电路教案合集12篇

时间:2023-03-10 14:49:13

电路教案

电路教案篇1

2.知道什么是电路的通路、开路,知道短路及其危害.

3.能画出常见的电路元件的符号和简单的电路图.

4.会画简单电路的电路图和根据简单的电路图连接电路是本节的重点和难点,也是全章的重点之一,培养学生抽象概括能力和实际操作能力.

教学建议

教材分析

本节的教学内容有:电路各组成部分的基本作用、电路的三种工作状态、电路元件的符号、简单的电路图.其中会画简单电路的电路图和根据简单的电路图连接电路是本节的重点和难点,也是全章的重点之一,培养学生抽象概括能力和实际操作能力.

教法建议

新课的引入可以由实验去研究电路的问题,让学生建立起简单电路和复杂电路的感性认识,从而引出无论电路的复杂程度如何,电路至少要由用电器、导线、开关和电源组成.对于用电器和导线,学生比较熟悉,不必作过多的讲述.而对于开关和电源,教师要结合实物作详细的介绍:主要介绍干电池、蓄电池、发电机三种电源;介绍拉线、拨动、闸刀、按钮四种开关.介绍过程不涉及它们的构造和工作原理,只需使学生了解电源是电路中的供电装置,开关是电路接通或断开的控制装置即可.结合课本图4-16的实验向学生介绍电路的通路、开路、短路三种状态.

教材先介绍了门铃电路,并提出了用符号来表示实际电路的意义:简单、方便、一目了然.接着介绍了门铃电路图并介绍了电路元件符号.这里仅仅是一般的介绍,并不要求学生立即掌握,教师应把握这个分寸.介绍门铃电路图时,不能只对图讲述,应配合演示一个最简单的电铃电路实验,让学生的感性认识更丰富,对电路图的作用理解更深刻.

教学设计方案

1.复习提问:

(1)维持电路中有持续电流存在的条件是什么?

(2)电源在电路中的作用是什么?

2.引入新课

实验:在磁性黑板上连接如前面的图4-6所示电路,合上开关,小灯泡发光.先后取走电路中任一元件,观察小灯泡是否还能继续发光.将小灯泡换成电铃,重复上面的实验.通过观察实验,让同学思考一个最简单的电路都至少由哪几部分构成的?

3.进行新课

(1)电路的组成

①由电源、用电器、开关和导线等元件组成的电流路径叫电路.一个正确的电路,无论多么复杂,也无论多么简单,都是由这几部分组成的,缺少其中的任一部分,电路都不会处于正常工作的状态.

②各部分元件在电路中的作用

电源--维持电路中有持续电流,为电路提供电能,是电路中的供电装置.

导线--连接各电路元件的导体,是电流的通道.

用电器--利用电流来工作的设备,在用电器工作时,将电能转化成其他形式的能.

开关--控制电路通、断的装置.

③电路的通路、开路和短路

继续刚才实验的演示,重做图4-6的实验,闭合开关,小灯泡发光.这种处处连通的电路叫通路.断开开关,或将电路中的某一部分断开,小灯泡都不会发光,说明电路中没有电流.这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路.

将小灯泡取下,用导线直接把电源的正、负极连接起来,过一会儿手摸导线会感觉到导线发热.这种电路中没有用电器,直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路.短路是非常危险的,可能把电源烧坏,是不允许的.

观察:观察手电筒电路.看看这个电路是由几部分组成的?(可让学生自带手电筒).

思考:手电筒电路的开关与我们演示实验中所用的开关是否相同?你在家里和日常生活中还见过哪些与此不同的开关?它们在电路中的作用是否相同?

(2)电路中各元件的符号

在设计、安装、修理各种实际电路的时候,常常需要画出表示电路连接情况的图.为了简便,通常不画实物图,而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件.出示示教板或画有各电路元件符号的投影片,并作说明.

(3)电路图:用规定的符号表示电路连接情况的图叫电路图.

①示范:画出图4-6的电路图.

②让同学画出用电铃做实验时的电路图.让同学说明电路中的电流方向.

③变换一下图4-6实验中元件的位置,再让同学们练习画出电路图.注意纠正错误的画法.

④根据同学们画电路图的情况,进行小结,提出画电路图应注意的问题.元件位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处.整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线横平竖直.

电路教案篇2

1.理解串联电路和并联电路的连接特点.

2.会连接简单的串联电路和并联电路.

3.会画简单的串、并联电路图.

4.通过实验与观察培养学生的分析和概括能力.

教学建议

教材分析

本节的教学内容有:串联电路和并联电路的连接特点、连接简单的串联电路和并联电路、画简单的串、并联电路图.教材首先提出了"如何将两个灯泡连在电路中,要求一只灯泡亮时另一只也亮,一只熄灭时另一只也熄灭"以及"两个灯泡,要求各自开关、互不影响"两个问题,作为讨论两种最基本的电路:串联电路和并联电路的出发点.初中阶段只学习简单电路,这是学生学习电路知识的开始.能辨认出实际的电路是串联还是并联,会画出合乎要求的电路图以及根据电路图来连接电路,这对刚学电路知识的学生来说都是比较困难的.教学中应充分利用教材中的插图、习题,并通过教师的示范及学生亲自动手等,使学生逐步掌握这些技能.要注意教给学生连接电路的方法,提高演示实验的可见度.演示实验最好利用示教板进行,将平铺在讲台上的器材悬挂在示教板上,边讲解,边操作.教师的演示将对学生起示范作用,因此要注意操作的规范性.

教法建议

教学中不要引入混联电路知识.对于串联电路及并联电路的定义,不必追求严谨,只要指出电路元件的连接特点,即把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫做串联电路,在串联电路中通过一个电路元件的电流,同时也通过另一个;把元件并列地连接起来的电路叫做并联电路,在并联电路中干路里的电流再分支而分为两部分(两路并联的情况),一部分流过第一条支路中的元件,另一部分流过第二条支路的元件.对于串联电路要强调"逐个顺次",对于并联电路要强调"并联在两分支处".不要简单地把串联电路说成是连在一串,把并联电路说成是并排连接.教材中介绍的电流的流向特点,是判断串联或是并联的重要依据,要多举实例介绍.

电路连接是一个很实际的问题,作为实例,教材列举了节日装饰用的小彩灯、家用电器及电冰箱内的压缩机和照明灯泡.如果这些实例在当地不常见,教师应联系当地的常见实例来讲解,不要硬讲一些学生不熟悉的实例.

对于初学电路的学生来说,正确画出电路图和根据电路图连接电路都是不容易的.因此建议把教师的讲述和学生自己的动手紧密结合起来,如介绍串联电路后,就让学生做串联电路的实验,画串联电路的实物连接图和电路图;介绍完并联后,就让学生做并联电路的实验,画并联电路的实物连接图和电路图,使学生有较多的在教师指导下自己动手练习的机会

教学设计方案

1.复习提问:

(1)用磁性黑板上如图4-6的电路,复习上一节电路的知识.

(2)利用投影仪、投影胶片,复习电路元件的符号.

(3)请同学画图4-6的电路图.

(4)找出几个错误的电路图,指出不合要求的地方.

2.引入新课

(1)提出问题:在图4-6的电路里,我们只用了一个用电器,可是在一个实际电路里,用电器往往不只一个有时有两个、三个,甚至更多个,那么怎样将它们连入电路呢?

(2)让学生连接电路并画出电路图:用一个电池阻,两个灯泡L1和L2,一个开关和几根导线组成一个电路.要求闭合开关时,两灯都亮,开关断开时,两灯都熄灭,想想看,有几种连接方法,画出电路图(可画在玻璃纸上,以便于在投影仪上进行分析和订正).

(3)分析几位学生所画的电路图,引出"串联电路和并联电路"课题

3.进行新课

(1)串联电路和并联电路:

串联电路:把电路元件逐个顺次连接起来.

并联电路:把电路元件并列连接起来.

练习1:如图4-19(事先复印在投影胶片上).请同学们用笔迹代替导线,将L1和L2组成串联电路,画出它们的连接图,并画出它的电路图.

(2)讨论串联电路的特点

实验:请一位同学在磁性黑板上把图4-19中的元件连成串联电路.

①合上、打开开关S,观察现象.

②提问:看到什么现象了?--两灯同时亮,同时熄灭.

③调换开关S的位置对串联电路有无影响?可能有学生说:"开关必须接在电源正极和灯之间才起作用,若将开关放在灯和负极之间,即使开关打开,灯也能亮,因为电流已经流到灯泡那了."这种说法对吗?为什么?让学生实验操作证明一下?.

小结:串联电路的特点:电流只有一条路径,通过一个元件的电流同时也通过另一个;电路中只需要一个开关,且开关的位置对电路没有影响.

