹，讓學(xué)生對元件屬性的意義和設(shè)置方法能清楚地理解和牢固掌握；第五個(gè)知識點(diǎn)是導(dǎo)線的放置，其操作方法很容易掌握，但學(xué)生經(jīng)常把放置導(dǎo)線（Place Wire）命令和放置直線（Place Line）命令搞混淆，應(yīng)該用按鈕≈而不應(yīng)該用按鈕／，這一點(diǎn)教師必須提醒學(xué)生。教師利用多媒體演示儀，一邊講解一邊畫電路圖，講解結(jié)束，電路圖也就畫出來了。演示結(jié)束后，可讓學(xué)生立即上機(jī)按照實(shí)例把電路圖畫出來，這樣才能達(dá)到較好的教學(xué)效果。
（三）完成任務(wù)
雖然教師在演示實(shí)例時(shí)講解得比較詳細(xì)，但學(xué)生在完成任務(wù)的過程中還會遇到許多意想不到的問題，一些學(xué)生還會提出這樣那樣的問題，需要教師及時(shí)給予指導(dǎo)，使大多數(shù)學(xué)生能夠完成作業(yè)并上傳到教師的電腦中。簡單而有趣的實(shí)例，使學(xué)生能夠輕松入門，可消除學(xué)生對《電子CAD》課程的畏懼心理，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的自信心，提高他們的學(xué)習(xí)興趣。
（四）評價(jià)檢查
學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不一，理解力有高低，接受能力也不同，教師在檢查學(xué)生上傳的作業(yè)后，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的具體情況進(jìn)行分析、總結(jié)，及時(shí)對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做出反饋和評價(jià)。對于做得好的學(xué)生加以表揚(yáng)、鼓勵(lì)，這樣有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的收獲與喜悅，體驗(yàn)到學(xué)習(xí)過程中的成就感，樹立自信心。對學(xué)生出現(xiàn)較多錯(cuò)誤的地方應(yīng)重點(diǎn)指出來，防止學(xué)生下次犯同樣的錯(cuò)誤，增強(qiáng)他們的自信心，讓學(xué)生在一種良好的心理狀態(tài)下不斷學(xué)習(xí)、不斷進(jìn)步。
運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)注意的一些問題
由任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的實(shí)施過程可以看出，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是緊緊圍繞著“任務(wù)”這個(gè)中心展開教學(xué)活動(dòng)的，所以，設(shè)計(jì)“任務(wù)”是非常重要的，是關(guān)系到任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法成敗的關(guān)鍵所在。教師在設(shè)計(jì)“任務(wù)”時(shí)，要以“技能的漸進(jìn)和適度的循環(huán)反復(fù)”為原則，設(shè)計(jì)任務(wù)要巧妙合理，各任務(wù)之間既要相互獨(dú)立又要前后銜接，體現(xiàn)課程的完整性及遞進(jìn)性，同時(shí)設(shè)計(jì)的任務(wù)要難易適度，有層次感，即使學(xué)生感到有一定的挑戰(zhàn)性，又使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中不斷獲得成就感。這樣，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
（一）任務(wù)設(shè)計(jì)要以“技能的漸進(jìn)和適度循環(huán)反復(fù)”為原則
教師在設(shè)計(jì)課題時(shí)，應(yīng)根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識水平和課程特點(diǎn)，首先設(shè)計(jì)一個(gè)相對簡單的工作任務(wù)，后面才是逐漸復(fù)雜的工作任務(wù)。但是，后面的課題與前面的課題有一部分技能點(diǎn)是相同的，使技能掌握在不斷循環(huán)、不斷反復(fù)的過程中得到提高和強(qiáng)化。通過逐漸復(fù)雜的工作任務(wù)，可以不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在后面的課題，教師會逐漸減少指導(dǎo)的成分，增加學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)的成分，提高學(xué)生獨(dú)立操作的能力與創(chuàng)新能力。
比如，在學(xué)習(xí)本課程的入門階段，采用實(shí)例教學(xué)法，通過具體的實(shí)例操作，逐步介紹指令的功能。具體做法是教師在課前根據(jù)本次課程的教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備一個(gè)或幾個(gè)典型例題，先由教師演示，然后要求學(xué)生模仿教師做出同樣的實(shí)例，完成后要求學(xué)生對使用過的指令的用法進(jìn)行歸納、總結(jié)。在學(xué)習(xí)“原理圖設(shè)計(jì)”這個(gè)模塊時(shí)，我設(shè)計(jì)了七個(gè)典型任務(wù)：（1）三極管放大電路；（2）集成放大電路；（3）全加器；（4）串行通信電路；（5）LED顯示電路；（6）七段數(shù)碼顯示電路；（7）多級集成運(yùn)放電路。每個(gè)電路都包含了學(xué)生要掌握的幾個(gè)知識點(diǎn)，每個(gè)任務(wù)都包含著對前面知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)，讓學(xué)生在完成新任務(wù)的過程中，對前面掌握的知識點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固。七個(gè)任務(wù)完成后，學(xué)生也就掌握了電路原理圖設(shè)計(jì)的方法和技巧。
在深入階段，要采用以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的教學(xué)思路，而且越到后面，任務(wù)越要模糊化，可只規(guī)定任務(wù)主題，讓學(xué)生充分發(fā)揮個(gè)人創(chuàng)新意識，自由完成任務(wù)。如在《電子CAD》教學(xué)的結(jié)束階段，可給出一個(gè)單片機(jī)設(shè)計(jì)電路圖，要求學(xué)生繪制出電路圖并設(shè)計(jì)出PCB板。至于是用單層板還是用雙層板，板框尺寸如何設(shè)計(jì)，如何進(jìn)行元件封裝的布局，如何布線，線寬如何設(shè)計(jì)等等，由學(xué)生綜合運(yùn)用本學(xué)期所學(xué)的知識去完成任務(wù)。這樣，有助于激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)的熱情，有利于增強(qiáng)學(xué)生參與知識建構(gòu)的積極性和自覺性。而在學(xué)生完成任務(wù)的過程中，教師要注意及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中碰到的困難，讓學(xué)生少走彎路。當(dāng)學(xué)生完成這個(gè)任務(wù)時(shí)，教學(xué)目的就達(dá)到了，既讓學(xué)生掌握了軟件的使用，提高了技能，又鼓勵(lì)了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識。
（二）任務(wù)設(shè)計(jì)要巧妙合理，體現(xiàn)課程的完整性和遞進(jìn)性
任務(wù)設(shè)計(jì)要根據(jù)課堂教學(xué)的特點(diǎn)，根據(jù)本課程所要掌握的操作技能，使所設(shè)計(jì)的任務(wù)盡量在兩節(jié)課或更小的周期內(nèi)完成，否則“任務(wù)”驅(qū)動(dòng)教學(xué)法就失去了其合理存在的意義，也就達(dá)不到教學(xué)目的了。而且，每個(gè)任務(wù)的設(shè)計(jì)不應(yīng)包含太多的知識點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)把前面任務(wù)的知識點(diǎn)綜合到后面的任務(wù)中，使學(xué)生掌握的操作技能在完成任務(wù)的過程不斷地得到提高，同時(shí)也使學(xué)生不會因?yàn)樾轮R點(diǎn)的增多而對完成任務(wù)失去信心和興趣。例如，在學(xué)習(xí)“原理圖設(shè)計(jì)”這個(gè)模塊時(shí)，我設(shè)計(jì)了七個(gè)小任務(wù)，把要掌握的操作技能包含在這七個(gè)任務(wù)中，且后面的任務(wù)包含了對前面知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)和鞏固，每次上課時(shí)布置1～2個(gè)任務(wù)，針對本節(jié)課要掌握的知識點(diǎn)進(jìn)行講解，然后讓學(xué)生按實(shí)例進(jìn)行上機(jī)操作。當(dāng)七個(gè)教學(xué)任務(wù)完成時(shí)，學(xué)生也就掌握了“電路原理圖設(shè)計(jì)”這一模塊的教學(xué)內(nèi)容。
（三）任務(wù)設(shè)計(jì)要難易適度，具有一定的挑戰(zhàn)性
在設(shè)計(jì)“任務(wù)”時(shí)，要注意學(xué)生的特點(diǎn)和知識接受能力的差異，充分考慮學(xué)生的現(xiàn)有文化知識、認(rèn)知能力和興趣等。在設(shè)計(jì)“任務(wù)”的過程中，要始終根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平來設(shè)計(jì)每一個(gè)任務(wù)，使設(shè)計(jì)的任務(wù)具有一定的難度，但這種難度并非“深不可測”，要符合“跳一跳，夠得著”的原則。如果太難則事與愿違，反而使學(xué)生失去學(xué)習(xí)信心；如果太容易則沒有成就感。因此，任務(wù)設(shè)計(jì)要給學(xué)生留有發(fā)揮的余地，使學(xué)生覺得有一定的挑戰(zhàn)性，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情。比如在學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，對于接受能力強(qiáng)的學(xué)生，要求他們設(shè)計(jì)合適的板框尺寸，對電源地線的線寬、元件封裝的布置也作要求；而對接受能力差的學(xué)生，只要求他們設(shè)計(jì)一個(gè)板框尺寸，放置元件封裝并用自動(dòng)連線的方法放置導(dǎo)線就行了。這樣設(shè)計(jì)的任務(wù)具有層次性，也具有靈活性，每個(gè)學(xué)生都能夠根據(jù)自己的實(shí)際情況去完成任務(wù)，學(xué)生都有自由發(fā)展的空間，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
綜上所述，筆者認(rèn)為，在《電子CAD》課程教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，改變了學(xué)生獲得知識的方法，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)學(xué)生在完成“任務(wù)”的過程中，團(tuán)結(jié)協(xié)助的精神加強(qiáng)了，綜合應(yīng)用能力水平提高了，取得了良好的教學(xué)效果。因此，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種值得推廣的教學(xué)方法。
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體驗(yàn)科學(xué)探究過程、嘗試應(yīng)用科學(xué)的方法研究物理問題是新課程標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容。新教材包含了很多教學(xué)探究的內(nèi)容，《電阻定律》一節(jié)就給我們提供了很好機(jī)會和素材。設(shè)計(jì)開放的教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，引導(dǎo)學(xué)生積極參與電阻定律的探究，在研究中培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，是本節(jié)課教學(xué)成功的關(guān)鍵。
電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料有什么關(guān)系?教材從兩條途徑進(jìn)行了研究：一是實(shí)驗(yàn)探究，二是理論推導(dǎo)。為了使學(xué)生能夠順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，教學(xué)中教者把理論探究的內(nèi)容留給學(xué)生課外去完成，騰出時(shí)間和空間讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)探究的過程進(jìn)行充分的交流、評價(jià)和反思。為了讓學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，課堂上教者要鼓勵(lì)學(xué)生勇于發(fā)現(xiàn)，追求真理，激發(fā)他們的創(chuàng)新活力。
教者對學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的方法、思路不加任何限制，引導(dǎo)學(xué)生小組內(nèi)分工協(xié)作，小組之間相互交流，完成探究過程。為了提高教學(xué)效率，教者以提供探究記錄表格的形式，暗示和引導(dǎo)學(xué)生按一定的程序開展活動(dòng)，為探究過程的評價(jià)提供豐富的素材。課的后半部分，教者組織學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的方案、數(shù)據(jù)和結(jié)論進(jìn)行評價(jià)、交流和歸納。至于電阻率概念的形成和理解，僅側(cè)重于物理意義方面，以我們講述為主，借助課本上數(shù)據(jù)的比較，使抽象概念形象化。
教者既是學(xué)生探究活動(dòng)的組織者，又是學(xué)生探究活動(dòng)的參與者。整個(gè)課堂教學(xué)按照“設(shè)問一猜想一探究一歸納”展開。
2教材分析
電阻定律是新課標(biāo)課程物理3-1的第二章《恒定電流》的第六節(jié)內(nèi)容。它是《恒定電流》這一章節(jié)的基本規(guī)律之一，它反映了導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積及電阻率的定量關(guān)系。由于在初中時(shí)學(xué)生只知道定性結(jié)論，故本節(jié)內(nèi)容屬于發(fā)展和提高的范疇，也是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。
本節(jié)內(nèi)容的課程標(biāo)準(zhǔn)是通過實(shí)驗(yàn)探究決定導(dǎo)線電阻的因素，知道并理解電阻定律。所以，本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是電阻定律的得出和理解。實(shí)驗(yàn)的成功與否直接影響著對電阻定律的認(rèn)識，所以本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料、長度和橫截面積的關(guān)系。
新課程標(biāo)準(zhǔn)提倡自主學(xué)習(xí)，合作探究，經(jīng)歷過程，體驗(yàn)方法，而本節(jié)內(nèi)容為我們提供了一個(gè)很好的貫徹新課程理念的機(jī)會。在本節(jié)課中，要讓學(xué)生深刻體會“研究一個(gè)物理量與多個(gè)物理量之間的關(guān)系”的方法――控制變量法。在得到電阻定律之后，還要強(qiáng)調(diào)電阻率是表征導(dǎo)體本身材料性質(zhì)的物理量，但是和溫度有關(guān)。總之，本節(jié)教學(xué)要突出實(shí)驗(yàn)探究的過程，讓學(xué)生參與從提出問題、分析問題到解決問題的全過程，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
3教學(xué)目標(biāo)
3.1知識與技能目標(biāo)
（1）知道電阻定律內(nèi)容，理解電阻率的物理意義；
（2）能根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求及器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，正確連接電路，會使用電流表和電壓表；
（3）學(xué)會根據(jù)探究目標(biāo)整理和分析數(shù)據(jù)，得出相應(yīng)的結(jié)論。
3.2過程與方法目標(biāo)
（1）熟悉科學(xué)探究的環(huán)節(jié)，體驗(yàn)電阻定律的實(shí)驗(yàn)探究過程，理解研究物理問題的方法：
（2）強(qiáng)化對探究過程的評價(jià)意識，養(yǎng)成對探究過程形成書面報(bào)告的習(xí)慣；
（3）培養(yǎng)學(xué)生獲取、處理信息的能力和探究活動(dòng)中主動(dòng)合作、交流的能力
3.3情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
（1）使學(xué)生認(rèn)識到探究活動(dòng)是研究物理規(guī)律的科學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究的熱情；
（2）強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新情感和意識，追求最佳方案的研究態(tài)度；
（3）形成科學(xué)的世界觀，以科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神進(jìn)行物理學(xué)習(xí)和研究；
（4）體會與他人合作交流的意義，能主動(dòng)對自己和他人的研究進(jìn)行客觀的評價(jià)。
4器材、媒體準(zhǔn)備
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材：電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電池組、電鍵、導(dǎo)線若干、錳銅合金、鐵導(dǎo)線。課堂探究記錄(附后)。
媒體：實(shí)物投影儀、Powerpoint。
5教學(xué)過程
5.1復(fù)習(xí)引入，提出問題
(學(xué)生初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了影響導(dǎo)體電阻的幾個(gè)因素，在此基礎(chǔ)之上教師提問)
教師：導(dǎo)體的電阻是其本身的一種性質(zhì)，它是山哪些因素決定的呢?
