導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電壓表設(shè)計(jì)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)和開發(fā),已經(jīng)有多種類型和款式。傳統(tǒng)的數(shù)字電壓表各有特點(diǎn),它們適合在現(xiàn)場(chǎng)做手工測(cè)量,要完成遠(yuǎn)程測(cè)量并要對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)做進(jìn)一步分析處理,傳統(tǒng)數(shù)字電壓表是無法完成的。然而基于PC通信的數(shù)字電壓表,既可以完成測(cè)量數(shù)據(jù)的傳遞,又可借助PC,做測(cè)量數(shù)據(jù)的處理。所以這種類型的數(shù)字電壓表無論在功能和實(shí)際應(yīng)用上,都具有傳統(tǒng)數(shù)字電壓表無法比擬的特點(diǎn),這使得它的開發(fā)和應(yīng)用具有良好的前景。

新型數(shù)字電壓表的整機(jī)設(shè)計(jì)

該新型數(shù)字電壓表測(cè)量電壓類型是直流,測(cè)量范圍是-5～+5V。整機(jī)電路包括:數(shù)據(jù)采集電路的單片機(jī)最小化設(shè)計(jì)、單片機(jī)與PC接口電路、單片機(jī)時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等。下位機(jī)采用AT89S51芯片,A/D轉(zhuǎn)換采用AD678芯片。通過RS232串行口與PC進(jìn)行通信,傳送所測(cè)量的直流電壓數(shù)據(jù)。整機(jī)系統(tǒng)電路如圖1所示。

數(shù)據(jù)采集電路的原理

在單片機(jī)數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)中,做到了電路設(shè)計(jì)的最小化,即沒用任何附加邏輯器件做接口電路,實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對(duì)AD678轉(zhuǎn)換芯片的操作。

AD678是一種高檔的、多功能的12位ADC,由于其內(nèi)部自帶有采樣保持器、高精度參考電源、內(nèi)部時(shí)鐘和三態(tài)緩沖數(shù)據(jù)輸出等部件,所以只需要很少的外部元件就可以構(gòu)成完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),而且一次A/D轉(zhuǎn)換僅需要5ms。

在電路應(yīng)用中,AD678采用同步工作方式,12位數(shù)字量輸出采用8位操作模式,即12位轉(zhuǎn)換數(shù)字量采用兩次讀取的方式,先讀取其高8位,再讀取其低4位。根據(jù)時(shí)序關(guān)系,在芯片選擇/CS=0時(shí),轉(zhuǎn)換端/SC由高到低變化一次,即可啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換一次。再查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束端/EOC,看轉(zhuǎn)換是否已經(jīng)結(jié)束,若結(jié)束則使輸出使能/OE變低,輸出有效。12位數(shù)字量的讀取則要控制高字節(jié)有效端/HBE,先讀取高字節(jié),再讀取低字節(jié)。整個(gè)A/D操作大致如此,在實(shí)際開發(fā)應(yīng)用中調(diào)整。

由于電路中采用AD678的雙極性輸入方式,輸入電壓范圍是-5～+5V,根據(jù)公式Vx10(V)/4096*Dx,即可計(jì)算出所測(cè)電壓Vx值的大小。式中Dx為被測(cè)直流電壓轉(zhuǎn)換后的12位數(shù)字量值。

RS232接口電路的設(shè)計(jì)

AT89S51與PC的接口電路采用芯片Max232。Max232是德州儀器公司(TI)推出的一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)的芯片。該器件包含2個(gè)驅(qū)動(dòng)器、2個(gè)接收器和1個(gè)電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平。Max232芯片起電平轉(zhuǎn)換的功能,使單片機(jī)的TTL電平與PC的RS232電平達(dá)到匹配。

串口通信的RS232接口采用9針串口DB9,串口傳輸數(shù)據(jù)只要有接收數(shù)據(jù)針腳和發(fā)送針腳就能實(shí)現(xiàn):同一個(gè)串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線相連,兩個(gè)串口相連或一個(gè)串口和多個(gè)串口相連。在實(shí)驗(yàn)中,用定時(shí)器T1作波特率發(fā)生器,其計(jì)數(shù)初值X按以下公式計(jì)算:

串行通信波特率設(shè)置為1200b/s,而SMOD=1,fosc=6MHz,計(jì)算得到計(jì)數(shù)初值X=0f3H。在編程中將其裝入TL1和THl中即可。