想一想,你日常生活中见到哪些电路属于串联电路?教室里的灯能用串联的方法吗?

(3)讨论并联电路:

练习2:将图4-19中的笔迹用湿布擦掉,再用新的笔迹代替导线,将L1和L2组成并联电路,开关S同时控制两盏灯,画出它的实际连接图.(可将几位同学所画的连接图,在投影仪上进行评析.)

练习3:找出几个存在短路、部分短路、导线交叉等错误的电路连接图,指出电路连接图中的错误和不足.

实验:找一位同学到磁性黑板上连接课本上图4-20的并联电路.

①闭合、断开开关,观察开关S控制几盏灯?

②熄灭一盏灯,观察另一盏灯的发光情况.

③分析电流有几条路径.

④利用投影片,在并联电路图上标出电流方向,找到分、合点.在并联电路中,电流没有分支的地方叫干路,分开以后的路径叫支路.观察实验2中的开关S是在干路上还是在支路上?若想方便地控制使用每一盏灯,应该怎么办?(做课本上在干路和支路上都有开关的演示)

小结:并联电路的特点:

①电流有两条(或多条)路径;

②各元件可以独立工作;

③干路的开关控制整个干路,支路的开关只控制本支路.

试分析教室里的灯是怎样连接的?

电路教案篇3

2.根据电路图连接简单的串联电路和并联电路.

3.培养学生连接电路的基本技能、科学态度、科学方法和科学习惯

教学建议

教材分析

这是学生做的第一个电学分组实验,它对学生认识串、并联电路特点,培养学生连接电路的技能有重要作用,必须创造条件,组织学生做好这个实验.由于实验所需器材较简单,取材也容易,建议尽可能多分一些组,让学生人人都有动手操作的机会.如果没有那么多的电铃,也可不用.连接电路时强调要注意两点,一是开关先要切断,二是经验不足时不要先用两根导线连接电源后再接电路,而是要按教材所讲的,先从电源的正极连起,连好各个元件后最终连上电源的负极,或者按相反的次序.

教法建议

1.为了提高实验效果,可引导学生围绕以下问题进行预习:

(1)串联电路、并联电路连接的特点是什么?连接课本图4-24和图4-25电路需那些器材(包括名称、数量)?

(2)为防止接错或漏接,自己先拟定一个接线顺序.再连接过程中为什么开关应是断开的,并特别注意防止短路?

(3)如下图所示电路中的开关的连接是否正确?如果是错误的,把它改正过来.

2.实验课上学生动手之前,教师应要求学生做到以下几点,以培养学生良好的电学实验习惯:

(1)把实验桌上的器材与所做实验的电路图中需要的器材对照,检查器材是否够用.

(2)搞清使用的电源是什么电源,分清电源的正、负极,弄清如何接线.

(3)想一想,灯座、开关应如何连接?把导线接到接线柱上,导线应沿什么方向缠

绕,旋紧螺帽时导线才不致被挤出来?

3.接好电路后,再闭合开关前,要对照电路图认真检查,闭合开关后,如出现故障,应立即断开电源,然后从电源的一个极出发,逐段检查原因.

4.实验后,要求学生整理好实验器材,并写好简单的实验报告.分组实验是培养学生操作技能和科学方法、态度、习惯的重要过程,一定要组织好,以获得较好的效果.

第七节之后,教材又安排了一个实践活动--"想想议议".这个问题对刚刚接触电学知识的初中学生来说,要求较高,不必要求全体学生都能做出.

教学设计方案

1.复习

(1)串联电路、并联电路连接的特点是什么?

(2)什么叫短路?连接电路时,开关应该是断开还是闭合的?

(3)怎样判断电路的连接形式?试判断下面电路的连接是否正确.(投影片)

(4)可用计算机模拟演示串联电路、并联电路的连接方法,也可用实物电路,教师一步步操作.让学生观察并进行归纳小结:

①首先将电池连接成串联电池组;

②按电路图从电源正极开始,依电流的路径,把元件一个个连接起来(连接开关前,开关是断开的),最后连到电源的负极(也可反过来顺次连接);

③连线时要注意导线两端必须接在接线柱上,导线不要交叉,不要重叠.

④连接并联电路时,可按串联的方法先连接一个支路,找到电流的分、合点再将其他支路并列接在分、合点上.

2.进行新课------学生实验

(1)组成串联电路

①首先让同学将实验桌上的器材与做实验的电路图中需要的器材对照,检查器材是否够用.画出串联电路图.

②弄清使用的电源的正、负极.

③按课本中的步骤进行实验.注意电路连接过程中开关必须是断开的.

④若电路连接完毕,闭合开关后,灯泡不亮时注意检查发生故障的原因:检查电池之间是否连接正确;检查每个接线柱是否拧紧,导线是否连接好;检查小灯泡与灯座是否接触好(可用手向下轻轻按按).在自己解决问题有困难时,可请老师协助检查.

⑤积极动手,认真观察,深入思考,回答课本实验步骤中提出的问题.

(2)组成并联电路

①认真画好并联电路图.弄清电路的分、合点,用字母A、B标出.标出电路中的电流方向,分清哪部分是干路,哪部分是支路.

②弄清电路中有几个开关;哪个开关是控制整个干路的;哪个开关是控制支路的.

③按电路图连接并联电路,并进行观察,回答实验步骤中提出的问题.

探究活动

自制电路板

材料:25厘米×40厘米×0.3厘米的纤维板一块、接线柱28个、导线若干.

制作方法:

1.在纤维板的正面,绘出电路如图1所示,然后按图中圆圈位置先为接线柱打孔,再行安装.

2.在板的背后,按板面电路用双股软导线连接在线柱上.

使用方法:实验中需要使用的电路元器件,事前连接好两端引线,然后按照电路设计连入电路板中,如果被利用的电路接线柱间不需连接元器件但必须连通,可用导线短接.

图1

电路教案篇4

知识目标

1.理解、掌握家庭电路的组成.

2.懂得火线、零线的概念.

3.理解保险丝的作用.

4.了解插座及家用电器的接地.

5.了解测电笔的构造及使用方法.

能力目标

会解决有关家庭电路的简单问题.

情感目标

树立理论联系实际的思想.

教学建议

教材分析

本节课主要阐述家庭电路的组成,各个组成部分是什么,起什么作用,它们是怎样连接在一起的.

教材介绍了家庭电路的组成及各部分的作用.教材首先运用学生已有的串、并联电路的知识,根据家庭电路的特点.指出在家庭电路中,所有的用电器都是并联接入电路的.然后给出家庭电路图和各组成部分的实物图,介绍了什么是零线和火线,使学生认识家庭电路.再分别介绍电能表、保险丝、插座的作用、连接方法和使用注意事项.关于电能表,说明了其作用和规格.保险丝与生活用电联系很密切,对其原理教材作了说明.教材详细说明了三孔插座和三脚插头的作用,以及家用电器的金属外壳为什么要接地的道理,使得教材与生活的联系更为密切.教材最后介绍了用测电笔辨别火线与零线的方法,符合生活实际需要,也为第三节安全用电知识做了必要的知识准备.

本节的另一个难点是虽然学生对家庭电路有一定的了解,但家庭电路与生活实际联系十分紧密,应把培养学生应用物理理论知识解决实际问题的能力作为重点教授给学生.

同时也由于现在施工日益注重美观,所以家庭电路中的许多线路都埋在墙内,讲解起来可观察性差,应努力让学生将理论与实际相结合起来.

教学建议

本节课教学内容可以主要采取问答形式教授,通过提问引起学生对身边熟悉的事情的思考,激发学习兴趣,讲解时避免理论化,要求达到理论联系实际的目的,让学生体会到物理知识确实可以解决实际问题.

1.家庭电路的组成,教学时应先演示示教板,让学生观察任何一个家用电器的通断都不影响其他用电器.或者可以依次通断教室内的各盏电灯,看它对其他电灯有无影响.然后可提问学生:家庭电路中各用电器是并联的还是串联的?这样连接有什么好处?

2.在讲述电能表时,应让学生观察表盘上的铭牌,从而计算出电能表允许安装的家用电器的最大功率.并举出数字实例让学生分析许多大功率用电器同时使用,电能表是否能安全工作?这样可以使学生获得较深刻的印象.

3.保险丝的作用和原理在本节课里是重点内容.可以从以下几个方面讲解.

(1)保险丝的作用,在电路中的电流增大而超过线路设计的允许值前,能立即自动切断电路,串联在电路中的保险丝就可以起到这种自动切断电路的作用.以保证电路的安全,避免发生事故.

(2)保险丝为什么能在电路中的电流过大时,自动切断电路呢?这是因为选做保险丝的材料必须具备两个条件:①电阻率大.这样电流通过保险丝时发热多,温度能迅速上升;②熔点低.电流过大,温度上升到熔点时能及时熔断,使电路切断.