學(xué)生：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料、溫度有關(guān)。
教師：那么導(dǎo)體的電阻與上面的這些因素有怎樣具體的數(shù)值關(guān)系呢?
(留1―2分鐘時(shí)間讓學(xué)生思考，學(xué)生也可以在小組內(nèi)部進(jìn)行討論。)
教師：我們請各小組的代表來陳述一下自己所預(yù)測或猜想的導(dǎo)體的電阻與幾個(gè)因素的可能關(guān)系是什么？
學(xué)生甲組(猜想1)：導(dǎo)體的電阻可能可能與導(dǎo)體的長度成正比，與橫截面積成反比。溫度越高，電阻越大。
學(xué)生乙組(猜想2)：導(dǎo)體電阻可能與長度的二次方成正比，甚至是三次方的關(guān)系。
學(xué)生丙組(猜想3)：橫截面為圓形的導(dǎo)體的電阻可能與橫截面的直徑成正比。
教師：各個(gè)小組的其他同學(xué)還有什么補(bǔ)充意見的嗎?
教師：看來大家的預(yù)測不盡相同，到底哪種猜想正確，還是有其它什么關(guān)系呢?我們?nèi)绾蝸砼袆e呢?
學(xué)生：可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證我們的猜想是否正確。
教師：在物理學(xué)中，研究物理規(guī)律通常有兩種途徑：一是通過實(shí)驗(yàn)探究，另一種是通過邏輯推理來進(jìn)行。這節(jié)課由于時(shí)間關(guān)系，我們采取第一種方式。如何去探究一個(gè)物理量和幾個(gè)物理量的關(guān)系呢?
學(xué)生(齊答)：控制變量法。
5.2實(shí)驗(yàn)探究，得出規(guī)律
(課前要求三名學(xué)生組成一個(gè)小組，一人負(fù)責(zé)記錄表格，一人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，另一人協(xié)調(diào)、監(jiān)督實(shí)驗(yàn)進(jìn)程并作為本小組的發(fā)言人。課桌上提供的電阻絲的材料，長度比，橫截面積比用標(biāo)簽明確標(biāo)注，如圖1所示)
教師：請大家仔細(xì)觀察桌面上的器材，利用它們能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的?如果能的話，各個(gè)小組可以選擇導(dǎo)體的電阻與某一種因素的定量關(guān)系來研究，并制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案。可以采用課本上的方法，也可以設(shè)計(jì)新的方案。如果你們覺得不能，還需要什么實(shí)驗(yàn)器材，可以向我提出。
(用Powerpoint提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束時(shí)要交流評價(jià)以下三個(gè)方面的內(nèi)容：（1）不同實(shí)驗(yàn)方案的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)的電路圖；（2）表格的欄目設(shè)計(jì)的合理性、規(guī)范性；（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，結(jié)果與猜想的關(guān)系。)
教師：請各小組抓緊時(shí)間交流和討論，力求5min內(nèi)制定出實(shí)驗(yàn)方案，并及時(shí)地在實(shí)驗(yàn)記錄表格上體現(xiàn)出來。
學(xué)生活動(dòng)1：討論、制定實(shí)驗(yàn)方案。(教師巡視，適度點(diǎn)撥有困難的小組)
教師：請已經(jīng)拿出實(shí)驗(yàn)方案的小組舉手示意一下。
學(xué)生：(舉手示意)
教師：請大家在15min內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作。注意實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，力爭有所發(fā)現(xiàn)。
學(xué)生活動(dòng)2：動(dòng)手操作，記錄數(shù)據(jù)。
(教師巡視，實(shí)驗(yàn)開始后提醒學(xué)生5min時(shí)要畫好電路圖；10min時(shí)要完善表格中的欄目、數(shù)據(jù)；13min時(shí)要分析數(shù)據(jù)，看能否驗(yàn)證初始的猜想。在實(shí)驗(yàn)的后半程教師收集典型小組的課堂記錄表格)
學(xué)生活動(dòng)3：交流、評價(jià)和歸納，得出結(jié)論。
5.2.1探究方案(師生共同討論)
選出兩個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)電路圖同時(shí)投影展示，如圖2所示。
教師：請這兩個(gè)小組的發(fā)言人結(jié)合各自的電路圖簡述實(shí)驗(yàn)方案：
甲組：我們研究的是導(dǎo)體的電阻與長度之間的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中選取的電阻絲是A和C，先后將它們接入電路中，用伏安法測出電阻，然后分析有關(guān)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
乙組：我們在實(shí)驗(yàn)中不需要測電流，將選定的兩根電阻絲R1和R2同時(shí)接入電路中，只要用一只電壓表分別測出它們兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律得出電阻之比等于電壓之比。
教師：請大家比較這兩種實(shí)驗(yàn)方案，哪種比較好?
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學(xué)生：第二種效率高。
教師：其實(shí)，如果采用課本P58的實(shí)驗(yàn)電路圖，如圖3所示，大家就可以方便而又快捷地研究導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積、材料的關(guān)系。
5.2.2實(shí)驗(yàn)表格(教師指出評價(jià)要點(diǎn)，學(xué)生討論、交流)
要點(diǎn)：表格中欄目的行和列分布是否合理；待測物理量是否齊全，特別是控制變量法的體現(xiàn)情況。
5.2.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(教師指出評價(jià)要點(diǎn)，學(xué)生討論、交流)
要點(diǎn)：數(shù)據(jù)是否錯(cuò)誤；有效數(shù)字的位數(shù)是否正確；單位是否準(zhǔn)確。
學(xué)生按組討論，歸納結(jié)論，匯報(bào)結(jié)果：導(dǎo)體的電阻與長度成正比；導(dǎo)體的電阻與橫截面積成反比；相同長度和橫截面積，不同材料的電阻絲的電阻值不同
教師評價(jià)：很好!盡管我們的實(shí)驗(yàn)離真正的科學(xué)研究還有較大的差別，但是大家在這么短的時(shí)間內(nèi)能得出以上結(jié)論，很不容易，是大家共同努力、合作學(xué)習(xí)的結(jié)果。還不能得出結(jié)論的小組要對自己的探究活動(dòng)進(jìn)行回顧和反思，分析、思考設(shè)計(jì)方案是否有不合理的地方，實(shí)驗(yàn)操作有無失誤，測量結(jié)果是否可靠?
(板書并講解)
1．電阻定律
①內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度成正比，與它的橫截面積S成反比；導(dǎo)體的電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān)。
②數(shù)學(xué)表達(dá)：R∝L/S，寫成等式：R=ρL/S。
2．電阻率
①物理意義：反映了材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，數(shù)值上等于用該材料制成長度1m，橫截面積1m2的導(dǎo)體的電阻。
②單位：在國際單位制中單位為歐•米，即Ω•m。
③金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而增大。(教師結(jié)合課本表格說明這一知識點(diǎn)的應(yīng)用)
(三)歸納小結(jié)，鞏固提高
1．知識總結(jié)：
2．方法總結(jié)：
①科學(xué)研究的一般程序：
②實(shí)驗(yàn)（探究）方法。
③數(shù)學(xué)(推理)方法。
6教學(xué)體會
這是我校青年教師姚永所參加鹽城市創(chuàng)新教學(xué)比賽的一節(jié)課，筆者參與了備課和比賽的全過程。一開始，我們擔(dān)心放手讓學(xué)生進(jìn)行探究會收不回來，無法完成教學(xué)計(jì)劃。但在課堂上，學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的過程緊張而有序，學(xué)習(xí)自主性和合作性得到了充分的發(fā)揮，教學(xué)效果很好，獲得了大賽的一等獎(jiǎng)。
在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案的過程中，有些同學(xué)提出了很多新穎的方法，如把幾根電阻絲并聯(lián)，分別測量它們的電流，然后進(jìn)行比較……。雖然有些方案還很幼稚，但無一不迸發(fā)出智慧的火花。教者要善于捕捉這一教育機(jī)會，對學(xué)生加以肯定、鼓勵(lì)和引導(dǎo)，給他們時(shí)間和空間，讓他們體驗(yàn)成功的快樂。
在這節(jié)課上，教師的教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式都發(fā)生了較大的變化。我們深深體會到教師應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)的參與者、促進(jìn)者和指導(dǎo)者，學(xué)生應(yīng)該是學(xué)習(xí)的主體，提倡自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)。
附：課堂探究記錄
2．6電阻定律
1．小組成員： _____ ______ ______
2．探究課題：探究導(dǎo)線電阻與其影響因素的定量關(guān)系
3.猜想與假設(shè)：______________
4.探究方案設(shè)計(jì)：
________________________。
5.實(shí)驗(yàn)原理圖：
6.數(shù)據(jù)記錄：（欄目自擬）
7.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論：
關(guān)鍵詞：科學(xué)；電學(xué)實(shí)驗(yàn)包；課堂教學(xué)；科學(xué)素養(yǎng)
一、問題的提出
我校一直在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)包的使用研究。筆者也曾嘗試?yán)秒妼W(xué)實(shí)驗(yàn)包讓學(xué)生進(jìn)行課外自主探究實(shí)驗(yàn)。但由于課外時(shí)間難以控制，課外使用電學(xué)實(shí)驗(yàn)包總是不能很好地發(fā)揮功效。
事實(shí)上，學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣超乎我們的想象。根據(jù)筆者對所任教的八年級兩個(gè)班112名學(xué)生的調(diào)查，有105人表示喜歡做科學(xué)實(shí)驗(yàn)（比例達(dá)93.75%）。然而，在實(shí)際的教學(xué)中，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)是教師演示實(shí)驗(yàn)，只有3次學(xué)生實(shí)驗(yàn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的愿望，學(xué)生對動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)充滿渴望。
由此，筆者和組內(nèi)另一位教師為任教的兩個(gè)班提供了電學(xué)實(shí)驗(yàn)包并在課堂上使用，以這兩個(gè)班作為實(shí)驗(yàn)班，另兩個(gè)班作為對照班，試圖在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生在課堂上開展自主探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，通過對照研究，了解在課堂上使用電學(xué)包對學(xué)生學(xué)習(xí)的積極影響。
二、電學(xué)包的準(zhǔn)備與指導(dǎo)
1.電學(xué)包的器材配備
根據(jù)八年級（上）第四章電學(xué)內(nèi)容，電學(xué)包的配備相對容易，都是學(xué)校實(shí)驗(yàn)室能采購的。實(shí)驗(yàn)包所需材料如下：干電池3節(jié)、單頭夾導(dǎo)線4根、普通導(dǎo)線8根、小燈泡10只、小燈座3只、開關(guān)3只、電流表1只、電壓表1只、滑動(dòng)變阻器1只、定值電阻一組3只（阻值不同）、不同規(guī)格的銅鎳鉻合金各2條。
課堂上使用電學(xué)實(shí)驗(yàn)包，往往導(dǎo)致上課時(shí)間緊，若每次都將整個(gè)包帶進(jìn)課堂，讓學(xué)生選擇合適的器材做實(shí)驗(yàn)可能會來不及。因此，我們又為每個(gè)小組準(zhǔn)備了一個(gè)木盒子，并貼上組別標(biāo)簽，每次課前視課堂實(shí)驗(yàn)需要，提前放好需要的器材。
2.電學(xué)包使用指導(dǎo)要點(diǎn)
（1）課堂上小組分工指導(dǎo)。由于是在課堂上使用電學(xué)包，所以只要使用班級原有的合作小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可。小組的科學(xué)組長負(fù)責(zé)課前領(lǐng)取本組實(shí)驗(yàn)包，清點(diǎn)器材，并在實(shí)驗(yàn)中協(xié)調(diào)小組同學(xué)的分工。實(shí)驗(yàn)完成后要清點(diǎn)好材料，有破損的及時(shí)匯報(bào)。
（2）培訓(xùn)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)盒準(zhǔn)備員。每個(gè)班級分10個(gè)小組，所以每次要準(zhǔn)備10個(gè)實(shí)驗(yàn)包，因此筆者根據(jù)自愿原則從班級中挑選了3名學(xué)生，培訓(xùn)他們成為得力的實(shí)驗(yàn)盒準(zhǔn)備員。3位實(shí)驗(yàn)盒準(zhǔn)備員每天固定時(shí)間到辦公室，根據(jù)第二天課堂學(xué)習(xí)情況準(zhǔn)備，配備好需要的實(shí)驗(yàn)器材。
（3）確定哪些實(shí)驗(yàn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)。經(jīng)備課組內(nèi)教師探討，本章教學(xué)過程中，我們一共做了12個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，除大綱要求的3個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)之外，我們將7個(gè)教師演示實(shí)驗(yàn)改成了學(xué)生實(shí)驗(yàn)，還增加了2個(gè)實(shí)驗(yàn)。