為了便于觀察,當(dāng)每次測(cè)量電壓采集數(shù)據(jù)時(shí),單片機(jī)有端口輸出時(shí),用發(fā)光二極管LED指示。

軟件編程

軟件程序主要包括:下位機(jī)數(shù)據(jù)采集程序、上位機(jī)可視化界面程序、單片機(jī)與PC串口通信程序。單片機(jī)采用C51語言編程,上位機(jī)的操作顯示界面采用VC++6.0進(jìn)行可視化編程。在串口通信調(diào)試過程中,借助“串口調(diào)試助手”工具,有效利用這個(gè)工具為整個(gè)系統(tǒng)提高效率。單片機(jī)編程

下位機(jī)單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集通信主程序流程如圖2所示、中斷子程序如圖3所示、采集子程序如圖4所示。單片機(jī)的編程仿真調(diào)試借助WAVE2000仿真器,本系統(tǒng)有集成的ISP仿真調(diào)試環(huán)境。

在采集程序中,單片機(jī)的編程操作要完全符合AD678的時(shí)序規(guī)范要求,在實(shí)際開發(fā)中,要不斷加以調(diào)試。最后將下位機(jī)調(diào)試成功而生成的.bin文件固化到AT89S51的Flash單元中。

人機(jī)界面編程

打開VC++6.0,建立一個(gè)基于對(duì)話框的MFC應(yīng)用程序,串口通信采用MSComm控件來實(shí)現(xiàn)。其他操作此處不贅述,編程實(shí)現(xiàn)一個(gè)良好的人機(jī)界面。數(shù)字直流電壓表的操作界面如圖5所示。運(yùn)行VC++6.0編程實(shí)現(xiàn)的Windows程序,整個(gè)樣機(jī)功能得以實(shí)現(xiàn)。

功能結(jié)果

篇2

[關(guān)鍵詞] AT89S51；單片機(jī)；數(shù)字電壓表；ADC0804

【中圖分類號(hào)】TM933 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1007-4244（2013）11-318-1

一、研究意義

數(shù)字電壓表相對(duì)于指針式電壓表而言，具有顯示直觀，由精度高、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。目前，由各種數(shù)模轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，被廣泛用于電子、電工、自動(dòng)化儀器儀表、自動(dòng)智能測(cè)試等領(lǐng)域。與此同時(shí)，由數(shù)字電壓表擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把它提高到嶄新水平。

二、總體結(jié)構(gòu)框圖

基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表測(cè)量0到5V的直流電壓，通過模擬量輸入電路把信號(hào)送給AD0804，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)再送至AT89S51單片機(jī)，通過其P1口經(jīng)數(shù)碼管顯示出測(cè)量值。本設(shè)計(jì)由單片機(jī)最小系統(tǒng)、模擬量輸入電路、AD轉(zhuǎn)換電路、數(shù)碼管顯示等電路構(gòu)成。

三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)采取AT89S51單片機(jī)作為主控模塊，以ADC0804作為模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，其模擬量輸入可以通過電位器而得到，利用七段共陰級(jí)數(shù)碼管構(gòu)成顯示電路，該數(shù)字電壓表能夠測(cè)量0到5V之間的模擬電壓。對(duì)8位ADC0804共有256種，即它的分辨率是1/256，假設(shè)輸入信號(hào)Vin為0～5V電壓范圍，則它最小輸出電壓是5V/256=0.01953V，這代表ADC0804所能轉(zhuǎn)換的最小電壓值。其工作原理如下：通過電位器的調(diào)節(jié)，得到一定的電壓值，將該電壓值輸入到ADCO8O4的輸入引腳VIN中，啟動(dòng)裝換引腳，0804開始轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換完成后，單片機(jī)讀取結(jié)果，并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，送到數(shù)碼管顯示當(dāng)前電壓。當(dāng)輸入端模擬電壓發(fā)生變化，又將結(jié)果送到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，結(jié)果經(jīng)單片機(jī)處理，送到數(shù)碼管顯示，以此進(jìn)行不斷地循環(huán)。

四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

（一）AD轉(zhuǎn)換程序

ADC0804分為復(fù)位中斷觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。般情況下，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換前應(yīng)該把這個(gè)信號(hào)先復(fù)位，以等待新的轉(zhuǎn)換完成后ADC0804發(fā)出新的信號(hào)，這樣才能讀到新的轉(zhuǎn)換結(jié)果。

啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換：ADC0804在滿足實(shí)現(xiàn)片選為0的前提下，引腳上出現(xiàn)的一個(gè)上升沿的條件時(shí)開始一個(gè)轉(zhuǎn)換過程。

讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果：在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束以后，ADC0804的引腳將會(huì)給出一個(gè)低脈沖，把這個(gè)引腳直接連接到單片機(jī)的外部中斷引腳INT0或者INT1上，這個(gè)低脈沖將引起單片機(jī)的中斷，單片機(jī)就可以在中斷處理程序中讀取ADC0804的轉(zhuǎn)換結(jié)果。

（二）數(shù)碼管顯示程序

本設(shè)計(jì)采用共陰極數(shù)碼管，用高電平點(diǎn)亮，不點(diǎn)亮就應(yīng)該送低電平，要顯示為0，則需要點(diǎn)亮A、B、C、D、E、F段，所以給這6段送高電平，給G段送低電平；如果顯示為1，則需要點(diǎn)亮B，C段，所以給這兩段送高電平，給A、D、E、F、G這五段送低電平。顯示3、4、5、6、7、8、9原理同上。

顯示函數(shù)首先是調(diào)用數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，再把調(diào)用的數(shù)據(jù)通過數(shù)碼管顯示出來。首先點(diǎn)亮第一個(gè)數(shù)碼管，顯示個(gè)位和小數(shù)點(diǎn)，再逐個(gè)點(diǎn)亮第二個(gè)數(shù)碼管顯示小數(shù)點(diǎn)后第一位，第三個(gè)數(shù)碼管顯示小數(shù)點(diǎn)后第二個(gè)，第四個(gè)數(shù)碼管顯示小數(shù)點(diǎn)后第三個(gè)，這樣就把電壓顯示出來了。

（三）數(shù)碼管仿真

本設(shè)計(jì)的仿真是通過仿真軟件Protues得到，控制電位器來調(diào)整輸入模擬電壓，再通過AD0804模數(shù)轉(zhuǎn)換經(jīng)單片機(jī)數(shù)據(jù)處理由七段共陰極數(shù)碼管顯示出被測(cè)電壓，最終達(dá)到仿真的目的。

五、結(jié)束語

本設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)字電壓表測(cè)量電壓的功能，詳細(xì)說明了從各功能模塊設(shè)計(jì)、硬件的設(shè)計(jì)，C語言軟件的設(shè)計(jì)， 用Proteus7.6軟件實(shí)現(xiàn)了仿真，通過比較，驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)的正確性，比較成功。

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篇3

【論文摘 要】本文首先分析了初中物理實(shí)驗(yàn)習(xí)題類型特點(diǎn)以及解題的技巧，然后結(jié)合初中物理教育和教學(xué)的特點(diǎn)分析了物理模型在初中物理教育教學(xué)中的重要意義。

