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浅析如何提高电子实习课的教学效果

2011-02-18卢志明广东省肇庆市高级技工学校526020

中国科技信息 2011年3期
关键词:空穴极性二极管

卢志明 广东省肇庆市高级技工学校 526020

浅析如何提高电子实习课的教学效果

卢志明 广东省肇庆市高级技工学校 526020

教学方法多种多样,不同的教育体系、不同层次的学校、不同的专业、不同的班级,教学方法也不尽相同,只有因地制宜,根据实际情况运用不同的教学方法,才会取得满意的教学效果,才会培养出高素质的人才,才会创造出良好的社会效果。

声;光;电;动漫

职教事业经过几十年的发展,无论从规模,还是从教学水平都有了一个质的飞跃,这都归功于政府的大力支持和全体教育工作者辛勤耕耘的结果,但在今后的发展的道路上,还会遇到各种各样的新问题,需要不断去研究和探索新的教学方法,才能培养出适合社会发展需要的实用型高技能人才。

要不断培养出高技能型人才,就要从实际出发,先了解所培养学生的特点,然后,制定出合适的教学方案。经过不断实践和在实践中不断完善提高,才能为社会培养出高素质、高技能的人才。职教经过几十年变迁,办学模式亦有了很大的变化。以前技工学校的门槛较高,限制条件颇多,不是谁想读就可以读,需经过统一考试,择优录取。因此,生源的素质都较高,对专业知识的理解能力、接受能力和求知欲都较强,授课时,教师只需简单提点,学生都能较好接受。而现在随着社会的发展,分工越来越细化的需要,使职业教育更普及化,限制条件进一步放宽,但带来的问题就是生源素质参差不齐,这样就给教学带来新的课题和挑战。要想取得较好的教学效果,就必须根据不同的课题,不同的层次,制定出不同的教学方法,具体在电子实习教学中,同样会遇到上述的问题。电子学的特点是概念比较抽象,相对而言,没有电工学中继电器控制电路来得形象化,很多时候,需要从分子结构角度去分析,如果理解能力不高,就会听得一头雾水,因而失去学下去的动力,学生就会对该门课失去学习的兴趣。因此,需要利用各种工具将电子学中抽象概念形象化,直观化,从而利于学生的接受和理解;电子实习课的宗旨,就是要“玩”转电子单元电路,让学生在五光十色的“玩”中,不知不觉中潜移默化。首先从视觉感观入手,将声、光、电、动画等特点运用于授课中,使学生直观感受声、光、电、动漫等对感官的刺激,在大脑皮层形成兴奋点,提起学生对电子实验的好奇心,从而引导学生寻奇,探秘的兴趣,然后从理论方面加以解释,最后组织学生通过组装各种各样有趣的单元电路,将声、光、电、动漫等特点有机结合在一起,呈现五光十色的景象,使学生在犹如“玩”游戏之中,充分调动起学生贪“玩”的天性,通过双管齐下教学方法,学生就很容易掌握电子学中各单元电路的工作原理和各元器件的性能,当所学知识积累到一定程度时,再灵活运用,就能起到举一反三的作用,甚至可以设计出各种各样的功能电路,使他们不知不觉中,潜移默化,“悄悄”地喜欢上电子实习课,从而提高电子实习课的效果,亦即促进学生水平的提高。

例如:要想讲述二极管的单向导电性,我们尝试用两种方法加以说明,先用传统的方法讲解:自然界中,导电能力介乎于导体和绝缘体之间的物质,我们就称之为半导体,他们通常以共价键的形式存在,由于结构稳定,较少有游离的带电粒子,所以,半导体的导电能力都不强。当在纯正半导体中渗入少量的三价元素硼,就会形成P形半导体,如果在纯正的半导体中渗入少量五价元素磷,就形成N形半导体,P形半导体主要靠空穴导电,N形半导体主要靠电子导电。当在一块半导体中,利用特殊的工艺,一边渗入少量三价的硼元素,另一边渗入少量五价的磷元素,就会在P形半导体和N形半导体的界面进行空穴和电子互相扩散与漂移运动,当达到平衡时,在界面就形成了一个内电场——PN结。当在二极管的P极接上外电源的正极,N极接外电源的负极时,外电源的极性与二极管内电场的极性相反,外电场就会削弱风电场,有利于彼此多子的扩散运动,削弱少子的漂移运动,从而形成了以多子运动为主的扩散电流,二极管导通了。若将外电源极性反过来,即二极管的P极接外电源的负极,N极接外电源的正极,此时,外电场的极性与二极管的内电场的极性相同,不但没有削弱内电场,反而增强了内电场,从而进一步削弱了彼此多子的扩散运动,虽增强了少子的漂移运动,但由于漂移电流很小,可忽略不计,说明二极管截止了,所以,二极管具有单向导电性。试想象如果你理解能力不强,听完这段讲解,即使配上几幅插图,是否有点昏昏欲睡的感觉。