三、電學(xué)實(shí)驗(yàn)包進(jìn)課堂的實(shí)踐
1.利用實(shí)驗(yàn)包，讓學(xué)生自主建構(gòu)電學(xué)概念
以初二學(xué)生的認(rèn)知水平，他們已經(jīng)理解了一些電學(xué)、電路的概念，但這些概念是無組織的，調(diào)理性差的，甚至是錯(cuò)誤的。因此，在電學(xué)教學(xué)中我們要引導(dǎo)學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，利用動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的方式，主動(dòng)探究，主動(dòng)實(shí)驗(yàn)，主動(dòng)建構(gòu)科學(xué)的電學(xué)概念。而在這個(gè)主動(dòng)建構(gòu)的過程中，教師不能越俎代庖。
導(dǎo)體、絕緣體概念教學(xué)實(shí)例：
開場白：“我們連接電路時(shí)用的導(dǎo)線是銅線，銅容易導(dǎo)電。那不同物體導(dǎo)電能力一樣嗎？同學(xué)們想不想自己做實(shí)驗(yàn)試試看？”
學(xué)生躍躍欲試，拿出準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)盒，并從自己身邊、抽屜里、書包里找出各種物品，有的學(xué)生將鉛筆剖開取出鉛筆芯，女生甚至從頭發(fā)上拿下發(fā)夾，還有的學(xué)生用礦泉水瓶改裝水，接好簡單電路就開始實(shí)驗(yàn)了。
學(xué)生有了幾次實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷，對教師發(fā)出的指令都很配合。教師讓學(xué)生總結(jié)哪些是容易導(dǎo)電的物品，哪些是不容易導(dǎo)電的物品，從而很輕松的解決了概念問題。
適當(dāng)補(bǔ)充學(xué)生由于課堂限制無法得知的知識，如油、陶瓷，并補(bǔ)充玻璃的導(dǎo)電能力隨溫度的變化錄像。
在本章教學(xué)中，還有一些概念教學(xué)，也是采用學(xué)生實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，教師引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)起概念。例如電路的三種狀態(tài)：通路、開路、短路教學(xué)，串并聯(lián)電路概念教學(xué)等。
2.利用實(shí)驗(yàn)包，讓學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，認(rèn)識電學(xué)規(guī)律
下面就以歐姆定律的教學(xué)為例，講解課堂上是如何讓學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)盒來學(xué)習(xí)的。
“我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻三個(gè)物理量，今天，我們要將三個(gè)物理量放在一起研究他們之間的關(guān)系，這也是本章學(xué)習(xí)的核心。先請同學(xué)們思考我們以前進(jìn)行浮力影響因素實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，有3個(gè)量，我們是用什么辦法的？”學(xué)生紛紛回答“控制變量”。“今天研究的這三個(gè)量也一樣要用控制變量法。那這三個(gè)變量中哪個(gè)是自變量，哪個(gè)是應(yīng)變量？”學(xué)生很快回答了：“電壓和電阻是自變量，電流是應(yīng)變量。”由此確定了研究的兩個(gè)主題：R一定時(shí)，I與U的關(guān)系；U一定時(shí)，I與R的關(guān)系。
學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)出電路圖，發(fā)現(xiàn)兩組探究的電路圖都一樣。“在實(shí)驗(yàn)時(shí)我們測一組數(shù)據(jù)夠嗎？那應(yīng)該測幾組數(shù)據(jù)呢？”學(xué)生順利地理解了要多次測量取平均值。
按傳統(tǒng)教師演示實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)之前肯定要先講滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中的作用，但筆者認(rèn)為，還是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自己體驗(yàn)、領(lǐng)會滑動(dòng)變阻器的作用比較好。于是，就讓學(xué)生按照八年級（上）書本138～139頁的圖以及表格進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)器材有一定變動(dòng)：研究U一定時(shí)，I與R的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，將書本要求的電阻改為5歐、10歐、15歐。
學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，果然遇到了難題，電壓1伏、2伏、3伏、4伏怎么做到？當(dāng)電阻從5歐變成10歐、15歐，電壓變了，怎么辦？組內(nèi)、小組之間展開了熱烈討論，有的試著改變滑動(dòng)變阻器來達(dá)到目的，從而發(fā)現(xiàn)原來滑動(dòng)變阻器在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中是改變電阻兩端電壓的，而在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中又是保持電阻兩端電壓不變的。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生自己就能總結(jié)出歐姆定律，不用教師費(fèi)口舌。就連最難理解的滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)作用也只要教師總結(jié)一下，無需過多解釋，學(xué)生就能很好地理解了。
歐姆定律傳統(tǒng)的從理論分析、畫電路圖，到教師演示實(shí)驗(yàn)、講解，得出結(jié)論是個(gè)冗雜的過程，學(xué)生總感覺晦澀難懂。如今放手學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生透過現(xiàn)象自己體會本質(zhì)，教師只要點(diǎn)撥，就事半功倍了。
像這樣的電學(xué)規(guī)律的學(xué)習(xí)，我們在課堂上讓學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，體會本質(zhì)。例如：串并聯(lián)電路電流特點(diǎn)，串并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，影響導(dǎo)體電阻大小的因素等。
3.利用實(shí)驗(yàn)包，讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)協(xié)助理論攻克電學(xué)難點(diǎn)
（1）利用實(shí)驗(yàn)包，幫助學(xué)生解決難題――連實(shí)物圖
根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖中并聯(lián)電路的連接是初學(xué)電路時(shí)的難點(diǎn)之一。為了攻克并聯(lián)連實(shí)物圖的難關(guān)，在進(jìn)行并聯(lián)電路教學(xué)時(shí)，筆者在課堂上進(jìn)行了如下步驟的教學(xué)，為連接并聯(lián)電路實(shí)物圖的教學(xué)埋下伏筆。步驟：①提供實(shí)驗(yàn)盒，讓學(xué)生用自己的方法，按要求將實(shí)物電路連接好，電路要求如下：2個(gè)燈泡、3個(gè)開關(guān)、一個(gè)電池組、7段導(dǎo)線，要求1開關(guān)控制總的電路，2開關(guān)分別控制2個(gè)燈，2燈能分別控制亮暗。②學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)。這個(gè)過程用了較長時(shí)間，其間學(xué)生熱烈討論，有的苦思冥想，拆了又裝，有的到別組學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，最后班里有一半以上組完成了任務(wù)。③讓成功的組員代表上講臺演示方法。然后教師總結(jié)兩種方法告訴學(xué)生。方法一：正負(fù)極開始（分支路連接法）。步驟：先找電源；然后從電源正極（負(fù)極）開始，沿電流方向先接其中一條支路，直到電源負(fù)極（正極）；最后找準(zhǔn)分支點(diǎn)，再將另一條支路連到兩分支點(diǎn)之間。方法二：中間開始。步驟：先將幾條路并列連上，并確定分支點(diǎn)；然后從分支點(diǎn)開始補(bǔ)全電路的干路部分；最后尤其注意電表和電源的正負(fù)接線柱。
用連并聯(lián)電路實(shí)物的方法替代直接教學(xué)實(shí)物圖連接作圖的教學(xué)，學(xué)生有親身體驗(yàn)，而不再是紙上談兵，他們連接的成敗都直接由電路連接結(jié)果可以看出，又容易改正錯(cuò)誤，又有成就感。在后一課時(shí)的學(xué)習(xí)中，再讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)物圖的連接，很多學(xué)生就領(lǐng)會了作圖關(guān)鍵，錯(cuò)誤的同學(xué)只要稍加點(diǎn)撥也能很快糾正，整個(gè)教學(xué)和課外作業(yè)輔導(dǎo)反饋省了很多力氣。
（2）利用實(shí)驗(yàn)包，幫助學(xué)生度過難關(guān)――電路故障分析
電學(xué)是應(yīng)用性科學(xué)，當(dāng)然會在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)各種電路故障，而電路故障的分析是本章學(xué)完后的一個(gè)綜合內(nèi)容，由于綜合性強(qiáng)，對學(xué)生電學(xué)綜合運(yùn)用分析能力要求高，因此是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。俗話說“眼見為實(shí)，動(dòng)手實(shí)踐”，讓學(xué)生在“做中學(xué)”是電學(xué)學(xué)習(xí)的基石。因此，在教學(xué)中，嘗試?yán)脤?shí)驗(yàn)盒，用實(shí)踐結(jié)合理論幫助學(xué)生渡過這個(gè)難關(guān)。下面就電學(xué)故障分析這課一時(shí)，例舉如何運(yùn)用實(shí)驗(yàn)分析故障。
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例：如上圖，閉合開關(guān)時(shí)，兩燈都不亮，電壓表示數(shù)為0。則原因可能是（ ）
A.L1短路 B.L2短路 C.L1開路 D.L2開路
上課這道例題的講解步驟是：①學(xué)生分組利用課前準(zhǔn)備好的電學(xué)實(shí)驗(yàn)盒實(shí)驗(yàn)，將每個(gè)答案都用實(shí)驗(yàn)演示過，看看那個(gè)答案符合題意：兩燈都不亮，電壓表示數(shù)為0。②學(xué)生實(shí)驗(yàn)后分小組將分析寫出，教師將學(xué)生的分析在實(shí)物投影中展示，共同評判，最后師生共同得出原因：L2開路。③用該實(shí)驗(yàn)電路圖及裝置，完成補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：第一，用導(dǎo)線將L1短路，觀察電壓表讀數(shù)；第二用導(dǎo)線將L2短路，觀察電壓表讀數(shù)；第三將L1擰下，觀察電壓表讀數(shù)。④學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果：電壓表無讀數(shù)；電壓表有讀數(shù)，且等于電源電壓；電壓表有讀數(shù)，且等于電源電壓。⑤教師板演，從電路理論分析，師生共同總結(jié)。電壓表無讀數(shù)故障：無則內(nèi)短外開（電壓表兩節(jié)點(diǎn)跨度之內(nèi)短路，或兩節(jié)點(diǎn)跨度之外開路）；有則內(nèi)開外短（電壓表有示數(shù)，則電壓表兩節(jié)點(diǎn)跨度之內(nèi)開路，或電壓表兩節(jié)點(diǎn)跨度之外短路）。接下來這節(jié)電路故障分析課，都是讓學(xué)生先理論分析故障問題，不明白之處再通過故障演示實(shí)驗(yàn)，組內(nèi)探討，再回到理論分析，這樣就將難點(diǎn)分解解決了。
類似利用實(shí)驗(yàn)盒，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來解決理解上生硬、晦澀的例子還有很多。如為了讓學(xué)生理解“串分壓”，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)課“用電壓表和電流表測電阻的電阻”時(shí)，加入一個(gè)實(shí)驗(yàn)（電路圖如下），移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，觀察電壓表讀數(shù)變化，直觀體會串聯(lián)電路兩電阻是根據(jù)電阻大小分電壓的，為下課時(shí)“電路連接”從理論上分析“串分壓”做實(shí)踐鋪墊。
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四、效果與反思
1.取得的效果
電學(xué)實(shí)驗(yàn)包的開發(fā)和實(shí)踐，至少在以下幾個(gè)方面取得了不錯(cuò)的成績：（1）激發(fā)了學(xué)生的好奇心和主動(dòng)學(xué)習(xí)的原動(dòng)力；（2）我們采用的實(shí)驗(yàn)技能考評表和教師考評用表可以得出，學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Υ蟠筇嵘唬?）學(xué)生成績提升明顯。
2.拓展與反思
誠然，我校的實(shí)驗(yàn)包的開發(fā)研究還處于發(fā)展階段，我們可以做的還有很多，如組織小組成員購買增加一些儀器，進(jìn)一步充實(shí)八年級（上）的電學(xué)包，高效運(yùn)作，更全面客觀的評價(jià)制度還有待進(jìn)一步研究，只有這樣才能從根本上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和原動(dòng)力。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】電子管；膽機(jī)；信號環(huán)路；電路優(yōu)化
1.概述
上世紀(jì)60年代之前曾經(jīng)風(fēng)靡全球的電子管，如今已基本被晶體管或集成電路所取代，但電子管音響?yīng)毺氐囊羯珡膩聿环ψ冯S者。圖1是一張經(jīng)典的電子管放大器電路圖，筆者曾經(jīng)與許多玩機(jī)幾年的新手和玩機(jī)多年的老燒就有關(guān)信號走向或信號環(huán)路（回路）等進(jìn)行交流，部分燒友給出的答案出乎意料，對電路分析概念，對電子管電路的放大原理等了解不多，部分燒友主要通過音響論壇了解膽機(jī)的制作方法，憑著一股興趣和毅力把玩膽機(jī)，對電路中各器件作用知之甚少，基本知識的缺乏讓人擔(dān)擾。