(3)保险丝的实际应用,这里可以简要说明,保险丝越粗,熔断的电流就越大;实际中应根据电路设计的安全电流,选择合适的保险丝.

(4)保险丝熔断实验,为了使学生对保险丝的作用获得具体的感性认识,可利用示教板演示保险丝的作用.

4.插座的作用是本节的又一要点时,演示家用电器是怎样插到插座上的.三孔插座和三脚插头的作用及家电的金属外壳接地的问题,应该用实物、挂图或幻灯投影片予以具体说明,使学生认识电冰箱、洗衣机等具有金属外壳的电器,为什么其电源插头必须使用三脚插头.

教学设计示例

家庭电路

(一)提问引入:

(1)大家可能有过这样的经历:冬天家里开着电暖器,微波炉也正在工作,突然冰箱启动制冷,结果家里所有电器一下子都停止了工作.有时当你打开台灯准备做功课时,灯泡闪了几下便灭了,但其它电器却仍能正常工作.为什么有时所有电器一起停止工作,而有时某个电器坏了却不影响其它电器的工作呢?

(2)如果你家中所有的电源插孔都被占满了,但又添置了新电器,怎样做才能使新电器也能工作起来?

若能准确回答上述问题,则需要知道我们家庭电路的组成.

(二)新课教学过程

演示家庭电路组成板.

(1)进户线.

进户线有两极,如图1中所示A和B.其中一根是火线,一根是零线,家庭电路中的零线一般是接地的,因此零线与大地(地线)之间不存在电压;但火线与零线之间存在220V电压,只是一会儿电流由火线经用电器流入零线,一会儿电流又由零线经用电器流入火线,如此按一定频率变化,即我们家庭电路使用的是交流电.

为了保证某个电器发生故障后不影响其它电器的工作,各个电器都应是一端接在火线上,另一端接在零线上,即这些电器之间是并联关系,一个支路发生故障其它支路仍能工作,所以台灯坏了,并不会影响电视机等其它电器的工作.

(2)保险丝(如图1中的D).

提问:现在生活水平日益提高,越来越多的人有能力购买各种电器,但我们能否无限制地增加家用电器呢?

讲解:

由于各个电器是并联的,同时使用的电器越多,干路(即进户的火线和零线)上的电流就越大.但进户线是有一定规格的,只能允许某个值以下的电流通过,若通过的电流超过此值,就会使电线过热,有可能引发火灾,造成生命财产的危险.在火线和零线上分别串入两根保险丝,就可以在电流超过进户线的允许值时,保险丝自动熔断,切断干路电流,使所有电器停止工作,避免发生火灾,同时提醒用户:你目前同时使用的电器过多了,由此可见,我们在使用电器时一定要注意干路电流的允许值,不能无限制增加同时工作的电器数量.

提问:保险丝是怎样对电路起到保护作用的?

讲解:

保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金做成的.当干路电流过大时,保险丝发热很快,温度急速上升,到达其熔点时,保险丝熔断,干路就成为断路,支路上一切电器都停止工作.

因此在供电正常情况下,家中所有电器同时停止工作,往往意味着保险丝熔断了.

有些用户为了自家用电方便,私自将保险丝换成粗的(允许通过的电流大)或干脆换成铁丝或铜丝,这样使用大功率电器时,保险丝就不会断了.但这种做法引起的后果是极其危险的,曾经就有这样的事例;干路中电流大到已使火线和零线成为两条火龙,并且沿着各个支路蔓延开去,而保险丝却安然无恙,根本没有切断电源,起到保险的作用.

(3)插座(见图1中的E)

提问:既然各个电器都是并联在火线与零线之间,我们怎样才能将电器并联上去呢?

在我们房间的墙壁上往往有电源插孔(可看教室中的实物)这就是插座(如图2中的甲和乙).插座的每个孔中都有金属片,若插孔是两个孔的,那么其中一个孔中的金属片连接火线,另一个孔中的金属片连零线.当电器的插头插入插座时,插头的金属片与插座的金属片相接触,电器就通上电了.

对于三孔插座(如图2中的乙),一般孔“2”接火线,孔“3”接零线,孔“1”接地,为什么要设计这样的插座呢?我们家中的洗衣机、饮水机等电器的外壳本来是与火线绝缘的,但如果天长日久绝缘被破坏,外壳就会与火线相连,人站在地上,人与外壳间会存在电压,此时一触外壳便会触电.若将电器外壳与地线相连,人与外壳间没电压,就安全了.由于上述原因,这种电器的插头是三脚的(如图2中的丙),最上方的一脚接电器外壳,此脚插入插座的孔“1”,外壳便与地线相连了.

如果多个电器都要用同一个插座,就必须用插座板了(出示实物插座板),这样可以解决多个用电器的用电问题.

观察打开的插座板,提问:

①插座板中哪些地方是导电的、哪些地方是绝缘的?

②怎样安装插座板?

③安装插座板时一定要注意什么问题?(两根导电的弹簧片间必须绝缘)

④插座板外壳上的数字有什么意义?

(4)照明线路(如图1中的F)

①让学生观察线路的接法,提问:为什么要这样连接?灯和开关的位置能否互换?

要求学生通过讨论明确:灯与开关互换后,即使开关断开,灯也与火线相连,与站在地上的人之间存在电压,人若触摸电的产绝缘处便会发生危险.

②让学生课后观察螺口灯与卡口灯的灯泡及灯座,分析它们的工作电路,并说明哪种更安全些?

(5)电能表(如图1中的C)

提问:

①电能表能否安装在图1的“E”和“F”之间?

②某电能表上标有“220V,10A”字样,这是什么意思?

③电能表上的“1500r/kWh”字样表示什么意思?

要求学生明确:该字样说明用户用电能1度时,此电能表的转盘会转1500转.

例题某电器单独工作30分钟的过程中,该电能表的转盘转了500转,则该电器的功率应为多少?可否根据此题设计一个测未知功率电器额定功率的方案?需测哪些数据?

(6)测电笔.

讲解:在连接家庭电路时,首先应区分零线和火线.我们可以用测电笔来完成这项工作.

测电笔的构造如图3所示:由金属笔尖、大电阻、氖管和笔尾金属体依次相连而成.在使用测电笔时,用手捏住笔尾金属体,将笔尖接触进户线,若碰到的是火线,则氖管发光.这是因为火线与人所站的大地之间存在电压,而大电阻和氖管的电阻比人体电阻大很多,所以大部分电压加在了大电阻和氖管上,使氖管发光.若笔尖接触的是零线,氖管就不会发光.

测电笔分为高压测电笔和低压测电笔,一般一千伏以上的电压称为高压,我们家庭电路的电压属于低压.千万不要用低压测电笔去测高压火线,因为此时人体按比例分得的电压会超过人体所能承受的安全电压.

探究活动

【课题】

探究生活用电中的接地方法

【组织形式】

个人和学习小组

【活动方式】

1.制定子课题.

三相插座如何接地

地线的接地方法

电路教案篇5

作者简介:陈晓平(1956-),女,福建福州人,江苏大学电气信息工程学院,教授;李长杰(1972-),男,山东淄博人,江苏大学电气信息工程学院,副教授。(江苏镇江212013)

基金项目:本文系2011年江苏大学教学教改项目“电类专业应用性课程案例教学法的实践研究”(项目编号:2011JGYB016)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)16-0038-02

案例教学法是19世纪70年代美国哈佛大学法学院院长兰德尔首创的,最早属于医学领域,后来广泛运用于法学、军事学、教育学、管理学等学科。案例教学法在西方发达国家非常盛行,是一种已经发展得相当成熟和充分的教学方法和教学手段,有一套行之有效且相当规范的操作理论、操作规范和操作模式。哈佛商学院对案例教学法的成功运用和实施,尤其是使用这种方法为社会培养的大量杰出的工商界骄子,使得案例教学法成为一种风靡全球的、被认为是代表未来教育方向的成功教育模式。

在我国,案例教学法已被越来越多的人所接受,并列入了各高校的教学改革计划,特别是在法学、医学、工商管理类和思想政治教育等专业教学中运用较多。随着新技术突飞猛进的发展以及新技术对教学方法和教学手段革新的迫切要求,案例教学法正在被越来越多的技术类专业教学所青睐,开始被应用到电气、计算机、机械、建筑等相关领域,尤其在电气化和信息化技术快速发展的当前,掌握计算机相关知识与技能已经成为趋势。以电类专业主要应用性课程之一——“电子线路CAD技术”作为载体,研究如何应用案例教学法来进行教学模式、教学内容、教材建设等多方面的改革与实践。