【論文關(guān)鍵詞】物理模型初中物理教育初中物理教學(xué)簡(jiǎn)單性原理

一、新課標(biāo)對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)的要求全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)總目標(biāo)提出：使學(xué)生保持對(duì)自然界的好奇，發(fā)展對(duì)科學(xué)的探索興趣，在了解和認(rèn)識(shí)自然的過程中有滿足感及興奮感；學(xué)習(xí)一定的物理基礎(chǔ)知識(shí)，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，在解決問題或做決定時(shí)能嘗試運(yùn)用科學(xué)原理和科學(xué)研究方法，經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，具有初步的科學(xué)探究能力，樂于參與和科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會(huì)活動(dòng)，在實(shí)踐中有依靠自己的科學(xué)素養(yǎng)提高工作效率的意識(shí)；具有創(chuàng)新意識(shí)，能獨(dú)立思考，勇于有根據(jù)地懷疑，養(yǎng)成尊重事實(shí)、大膽想象的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神；關(guān)心科學(xué)發(fā)展前沿，具有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，樹立正確的科學(xué)觀，有振興中華、將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感與責(zé)任感。新教材中把科學(xué)探究作為一個(gè)重要的內(nèi)容，貫穿于整個(gè)教材之中，近幾年初中物理實(shí)驗(yàn)習(xí)題從類型和形式上都有所突破，特別在各地的中考中對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查每年都在加強(qiáng)。大體上的出發(fā)點(diǎn)主要有：一是注重對(duì)操作過程和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考查；二是對(duì)教材中常見的實(shí)驗(yàn)題的器材和實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行變化；三是注重對(duì)實(shí)驗(yàn)失敗原因的剖析；四是注重對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的考查。二、初中物理實(shí)驗(yàn)習(xí)題三大類型的特點(diǎn)及解題技巧㈠測(cè)量型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及解題技巧初中物理測(cè)量型實(shí)驗(yàn)主要有直接測(cè)量型和間接測(cè)量型兩種，共15個(gè)實(shí)驗(yàn)，這些是中考物理實(shí)驗(yàn)測(cè)試必不可少的組成部分。1、直接測(cè)量型實(shí)驗(yàn)共10個(gè)實(shí)驗(yàn)：⑴用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度，⑵用秒表測(cè)時(shí)間，⑶用量筒測(cè)固、液體的體積，⑷用水表測(cè)家庭自來水使用量，⑸用天平測(cè)物體的質(zhì)量，⑹用溫度計(jì)測(cè)水的溫度，⑺用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力的大小，⑻用電流表測(cè)電流，⑼用電壓表測(cè)電壓，⑽用電能表測(cè)電功的大小。直接測(cè)量型實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)一些常用物理測(cè)量工具的使用方法、讀數(shù)方法等，而這些知識(shí)和能力在課堂教學(xué)中已逐步滲入，常用物理測(cè)量工具的共性都需要看量程、分清分度值。所以只要掌握好其一，便可基本無礙。2、間接測(cè)量型實(shí)驗(yàn)共5個(gè)實(shí)驗(yàn)：⑴用刻度尺、秒表測(cè)平均速度，⑵用天平、量筒測(cè)物質(zhì)密度，⑶用刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率，⑷用電流表、電壓表測(cè)電阻，⑸用電流表、電壓表測(cè)小燈泡的電功率。這五種實(shí)驗(yàn)都涉及到諸多的物理測(cè)量工具的使用，也同時(shí)具有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理：⑴物體通過的某段路程或某段時(shí)間的平均速度測(cè)量實(shí)驗(yàn)原理是v＝s/t， ⑵測(cè)物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)原理是ρ=m/v和排水法，⑶測(cè)滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)原理主要是η＝W有/W總、W＝F?S及二力平衡，⑷測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是歐姆定律I=U/R的推導(dǎo)式R=U/I，⑸測(cè)小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)的原理有兩種，①伏安法的實(shí)驗(yàn)原理即為P=U?I，②電能表、秒表測(cè)電功率實(shí)驗(yàn)的原理即為P＝W/t。解決此類題時(shí)，一定要細(xì)心，確?；镜奈锢頊y(cè)量工具的使用、讀數(shù)不出錯(cuò)。同時(shí)還應(yīng)注意題意的局部拓展性變化。近年來各地的中考物理測(cè)量型實(shí)驗(yàn)在這類題中變化較多，要格外注意。㈡探究型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及解題技巧1、不同版本的教材內(nèi)物理探究型實(shí)驗(yàn)共計(jì)有14個(gè)實(shí)驗(yàn)：⑴探究物質(zhì)的一種屬性――密度，⑵探究平面鏡成像特點(diǎn)，⑶探究凸透鏡成像規(guī)律，⑷探究摩擦力的大小與什么有關(guān)，⑸探究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，⑹探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，⑺探究杠桿平衡條件，⑻探究動(dòng)能（重力勢(shì)能）大小與什么因素有關(guān)，⑼探究物質(zhì)比熱容，⑽探究影響電阻大小的因素，⑾探究不同物質(zhì)的導(dǎo)電性能，⑿探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，⒀探究電流熱效應(yīng)，⒁探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。2、不同版本的教材外物理探究型實(shí)驗(yàn)包括新課改以來物理課外讀物上設(shè)計(jì)的探究活動(dòng)和各地中考試題中出現(xiàn)的，其中最常見的有：⑴探究水果電池電壓與哪些因素有關(guān)，⑵探究籃球反彈的高度與哪些因素有關(guān)，⑶車輛滑行的距離與哪些因素有關(guān)，⑷探究物體承受的壓力與哪些因素有關(guān)，等等。物理科學(xué)探究活動(dòng)一般有7個(gè)主要環(huán)節(jié)，依次是⑴提出問題，⑵猜想與假設(shè)，⑶制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，⑷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集數(shù)據(jù)，⑸分析論證，⑹評(píng)估，⑺交流與合作。各地的中考命題針對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)在各個(gè)試題上有著不同程度的偏重，也不可能面面俱到地進(jìn)行考查，這也就給命題帶來了多個(gè)角度的可能性。比如同是考查凸透鏡成像規(guī)律，但由于考查的環(huán)節(jié)或是角度不同，考查的方式也就明顯不同，因此在平時(shí)的教學(xué)中，要盡可能的引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)、每個(gè)環(huán)節(jié)要做到理解和掌握。新課程改革以來，各地中考命題中涉及不同版本教材外的物理探究實(shí)驗(yàn)逐年在出新。但縱觀其考查內(nèi)容，大都來源于學(xué)生生活實(shí)際，并且所考核的方法和能力都是學(xué)生應(yīng)了解和掌握的。所以在對(duì)學(xué)生進(jìn)行應(yīng)考技巧的教育引導(dǎo)中，提醒學(xué)生對(duì)此不要產(chǎn)生心理上的障礙，只要抓住應(yīng)用得當(dāng)?shù)姆椒?，一般都能輕松解決。探究型實(shí)驗(yàn)試題的解題方法強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性和開放性，突出物理知識(shí)的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)靈活運(yùn)用物理知識(shí)解釋試題呈現(xiàn)的問題，故而在解答時(shí)，可附助已有的知識(shí)和結(jié)論，對(duì)試題所考查的內(nèi)容和能力，做出正確的解答。當(dāng)然中考命題并不會(huì)只局限于已有知識(shí)的得出，往往可能會(huì)更注重探究過程的考查，因此解答此類試題時(shí)千萬不要急于求成，而要體會(huì)出試題考查的方向，也就會(huì)從容應(yīng)答。三、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及解題技巧⑴物理開放題是指題設(shè)條件不確定、解題方法多樣化、答案不唯一的題目。這些試題或條件開放、或策略開放、或結(jié)論開放，可謂千姿百態(tài)。通過求解這一類問題，可以激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高學(xué)習(xí)興趣，考查學(xué)生發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力。因此，在一些中考試卷中，出現(xiàn)了一批立意和情景新、耐人尋味的開放型試題，它們成為試卷中的亮點(diǎn)，格外引人注目。⑵設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題是指根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，設(shè)計(jì)研究方案，運(yùn)用不同于教材或試題要求的實(shí)驗(yàn)方法解決同一物理問題，此類題綜合考查學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行綜合分析、歸納等能力，有一定的難度。近年來此方面的試題陸續(xù)增加并延伸到我們的生活周圍之中，命題也已不局限于對(duì)教材已有實(shí)驗(yàn)的新設(shè)計(jì)。解答設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要明確試題所需要解決的問題，然后結(jié)合教材所學(xué)相關(guān)知識(shí)和設(shè)計(jì)，進(jìn)行分析和比較，從中發(fā)現(xiàn)其異同之處，從而進(jìn)行創(chuàng)造性的變更和設(shè)計(jì)，在這種情況下一般問題都會(huì)得到解決?？傊?，普及九年義務(wù)教育是提高全民族的素質(zhì)，物理素養(yǎng)是公民的科學(xué)素質(zhì)的基本組成部分。我們基礎(chǔ)教育一線的物理教育同行只有抓住實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，深化物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)真正能達(dá)到九年義務(wù)教育的目標(biāo)