放大器運(yùn)行存在暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)之分，工作正常的放大器其穩(wěn)態(tài)直流電無法流經(jīng)電容，而輸入的音樂信號為瞬變暫態(tài)（交變信號）電容阻力小，故穩(wěn)態(tài)直流電與瞬變暫態(tài)信號有不同的電路表現(xiàn)，由此產(chǎn)生信號環(huán)路概念。膽管和晶體管的放大原理是一致的，交變信號環(huán)路上的任何器件都將直接影響交變信號的運(yùn)行，是影響聲音質(zhì)量的最直接因素。因此，理解信號環(huán)路原理是做好膽機(jī)和石機(jī)的基礎(chǔ)。
以下筆者按照信號環(huán)路原理，分析各種信號在傳輸過程中的相互干擾狀況（不分析有關(guān)負(fù)反饋、射極輸出等），從原理上了解各種信號干擾對聲音的影響。
2.信號傳輸
任何工作正常的電路都存在一個(gè)最佳的工作環(huán)路，環(huán)路斷裂將導(dǎo)致電子流中斷電路無法正常運(yùn)行。分析電路有一個(gè)閉合環(huán)路的概念，電子管放大器也同樣如此，電路工作的穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)對應(yīng)電子管放大器的直流與交變兩類信號狀態(tài)，直流提供工作基礎(chǔ)，交變即為輸入的音樂信號是我們要聽的“聲音”。
以電壓放大級為例，直流狀態(tài)閉合環(huán)路見圖2紅線所示。直流從B2經(jīng)R3－V1－R2－T1－V3－R7－R9最終回到B2，形成了一個(gè)直流通道閉合環(huán)路，這個(gè)似乎并不難理解。當(dāng)V1管子工作點(diǎn)建立之后，直流通道處于穩(wěn)定狀態(tài)，其工作點(diǎn)即為交變信號放大的基準(zhǔn)點(diǎn)，放大后的交變信號圍繞這一基準(zhǔn)波動(dòng)。
信號輸入后電壓放大管的交變信號環(huán)路見圖3示。信號輸入V1后引發(fā)電子管陰極到陽極間的電子流數(shù)量變化，導(dǎo)致V1管工作狀態(tài)隨輸入信號而變化，形成信號的放大效應(yīng)。波動(dòng)的“信號”經(jīng)V1－R2－C5－B2－R3，最終回到V1，形成交變信號的閉合環(huán)路。交變信號之所以如此運(yùn)行，是因?yàn)檩斎隫1的交變信號引起V1電子流變化即V1的電流變化，變化的電流按照最小阻力原則形成閉合回路，我們從圖3可以看出V1－R2－C5－B2－R3－V1是交流最小阻力回路。
3.信號干擾
3.1 級內(nèi)信號干擾
將圖2與圖3合并后見圖4，虛線分別為電壓級直流傳輸線和交變傳輸線，兩條虛線有部分重疊干擾。
不改變電路原理，我們將圖3中的C5換一個(gè)位置，見圖5，其交變信號環(huán)路如圖中虛線所示。顯然，圖5更直觀更明確表達(dá)了各器件在交變環(huán)路中的作用，我們發(fā)現(xiàn)C5在圖3中起濾波的作用，在圖4中是有用的交變信號必經(jīng)之路。因此，C5這一電容同時(shí)擔(dān)負(fù)著有用交變信號通路和交流紋波旁路的作用，存在明顯的信號交疊問題。
3.2 級間信號干擾
電壓級直流與功率級交變傳輸線如圖6示，虛線有許多相互交疊干擾的地方。類似的，級間交變信號存在類似的干擾問題。
兩條虛線兩路電子信號在導(dǎo)線中發(fā)生著你我看不到也不期望的碰撞，功率級的強(qiáng)信號削弱或淹沒電壓級弱信號，導(dǎo)致聲音“蒙”、不清晰，音樂的細(xì)節(jié)在你我不斷升級投資摩機(jī)的持久戰(zhàn)中早已注定被電子“撞”掉了。同時(shí)，直流中的交流紋波成份疊加到電壓級和功率級，是討厭的交流嗡嗡聲的主要來源，即使加大投資C3、C4、C5也很難處理干凈這種因信號交疊而產(chǎn)生的交流嗡嗡聲。
與C5類似，C4既要負(fù)擔(dān)濾波又要讓有用的信號通過，同樣存在信號交疊干擾問題。
4.電路優(yōu)化
4.1 優(yōu)化思路與方法
從常見的電路圖可以看出，存在交流紋波與輸入信號干擾的C4和C5主要置于電源部分，電源部分是最常見、最容易忽略的信號交疊最嚴(yán)重的地方，電源不僅提供電路工作的電壓和電流，而且還參與交變信號環(huán)路的工作。既然信號交疊無法避免，那么通過器件接入點(diǎn)的優(yōu)化減小信號環(huán)路和相互影響，尤其是盡可能避免前后級強(qiáng)弱信號環(huán)路的交疊將是電路設(shè)計(jì)的要點(diǎn)之一，對無法避免產(chǎn)生交疊的地方必須弱信號、有用信號優(yōu)先，以減少信號間的相互干擾。接入點(diǎn)優(yōu)化的宗旨是避免信號環(huán)路的相互干擾，讓信號盡可能按我們設(shè)計(jì)的路線運(yùn)行。
圖5給出了實(shí)際解決問題的思路和辦法。從交變信號環(huán)路原理不難理解，輸入信號經(jīng)V1放大后，在負(fù)載R3兩端產(chǎn)生交變壓降，導(dǎo)致V1陽極電位處于交變狀態(tài)，C1通過V1陽極電位變化將變化分量偶合至C1的另一極板形成信號輸出。理想狀態(tài)下，只要V1正常工作，V1、R3和C1這三個(gè)器件能完全反映和輸出該級的交變信號。因此，V1放大器信號交疊現(xiàn)象最少的優(yōu)化環(huán)路如圖7所示，交變信號環(huán)路中沒有一個(gè)多余的元件。
圖8是由圖1按信號環(huán)路初步優(yōu)化后的接線圖，對各元件的接入點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化，圖中也給出了交直流信號環(huán)路。經(jīng)優(yōu)化后的電路圖只是移動(dòng)了幾條線和C4、C5二個(gè)電容的位置，但每個(gè)接入點(diǎn)都經(jīng)過了精心的設(shè)計(jì)，避免了原圖公共地線上多種信號的交疊以及減少了環(huán)內(nèi)交直流的相互影響，前級與后級環(huán)路分離，基本杜絕了前后級間干擾，實(shí)現(xiàn)了交變環(huán)路最短、交直流交疊最少的目的。
4.2 實(shí)際應(yīng)用電路
把圖8清理整潔完善之后見圖9。圖中清晰地顯示了該電路由電壓放大級、功率放大級和電源三個(gè)模塊組成，電壓與功率模塊間由交聯(lián)電容連接。交聯(lián)電容的意義在于電位變化量的傳輸，將上一級負(fù)載電阻下端的電位變化忠實(shí)、實(shí)時(shí)地反映（傳輸）到下一級，交聯(lián)電容必須有快速的反應(yīng)能力，具備高速充放電的特性。
圖9是筆者多年應(yīng)用于6550膽管的原理圖，特點(diǎn)是易制作、易出好的效果。但是，該電路對電源的要求極高，電源的紋波將流經(jīng)V1、V2管的陰極電阻引發(fā)管子電壓的波動(dòng)，50Hz哼聲將極易聽聞，解決這一問題的方法是在V1、V2陰極電阻上并一個(gè)與C5、C4基本相同的電容C5’、C2，C5’、C2不再像圖1電路是控制音質(zhì)的電容，而僅是起到交流旁路的作用，不再參與交變信號的環(huán)路，影響音質(zhì)的電容是C1、C4和C5。
圖9與常見電路圖1在設(shè)計(jì)理念、對信號的理解上有較大的區(qū)別，無論是從電原理還是實(shí)際效果區(qū)別都是明顯的，特別是左右聲道共用一套電源輸出時(shí)，優(yōu)勢更為突出。
第一，傳統(tǒng)電路圖1的主要缺點(diǎn)是左右聲道無法分離。電壓級的電容C5與功率級的電容C4是兩聲道共用的元件，存在左右聲道信號的交疊，在兩聲道共用一套電源輸出的情況下這種信號交疊無法避免，這是傳統(tǒng)電路的致命缺陷，也是有些電路采用二套電源輸出的初宗。
第二，圖1的級內(nèi)交變環(huán)路元件數(shù)量多。以功率級為例，交變環(huán)路中的元件有V2、T2、C4、C2、R5，優(yōu)化后的交變電路元件只有V2、T2、C4，對音質(zhì)的影響因素大大降低。
第三，優(yōu)化后的電路，C5與C4左右聲道不再共用，左右聲道交變環(huán)路完全分離。一套電源輸出實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)電路二套電源輸出的功效，這是圖9最絕妙出彩的地方。
近年來，我國電子技術(shù)獲得突飛猛進(jìn)發(fā)展，新型元器件和集成電路得以廣泛應(yīng)用，電集成化與復(fù)雜化顯然已成為新時(shí)期電路設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢。為更好滿足當(dāng)代電路設(shè)計(jì)需求，利用電子線路CAD技術(shù)取代傳統(tǒng)的手工操作很有必要。在電子線路CAD技術(shù)的輔助下，電路設(shè)計(jì)的精密度將獲得可靠保障。電子線路CAD技術(shù)的應(yīng)用，其實(shí)是電路設(shè)計(jì)者在電路設(shè)計(jì)理論上具有可行性的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)繪圖、設(shè)計(jì)軟件等工具，完成實(shí)際的設(shè)計(jì)工具。在電子線路CAD技術(shù)的幫助下，電路設(shè)計(jì)工作的效率與質(zhì)量均將得以顯著提升。目前，電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要包括以下內(nèi)容：
1.1電路圖的設(shè)計(jì)。作為電子設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)完善、功能全面的電路圖很有必要，這是確保電子設(shè)計(jì)最終產(chǎn)物能夠正常使用的根本保障。在電子設(shè)計(jì)者進(jìn)行電路原理圖的設(shè)計(jì)工作時(shí)，完全可以借助Protel工具，實(shí)現(xiàn)原理圖的輸入。Protel蘊(yùn)藏著資源豐富的電子器件庫，在Protel的輔助下，設(shè)計(jì)者在繪圖期間能夠結(jié)合設(shè)計(jì)需求，靈活使用各類電子器件，大大簡化了設(shè)計(jì)的工作量，同時(shí)提高了電路原理圖的精密度。譬如，使用者繪制完成元器件后，可以根據(jù)自己的想象，將其放在任何一個(gè)位置，僅需通過拖動(dòng)就能實(shí)現(xiàn)，無需進(jìn)行其他調(diào)整參數(shù)等操作。
1.2模擬數(shù)據(jù)。電子線路CAD技術(shù)還能起到模擬數(shù)據(jù)的作用，以便設(shè)計(jì)者根據(jù)模擬電路運(yùn)行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)電路設(shè)計(jì)有無異常。同時(shí)，可結(jié)合模擬數(shù)據(jù)，對電路進(jìn)行更深層次的分析。Protel軟件本身自帶多種模擬功能，設(shè)計(jì)者可通過模擬功能的運(yùn)用，對電子設(shè)計(jì)在通電情況下的溫度、瞬態(tài)、靈敏度等情況有一個(gè)初步的了解，以確保該電路的功能是否達(dá)到預(yù)期效果。另外，還可利用數(shù)據(jù)模擬，了解電路各環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況，以便設(shè)計(jì)者及時(shí)察覺線路異常，并盡快采取措施進(jìn)行調(diào)整。
1.3設(shè)計(jì)PCB板。利用Protel軟件，將電路設(shè)計(jì)圖進(jìn)行布線，最終形成的電路板即為PCB板。PCB板的設(shè)計(jì)，離不開電路原理圖的導(dǎo)入，而電路原理圖的導(dǎo)入工作，勢必需要借助Protel軟件的數(shù)據(jù)模擬功能。同時(shí)，為確保PCB板的設(shè)計(jì)達(dá)到理想效果，電路原理圖與PCB板中的各類元器件的電氣特點(diǎn)務(wù)必要保持一致。只有這樣，設(shè)計(jì)者才能借助Prote軟件的布線功能完成布線工作，并在后期，通過人工調(diào)整的方式，進(jìn)一步改善布線工作的效果，使電路布線更加精確、整潔。
2運(yùn)用電子線路CAD技術(shù)提高電子設(shè)計(jì)課程教學(xué)質(zhì)量的有效建議
電子線路CAD課程是一門理論與實(shí)際結(jié)合性很強(qiáng)，具有一定實(shí)踐性的新興課程，是當(dāng)代電子信息技術(shù)專業(yè)的核心課程之一。電子線路CAD課程的主要目的，是幫助鍛煉學(xué)生PCB板的設(shè)計(jì)能力，能夠結(jié)合設(shè)計(jì)需要，完成各種類型的PCB板布局與布線。作為電子信息技術(shù)專業(yè)的高職學(xué)生，務(wù)必要掌握：CAD軟件的應(yīng)用能力、原理圖繪制能力、原理圖元件制作能力。PCB板設(shè)計(jì)能力、新元件封裝制作能力、單面PCB板設(shè)計(jì)與編輯。雙面PCB板設(shè)計(jì)與編輯，并了解一定的有關(guān)多層PCB板設(shè)計(jì)與編輯以及電子線路仿真知識。結(jié)合電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況來看，為能有效完成電子線路設(shè)計(jì)工作，全面落實(shí)電子線路CAD技術(shù)的教學(xué)很有必要。然而，從目前教學(xué)工作開展情況來看，在高職電子設(shè)計(jì)課程的教學(xué)工作中，電子線路CAD技術(shù)的應(yīng)用并沒有達(dá)到理想效果。學(xué)生在對電子線路CAD技術(shù)始終無法真正掌握電子線路CAD技術(shù)，也不能通過靈活應(yīng)用該技術(shù)，順利完成電子設(shè)計(jì)工作。學(xué)生對該技術(shù)的學(xué)習(xí)，往往只是停留在對理論知識的理解，對實(shí)踐操作方面的內(nèi)容，多呈現(xiàn)出臨時(shí)性記憶的特點(diǎn)，一旦離開教師的輔導(dǎo)或一定時(shí)間未接觸，就會出現(xiàn)無從下手的情況。針對這一問題，結(jié)合發(fā)達(dá)國家成功經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)用以行動(dòng)為向?qū)У捻?xiàng)目教學(xué)法效果更佳。告知電子設(shè)計(jì)課程在教學(xué)過程中，應(yīng)遵循以下基本原則：
（1）先整體后具體。在開展CAD技術(shù)的教學(xué)工作時(shí)，教師應(yīng)提前對該技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值與學(xué)習(xí)意義進(jìn)行介紹，告知學(xué)生這一知識要點(diǎn)的學(xué)習(xí)難度與學(xué)習(xí)目的，使學(xué)生做好充分的心理準(zhǔn)備后，再進(jìn)行各項(xiàng)目的教學(xué)與實(shí)踐；
（2）循序漸進(jìn)。學(xué)生初步接觸CAD技術(shù)時(shí)，教師注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行簡單嘗試，帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行難度系數(shù)低的電子設(shè)計(jì)，然后不斷增減難度，由淺入深，加強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用該技術(shù)的能力。比如說，相較于高頻電子產(chǎn)品，低頻電子產(chǎn)品的電路設(shè)計(jì)更為簡單，教師在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，應(yīng)從低頻電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)入手，待學(xué)生完全掌握操作技能后，再逐漸轉(zhuǎn)向高頻電子產(chǎn)品的電路設(shè)計(jì)；