一、“电子线路CAD技术”课程的特点与现状

“电子线路CAD技术”是电类专业重要的应用性课程之一,其人才培养的基本要求是能够熟练使用某一种或多种电子线路CAD软件,能够按一定的规范进行电路图的绘制,能够完成单面、双面或多层PCB板的设计。该课程授课对象是电类专业二年级的学生,他们已经学习过电路原理、电子技术课程,具备一定的电学理论和电子元器件基础,并即将学习单片机原理等相关课程,因此他们进行电子线路CAD软件——PROTEL的学习时,不仅仅是照葫芦画瓢式绘制原理图和PCB版,更重要的是利用他们所学的知识去体会电子电路设计所带给他们的乐趣,引领他们有更多的兴趣进入本专业的学习,为后期参加电子设计实践或科研打下良好的基础。这就需要从课程教学模式入手,将案例教学法理念切实贯穿到教学内容、课程教材、教学实施、教学资源等诸多方面。

从教学内容和课程教材方面看,目前有关PROTEL软件的书籍有很多,但是绝大多数相关书籍往往按照软件菜单命令的顺序讲解,只注重讲授PROTEL软件的各个菜单的功能,其选择的设计实例往往是软件本身提供的Demo中的例子,与学生所学的电学理论实际脱离,少数书籍采用的案例与课程衔接不够紧密,存在或者较为复杂,或者较为简单的情况。使用这样的教材,学生学习起来很难形成一条主线,从枯燥的指令中看不清楚与实际应用的联系,缺少学习动力,不利于教学的有效开展,因此教学方式改革的第一步就要进行教材改进与完善。

二、引入案例教学法改进“电子线路CAD技术”教材

教材是课程运行的载体,要引入案例教学法进行有效的教学,首先要在教材中引入典型案例,[1]以实例为主导的教材进行引导性的教学,来实现以应用为目的的计算机软件的学习。电子线路CAD技术——PROTEL电路设计课程是一门理论与实践结合性很强、极富创造性、具有明显时展特点的课程,其主要目的是培养学生掌握原理图的绘制、PCB板的设计能力,能完成中等复杂程度的PCB板的布局与布线。为此目的就要在充分参阅国内外优秀教材的基础上,立足于“加强基础、结合实际、突出重点、利于教学”的指导思想进行教材内容的选择,[2]将科研成果中的典型案例融入到教材内容中去,及时吸取与本课程有关的新理论、新方法和新技术,提升实践性教材的实用性、通俗性和先进性。通过充分考虑学生的先修课程与后续课程,合理选择实例内容的深度和广度,按照由简单到复杂的次序,利用一个具体实例贯穿课程全过程。通过这个实例的操作来讲授介绍有关命令的使用方法,做到以具备工程背景的实例为主线,按照实际CAD设计的步骤,循序渐进地介绍PROTEL的各种编辑工具的使用方法及进行PCB设计的全过程,使学生在完成实例练习的基础上,由浅入深地逐步掌握应用PROTEL软件进行电子线路CAD设计的各个环节。

对于初学者来讲,首先要了解CAD软件中的指令的意义及使用方法。为了掌握基础指令含义,可在教材中选择只含有分立元件电路板的章节进行介绍,例如“模拟电子技术”课程中介绍的一些基本电路,这些电路都具有实际意义,并且主要由电阻、电感、电容、二极管、三极管等管脚比较少的分立元器件组成,这样使初学者在绘制较为简单的电路原理图及印制板图过程中,直观理解和掌握CAD软件中的指令的意义及使用方法。在经过初级电路绘制后,再选择一些包含有多管脚的数字集成电路进行加强训练。根据案例教学法的思路,在教材中引入具有实际工程背景的典型案例,即一个典型的具体电路作为贯穿全书的基础主线,在对典型实例的运用中理解电子线路CAD的基本知识和方法技能,达到使学生快速、有效地掌握电子电路PCB的设计与制作目的,有效发挥教材这一知识引导的作用。基于这种思考,在2008年编写并由中国科技大学出版社出版了《电子电路CAD实用技术》一书,教学实践表明,该教材较好地实现了“电子线路CAD技术”课程的引导作用,能够使学生在一周课程设计中快速了解和掌握PROTEL软件的使用方法。

三、利用多种渠道完善案例教学法的教学效果

案例教学法的有效实施不仅需要一本好的教材,同时还需要好的教学手段,要引导学生“教中学”、“学中做”、“做中学”。为了让学生有效掌握电子线路CAD技术,可先让他们通过教材上的教学案例掌握电子线路CAD技术的基本语言和基本设计方法,然后再通过一个个具体CAD任务的布置,让学生通过具体CAD案例的设计与实践总结掌握CAD设计技巧,使学生做到触类旁通。为了避免因知识点分散造成学生不能系统掌握知识的问题,在每一个教学单元结束后,教师应当引导学生对所学的内容进行归纳总结,建立起单元内及单元间的联系,以加深对知识的记忆和理解,完成真正意义上的知识建构。如在层次原理图设计学习后,对原理图编辑器工作环境的设置要进行有系统地总结学习,对布线工具栏、画图工具栏及元件的各种操作方法要进行复结。在教学实施过程中针对学生出现的问题,教师要面对面地引导解决,要增强学生的自信心、解决问题的能力和成就感。只有激发了学生的学习热情,才能产生理想的教学效果。

从当前课程教学方式来看,应用性课程教学通常采用的是在实验室由教师统一要求下进行的归一化培训的单一教学手段。这种方式不利于学生个性创造能力的培养,容易产生理论与实际相脱节的现象,要改变这种归一化培训的单一教学手段,就要开拓实验室教学之外的教学形式。其中一种方法就是与企业合作,鼓励学生走到企业参与技术实践,了解产业的最新发展,将企业项目引入到自身的课程设计中,形成既有鲜明个性特色又有实际工程应用价值的设计结果,让理论与实际真正结合起来;或者请与学校有合作关系的企业专家到学校进行具体的课程指导以及典型案例方案的确定,让包含有实际意义的、与生活息息相关的案例直接进入学生的课堂中,使学生明白学习这种技术的实用性与趣味性,使电子线路CAD技术与企业中最新技术应用状况接轨,在课程的教学中体现现代CAD技术的发展趋势。

再有一种方法就是建立基于案例教学法的教学资源库与支撑网站,让学生通过网络这种信息量广泛、方便使用的第二课堂进行学习,加强和提升电子线路CAD技术的掌握,从而熟练使用某一种或多种电子线路CAD软件,能够按规范完成电路图的绘制,实现单面、双面、或多层PCB板的设计,达到符合将来从事的专业工作的需求。

大学生电子设计竞赛能够有力促进培养在校学生的动手能力与创新能力,[3]这项活动在各个高校已逐渐被重视。参加电子设计竞赛的学生虽然只是一小部分,但他们在学生中的影响力却很大。电子设计竞赛离不开电子线路CAD技术,因此参加电子设计竞赛的学生都有自身的实践体会,由此可利用这些优秀学生在班级的影响力带动学生学习的积极性,让初学的学生看到自己同学做出的实物,产生学习的兴趣与热情。兴趣是学习的最大动力,有了学习兴趣就能理性地深入学习,对教学内容理解得更深刻,学习更扎实;反过来也会使他们的学习兴趣更浓,步入良性循环的学习过程。通过优秀学生的以少带多、以强带弱的促进作用,极大发挥了学生的主观能动性,挖掘其学习潜力,从而达到提高教学质量的目的。

四、结论

以我校“电子线路CAD技术”课程为研究对象,以案例教学法应用为主线,从教学内容、教材建设、教学实施、教学资源及支撑网站等多角度入手,研究如何建立一种基于案例教学法的高校电类专业应用性课程实施新模式。为了提高学生电子线路板设计能力,将典型产品案例、实际研发项目及学生创新项目引入到教学过程中,基于实际工作过程构建一种新的教学过程,采用案例教学法,恰当地在各教学环节中融入规范实际生产过程,将“电子线路CAD技术”课程建设成为集能力培养、职业素质培训和孕育学生创新成果的教学平台,使培养的学生具有较高的专业水平与实际应用能力。近几年来,我校培养的学生在全国大学生电子设计竞赛中多人多次获得部级、省级一等奖等荣誉,这些成绩的取得与“电子线路CAD技术”课程所打下的良好基础是密不可分的。

参考文献:

电路教案篇6

中图分类号:G642.4 文献标识码:A

《电路分析基础》是高等学校电气信息类专业的专业基础课,存在着“学时少,要求高”的特点,然而教学中对课程的应用却越来越广泛。在这种教学背景下,既要调动学生的学习积极性,又要培养学生积极探索的专业基础技能,同时还要拓宽学生的知识面,激发学生探究未知的潜能和动力,这是课程教学当中亟待解决的问题。为此,本文探索采用案例教学法,着力培养学生的创新和实践能力。