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關(guān)鍵詞：數(shù)控直流電源；穩(wěn)壓電源；電壓源；電流源

中圖分類號(hào)：TM461文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10053824（2013）04006707

0引言

數(shù)控直流穩(wěn)壓電源應(yīng)用非常廣泛，是學(xué)習(xí)電子信息工程、通信工程、機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化等電類專業(yè)學(xué)生必然涉及到的一個(gè)電工電子課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目。全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽曾于第一屆A題、第二屆A題和第七屆F題（電流源），全國(guó)首屆高職院校技能競(jìng)賽樣題以及省級(jí)院校競(jìng)賽都有涉及，用來檢驗(yàn)學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力，可見其普遍性。

雖然較多論文都涉及，但電路設(shè)計(jì)的多樣性以及制作經(jīng)驗(yàn)篇幅鮮少，不足以使讀者完成作品并舉一反三。筆者參閱數(shù)十篇關(guān)于數(shù)控直流電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)許多很難讀懂的問題。例如，給出參數(shù)設(shè)計(jì)輸出達(dá)20 V電壓，但運(yùn)放直接驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓管明顯無法輸出達(dá)22 V以上。又如，通篇無關(guān)緊要的內(nèi)容，唯獨(dú)缺少比較放大環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵電路的完整連接，也就是說DAC輸出到調(diào)整管之間內(nèi)容匱乏，這也是本文解決問題的初衷。