（3）鼓勵(lì)創(chuàng)新。在使用CAD技術(shù)進(jìn)行電子設(shè)計(jì)時(shí)，教師應(yīng)在學(xué)生CAD技術(shù)掌握到一定程度時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極創(chuàng)新，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生電子線路CAD技術(shù)應(yīng)用的靈活性；
（4）要求學(xué)生將理論落實(shí)到實(shí)踐。子在學(xué)生運(yùn)用CAD技術(shù)完成電子設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，教師應(yīng)要求學(xué)生將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為成品，而不是停留在電腦的設(shè)計(jì)。將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為成品，能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)成就感，使學(xué)生更加直觀的感受到CAD技術(shù)的魅力，今后愿意更加專注地投入學(xué)習(xí)。
3結(jié)束語
1電源設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1．1電池的選擇
便攜式電源主要有鋰電池和鎳氫電池這兩種選擇［1］，兩者相比各有優(yōu)勢，鋰電池和鎳氫電池在實(shí)際應(yīng)用中主要有以下區(qū)別：（1）鋰電池單體電壓為3．2V或3．7V，鎳氫電池單體電壓為1．2V。（2）鋰電池沒有記憶效應(yīng)［2－3］，鎳氫電池有記憶效應(yīng)。（3）鋰電池的比容量（單位體積、重量蘊(yùn)藏的電能）更高。鋰電池與鎳氫電池相比還具有體積小、重量輕、自放電率低等優(yōu)點(diǎn)，而鎳氫電池較鋰電池在大電流輸出這部分略勝一籌。由于煤礦井下便攜式移動(dòng)電子設(shè)備對電池體積、能量密度要求更高一些，因此，選擇鋰電池作為后備電池較為理想。《煤礦安全儀器儀表用鋰離子蓄電池安全標(biāo)志管理方案》停止了對采用鈷酸鋰電池的煤礦安全儀器儀表產(chǎn)品的安全標(biāo)志的審核發(fā)放，可以使用錳酸鋰電池或磷酸鐵鋰電池，且電池組總?cè)萘坎淮笥?A•h。
1．2安全柵保護(hù)方式設(shè)計(jì)
煤礦井下的電源首先需要考慮本質(zhì)安全電路的設(shè)計(jì)。本質(zhì)安全電路是指正常工作和規(guī)定的故障條件下，產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的電路［4］。本質(zhì)安全輸出的過流保護(hù)分為限流式和截止式2種方式。截止式保護(hù)方式屬于觸發(fā)式保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)過流現(xiàn)象時(shí)，可以通過采樣電阻、比較器很快地關(guān)斷開關(guān)管，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全保護(hù)［5－6］。這種方式有利于通過火花實(shí)驗(yàn)，但其最大的缺點(diǎn)是過于靈敏，電源或負(fù)載干擾可能會導(dǎo)致設(shè)備重啟，抗干擾能力較差。限流式保護(hù)方式是指負(fù)載電流達(dá)到限流值，保護(hù)電路進(jìn)入恒流狀態(tài)，限制負(fù)載電流在限流值。這種方式的最大優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)全載啟動(dòng)，缺點(diǎn)是限流時(shí)開關(guān)管會承受限流值電流與輸入電壓所產(chǎn)生的較大損耗。理想的安全柵保護(hù)方式是負(fù)載短路時(shí)先限流后截止，電流增大到保護(hù)值時(shí)，安全柵先進(jìn)入限流式保護(hù)方式，如果是瞬間干擾（如電壓尖峰等），安全柵不會截止，如果過流情況持續(xù)超過一定時(shí)間，則會進(jìn)入截止式保護(hù)方式。這種方式既能滿足本質(zhì)安全性能要求，與截止式保護(hù)方式相比又顯著提高了抗干擾能力。先限流后截止的保護(hù)方式的保護(hù)電路及輸出特性曲線如圖1所示，當(dāng)流經(jīng)R0的電流超過限定值，三極管T2由飽和導(dǎo)通區(qū)進(jìn)入放大區(qū)，超過調(diào)節(jié)設(shè)定的時(shí)間，則來自比較放大電路的控制信號將三極管T2或MOS管T1關(guān)閉。（a）保護(hù)電路（b）輸出特性曲線
1．3電池升壓電路優(yōu)化設(shè)計(jì)
通常便攜式電子設(shè)備需要用到5V電源，電池電壓需要經(jīng)過升壓才能達(dá)到5V，即要用到Boost變換器。本文以TPS61070應(yīng)用電路為例進(jìn)行分析。圖2為TPS61070應(yīng)用電路，電池電壓由升壓電路變換至5V、200mA輸出。圖2TPS61070應(yīng)用電路TPS61070是TI公司為便攜式電子設(shè)備應(yīng)用提供的采用同步整流和脈寬調(diào)制技術(shù)的控制器，旨在實(shí)現(xiàn)電源最高效率。TPS61070具有過熱保護(hù)和省電模式。在低負(fù)載電流條件下，如果儲能電感上的電流為零，TPS61070可進(jìn)入省電模式，此時(shí)，變換器只有在輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)才開始動(dòng)作，在幾個(gè)開關(guān)周期之后，如果輸出電壓超過設(shè)定值，變換器又進(jìn)入省電模式。省電模式通過調(diào)整開關(guān)頻率減少了MOS管的開關(guān)損耗，以在寬負(fù)載電流范圍內(nèi)保持高效率，利于提高電池的續(xù)航能力。
圖3為由寄生電感及電容所構(gòu)成的Boost變換器關(guān)鍵環(huán)路，LPAR和CPAR分別為寄生電感及電容。便攜式電子設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行，電源不穩(wěn)定，TPS61070易損壞，損壞之后TPS61070呈現(xiàn)電源和地之間短路的狀態(tài)。由于布局和器件原因，調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)在開關(guān)變換器與電感交匯的開關(guān)節(jié)點(diǎn)處有高頻振蕩。通常電路中伴生的寄生電感和寄生電容會產(chǎn)生互感，并導(dǎo)致電流環(huán)路開關(guān)節(jié)點(diǎn)上的高頻振蕩［7－8］。如果該高頻振蕩，也就是振鈴［5］的幅值超過低壓開關(guān)額定電壓的最大絕對值，將會損壞MOS管，而Boost變換器電路的MOS管集成在TPS61070內(nèi)部，所以會出現(xiàn)TPS61070損壞之后電源和地短路的現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)時(shí)需要采用多種方法實(shí)現(xiàn)振鈴的最小化來保護(hù)MOS管。
分析圖3：首先整流二極管D1的寄生電容要小，由于D1亦集成在TPS61070內(nèi)部，TPS61070應(yīng)用電路不需要調(diào)整；其次需要優(yōu)化電路板走線使回路中寄生電感最小化。例如，減小MOS管與儲能電感L1之間的距離可以使寄生電感LPAR2和LPAR3變小，縮短TPS61070與電源接地點(diǎn)之間的距離可以使寄生電感LPAR1變小，將輸出電容Cout盡可能靠近D1的陰極，可以使寄生電感LPAR4和LPAR5最小化。另外，在電源輸出和地之間放置高頻旁路電容Cout－BYP也能最小化開關(guān)節(jié)點(diǎn)處的振鈴幅值。如果振鈴幅值還是會超過MOS管的承受范圍，可以設(shè)計(jì)一個(gè)RC緩沖電路（圖3中的RSNUB和CSNUB）來消除開關(guān)閉合時(shí)寄生電感所產(chǎn)生的電壓毛刺。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，RC緩沖電路為流經(jīng)寄生電感的電流提供一條接地通道，從而抑制電壓瞬間變化并降低了MOS管的應(yīng)力。圖4為未加RC緩沖電路和加了RC緩沖電路（R＝10Ω，C＝10nF）后Boost變換器開關(guān)節(jié)點(diǎn)上的振鈴波形，從中可看出，有了緩沖電路后振鈴峰值得到有效抑制，電源長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，TPS61070也不再損壞。
電子應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)課是電教專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課之一，包括電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)三大部分，主要是讓學(xué)生掌握一定的電子應(yīng)用技術(shù)，為后續(xù)的電視技術(shù)、攝錄像機(jī)原理和微機(jī)原理等課程的學(xué)習(xí)作好準(zhǔn)備。本文談?wù)劷鼛啄暝趯?shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的幾點(diǎn)認(rèn)識與體會。
l結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，建立實(shí)驗(yàn)課程新體系
我們首先把電子應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)課，并明確以掌握實(shí)驗(yàn)原理和測量方法為主線，著重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的課程要求。原來我們是參照電工學(xué)和電子線路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，但因內(nèi)容多、課時(shí)少，很難完成任務(wù)。為此，我們對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了篩選綜合，同時(shí)充實(shí)一些新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如把電流表、電壓表的使用與疊加原理實(shí)驗(yàn)合并，改編為直流電路中的基本測量方法;又把戴維南定理和電壓源、電流源特性歸并在一起等。對電機(jī)部分則重點(diǎn)選取了“異步電動(dòng)機(jī)的使用”，并增添了家電中常用的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)的新內(nèi)容。在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中，我們把“晶體管性能鑒別與測試”和“晶體三極管特性研究”壓縮改編后放入“晶體管特性圖示儀與萬用電表使用”實(shí)驗(yàn)中，并刪去了場效應(yīng)管單級放大電路，阻容藕合放大電路，LC振蕩器和差分放大器研究等內(nèi)容，而增加了集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。穩(wěn)壓電源也由原來的串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路，改編為當(dāng)前廣泛應(yīng)用的單片集成穩(wěn)壓電源。在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)方面，為使學(xué)生接觸到工程實(shí)際，除側(cè)重中小規(guī)模集成電路元件識別與性能測量外，充實(shí)了如洗衣機(jī)自動(dòng)控制模擬電路、聲光控制開關(guān)電路、搶答器、數(shù)字鐘等應(yīng)用性、趣味性的綜合實(shí)驗(yàn)。由于上述這些改革，增強(qiáng)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。為了加強(qiáng)技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力，我們在課堂上提出一些典型的示范性實(shí)驗(yàn)，以啟迪學(xué)生的創(chuàng)造能力，然后在部分實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)電路圖，自擬實(shí)驗(yàn)方法步驟，選擇儀器儀表的類型、量程等，并在完成單元電路設(shè)計(jì)后，進(jìn)行接線調(diào)試、排除故障及觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
2結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，編寫配套教材
由于電教專業(yè)的學(xué)生是由文理科兼并而來，因而實(shí)驗(yàn)課不能按工科院校那樣全面要求，但也不能像師范院校偏重于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。為此，我們編寫了適合本專業(yè)的《電子應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)》、《常用電子儀器設(shè)備使用指南》、《電子應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》等指導(dǎo)書，除精選部分傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)外，增加了許多實(shí)用性與趣味性相結(jié)合的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。總結(jié)這幾年的工作，有以下幾點(diǎn)體會。
(l)教材建設(shè)必須與教學(xué)實(shí)踐及實(shí)驗(yàn)室的條件相結(jié)合，具有本專業(yè)的特色。在輔導(dǎo)教材《電子應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)》中，除介紹常規(guī)的實(shí)驗(yàn)測量技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法外，還編寫了常用電子元件的識別與測量，典型電路分析及其測量方法，如測量放大器靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)的注意事項(xiàng)，以及測量結(jié)果計(jì)算與測量誤差分析等。對集成電路主要介紹其電路原理、各引腳功能，以及一些技術(shù)指標(biāo)和性能參數(shù)，以便于測試應(yīng)用。對于同類設(shè)備，除敘述其應(yīng)用原理及新型產(chǎn)品的性能特點(diǎn)外，重點(diǎn)介紹實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備的使用方法。如我們使用的是LBo一sl4A雙蹤示波器，因此對功能鍵的介紹就以此為例，作使用要點(diǎn)介紹，并詳細(xì)闡述測量數(shù)據(jù)的讀測方法。此外，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書所列的項(xiàng)目，力求做到系統(tǒng)性和循序漸進(jìn)，同時(shí)又能體現(xiàn)專業(yè)特色。如負(fù)反饋放大器的研究，除基本測量方法、調(diào)整及特性研究外，增加了應(yīng)用電路分析研究，如收音機(jī)和電視機(jī)中的AGC電路等。又如對功能電路的研究，除OTL電路外，增添了實(shí)用的OCL電路。在研究內(nèi)容上側(cè)重于電路的具體應(yīng)用，如發(fā)燒友功放的性能測試、對功放電路的技術(shù)要求，以及選用元器件的參數(shù)要求及電路改進(jìn)等。