1教学现状分析

《电路分析基础》是90%以上大学专业课的基础,更是电气信息类多个学科的必考课程,在整个专业教学体系中起到承上启下的重要作用。根据大纲要求,课程的教学目的,是要通过学生学习,掌握电路的基本理论和基本分析方法,建立一般电路系统的数学模型,训练学生具备必要的实验技能,为后续课程的学习打下基础。课程的教学好坏将直接影响学生的专业发展水平。近年来,为了提高教学效率,许多教师呕心沥血,《电路分析基础》课程的教学方式有了很大创新,但依然没有脱离传统中的“填鸭式”教学模式。对于教师来说,如何让《电路分析基础》的教学专业化,高效化、才是最值得研究的课题之一。

2案例教学法的作用及特点

案例教学法由19世纪70年代美国哈佛大学法学院院长首创, 与讲授法不同,案例教学法是根据教学大纲规定的教学目的和要求,以代表性、典型性和新颖性的案例为基本素材,在教师的精心策划和指导下进行的一种师生共同参与的学习方法,有助于学生通过有效的方式,得到内化的知识,并且通过内化的形式,消化汲取理论,加深对知识、理论、方法的理解和应用,也能帮助学生提高表达的技巧,增强与人协作的能力。运用案例法进行教学,让学生进入特定环境和特定问题中,身临其境去探索、学习处理实践中的一些问题,培养学生多方面的实践能力。

案例教学法注重对学生能力的培养。在案例教学过程中,教师要精心策划引导,学生会进行分析判断,讨论等环节,有效巩固所学的旧有知识,建立知识链接,同时也能提高学生的个体表达能力,交流能力,以及人际交往能力,同时也能增强学生克服困难,自主探索的勇气和信心。

案例教学法着力激发学生学习的主动性。案例教学的过程是从特定的教育情境开始,一直到问题得到有效的解决为结束。在这个过程中,学生必须要经过深入的思考,热烈地讨论和探究,才能获得预期的效果。教师为《电路分析》课程中的一些旧有知识提供解释和理论嫁接,这样就可以从学生的主动性出发,点燃学生对《电路分析》课程的探索热情,激发学生自主探究的动力。

案例教学法能够更有效实现教学目的。因为学生积极的参与,教师的热情策划,案例教学实现了师生合力的有效局面。尤其在《电路分析》基础课程中,只有学生的自主探索才能使其深入理解理论,获得直观的感受,进而促进技能的提升。案例教学法的确能够,提高教学效率。

3案例教学法在《电路分析基础》课程中的应用

在目前的教学背景下,案例教学法已经在各类电子专业课程教学中得到应用,不过由于《电路分析》基础是基础课程,如何有目的、有计划且系统地将案例教学引进课堂,仍然是一个值得探究的问题。因此在《电路分析》课程中,要引进案例教学法,必须要明确教学目的,明确案例教学的基本原则。

3.1案例教学法的设计目的

《电路分析基础》课程着力要培养学生对知识的应用意识,所以运用案例教学法要遵循以下目的:

(1)本着教学双方互动的原则,加强能力培养,通过强调学生的主动参与,变填鸭式教学为自主式教学模式。

(2)培养潜在的思维创新能力,解决学生“学了不会用、没学会有用的”矛盾,注重为后续课程及工作打下坚实基础,解决学生理论与生产实践脱节,以及对具体问题分析能力不足等问题,着力提高专业素养。

3.2案例教学法的设计原则

针对性原则。就是在《电路分析》的案例设计中要有对某一个专题问题的讨论和分析解决的方案。不能事无巨细,更不能涉及的知识面过高的能力要求,基本可以满足学生知识结构与企业需求的对接。

4评价标准的设定

考核标准的设定要特别注意考察学生的能力,注重考核学生的技能,建立“以能力为本位”的考核体系。完善的考核体系可以从横、纵两个方向进行,纵向考核即项目结果考核,横向考核即项目过程考核。结果考核主要是根据客观的考核指标针对项目完成结果进行评分,评定学生完成该项任务过程中能力的高低,是对学生最终完成质量的一种评价方式。项目过程考核是针对学生在项目实施过程中发现问题、分析问题、解决问题的能力进行考核的过程,考核学生能力发展的渐进过程,对学生能力逐渐提高的程度进行评价,可以帮助学生自我提高、自我激励。

参考文献

电路教案篇7

1教学现状分析

《电路分析基础》是90%以上大学专业课的基础,更是电气信息类多个学科的必考课程,在整个专业教学体系中起到承上启下的重要作用。根据大纲要求,课程的教学目的,是要通过学生学习,掌握电路的基本理论和基本分析方法,建立一般电路系统的数学模型,训练学生具备必要的实验技能,为后续课程的学习打下基础。课程的教学好坏将直接影响学生的专业发展水平。近年来,为了提高教学效率,许多教师呕心沥血,《电路分析基础》课程的教学方式有了很大创新,但依然没有脱离传统中的“填鸭式”教学模式。对于教师来说,如何让《电路分析基础》的教学专业化,高效化、才是最值得研究的课题之一。

2案例教学法的作用及特点

案例教学法由19世纪70年代美国哈佛大学法学院院长首创, 与讲授法不同,案例教学法是根据教学大纲规定的教学目的和要求,以代表性、典型性和新颖性的案例为基本素材,在教师的精心策划和指导下进行的一种师生共同参与的学习方法,有助于学生通过有效的方式,得到内化的知识,并且通过内化的形式,消化汲取理论,加深对知识、理论、方法的理解和应用,也能帮助学生提高表达的技巧,增强与人协作的能力。运用案例法进行教学,让学生进入特定环境和特定问题中,身临其境去探索、学习处理实践中的一些问题,培养学生多方面的实践能力。

案例教学法注重对学生能力的培养。在案例教学过程中,教师要精心策划引导,学生会进行分析判断,讨论等环节,有效巩固所学的旧有知识,建立知识链接,同时也能提高学生的个体表达能力,交流能力,以及人际交往能力,同时也能增强学生克服困难,自主探索的勇气和信心。

案例教学法着力激发学生学习的主动性。案例教学的过程是从特定的教育情境开始,一直到问题得到有效的解决为结束。在这个过程中,学生必须要经过深入的思考,热烈地讨论和探究,才能获得预期的效果。教师为《电路分析》课程中的一些旧有知识提供解释和理论嫁接,这样就可以从学生的主动性出发,点燃学生对《电路分析》课程的探索热情,激发学生自主探究的动力。

案例教学法能够更有效实现教学目的。因为学生积极的参与,教师的热情策划,案例教学实现了师生合力的有效局面。尤其在《电路分析》基础课程中,只有学生的自主探索才能使其深入理解理论,获得直观的感受,进而促进技能的提升。案例教学法的确能够,提高教学效率。

3案例教学法在《电路分析基础》课程中的应用

在目前的教学背景下,案例教学法已经在各类电子专业课程教学中得到应用,不过由于《电路分析》基础是基础课程,如何有目的、有计划且系统地将案例教学引进课堂,仍然是一个值得探究的问题。因此在《电路分析》课程中,要引进案例教学法,必须要明确教学目的,明确案例教学的基本原则。

3.1案例教学法的设计目的

《电路分析基础》课程着力要培养学生对知识的应用意识,所以运用案例教学法要遵循以下目的:

(1)本着教学双方互动的原则,加强能力培养,通过强调学生的主动参与,变填鸭式教学为自主式教学模式。

(2)培养潜在的思维创新能力,解决学生“学了不会用、没学会有用的”矛盾,注重为后续课程及工作打下坚实基础,解决学生理论与生产实践脱节,以及对具体问题分析能力不足等问题,着力提高专业素养。