直流穩(wěn)壓電源按照功率管工作狀態(tài)，分為線性穩(wěn)壓電源、開關(guān)穩(wěn)壓電源2種。鑒于電類專業(yè)課程設(shè)計(jì)的需要，本文重點(diǎn)解析線性穩(wěn)壓電源之關(guān)鍵設(shè)計(jì)，如與OP放大器設(shè)計(jì)聯(lián)系密切的部分，希望對(duì)讀者制作該項(xiàng)目或?qū)懻撐挠兴鶐椭?/p>

1設(shè)計(jì)要求的性能指標(biāo)與測(cè)試方法

1）輸出電流IL（即額定負(fù)載電流），它的最大值決定調(diào)整管（三端穩(wěn)壓器）的最大允許功耗PCM和最大允許電流ICM，要求：IL （Vimax-Vomin）

2）根據(jù)輸出電壓范圍和最大輸出電流的指標(biāo)，U/I可計(jì)算出等效負(fù)載阻值。例如，輸出電壓要求達(dá)30 V，最大輸出電流1 A，因此模擬負(fù)載應(yīng)滿足從幾Ω到30 Ω之間，調(diào)整管耗散功率應(yīng)滿足30 W以上，考慮加散熱片。

1.2質(zhì)量指標(biāo)

紋波電壓：是指疊加在輸出電壓Uo上的交流分量。在額定輸出電壓和負(fù)載電流下，用示波器觀測(cè)其峰一峰值，Uo（p-p）一般為毫伏量級(jí)，也可以用交流電壓表測(cè)量其有效值。紋波系數(shù)是紋波電壓與輸出電壓的百分比。設(shè)計(jì)中主要涉及濾波電路RLC充放電時(shí)間常數(shù)的計(jì)算。一般在全波式橋式整流情況下，根據(jù)下式選擇濾波電容C的容量：RL?C=（3-5）T/2，式中T為輸入交流信號(hào)周期，因而T=1/f=1/50=20 ms；RL為整流濾波電路的等效負(fù)載電阻。

穩(wěn)壓系數(shù)Su和電壓調(diào)整率Ku均說明輸入電壓變化對(duì)輸出電壓的影響[2]，因此只需測(cè)試其中之一即可。電源輸出電阻ro和電流調(diào)整率Ki均說明負(fù)載電流變化對(duì)輸出電壓的影響[2]，因此也只需測(cè)試其中之一即可，具體操作參照指標(biāo)的定義來實(shí)施。

2.2DAC接口電路的設(shè)計(jì)

2.3調(diào)整管控制電路、電壓采樣與電流采樣電路的

2.4ADC接口電路的設(shè)計(jì)、同時(shí)具備電壓源與電流源功能的設(shè)計(jì)

2.6具備電壓預(yù)置記憶存儲(chǔ)部分的設(shè)計(jì)

2.7保護(hù)電路的設(shè)計(jì)

2.8.2濾波電路的設(shè)計(jì)

3結(jié)語

曾經(jīng)查閱數(shù)十篇類似穩(wěn)壓電源電路圖，深感模擬電路設(shè)計(jì)的重要性。本文將電壓源與電流源的設(shè)計(jì)方案同時(shí)羅列，便于讀者理解設(shè)計(jì)要領(lǐng)。重點(diǎn)解析DAC輸出后的電路設(shè)計(jì)，圖中電壓、電流數(shù)據(jù)全部基于proteus交互式仿真完成。電路設(shè)計(jì)的連貫性、采樣電路取值、運(yùn)放電路與驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)等，是同類論文較少論述的環(huán)節(jié)，可以有效解決目前存在的諸多問題，有助于讀者提高電路解析能力。僅此拋磚引玉，希望本文的設(shè)計(jì)能對(duì)讀者在實(shí)際工作中有所幫助，不當(dāng)之處請(qǐng)多指教。

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【關(guān)鍵詞】FPGA；AD轉(zhuǎn)換；BCD碼顯示；接口電路

FPGA是大規(guī)模可編程器件。它是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的載體；硬件描述語言是EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要表達(dá)手段，VHDL語言是常用的硬件描述語言之一；軟件開發(fā)工具QuartusⅡ。FPGA以高速、高可靠性、串并行工作方式等特點(diǎn)在電子設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用。它打破了軟硬件之間的界限，加速了產(chǎn)品的開發(fā)過程。