(2)教材內(nèi)容要勇干創(chuàng)新。在篩選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，力求做到適應(yīng)形勢要求，又要練好基本功。如在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中，削弱了分離元件的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增大了集成電路的份量;刪減了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加了實(shí)用性、趣味性的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如小型穩(wěn)壓電源、摩機(jī)專用電源的設(shè)計(jì)制作和Hi一Fi功放電路設(shè)計(jì)等。從單純的原理驗(yàn)證與測試調(diào)整上升到電路的性能分析與具體應(yīng)用，以及改善單元電路在某一系統(tǒng)中的綜合性能，諸如聲光控開關(guān)電路、智力競賽搶答器、節(jié)目彩燈控制電路、防盜報(bào)警器等。使學(xué)生在了解單元電路的特性與調(diào)試方法，以及集成電路性能測試的基礎(chǔ)上，掌握解決實(shí)際問題的方法，從而調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣與積極性。
3探索新模式，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)模式和實(shí)驗(yàn)手段的改革已成為深化教學(xué)改革的關(guān)鍵。
(l)向開放式教學(xué)轉(zhuǎn)變。鑒于較大幅度地改革了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加了許多新實(shí)驗(yàn)，在時(shí)間安排上出現(xiàn)了矛盾，而且有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目起點(diǎn)較高，部分水平較低的學(xué)生就一時(shí)難于適應(yīng)，因此實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式勢在必行。實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間內(nèi)，學(xué)生可自已安排來做新實(shí)驗(yàn)或補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)的時(shí)間也不受限制，但必須寫出預(yù)習(xí)報(bào)告，經(jīng)指導(dǎo)教師審查后方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果交指導(dǎo)教師審核后寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)行實(shí)驗(yàn)室開放后，改變了過去教師先講解、學(xué)生跟著做的封閉式教學(xué)方法，既是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)場所的開放，還體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的開放。對學(xué)生來說，必須具有自覺學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，對于教師則應(yīng)具備高度的責(zé)任心，解決學(xué)生提出的各種間題，糾正學(xué)生的操作錯(cuò)誤。在指導(dǎo)學(xué)生時(shí)，要善于啟發(fā)引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和獨(dú)立解決出現(xiàn)的故障;實(shí)驗(yàn)室管理上，更要積極配合，為實(shí)驗(yàn)室開放創(chuàng)造條件。總之開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力的有效形式。
(2)在教學(xué)手段上，充分利用電化教學(xué)生動(dòng)直觀的特點(diǎn)，我們動(dòng)手制作投影片、幻燈片和錄像教材。在分析實(shí)驗(yàn)電路圖時(shí)，借用幻燈片或投影片，既可節(jié)省時(shí)間，又能按需要放大倍數(shù)，做到線條清晰，感觀良好。又如某些原理性實(shí)驗(yàn)，示范講解時(shí)往往很難一次掌握，借助電視教學(xué)手段，就可反復(fù)播放。由于電化教學(xué)具有豐富的表現(xiàn)力和感染力，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很高，印象也更深刻，而且可使實(shí)驗(yàn)表演更加規(guī)范化，從而減輕了指導(dǎo)教師的重復(fù)勞動(dòng)和提高了工作效率。近年來，我們對電子應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)課的改革進(jìn)行了初步探索，今后將繼續(xù)努力，向更高的層次攀登，以進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
電子類職高學(xué)生主要工作方向是在生產(chǎn)第一線從事電子產(chǎn)品的生產(chǎn)加工和電子設(shè)備安裝、調(diào)試、維修、產(chǎn)品的銷售服務(wù)、工藝編制與技術(shù)改造等工作，為了學(xué)生能適應(yīng)這種崗位的需求，我們應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)生的基本技能訓(xùn)練，使學(xué)生具備扎實(shí)熟練的基本功。掌握讀圖識圖能力，安裝焊接能力，測量調(diào)試能力，查找資料能力，設(shè)計(jì)制作能力。了解崗位標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)會總結(jié)分析，書寫報(bào)告。只有這樣才能達(dá)到將來實(shí)際工作的要求。
（一）讀圖、識圖的能力。只有讀懂電路原理圖，才能了解工作原理，去生產(chǎn)、去加工、去分析、去檢測、去維修維護(hù)實(shí)際電路。能不能識讀電路圖直接影響學(xué)生應(yīng)用實(shí)際電路的能力，甚至影響到學(xué)生走上工作崗位后專業(yè)技術(shù)的提高。那么如何才能提高學(xué)生的讀圖能力呢？這需要在多方面的培養(yǎng)。首先，在理論授課過程中，如模擬電路、數(shù)字電路等課程里除了要講解一些典型原理電路外，還應(yīng)講解一些實(shí)際應(yīng)用電路，使學(xué)生能積累一定數(shù)量的典型器件應(yīng)用電路的知識。其次，在實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)過程中，要求學(xué)生對每個(gè)單元電路要看懂電路圖，再制作實(shí)物。將原理電路圖和實(shí)際硬件電路對應(yīng)起來識讀，在測量中明確測量的參數(shù)在原理圖中的含義，提高理解分析能力。在對整體電路的學(xué)習(xí)中，著力理解整個(gè)電路是由哪幾部分典型電路構(gòu)成的，各部分電路在整個(gè)系統(tǒng)中的功能是什么，電源的供給方式，電路之間的信號的傳輸處理過程是怎樣的。從而使學(xué)生掌握一些識讀實(shí)際原理電路和具體硬件電路的方法。最后，把識圖技能作為一個(gè)專題來進(jìn)行討論，要利用專門的時(shí)間來講解電路圖的識讀方法，綜合訓(xùn)練學(xué)生的讀圖能力。
（二）元器件的測量能力。職高學(xué)生的基礎(chǔ)較弱，習(xí)性好動(dòng)，細(xì)心和耐心都需要培養(yǎng)。而電子產(chǎn)品的制作過程中是不允許有絲毫的偏差，否則實(shí)驗(yàn)必然失敗。在具體焊接前正確的識別元件，判斷管腳，處理元件都不是可以忽略的細(xì)節(jié)，否則只能返工檢修。通常制作電子產(chǎn)品的電阻，電容，二極管，三極管，集成電路以及一些特種元件都需要能夠正確的識別和判斷。來確認(rèn)其參數(shù)、管腳和安裝位置。經(jīng)常有學(xué)生在照樣焊接時(shí)做得不錯(cuò)，可一離開樣子，卻錯(cuò)誤百出。這就是不能正確識別造成的問題。在對元件的測量和判斷教學(xué)中，一定要反復(fù)強(qiáng)調(diào)測量的重要性和元件的測量判斷標(biāo)準(zhǔn)。通過測試的方法讓每個(gè)學(xué)生都能確實(shí)掌握元件測量的基本功。
（三）安裝焊接的能力。各種類型的電子產(chǎn)品都必須通過焊接工序。安裝焊接是每個(gè)學(xué)生必須具備的基本技能。要讓學(xué)生掌握良好的焊接安裝技能，就必須具備一定的焊接工藝知識。能了解良好焊點(diǎn)的形成機(jī)理，知道焊接過程中所用到的主要材料，常用工藝方法、工藝參數(shù)。初步掌握通孔插裝焊接技術(shù)，表面安裝焊接技術(shù)，拆焊技術(shù)集成電路焊接技術(shù)等。了解虛焊，假焊對產(chǎn)品的影響及判斷虛焊，假焊的方法。通過測試實(shí)際考核學(xué)生對焊接技術(shù)的掌握程度，要求人人達(dá)到合格的水平，此外還應(yīng)專門進(jìn)行焊接安裝工藝實(shí)訓(xùn)課題教學(xué)，從理論上和實(shí)踐上去指導(dǎo)學(xué)生掌握焊接安裝技能。
（四）測量調(diào)試檢修能力。作為生產(chǎn)一線的電子工程技術(shù)人員必須掌握測量基本技能。要求學(xué)生能正確選用測量儀器和測量方法去檢測具體電路參數(shù)，并能根據(jù)要求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。首先，在課程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)使學(xué)生掌握常用電子測量儀器的使用方法，典型電路參數(shù)的測試調(diào)整方法；其次，要加強(qiáng)綜合實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)，可以給定實(shí)際電路原理圖和具體元器件，讓學(xué)生自己去搭接電路、選用儀器、測試和調(diào)整電路參數(shù)。也可以給定一正常或有故障的實(shí)際硬件電路讓學(xué)生去測試調(diào)整電路參數(shù)或去排除故障，以提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。測量能力的培養(yǎng)要貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)過程中。
（五）印刷電路板的設(shè)計(jì)和制作能力。初步掌握電子線路及印制電路板的設(shè)計(jì)制作，是職高學(xué)生職業(yè)能力和今后專業(yè)上發(fā)展的一個(gè)要了解的重要方面。雖然各種成熟的電子電路數(shù)不勝數(shù)，但在實(shí)際工作生活中，經(jīng)常會遇到這樣的問題，要實(shí)現(xiàn)某種功能應(yīng)選用哪種電路更好？某種電路在實(shí)際使用中存在一定的缺陷如何改進(jìn)？這就要求我們的學(xué)生能根據(jù)出現(xiàn)的問題及技術(shù)性能要求，查詢、收集相關(guān)資料，運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識，分析研究類似電路性能并進(jìn)行改進(jìn)，通過組裝調(diào)試等實(shí)踐活動(dòng)，設(shè)計(jì)制作出性能指標(biāo)達(dá)到相應(yīng)要求的電路。在實(shí)習(xí)初期我們用多孔的萬用電路板來制作電路，并不需要討論印刷電路板，只是在后期學(xué)生有一定的基礎(chǔ)后，講解印刷電路板的有關(guān)知識，給學(xué)生介紹印刷電路板的設(shè)計(jì)方法和制作工序，讓學(xué)生動(dòng)手親自做一塊電路板，感受制作的全部過程。
（六）查閱資料選擇分析能力。學(xué)生走上工作崗位后，要想做好自己的工作，要想有所發(fā)展，必須要有獲取新知識的能力。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，在實(shí)際學(xué)習(xí)工作過程中，有很多是我們所不熟悉的、陌生的新內(nèi)容。這就要求我們的學(xué)生要具有繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力，要學(xué)會查閱各種資料并為我所用。教會學(xué)生查閱晶體管手冊，集成電路手冊，學(xué)會使用網(wǎng)絡(luò)來尋找需要的資料。我們在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。從開始布置思考題，提供參考書，過渡到只布置思考題，不提供參考書，到最后學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，自己去想辦法解決問題，來逐步提高學(xué)生的查閱、獲取新知識的能力。
二、整合實(shí)踐過程，培養(yǎng)工程能力
我校開設(shè)的電子專業(yè)課有自己的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)實(shí)施辦法，都應(yīng)有相應(yīng)的理論要求和技能要求。理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)是由同一位教師來完成，按需要分時(shí)進(jìn)行教學(xué)，理論教學(xué)為實(shí)際應(yīng)用服務(wù)，實(shí)踐教學(xué)應(yīng)緊密地和實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系，實(shí)踐教學(xué)即能為驗(yàn)證理論教學(xué)服務(wù)又能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。實(shí)際應(yīng)用電路是一個(gè)綜合的系統(tǒng)的電路，用到專業(yè)課程各章節(jié)的知識。因此，在實(shí)踐教學(xué)的安排上，要考慮到各專業(yè)知識間的橫向聯(lián)系和各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)間的相互配合，對各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合，全盤優(yōu)化考慮。實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)可分為三個(gè)層次進(jìn)行。