3.2案例教学法的设计原则

电路教案篇8

一、学案导学模式提高“教”、“学”的有效性

在当今职业教育模式下,对口单招已成为中职生提升学历的重要途径。高校在选拔人才的过程中,不仅注重学生文化基础课程的成绩,同时更加注重学生的专业技能成绩。在单招电类专业中,学生不仅要学习基础专业课程,同时还要进行电类技能课程的学习,学生所学的相关专业理论和专业技能知识都比较全面。如何在两年不到的时间里,让学生达到单招考试考核的要求呢?在多年的一线教学实践过程中,我深深地感觉到传统的教授模式已不能满足对口单招的高考要求,而学案导学模式恰恰符合对口单招的独特性,能较好地提高教学的有效性。1.能有效提升课堂教学逻辑性。电子线路作为电类专业的基础专业课程,不仅和电工基础课程有较大的联系,还将影响专业技能训练的效果。在教学过程中,如果采用传统的教授模式,让学生直接面对教材,学生很难理解相关的专业理论知识,这必将大大降低教学的效果。而如果教师在课前先把导学案发给学生,学生就能对整节课有比较全面的了解,教师就能依据导学案驾驭好课堂、提升课堂教学逻辑性。2.能有效提高学生的认知能力。电子线路属于工科类课程,涉及了大量的电路分析和计算。比如:学生在学习负反馈放大器内容时,不仅要掌握反馈的类型、反馈的功能,还要结合不同的放大电路来分析计算放大器的相关参数等。如何让学生对相关知识有逐步认知的能力呢?学生对新知识究竟从什么角度来入手呢?导学案就可以轻松地解决此类问题。合理的导学案不仅可以引领学生进入到新知识中去,还能利用问题化、形象化的表现形式来激发学生探索新知识的能力。3.能有效增强讲练结合的针对性。传统的教授模式更多地倾向于课堂上教师讲学生听,课后学生完成课后作业。而每节课涉及到的知识点可能比较多,如何保证学生在学习每个知识点时都能做到真正理解呢?显而易见,传统的教授模式不能实现,而学案导学模式可以轻松实现。在导学案的课堂探究环节中,针对不同的知识点加入相应的拓展训练环节,保证教师在讲解完每个知识点后,学生都有针对性的训练,真正做到讲练结合。4.能有效拓展复习课的深度和广度。学生进入高三复习阶段时,教师不仅要对本课程进行针对性的复习,还要结合专业特点进行学科间的整合。由于高三复习的时间非常有限,这就导致每节课的容量都比较大,难度比较深。在学案导学模式下,学生可以在课前自主复习,教师在课堂教学过程中,重点讲解难度大的知识点。在导学案的课后训练环节,教师可以加入跨学科的相关习题,通过课后作业的反馈来有效拓展复习课的深度和广度。

二、学案导学模式在教学应用中的几点感悟

在如今的单招教学中,绝大部分教师都已采用导学案的形式组织教学,很多学科都有配套的导学案,教师的教学负担得到了一定的释放。但是在实际的教学过程中,只要我们用心的反思,就不难发现没有针对性的导学案可能会带来更多的问题。1.学生重视导学案而忽略了教材。在学案导学模式下,教师依据导学案的结构进行授课,学生依据导学案进行学习。学生在分析复杂电路时,如:图解分析功率放大器、正弦波振荡器的分析等,学生能依据导学案进行自主探究。但是学科知识应该是全面的,基础知识和基本概念是确保学科成绩再上新台阶的保证,在学案导学模式下,大部分学生注重复杂的分析计算而忽略了教材。2.学生独立思考和探索的能力受到了一定的限制。学生在刚刚接触新知识时,导学案能引领学生快速进入状态,能有效增强学生的学习兴趣,但是模块化的导学案可能限制了学生对复杂问题的探索。比如:分析分压式放大器静态工作点时,学生习惯用估算法进行分析计算并形成了定式,如果要求用戴维南定理进行分析求解的话,学生就缺乏自主探究的能力。3.学生负担加大,两极分化可能进一步加剧。导学案能提高教学的有效性,但学生的学习负担实际是加大了。学生不仅仅要上课听讲,还要进行课前预习、课后复习训练等。接受快、能力强的学生能得到进一步的提升,而反应慢、能力欠缺的学生很难跟上教学的进度,时间长了就会出现厌学情绪。以上问题都是实际教学中普遍存在的,作为教师必须进行针对性的反思。导学案能提升我们的教学有效性,但如果设计的不合理或者没有针对性,可能会起到反作用。在多年的教学实践中,我认为导学案的编制首先必须和学生的实际情况相结合,绝不能采用所谓的统一导学案,导学案的编制还要考虑到学生在不同阶段的状态。针对以上出现的问题,我觉得应该从以下几个方面来进行改进。1.导学案不宜过于问题化、简单化,需始终紧贴教材。导学案是为了让学生更好地理解教材上的知识点,必须始终紧贴教材。教师在指导学生使用导学案的过程中,要围绕教材来进行授课。2.习题的设计不宜过于程序化,要给学生足够的思考空间。在导学案的讲练结合环节,应该以学生为主体,教师只是起到指导、引领的作用,应不断激发学生自主探究的能力。3.反馈作业要有一定的梯度,注重培养学生自主学习的主观能动性。导学案的课后作业应该有一定的区分度,比如:作业分A、B两类,B类题目要求一般,A类题目难度较大。作业反馈后,教师对不同学生进行个性化面批,让每个学生始终都能感受到老师的关爱。

作者:汤明福 单位:南京江宁中等专业学校

电路教案篇9

近年来,为适应新的发展,教育领域提出了各种形式的教学改革,有固定套路,也鼓励不拘于格,无论哪种方式,都必须建立有效的课堂。否则,再好的课程,也不能落实到学生头上,一切的教学质量也都是空谈。学生接受知识普遍习惯于一个完整的方式,据此,考虑通过典型生活实例子的引入,让学生刚开始接触《数字电路》课程,就对简单数字电路框架有初步认识,以利于进一步学习。

1.课题引入

例:设举重比赛有3个裁判,一个主裁判和两个副裁判。杠铃完全举上的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮确定。只有当两个或两个以上裁判判明成功,并且其中有一个为主裁判时,表明成功的灯才亮。

2.教师启发引导

A、B、C:合格―3V―1, F :合格―3V―灯亮―1

不合格―0V―0, 不合格―0V―灯灭―0

图1

3.传感器认识

上述问题图1中,开关电源为传感器部分。

传感器是一种检测装置,能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。当今进入信息时代,在利用信息的过程中,传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

此处,要向学生强调:任何非电量,都必须通过传感器转化成电量,然后才能用电路进行处理。传感器是个统称,它的类型很多。

4.表决电路研究

表决电路特点:表决速度快,有了它,如在“星光大道”等电视节目中,观众具有参与性。设裁判分别为变量A、B和C,表示成功与否的灯为F。表决电路既然是电路,那它就只认电压,如图1,图中开关按钮就

是传感器,把非电量:裁判的合格与不合格判定转化为电路认识的电量;表决电路既然是电路,电路输出也是电量,驱动灯泡发光。

4.1列真值表

表决电路输入通过开关按钮取3V或0V,分别代表裁判合格、不合格;当然表决电路的实际输出,也只能是电位了:高和低,我们亦可设为3V或0V,如图1,3V时灯亮,0V时不亮,分别代表总的裁定:合格与不合格。现在的问题,就是找表决电路了。怎样找出表决电路呢?方法:引入数学(在这里它是找表决电路的方法,我们称之为数学工具)。由于引入了变量A、B和C及F(在电路中它们分别取3V或0V),为了理论分析方便,3V用1表示,0V用0表示,问题1:我们很容易列出下表,称为真值表。真值表1:对于表决电路输入量A、B和C,分别代表三个裁判员,①当运动员杠铃完全举起,动作完美,他们都会认为合格。②当运动员杠铃完全没举起,他们都会认为不合格。③当运动员杠铃似举非举,动作不完美,可能有的认为合格,有的认为不合格。合格取1,不合格取0,考虑所有情况,三个裁判共有八种组合的裁决,对于问题1,表决电路输出量F,所有裁判员认为合格取1,否则取0。接下来,仔细观察真值表1,我们可以找到F和A、B、C的关系,即F是A、B、C函数,亦即可以写出表达示:F=f(ABC),但有条件,条件就是我们规定的与、或、非基本逻辑关系。(这里变量F和A、B、C取1、0就是为了引入函数,分析方便。)

真值表1

4.2与、或、非三种基本关系真值表及函数式的创建

4.2.1与基本关系真值表及函数式的创建

真值表2 已知真值表2 规定:F=A・B――称为与逻辑的逻辑函数式

条件:真值表中四种情况都满足

0=0・0 即:0・0=0

0=0・1 即:0・1=0

0=1・0 即:1・0=0

1=1・1 即:1・1=1

引入逻辑与运算概念及规则

4.2.2或基本关系真值表及函数式的创建

真值表3 已知真值表3 规定:F=A+B――称为或逻辑的逻辑函数式

条件:真值表中四种情况都满足

0=0+0 即:0+0 = 0

1=0+1 即:0+1 = 1

1=1+0 即:1+0 = 1

1=1+1 即:1+1 = 1

引入逻辑或运算概念及规则

4.2.3非基本关系真值表及函数式的创建

真值表4 已知真值表4 规定:F

引入逻辑非运算概念及规则

以上人为定义后,真值表跟表达式等效,它们是反映同一问题的两种形式,实质一样,表现方式不一样而已。这是英国数学家布尔发明的,就此引入数学,称布尔代数。

4.3写出表达式

在逻辑代数中,任何一种逻辑关系(特点是所有变量只有两种取值)都可以由与、或、非三种关系复合出来。只要写出真值表就可写出函数的与、或、非表达式,这样,上述举重裁决器可写出(具体写法后述课程中介绍):

上述函数表达式由与、或、非三种基本关系复合而成,也就是我们把问题数学化了,对于实际情况,同一功能电路力求最简,有了表达式,可方便化简,这就是数学的魅力,即:数学是一种工具,解决问题的办法、桥梁。得到最简表达式,就可画出电路图了(具体作图方法后述课程中介绍),完成电路设计。

5.结论

本次研究重点,以简单生活实例,力求使学生对数字电路基本构成框架有所认识,明白各物理量的相互转换,建立起解决实际问题的思想方法,真正领悟数学是解决实际问题的工具,为更好地学习后续课程打下基础。以上只是自己多年教学的探索和感悟,希望与广大同行一起探讨,以期取得更好的教学效果。

参考文献:

[1]丁德渝.电子技术基础[M].北京:中国电力出版社,2011.