再尝试用另一种方法讲解:先播放一段从半导体的分子结构到PN结形成的动画片,让学生一边观看,一边听老师即时讲解,学生就可以形象地看到半导体的分子结构,电子围绕原子核作高速旋转,何为共价键的存在形式,为什么能处于稳定状态,制造纯正的半导体,并不是终极目标,掺杂半导体才是我们需要基础材料,如果在纯正半导体中渗入少量的三价元素硼,我们就会看到形成新的共价键时就会多出一个空穴,形成P形半导体,如果在纯正的半导体中渗入少量五价元素磷,形成新的共价键时就会多出一个自由电子,形成N形半导体。由于掺杂半导体中有较多带电荷的自由粒子,导电能力大为提高,P形半导体主要靠空穴导电,N形半导体主要靠电子导电。当在一块半导体中,利用特殊的工艺,一边渗入硼元素,另一边渗入磷元素,就会看到在P形半导体和N形半导体的界面进行空穴和电子互相扩散与漂移运动,中和后消失了,在界面两边分别下不能移动的负离子和正离子,达到平衡时,在界面就形成了内电场——PN结。当在二极管的P极接上外电源的正极,N极接外电源的负极时,且U外大于U内时,外电源的极性与二极管内电场的极性相反,外电场使内电场变薄,我们又看到电子和空穴向对方运动,使带电粒子定向移动——形成电流,证明这时的二极管是导通;若将外电源极性反过来,即二极管的P极接外电源的负极,N极接外电源的正极,此时,外电场的极性与二极管的内电场的极性相同,不但没有削弱内电场,反而使内电场变宽了,只看见极少的电子和空穴作漂移运动,由于漂移电流很小,相当于二极管开路,说明晶体二极管具有单向导电性,这种教学方法是否有耳目一新的感觉。

演示完毕,再通过实验的方法验证二极管的单向导电特性,用一组电池、一只开关、一支完好的二极管、一只小灯泡串联起来,当二极管的P极与电池正极一端相接,N极与电池负极相接,合上开关,就会看到小灯泡发光,说明二极管导通了,当将电池对调,再接入电路,又合上开关,却看不见小灯泡发光,说明这时二极管截止了。从实验中不难看出,晶体二极管具有单向导电性。

若再及时向学生传授用用表检测二极管好坏的方法:将用表调至R*100或R*1K档上,用一手轻轻地捏着二极管管体,用另一只手握着用表的两支表笔,红表笔触二极管的任一极,黑表笔触另一极,如果测量结果为几百欧姆,将两表笔对调再测量一次,如果测量结果很大,则说明该二极管是好的,并且在测量结果较小的次时,黑表笔接触的一脚为二极管的正极,则另一脚为负极。如果两次测量的结果都接近零,则该二极管已经短路,如果两次测量结果都接近无穷大,则该二极管已经开路,这两种情况都确认该二极管损坏了,都不能再用了,这样的学习效果就更佳了。

通过对比两种教学方法,不难看出,后一种教学法更容易让学生接受和理解,即使水平较低的学生,都可以很容易地理解和掌握二极管的基本特性,从而在不知不觉中,吸引了学生的兴趣,进一步刺激学生探求电子技术的奥秘。很多研究表明:人对变化的事物有很高的关注度,而对静止的事物就熟视无睹。如打雷,不管在何时何地都能引起你的注意,又如有一堵危墙,即使已经很危险,只要它还没有倒下,我们很多时候都对它视而不见。可见,只要合理地利用声、光、电、动画等多媒体手段配合教学,就能让学生在“玩”时集中注意力,发挥创造力,提高动手能力和培养创新意识,在动手实践的过程中培养学生多维度创新力,促进学生的认识水平上升一个层次,打破思维定式,学会用综合的知识来认识和解决问题。

正所谓水无常态,教无定法,只要我们在实际教学中,根据实际情况不断改进教学方法,优化教学实习的策略,把握好实习过程中的操作环节和尺度,就可以大大地提高电子课的趣味性和教学效果,很多时候就会收到事半功倍的功效。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.03.068

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