（一）基礎(chǔ)訓(xùn)練。主要通過課程實(shí)驗(yàn)、電子工藝實(shí)訓(xùn)，訓(xùn)練學(xué)生識別選用元器件、使用常用電子儀器、測試簡單電路、掌握焊接裝配工藝等技能。課程實(shí)驗(yàn)，目的是培養(yǎng)學(xué)生測試電子電路和使用電子儀器的能力。通過對電子元器件的識別、性能測試和對各種電路性能指標(biāo)測量，鞏固學(xué)生所學(xué)電子技術(shù)理論知識，學(xué)會正確使用儀器和科學(xué)地測量電路方法。為后續(xù)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)打下基礎(chǔ)。電子工藝實(shí)訓(xùn)，目的是訓(xùn)練學(xué)生基本操作技能和操作規(guī)范，通過元器件檢測、篩選、焊接裝配、制作印制電路板、電路調(diào)試、故障排除等環(huán)節(jié)，系統(tǒng)地進(jìn)行生產(chǎn)一線實(shí)踐工作的訓(xùn)練。既學(xué)會生產(chǎn)一線所需基本技能，又培養(yǎng)良好職業(yè)習(xí)慣和職業(yè)道德，為學(xué)生將來適應(yīng)工作崗位打下基礎(chǔ)。
（二）模塊訓(xùn)練。就是對某一單元電路進(jìn)行專項(xiàng)實(shí)訓(xùn)，目的是提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，使學(xué)生能掌握一些專項(xiàng)技能，積累一些實(shí)際電路知識和工程知識。通過以模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)電路等為主的實(shí)際應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)、制作安裝、檢測與調(diào)試，分階段來訓(xùn)練學(xué)生的基本技能，并為后面的綜合訓(xùn)練做好鋪墊。使學(xué)生切實(shí)學(xué)會“識圖、設(shè)計(jì)制作、焊接安裝、測量、上崗、查資料、寫文檔”，為今后從事生產(chǎn)，實(shí)踐應(yīng)用工作打下基礎(chǔ)。
（三）綜合訓(xùn)練。在模塊訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，將模塊電路綜合成某種系統(tǒng)電路，即將模擬電路、數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)電路等結(jié)合起來，能根據(jù)所需實(shí)現(xiàn)功能，充分應(yīng)用通用的單元電路改造和設(shè)計(jì)相應(yīng)原理電路及印制電路板，并進(jìn)行制作安裝、綜合調(diào)測。目的是訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。在這個(gè)階段我們主要帶學(xué)生進(jìn)行了晶體管收音機(jī)的安裝調(diào)試，電視機(jī)的調(diào)試檢修，單片機(jī)控制樓道門禁系統(tǒng)的原理介紹等系統(tǒng)電路的訓(xùn)練。通過查閱資料、選擇方案、設(shè)計(jì)電路、制作電路板、安裝調(diào)試、撰寫報(bào)告等環(huán)節(jié)，系統(tǒng)地進(jìn)行電子電路工程實(shí)踐訓(xùn)練，從而進(jìn)一步提高學(xué)生分析問題、解決問題的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，為今后有效地應(yīng)用電子技術(shù)打下基礎(chǔ)。
（四）頂崗操作。作為生產(chǎn)一線的工作人員和工程管理人員應(yīng)當(dāng)掌握生產(chǎn)工藝管理的主要工作內(nèi)容。要求學(xué)生了解生產(chǎn)工藝管理體系的任務(wù)及工作程序，知道主要工作方案、工藝規(guī)程的編制方法，工藝過程的控制方法，工藝管理基礎(chǔ)的實(shí)施方法等。初步掌握常用工藝文件編制的思路、要點(diǎn)和方法。應(yīng)專門開設(shè)生產(chǎn)工藝的理論課程，來講述生產(chǎn)工藝管理和生產(chǎn)工藝技術(shù)的有關(guān)知識。并進(jìn)行生產(chǎn)工藝實(shí)際訓(xùn)練，來模擬工廠電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。采用流水線方式組織生產(chǎn)，組裝、調(diào)試、檢驗(yàn)嚴(yán)格按工藝文件的要求進(jìn)行。控制好各個(gè)工序管理的環(huán)節(jié)來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。在這個(gè)階段根據(jù)學(xué)校的安排我們帶學(xué)生到工廠進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，進(jìn)行頂崗操作。親自體會工廠生產(chǎn)的全過程和工作要求。
（五）書寫文檔。學(xué)生將來作為生產(chǎn)第一線的工作和技術(shù)管理人員要想有所發(fā)展，必須要有良好的文字表達(dá)能力。我們在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中，要使學(xué)生掌握各種報(bào)告、文件、論文編寫的格式和主要內(nèi)容，要注重培養(yǎng)學(xué)生的寫作能力，對學(xué)生寫的總結(jié)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)報(bào)告、各種測試報(bào)告、工藝管理文件、畢業(yè)技能鑒定等要嚴(yán)格要求。并要加強(qiáng)鍛煉，切實(shí)提高學(xué)生的寫作能力。
三、實(shí)施質(zhì)量監(jiān)控，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)
在電子工藝實(shí)訓(xùn)、電子產(chǎn)品制作實(shí)訓(xùn)中，要仿照企業(yè)控制產(chǎn)品質(zhì)量的方法，建立健全每道工序質(zhì)量的控制辦法，措施到位、責(zé)任到人。嚴(yán)格按企業(yè)所要求的質(zhì)量觀念去要求學(xué)生，讓每位學(xué)生都能學(xué)會產(chǎn)品檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，讓標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化可操作，參照企業(yè)的管理模式去管理學(xué)生。加強(qiáng)自檢、互檢、專職檢，層層把關(guān)，幫助學(xué)生建立質(zhì)量第一、文明生產(chǎn)、安全生產(chǎn)、遵守勞動(dòng)紀(jì)律的觀念。從多個(gè)方面、逐個(gè)項(xiàng)目去考核學(xué)生的實(shí)訓(xùn)成績，而不能只重視結(jié)果。使每個(gè)學(xué)生都能學(xué)有所獲，真正體會到控制實(shí)訓(xùn)過程的重要性和必要性。
四、加強(qiáng)學(xué)習(xí)，不斷創(chuàng)新，緊跟時(shí)展
1注重生活化情境的創(chuàng)設(shè)，真實(shí)性問題激活學(xué)生思維
新課程倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，“探究”也是多維螺旋式教學(xué)模式的核心環(huán)節(jié)，物理學(xué)習(xí)探究什么?探究物理現(xiàn)象內(nèi)隱的物理本質(zhì)，親身體驗(yàn)探究的過程，從感性到理性，這是概念邏輯層次顯性化的過程，通過生活中的物理現(xiàn)象和實(shí)際問題，或者借助于物理實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生提供感性材料，這種感性上的刺激給學(xué)生強(qiáng)烈的心理暗示，激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣并生成問題，推動(dòng)學(xué)生對物理現(xiàn)象進(jìn)行思考、討論和探究，體驗(yàn)物理知識學(xué)習(xí)的過程．例如，在和學(xué)生一起學(xué)習(xí)“位移”這個(gè)概念時(shí)，需要幫助學(xué)生建立“位置”這一空間概念，我們教師可以以師生在教室內(nèi)的位置為真實(shí)情境建立平面直角坐標(biāo)系如圖1所示，實(shí)現(xiàn)物理情景的創(chuàng)設(shè)，學(xué)生在找自己平面直角坐標(biāo)系中的位置時(shí)實(shí)際上就應(yīng)用了“質(zhì)點(diǎn)”這個(gè)概念，同時(shí)意識到坐標(biāo)質(zhì)點(diǎn)的位置．接著要求學(xué)生A和學(xué)生B換位置，生成問題:問題1:學(xué)生A與學(xué)生B換位置，學(xué)生A有幾種走法?這幾種走法從軌跡長短、坐標(biāo)變換角度看有什么異同?問題2:學(xué)生A與學(xué)生B換位置，這兩個(gè)學(xué)生位置變化是否相同?借助于實(shí)際物理圖景和問題，引導(dǎo)學(xué)生用自己的語言對“位移”概念進(jìn)行描述，最后一起交流討論，促進(jìn)概念的物理意義及矢量性都清晰了．
2注重實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程，發(fā)展學(xué)生的思維
實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)重要的課型，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)缺失了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中思維活動(dòng)的參與，直接灌輸實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)際上這樣做是不可行的．例如，測電源電動(dòng)勢及其內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，學(xué)生一開始怎么能夠想到選擇實(shí)驗(yàn)器材并建立圖2和圖3的電路圖的呢?還有這兩個(gè)電路圖有什么區(qū)別呢?到底應(yīng)該如何選擇呢?這些學(xué)生都不可能一下子想到，需要我們和學(xué)生逐層地分析，從學(xué)生的思維出發(fā)，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)當(dāng)電源內(nèi)阻比較小的時(shí)候應(yīng)該選擇電路圖3，誤差來源于電壓表分流，測量值和真實(shí)值之間的關(guān)系為:“ε測小于ε真，r測小于r真”．當(dāng)電源內(nèi)阻比較大的時(shí)候應(yīng)該選擇電路圖2，誤差來源于電流表分壓，測量值和真實(shí)值之間的關(guān)系為:“ε測等于ε真，r測大于r真”．
3關(guān)注易錯(cuò)題的解法反思，提升思維的品質(zhì)
解題后進(jìn)行反思有助于更深入地理解和掌握知識與解題技能，發(fā)展認(rèn)知思維．解題后如能對相關(guān)知識的應(yīng)用類型、研究問題的類型、物理模型、應(yīng)用的物理方法等等進(jìn)行總結(jié)、歸納，將各部分知識相互聯(lián)系起來加深理解和應(yīng)用，學(xué)會并掌握各種類型問題的分析方法和突破要點(diǎn)、物理模型的建立方法、知識的綜合及其應(yīng)用，建立起以知識、問題、模型、方法為主線，提高學(xué)生的綜合能力、靈活應(yīng)用能力，做到舉一反三、融會貫通．尤其是哪些學(xué)生容易出錯(cuò)的問題，我們要分析這個(gè)問題容易出錯(cuò)的地方在哪里?正確的解法有哪些?經(jīng)過這樣的反思過程，幫助學(xué)生養(yǎng)成正確的思維習(xí)慣，提升思維的品質(zhì)．例題兩個(gè)共點(diǎn)力的夾角θ固定不變，其合力為F，當(dāng)其中一個(gè)力增大時(shí)，下述正確的是A．F一定增大B．F矢量可以不變C．F可能增大，也可能減小D．當(dāng)0＜θ＜90°，F(xiàn)一定減小本題考查的知識點(diǎn)是“力的合成”中合力與分力的關(guān)系，為什么容易錯(cuò)呢?因?yàn)轭}目存在著如下兩個(gè)隱蔽性，學(xué)生容易錯(cuò)選A:(1)語言上的隱秘性．題目條件清晰，言簡意賅，但就從題目本身語言而言就有一定的隱蔽性．“θ固定不變”，因該說是話中有話的，不變中有變．也就是說θ可以保持銳角不變，也可以保持鈍角不變，當(dāng)然還可以是直角或平角．(2)不止是語言存在隱秘性，本題的解題的方法上也有一定的隱秘性．根據(jù)平行四邊形定則作圖時(shí)，如圖4、圖5所示，保持夾角不變，增大F1．很容易得出的結(jié)論是:無論是鈍角還是銳角，讓一個(gè)分力增大時(shí)，F(xiàn)始終是增大的．錯(cuò)選A也就理所當(dāng)然啦．正確解法1我們可以用特殊情形去．如圖6，若兩個(gè)分力方向相反，則增大其中的F1時(shí)合力減小，增大力F2時(shí)合力增大，產(chǎn)生的結(jié)果就符合C選項(xiàng)的內(nèi)容．除了特殊值法以外，常規(guī)辦法能夠得到正確答案C呢?學(xué)生在知道正確答案后，反思采用逆過程考慮，思考:如果讓其中一個(gè)力減小，合力又怎么變呢?就可以得到另外的正確解法．正確解法2從圖4中會發(fā)現(xiàn)隨著F1的減小，合力一直在減小，極限就是當(dāng)F1=0時(shí)，合力就是F2．得出的結(jié)論仍然是，F(xiàn)1增大，合力增大．從圖5中會發(fā)現(xiàn)隨著F1的減小，合力先減小，后增大，合力存在一個(gè)極小值．這樣從圖5中發(fā)現(xiàn)了解題的奧妙之所在．就是鎖定這個(gè)合力的極小值．如果F1在未達(dá)到合力極小值時(shí)開始增大，合力是先減小后增大，如果F1在已達(dá)到合力的極小值時(shí)開始增大，則合力一直在增大．綜上所述，本題正確答案是C．“解題的價(jià)值不是答案的本身!”習(xí)題要能夠有效調(diào)取學(xué)生的原有認(rèn)知，學(xué)生在解題后還能有所反思“我是怎樣想到這個(gè)解法的?”“還有沒有其他方法?”解題的方方面面都體現(xiàn)和反映了學(xué)生知識和方法的掌握情況，清晰地解題過程和盡可能發(fā)散的解題策略有利于促進(jìn)知識和方法的內(nèi)化，當(dāng)然習(xí)題的設(shè)置要留有余地，要具有拓展性，在學(xué)生解題后可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步地思考完成對知識更深入地理解，學(xué)生的思維在解題反思的過程中得到進(jìn)一步發(fā)展．
作者：丁江南單位：紹興市魯迅中學(xué)城南校區(qū)
一、教材分析
1.教材分析
照明電路的安裝選自《電工工藝學(xué)》第三章第二節(jié)。該教材是技工學(xué)校機(jī)電類通用教材，結(jié)合了理論和實(shí)踐操作。這一課程是機(jī)電類專業(yè)的基礎(chǔ)課程。該節(jié)課是在學(xué)生掌握了簡單照明電路安裝之后的一堂技能課。
2.教學(xué)目標(biāo)
（1）知識與能力：讓學(xué)生了解基本組成元件，能把學(xué)過的知識靈活運(yùn)用到生活中。
（2）過程和方法：培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，以小組合作的形式學(xué)習(xí)，通過學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)并解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立自主意識。