电路教案篇10

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)-08-0172-01

随着教育的改革,案例教学法也逐渐被引进到现行的教育方法中,受到了老师和同学们的好评。本文作者主要依照自己的实践总结,重点阐述了案例教学法在中职电类教学中的应用。

一、中职教育使用传统教学法的弊端

传统的电类课程教学中,主要采用“理论课+实践课”的模式,理论课主要以老师讲解知识点为中心,实践课主要是在实验的环境下进行练习,以老师为中心,导致学生被动接受知识,忽视了学生的主动性,使得学生不易理解学习的知识。另外,电类课程理论性很强,同时需要学生进行抽象思维,然而传统教学模式中,老师忽视了学生对于知识点的理解,只是急于讲解课程,导致学生学习效果低下。而且在实验课中,学生往往会因为理论知识的淡忘而无从下手,导致理论和实验严重脱节。因此,强化理论教学和实践教学,是中职学校教学改革的首要问题。

二、案例教学法在中职《电子线路》教学中的应用探讨

1.案例教学法概述。在国外教学中,案例教学法是一种十分普遍的教学方法。它主要是通过引进案例,然后为学生创设思考情境,接着利用讨论和争辩的方法引出问题,并且解决问题。在整个的课堂教学过程中,主要是以学生为主体,一方面学生可以从自身或者他人的决策中学到知识,另一方面学生能够结合错误,从中找出新的知识和方法。另外,案例教学法,主要利用的是实验室的环境,可以让学生边学边练,理论和实践相结合,通过试验来检测验证理论,加深学生的知识理解。

2、案例教学法的应用范例

①关于半导体二极管的案例教学法应用

半导体元件以及IC芯片的基本元件都是PN结,在学习PN 结的时候,关于PN结的单向导电性是最基础的知识,但是关于PN结的原理却十分抽象,对于中职学生来说具有一定的困难。利用传统的教学方法,理论和实验分割开来,不利于学生的学习和理解。但是案例教学法中,要求课堂安排在实训中心,分小组进行实验,每一个小组都有一块万用表,同时还有金属外壳二极管一只以及塑封外壳二极管一只,对应的还有和二极管相同外型特性的金属和塑料各一根。在课堂上,学生首先可以自己测量二极管的电阻特性,同时做好记录,然后,老师引导学生提出在测量中发现的问题,最终学生都能得出二极管的单向导电性能以及正负极之分这样的结论。紧接着,老师要对学生提出和二极管外貌特性相同的物体为什么没有向导电性,这样引起学生的学习兴趣,激发学生深入专研。利用实验,学生可以亲自测量比较,然后从中寻求知识,把抽象的理论知识变得具体生动。而且,在实验中,充分的发挥了学生的主观能动性,老师只是起到一个引导和总结的作用,实现了“教”和“学”的相互促进,提升学生的学习兴趣,缩短了教学时间,更重要的是提升了教学效果。

②关于晶体三极管的案例教学法应用

在晶体三极管的教学中,主要包括三极管的结构以及元件的测量这两方面的内容。我们首先要把学生分为若干个实验小组,同时给出实验实例:利用二极管串联一个电阻和小灯(如图1),然后接通电源,让学生来控制开关的断开,观察小灯是否点亮。然后利用三极管代替二极管,同样观察小灯是否点亮。在实验之后,就能够检测出三极管某些管脚可以代替二极管,某些不能。这时,老师就要对学生讲解三极管的基本结构,告诉学生三极管实质上是由两个二极管组成的。这样学生就可以利用二极管的一些知识来学习三极管,清楚各个管脚的极性,经过讨论之后,可以自行绘制出三极管的结构。

3.利用案例教学法的教学效果分析对比

实践证明,利用案例教学法,学生的动手能力以及理解能力都超出了传统教学法的学习效果。在试验中,采用案例教学法的学生差不多90%以上的学生都能够及时完成实训任务,但是传统教学法中,只有将近70%的学生能够按时完成任务。

三、中职教育采用案例教学法的优点

1.采用案例教学法可以提升学生的学习兴趣,培养学生自主学习的习惯和能力,充分发挥学生学习的主观能动性。

2.采用案例教学法,需要学生进行团队协作和创新思维,这样就能够锻炼学生的能力。

3.理论和实践相结合是案例教学法的主要手段,能够充分发挥中职学生的潜能。同时,因为电类课程内容抽象,案例教学法可以培养学生的形象思维,具有很强的实用性。

综上所述,案例教学法在中职的电学教育中发挥了巨大的作用,可以提升教学质量,学校应该积极推广实施案例教学。但是关于案例教学的具体方法,仍需要老师进一步的研究、实践。

参考文献

电路教案篇11

关键词:

输电线路施工,案例教学,教学质量

输电线路工程专业(方向)为多学科交叉的工程应用专业,涉及测量学、气象、电气工程、土木工程、机械工程、水文地质六大学科[1]。课程设置时需照顾到各学科领域,开设的教学课程多,而总的课程学时有限,安排给专业课程的教学时数相对较少。以高压架空输电线路课程为例,理论课时只有50个学时,教学任务重、赶、工程实践性强,保证教学质量有一定困难。

1案例教学优势

案例教学作为一种开放式、互动式的教学方式,与传统的课堂理论教学相比有如下优势:1)灵活布置课堂,提高教学质量。高压架空线路施工课程,理论授课时,大体分为基础施工、杆塔组立施工、架线施工三个部分,每个部分中又有不同形式、不同方法的施工工艺,课程平淡枯燥,主次部分不够突出,如不采取新的教学方式,学生上课积极性不高,势必影响课程教学质量。案例教学可在课程三部分内容中各选择几个具有代表性,以国家电网、南方电网大力推广的新工艺,新标准为实例。教师利用课外时间,收集资料,整理案例,以项目条卡的模式发给学生课前预习,课堂教学时穿插理论知识讲解,既能完成理论课堂教学,又能灵活布置课堂进度,改变以前单一死板的模式,可有效提高教学质量。

2)与工程实际结合,提高教学目的性。输电线路工程本科学生,学习高压架空输电线路施工课程,到底需要掌握哪些知识,今后走向从事输电线路施工的工作岗位,需要哪些实用技能必须要明确。根据往届学生就业数据,多数同学去了省级的工程技术施工单位,从事电网的施工建设。案例教学很好的衔接了学生从学校到单位的过程,通过设置工程实际案例,学生在校期间就能学习工程施工组织方案、技术解决方案和确保人身财产安全的方案。学习了施工理论知识的同时,也学习了怎样灵活运用的实际案例,学生对所学的知识使用目的有更清楚的认识。

3)激发学生思维,提高学生分析问题和解决问题的能力。案例教学通过结合理论知识,以各种经验、信息、观点的碰撞来达到开发学生思维的目的。从案例的引出背景到工程应用,引导学生逐项分析,学会记录与描述高压架空输电线路施工现场布置、工程技术方案,课后归纳总结,学会在案例情景中解决问题的能力。

2“高压架空输电线路施工”案例平台选择

线路施工课程主要由准备工作、施工安装和启动验收三部分组成,其中施工安装占了整个课时的90%,工期占整个线路工期的55%~85%,是本门课程的重点所在[2]。在案例平台选择时,依据课程重点和工程实际,依次在基础工程、杆塔施工和架线施工中选择几种具有典型代表性的施工工艺作为案例,确定好案例平台后,再去电力施工一线收集相关资料,将收集回的资料与课本知识加工处理,得到能运用于课堂的案例。

3以倒落式抱杆整立杆塔为例的课程教学

1)倒落式抱杆整立杆塔简介。倒落式抱杆整立杆塔是在地面将杆塔整体组装完毕,凭借起吊钢绳系统与抱杆相连,然后牵引钢绳系统牵引抱杆,使抱杆绕其底部旋转,带动杆塔整体绕其地面支点旋转起立以致垂直就位[3]。这种方法高空作业少、安装质量高、速度快,在钢筋混凝土电杆、拉线铁塔和窄基铁塔施工时优先使用。

