探秘電子技術(shù)中的“小橋流水”的微課設(shè)計(jì)

高明

摘 要：本文主要通過(guò)橋式整流電路的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，結(jié)合職業(yè)院校學(xué)員認(rèn)知規(guī)律來(lái)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)微課。從生活應(yīng)用、搭接實(shí)物電路以及制作演示器材入手，分別聚焦說(shuō)明整流電路的功能的重要性、如何搭接實(shí)現(xiàn)、基本原理是什么。整個(gè)微課制作過(guò)程主要通過(guò)突出實(shí)物教學(xué)與演示教學(xué)的交互中完成。微課的開(kāi)發(fā)實(shí)踐對(duì)教員的更好的完成教學(xué)活動(dòng)是非常有幫助的，同時(shí)應(yīng)該認(rèn)識(shí)到微課開(kāi)發(fā)需要科學(xué)的設(shè)計(jì)和充分整合教學(xué)資源才能達(dá)到理想的效果。

關(guān)鍵詞：微課開(kāi)發(fā);實(shí)物電路

DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.27.304

單相橋式整流電路是整流電路的一種，其優(yōu)點(diǎn)明顯，實(shí)用性強(qiáng)，在各種實(shí)際電路中應(yīng)用廣泛。在電子課程教學(xué)中，單相橋式整流電路既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)。學(xué)員在經(jīng)過(guò)理論課的學(xué)習(xí)后，對(duì)該部分的理解，僅僅停留在紙面上和符號(hào)上，內(nèi)心中充滿了很多疑問(wèn)。通過(guò)制作的微課可使學(xué)員對(duì)照實(shí)物電路及課堂演示儀來(lái)更好的學(xué)習(xí)掌握橋式整流的理論知識(shí)，解決學(xué)習(xí)中的疑惑。

1 主要研究?jī)?nèi)容

1）優(yōu)選常見(jiàn)生活電器、實(shí)驗(yàn)箱等實(shí)物電源電路的橋式整流部分用于課中展示，說(shuō)明橋式整流電路應(yīng)用的廣泛性，從而激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，引入本課的學(xué)習(xí)。

2）通過(guò)將電路原理圖與搭接實(shí)物電路測(cè)試的對(duì)比學(xué)習(xí)，說(shuō)明電路的結(jié)構(gòu)和功能，將電路連接技巧歸納為口訣。

電路原理圖與實(shí)物搭接

問(wèn)題1：電路由哪些元器件構(gòu)成？

問(wèn)題2：四只二極管是怎樣連接的？

二極管連接特點(diǎn)歸納：兩兩相連，源反阻同。

3）橋式整流流水燈演示儀的操作演示：利用雙色LED的發(fā)光顏色和發(fā)光順序來(lái)產(chǎn)生醒目的方向性和流動(dòng)感，演示出橋式整流電路中工作電流流動(dòng)的方向，并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)“電流”流動(dòng)的快慢，或者在某一時(shí)刻讓“電流”停止流動(dòng)，再對(duì)電路的工作細(xì)節(jié)進(jìn)行分析。該部分內(nèi)容是此次微課設(shè)計(jì)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。

（1）圖中二極管、電容器、電阻（燈泡）使用插座安裝。（2）D1-D4支路可以檢測(cè)兩條支路，為單向電流檢測(cè)，每個(gè)二極管一側(cè)使用LED顯示是否導(dǎo)通;（3）交流部分、電容器支路為雙向檢測(cè);交流部分可以檢測(cè)一條支路。（4）串行寄存器、LED線路驅(qū)動(dòng)器可以與LED集成到一條電路板上。小電流時(shí)可以去掉驅(qū)動(dòng)器電路;（5）延時(shí)電流方向使用LED的轉(zhuǎn)動(dòng)方向演示，均使用單向LED二極管。