（3）情感態(tài)度價(jià)值觀：讓學(xué)生學(xué)會團(tuán)隊(duì)協(xié)作、交流溝通，形成合作意識，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)和節(jié)儉的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓學(xué)生們在實(shí)踐中享受成功的樂趣。
3.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
（1）教學(xué)重點(diǎn)：學(xué)生們分組合作完成電路圖的設(shè)計(jì)分析和安裝。
（2）教學(xué)難點(diǎn)：雙控開關(guān)的連接。
二、教法、學(xué)法
由于電工操作是一門強(qiáng)調(diào)動(dòng)手操作的課程。中職學(xué)生好奇心強(qiáng)，喜歡動(dòng)手，難點(diǎn)在于理論。學(xué)習(xí)該課題之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)完成了基本照明電路的識圖、安裝，具備學(xué)習(xí)該課題的基礎(chǔ)知R和基本能力。所以該堂課的教學(xué)設(shè)計(jì)，從培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力出發(fā)，在課堂上充分體現(xiàn)“學(xué)生為主體，教師為引導(dǎo)，練習(xí)為主線”的指導(dǎo)思想，讓教學(xué)內(nèi)容具有自主性、趣味性、直觀性。所以本課筆者主要采用項(xiàng)目教學(xué)法輔以質(zhì)疑啟思法、示范操作法、項(xiàng)目教學(xué)法等。
項(xiàng)目教學(xué)法即在老師的引導(dǎo)下，將一個(gè)相對獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己完成。包括信息的收集，方案的設(shè)計(jì)，項(xiàng)目實(shí)施及最終評價(jià)。學(xué)生通過該項(xiàng)目了解并把握整個(gè)過程及每一個(gè)環(huán)節(jié)中的基本要求。
《學(xué)記》說：“善學(xué)者，師逸而功倍，又從而庸之；不善學(xué)者，師勤而功半，又從而怨之。”“善學(xué)”就是要學(xué)生具有良好的學(xué)習(xí)方法。結(jié)合課程內(nèi)容和學(xué)生情況，指導(dǎo)學(xué)生采用發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法、模仿學(xué)習(xí)法、結(jié)合示范教法等。主要采用合作探究法：現(xiàn)代社會團(tuán)隊(duì)的協(xié)作和合作探究是十分重要的。讓小組成員共同探討、設(shè)計(jì)、操作來完成電路。增進(jìn)了同學(xué)間的友誼也提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
三、教學(xué)過程
1.情景導(dǎo)入（做什么）
教師通過兩組圖片的引導(dǎo)，引出這個(gè)電路在生活中的廣泛應(yīng)用，如上下樓梯、自己臥室等，引起學(xué)生的好奇和興趣。
2.教師引導(dǎo)（怎么做）
（1）引導(dǎo)學(xué)生回想上次電路的安裝規(guī)范和要點(diǎn)、注意事項(xiàng)。
（2）引導(dǎo)學(xué)生畫出該課的電路原理圖，并分析原理，并準(zhǔn)備元器件、工具等。
（3）講解雙控開關(guān)的基礎(chǔ)知識。
（4）特別強(qiáng)調(diào)安全、紀(jì)律要求及注意事項(xiàng)。
3.學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐（自己做）
（1）學(xué)生根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范按時(shí)完成電路的安裝、調(diào)試完善任務(wù)。
（2）發(fā)現(xiàn)問題，小組共同想辦法解決。解決不了的，可與別的小組交流討論。
（3）教師密切注意學(xué)生用電安全，加強(qiáng)學(xué)生的用電的安全意識。
（4）教師要不斷對學(xué)生的實(shí)踐操作過程中的表現(xiàn)進(jìn)行評價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生集體研究，商量解決的辦法，團(tuán)結(jié)協(xié)作，努力創(chuàng)新。
（5）教師巡回指導(dǎo)，對確實(shí)困難的知識進(jìn)行個(gè)別小組輔導(dǎo)，對多數(shù)存在問題的知識集體講解。對學(xué)生難以理解的，做好演示，耐心教導(dǎo)。
4.通電檢測（做得如何）
（1）學(xué)生檢查完善自己的作品。
（2）小組學(xué)生自己檢查。
（3）小組相互檢查。
（4）教師檢查，通電觀察效果。
（5）學(xué)生總結(jié)，教師總結(jié)。（對學(xué)生多肯定，注意培養(yǎng)學(xué)生的自信心。）
（6）清理工作實(shí)訓(xùn)臺，將物品、工具擺放整齊。做好導(dǎo)線等的回收利用。
四、任務(wù)布置
一是要學(xué)生完成項(xiàng)目報(bào)告，包括所學(xué)所感。二是要布置拓展練習(xí)，為學(xué)生下次課題做好準(zhǔn)備工作。
五、教學(xué)反思
“問題導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式是以“探究”為中心，以“問題解決”為要義，以充分激勵(lì)學(xué)生的“問題”意識為橋梁， 以“導(dǎo)學(xué)”為關(guān)鍵，通過教學(xué)系統(tǒng)諸因素的優(yōu)化組合，建構(gòu)有利于學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)模式。
傳統(tǒng)的物理課基本上是單向灌輸式的教學(xué)，完全由教師總結(jié)知識要點(diǎn)，忽略了學(xué)生主體的活動(dòng)過程，學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位，學(xué)受制于教，嚴(yán)重地阻礙了學(xué)生的思維發(fā)展。為了提高每一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力，下面以“互感與自感”的課堂教學(xué)為例，嘗試創(chuàng)設(shè)一個(gè)有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性生長的高效課堂。
一、導(dǎo)引自學(xué)
這是創(chuàng)設(shè)情境、出示問題，引發(fā)思考階段。要求教師結(jié)合課堂教學(xué)的具體內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)一定的情境問題，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，在此基礎(chǔ)上，出示教學(xué)目標(biāo)，明確要達(dá)到的學(xué)習(xí)要求。
1.創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課
如圖1所示，將小燈泡和線圈組成了一個(gè)閉合回路，把線圈放到這個(gè)盒上，觀察到小燈泡發(fā)光了。
2.提出問題，引導(dǎo)自學(xué)
針對實(shí)驗(yàn)，提出問題：閉合回路貌似沒有電源，小燈泡為什么會發(fā)光呢？
引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出互感概念，并指出互感就是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可以利用電磁感應(yīng)的相關(guān)知識解決具體問題。
二、導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)
這是階段性學(xué)習(xí)目標(biāo)的完成階段，在教師引導(dǎo)學(xué)習(xí)或?qū)W生獨(dú)立學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，以問題串的形式，組織小組討論交流，解決所設(shè)問題和學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的疑惑。教師對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)引導(dǎo)或講解點(diǎn)撥，指導(dǎo)歸納提煉方法，總結(jié)規(guī)律，形成知識結(jié)構(gòu)，完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。
1.合作探究，合作研討
（1）提出猜想：當(dāng)線圈中電流發(fā)生變化時(shí)，是否也會在自己的回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢呢？
引導(dǎo)學(xué)生利用電磁感應(yīng)的知識得出：自身電流變化線圈自身內(nèi)部磁場變化線圈自身內(nèi)部磁通量變化自感現(xiàn)象發(fā)生。
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：①如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路？②預(yù)測一下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是怎樣的？③如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)電路？
2.交流反饋，精講點(diǎn)撥
通過生生、師生互動(dòng)，逐步完善實(shí)驗(yàn)電路圖的思路，如圖2所示。
（1）由線圈與電源直接相連，如圖1，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可能情況，然后過渡到圖2的設(shè)計(jì)。
（2）分析圖2的觀察效果，提示：最好能有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對比效果，增加可觀察性，然后過渡到圖3的設(shè)計(jì)。
（3）分析圖3的缺陷，提示：為了進(jìn)一步得到較為明顯的觀察效果，當(dāng)開關(guān)閉合電路穩(wěn)定時(shí)，這時(shí)最好保持兩小燈泡的亮度相同，需增加一個(gè)滑動(dòng)變阻器R，最后設(shè)計(jì)出如圖4的電路圖。
3.演示實(shí)驗(yàn)，拓展思考
展示通電自感裝置（如圖3），引導(dǎo)學(xué)生分析以下問題：接通電路，線圈中的電流如何變化？穿過線圈的磁通量如何變化？閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生什么？其作用是什么？會看到什么現(xiàn)象？
接通電路，觀察現(xiàn)象與分析結(jié)果完全一致，學(xué)生會欣喜若狂，體會到實(shí)踐出真知的成就感。
斷開電路，重復(fù)以上問題的討論，學(xué)生很容易分析出小燈泡會延遲熄滅，但實(shí)際實(shí)驗(yàn)卻并不能觀察到此現(xiàn)象，學(xué)生的好奇心與求知欲瞬時(shí)爆棚，課堂討論洋溢著智慧的火花。通過教師的點(diǎn)撥，可以改進(jìn)斷電自感的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖4所示）。演示實(shí)驗(yàn)，解釋原因。
在學(xué)生剛恢復(fù)滿滿的成就感時(shí)，教師可以乘勝追擊：有沒有更加準(zhǔn)確直觀地反映電流變化規(guī)律的方法？
通過燈泡量度的變化定性研究自感現(xiàn)象容易受視覺觀察力的限制，且不能準(zhǔn)確反映這一短暫過程中電流的變化，此時(shí)可以用傳感器來精確測量電流的大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律。只用圖3的電路圖，串聯(lián)上兩個(gè)電流傳感器（如圖5所示），就可以先后觀察通電和斷電自感現(xiàn)象。為了方便比較，將通過電阻和線圈的電流顯示在同一張i-t圖像中（如圖6所示），針對圖像討論相關(guān)問題：
（1）比較分析通電時(shí)、穩(wěn)定后、斷電時(shí)通過線圈的電流的大小和方向的變化情況，并作出相應(yīng)的解釋。
（2）體會到借助電流傳感器可以將斷電時(shí)沒有觀察到的自感現(xiàn)象非常直觀地呈現(xiàn)出來。
（3）改變滑動(dòng)變阻器的阻值，得到如圖7的圖像，比較通過線圈穩(wěn)定后和斷電時(shí)的電流大小，可以解釋出現(xiàn)“閃亮”的原因。
三、成果檢驗(yàn)
這是學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成的檢驗(yàn)階段。通過理論推導(dǎo)或?qū)嶒?yàn)，反饋目標(biāo)完成情況，對存在的問題及時(shí)采取補(bǔ)救措施，實(shí)現(xiàn)知識遷移和能力的提高。
1.理論探究，總結(jié)提升
設(shè)問1：自感電動(dòng)勢的大小跟什
么因素有關(guān)？
提示：感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟磁通量的變化快慢有關(guān)。自感電動(dòng)勢的大小跟其他感應(yīng)電動(dòng)勢的大小一樣，跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關(guān)。而在自感現(xiàn)象中，穿過線圈的磁通量是由電流引起的，故自感電動(dòng)勢的大小跟導(dǎo)體中電流變化的快慢有關(guān)。
設(shè)問2：自感電動(dòng)勢有什么作用？
教師說明：在自感現(xiàn)象中，自感電動(dòng)勢的產(chǎn)生是導(dǎo)體本身的電流發(fā)生了變化而引起的，而自感電動(dòng)勢卻總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化。具體而言：
（1）如果導(dǎo)體中原來的電流是增大的，自感電動(dòng)勢就要阻礙原來電流的增大，自感電動(dòng)勢與原電流方向相反。
（2）如果導(dǎo)體中原來的電流是減小的，自感電動(dòng)勢就要阻礙原來電流的減小，自感電動(dòng)勢與原電流方向相同。
設(shè)問3：在斷電自感實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光還能維持一小段時(shí)間，有時(shí)甚至比開關(guān)斷開之前更亮。這時(shí)燈泡的能量是從哪里來的？
分析：當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，線圈中的電流從無到有，其中的磁場也是從無到有，這可以看作電源把能量輸送給磁場，儲存在磁場中；當(dāng)電源斷開后，線圈中的電流并未立即消失，這時(shí)電流仍然可以做功，說明線圈儲存了能量。線圈中有電流，就有磁場，能量很可能儲存在磁場中。
2.親身體驗(yàn)，學(xué)以致用
根據(jù)所學(xué)的自感知識，利用簡單的實(shí)驗(yàn)器材（如圖8所示），設(shè)計(jì)擦出火花的實(shí)驗(yàn)并體驗(yàn)電擊感。啟發(fā)學(xué)生通過這樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了解生活中對自感的利用與防治，鼓勵(lì)學(xué)生平時(shí)都可以注意生活中的電現(xiàn)象。
四、課后反思