2)倒落式抱杆整立杆塔施工布置。整体起立门型双杆现场布置如图1所示。包括:固定钢绳系统、牵引系统、制动钢绳系统、临时拉线系统、抱杆系统五大系统。

3)受力计算和分析。一般施工计算中,并不要求杆塔起立全部过程中各部受力,只要根据起立瞬间各部静力分析,换算出各部最大受力值,连乘以动荷系数、不平衡系数及钢绳安全系数作为各部所承受的综合计算力。各种起重索具之容许作用力要不大于它们各自综合计算力。

4)倒落式抱杆整立杆塔施工程序。整体起立门型双杆施工流程:起立前检查杆头离地0.8m左右时,停止牵引,再次检查并做“冲击实验”调节制动钢绳使杆根进入底盘凹槽控制起吊过程中五中心线合一抱杆失效70°后缓慢牵引80°后停止牵引杆塔调整和回填土转移工具杆塔组立质量检查。

5)倒落式抱杆整立杆塔安全技术措施。包括倒杆塔原因的分析,如临时拉线失效、地锚被拔出、杆塔强度不够等;认真做好杆塔整立施工方案设计,确定设备受力的极大值,各起吊工具及结构材料的强度储备,积极、稳妥地采用先进施工工艺和工具设备,建立和健全组立杆塔工作的岗位责任制,提高施工操作水平,切实加强原材料的质量检验。。6)倒落式抱杆整立杆塔施工组织。所有参加施工人员必须经过三级安全教育并考试合格,身体检查合格,符合施工作业的要求。人员配备为:施工队长1人,技术员2人,安全员2人,质检员2人,起重工2人,焊工1人,技工11人,力工22人。各司其职。

4结语

通过案例教学激发学生学习兴趣,提高自主学习能力,让学生学会综合应用基础理论知识解决工程技术问题的能力,这种能力与教学大纲中培养高级应用型人才的要求契合。同时,案例教学对任课教师和教学条件提出了更高的要求,教师在掌握理解课本知识的同时,还必须具备更强的工程实践能力。需要教师转变教学观念和提高教学水平。条件成熟时,教师可在案例教学设计的初期就加入学生一起讨论案例的选择、资料收集和案例设计,让学生参与进来。课堂中再以项目条卡的形式,引起学生充分讨论,开拓思路,不断完善和探索新的教学方法。还可以聘请工程一线的施工技术人员来进行专题案例教学。从工程师的角度思考问题解决问题,为今后走上工作岗位打下基础。

参考文献:

[1]罗朝祥,唐波.“输电线路运行与检修”课程案例教学研究[J].中国电力教育,2013(23):49-50.

电路教案篇12

0 引 言

数字逻辑设计及应用是高等院校电气信息类学科中一门重要的学科基础课程,既有自身的理论体系,又有很强的实践性,还是数字电路系统设计的先导课程,在整个人才培养中起着承上启下的作用。

案例驱动教学法将以传授知识为主的传统教学理念,转变为以解决问题并完成任务为主的互动式教学理念;将再现式教学转变为探究式学习,使学生处于积极的学习状态,让每一位学生都能根据自己对当前问题的理解,运用已有的知识和个人体验提出解决方案并最终解决问题。

1 实验平台

数字电路/ARM7嵌入式系统多功能教学科研平台如图1所示。该平台以FPGA(field programmable gates array,现场可编程门阵列)为核心,以综合性和创新性实验为导向,具有丰富的外设接口以及丰富的设计资源。借助该平台,学生可以使用EDA(electronic design automatic)技?g实现复杂的数字电路设计,不仅能强化学生的实践应用能力[1],而且能使设计风格更灵活、设计效率更高。借助该平台,可以进行一系列数字电路综合实验设计,借助于案例驱动教学法,提高学生的设计创新能力和实践应用能力。

2 “LED点阵显示”案例驱动教学

“LED点阵显示”案例驱动教学需根据任务驱动五步教学法实现,分别为理论讲解(听)、案例教学(看)、强化训练(做)、归纳总结(思)和实战应用(查)。

2.1 理论讲解和案例教学

数字电路/ARM7嵌入式系统多功能教学科研平台中8×8 LED点阵显示电路原理图如图2所示。由图2知,要想点亮LED灯,只要LED的阳极接高电平、阴极接低电平即可。假定要实现第1个LED灯亮,令DISP-CS7=0,DISP-CS0~DISP-CS6为1,则PNP管(Q9)导通,Q9发射极的3.3V电压即加到第1列LED的阳极,令DISP-D0=0,DISP-D1~DISP-D7为1,则第1个LED灯亮。假定要实现第1列LED灯亮,令DISP-CS7=0,DISP-CS0~ DISP-CS6为1,令DISP-D0~ DISP-D7均为0,则第1列LED灯亮。

2.2 强化训练

根据理论讲解和案例教学,学生能学会如何控制某一个或某一列LED灯亮,教师可以布置任务让学生点亮任何一个或者任何一列(行)LED灯。通过实践练习,学生能够轻而易举地点亮LED灯。这个简单的点灯实验能够帮助学生建立设计电路的自信心,满足学生设计电路的成就感,激发他们对设计复杂电路的渴望。

此时,教师可以适当加大实验难度,如实现LED点阵按列(行)依次点亮。这时,学生会根据自己的想法控制LED点阵按列(行)点亮,教师的角色则应该由教变为导,参与学生的设计中并且在适当的时机给予一定的引导。如果学生能够想到可以令DISP-D0~DISP-D7为0,而将DISP-CS0~DISP-CS7轮流置为0,就可以实现LED点阵按列点亮;或者令DISP-CS0~DISP-CS7为0,而将DISP-D0~DISP-D7轮流置为0,则可以实现LED点阵按行依次点亮。此时,教学过程已经从再现式教学转变为探究式学习。

一旦学生意识到这个关键的技术点,他们就会立即想到由计数器加上译码器实现LED点阵的依次点亮,因为上述案例和跑马灯的设计非常相似。74154实现数码管和LED点阵的控制原理图如图3所示,其原理可以参考文献[1],学生可以用74154芯片(电路板上芯片)和计数器(由FPGA实现)实现案例设计。LED阵列按列点亮原理图如图4所示,其中的插图即为某列LED灯点亮图。在这个案例中,学生可能会对系统时钟clk频率(49.152 MHz)进行不同的分频,此时,教师应该将任务具体化为肉眼能够分辨出LED点阵是按列点亮即可。

此时,教师可以再次加大实验难度,如实现LED点阵按灯依次点亮。教师可以引导学生:①假定DISP-CS*为0,设置DISP-D0~DISP-D7轮流为0,可以实现LED点阵第*列LED灯依次点亮;②假定DISP-CS0~DISP-CS7轮流为0,且DISP-CS*为0的时间刚好可以实现第*列LED灯依次点亮完毕;③假定条件成立。一般情况下,学生基于前面的设计体验再加以教师的适当引导,就可以想到借助74138实现LED点阵按灯点亮。

LED点阵按灯点亮原理图如图5所示。当disp_sel[2:0]为0时,74138的输入端会在000~111之间变化一次,此时,co[1]~co[8]便依次出现低电平,则DISP-CS0所对应的LED列就会依次点亮;当disp_sel[2:0]在000~111之间变化时,可以实现LED点阵按灯依次点亮。此时,教学过程已经从以传授知识为主的传统教学理念转变为以解决问题和完成任务为主的互动式教学理念。

2.3 归纳总结

“学而不思则罔,思而不学则殆”,通过案例驱动式教学,学生要将自己习得的理论知识和实践经验感悟内化为自己的能力,通过归纳总结得出设计规律,拓展设计电路的种类,提升自己设计的能力。

2.4 实战应用

在案例驱动的最终步骤实战应用中,教师须要求学生根据相应的资料和提示用LED点阵实现字母和数字显示。资料包括:①PCtoLCD2002的使用;②用MegaWizard Plug-in Manager创建ROM的方法;③LED点阵的动态显示原理。提示包括:①使用PCtoLCD2002生成字母或数字的字模,其中字模中1为点亮的LED灯,0为熄灭的LED灯;②字模放在ROM中等待调用;③LED点阵行线DISP-D0~DISP-D7由字模控制,LED点阵列线DISP-CS0~ DISP-CS7则由disp_sel[2:0]控制;④LED点阵要稳定地显示字母和数字,需要LED点阵的行和列以极快的频率扫描,基于视觉暂留现象和LED点阵余晖,便得到稳定的设计字符。8×8 LED点阵实现字母和数字的原理图如图6所示,其中插图部分是实现显示的数字9、7和字母Y、D。

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