整流電路（不安裝電容器，無(wú)電容濾波）正半周時(shí)，AC1高于AC2，D1、D3導(dǎo)通，此時(shí)檢測(cè)A1輸出+，B1輸出有效，C1、C3輸出有效，B2輸出無(wú)效。檢測(cè)信號(hào)送到CPU，CPU控制LED指示燈按照AC1 →1→D1→3→RL+→RL（-）→4→D3→2→AC2方向流動(dòng)。同時(shí)D1、D3上的LED點(diǎn)亮，RL指示燈點(diǎn)亮。負(fù)半周時(shí)，正半周時(shí)，AC1低于AC2，D2、D4導(dǎo)通，此時(shí)檢測(cè)A1輸出（-），B2輸出有效，C2、C3輸出有效，B1輸出無(wú)效。檢測(cè)信號(hào)送到CPU，CPU控制LED指示燈按照AC2 →2→D2→3→RL+→RL（-）→4→D4→1→AC1方向流動(dòng)。同時(shí)D2、D4上的LED點(diǎn)亮，RL指示燈點(diǎn)亮。

通過(guò)分析常見(jiàn)電路故障的現(xiàn)象說(shuō)明其具體原因，展示排除故障的過(guò)程。初步設(shè)計(jì)利用演示儀的流水LED燈或?qū)嵨锎罱拥碾娐穪?lái)演示故障并介紹分析及排故的方法。從感性上認(rèn)識(shí)電路結(jié)構(gòu)，便于掌握電路組成及功能，可以使學(xué)員借助實(shí)物電路的搭接及測(cè)試過(guò)程。通過(guò)電路教具演示儀的操作過(guò)程錄制，可使學(xué)員快速了解該電路的工作原理，加深對(duì)電路的認(rèn)識(shí)。對(duì)初學(xué)者來(lái)講，橋式整流電路的四個(gè)二極管焊接過(guò)程容易出現(xiàn)虛焊或者極性焊反等問(wèn)題。通過(guò)設(shè)置的電路故障排除教學(xué)環(huán)節(jié)，就可以讓學(xué)員弄懂常見(jiàn)故障、并學(xué)會(huì)排除方法。微課完成后，計(jì)劃應(yīng)用于《電子技術(shù)》教改課的“橋式整流電路”教學(xué)，也可應(yīng)用于其它專業(yè)的《電子技術(shù)》課堂教學(xué)，以及選修課和電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中。通過(guò)課堂或網(wǎng)絡(luò)播放該微課視頻，可以更形象細(xì)致的將電路功能簡(jiǎn)潔明了的展示給學(xué)員，使學(xué)員能夠更好的了解電路原理和一般電路故障排除方法，加深對(duì)橋式整流電路的認(rèn)識(shí)，拓展視野、增加知識(shí)深度、提高學(xué)員對(duì)半導(dǎo)體器件以及電子實(shí)用電路的學(xué)習(xí)興趣。

2 微課建設(shè)的思考

1）微課的錄制和制作工作對(duì)于一般教員來(lái)說(shuō)并不是擅長(zhǎng)的工作，若能和專業(yè)的攝制團(tuán)隊(duì)合作，將大大減輕教員制作微課的工作量。教員可以將主要精力放在微課的內(nèi)容設(shè)計(jì)和課堂教學(xué)上。

2）微課視頻是微課的核心資源。除此之外，微課還有與其相配套的教學(xué)設(shè)計(jì)（微教案）、素材課件（微課件）、練習(xí)測(cè)試（微練習(xí)）、教學(xué)反思（微反思）、師生評(píng)論（微點(diǎn)評(píng)）、學(xué)習(xí)反饋（微反饋）六項(xiàng)資源構(gòu)成。一個(gè)完整的微課的開(kāi)發(fā)，既要包括微課的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，也包含微課的應(yīng)用環(huán)節(jié)。把微課的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，這樣開(kāi)發(fā)的微課才具有應(yīng)用價(jià)值。

3）并不是所有課程都可拆分為許多教學(xué)片斷來(lái)進(jìn)行教學(xué)，若將完整的一部分知識(shí)以微小模塊形式展現(xiàn)，可能會(huì)影響知識(shí)的銜接。因此微課設(shè)計(jì)是要注意單元整體設(shè)計(jì)。只有系統(tǒng)化的微課程才能給學(xué)員提供完整有效的知識(shí)。因此從微課走向微課程，是必然的趨勢(shì)。隨著微課資源的建設(shè)和發(fā)展，微課將成為一種新型的教學(xué)模式并廣泛應(yīng)用。在信息技術(shù)日益發(fā)展的今天，將微課應(yīng)用到電路基礎(chǔ)課程教學(xué)中是教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)。