1.硬件電路構(gòu)成

用一片MCS-51芯片、一片F(xiàn)PGA芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809和數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并用FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采樣、D/A轉(zhuǎn)換輸出、有關(guān)數(shù)據(jù)顯示的控制、鍵盤電路。單片機(jī)完成對(duì)A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)運(yùn)算。系統(tǒng)的組成框圖如圖1所示，其功能如下：

（1） 系統(tǒng)按一定速率采集輸入電壓Ui，經(jīng)AD0809轉(zhuǎn)換為8位數(shù)字量data。

（2） 輸入數(shù)據(jù)與通過CPLD/FPGA采樣后輸入單片機(jī)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，最后通過FPGA送至DAC0832轉(zhuǎn)換為ΔU。

（3） 數(shù)據(jù)采集和處理均在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)控制器的管理下有序進(jìn)行。工作速率由時(shí)鐘信號(hào)CLK的速率決定。

2.AD0809與CPLD/FPGA接口設(shè)計(jì)

ADC0809在轉(zhuǎn)換開始前由地址鎖存允許信號(hào)ALE 將3 位地址鎖入鎖存器中以確定轉(zhuǎn)換信號(hào)通道。EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào)，由低電平轉(zhuǎn)為高電平時(shí)指示轉(zhuǎn)換結(jié)束，此時(shí)可讀入轉(zhuǎn)換好的8 位數(shù)據(jù)。EOC 在低電平時(shí)指示正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換。START 為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，上升沿啟動(dòng)。OE 為數(shù)據(jù)輸出允許高電平有效。CLK 為ADC 轉(zhuǎn)換時(shí)鐘輸入端口500kHz 左右。為了達(dá)到A/D 器件的最高轉(zhuǎn)換速度，A/D 轉(zhuǎn)換控制器必須包含監(jiān)測(cè)EOC 信號(hào)的邏輯，一旦EOC 從低電平變?yōu)楦唠娖郊纯蓪E 置為高電平然后傳送或顯示已轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)[D0..D7]。圖1所示為AD0809引腳圖；圖2所示為AD0809時(shí)序電路，根據(jù)時(shí)序電路圖通過兩段式狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)程序完成與CPLD/FPGA芯片的連接。圖4為狀態(tài)機(jī)程序仿真結(jié)果，表1所示為狀態(tài)機(jī)功能與相應(yīng)引腳的取值。

表1 AD轉(zhuǎn)換狀態(tài)機(jī)描述

狀態(tài) 實(shí)現(xiàn)功能 引腳

S0 初始狀態(tài)，選擇1通道模擬信號(hào)輸入 ADDC=‘1’， ALE=START=OE=LOCK=‘0’

S1 通道鎖存 ALE=‘1’， START=OE=LOCK=‘0’

S2 啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 ALE=‘1’， START=‘1’，OE=LOCK=‘0’

S3 A/D轉(zhuǎn)換等待狀態(tài) ALE=START=‘0’，OE=LOCK=‘0’；

IF EOC=‘0’ 保持當(dāng)前狀態(tài)不變，繼續(xù)等待A/D轉(zhuǎn)換。

ELSE 轉(zhuǎn)換結(jié)束，進(jìn)入下一狀態(tài)

S4 數(shù)據(jù)輸出允許狀態(tài) A/D轉(zhuǎn)換完畢，開啟數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)。ALE=‘0’， START=‘0’，OE=‘1’，LOCK=‘0’

S5 數(shù)據(jù)鎖存狀態(tài) 開啟數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)，將轉(zhuǎn)換結(jié)果送鎖存器鎖存；ALE=‘0’， START=‘0’，OE=‘1’，LOCK=‘1’

S6 延時(shí)狀態(tài) 為了保證數(shù)據(jù)可靠鎖存，延時(shí)一個(gè)時(shí)鐘狀態(tài)周期；ALE=‘0’， START=‘0’，OE=‘1’，LOCK=‘1’

其它狀態(tài) 返回到初始狀態(tài) ALE=START=OE=LOCK=‘0’

圖1 AD0809引腳圖 圖2 AD0809時(shí)序圖

3.BCD碼轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)

找到ADC0809的基準(zhǔn)電壓（Vref）為5.12 V時(shí)，模擬輸入電壓與輸出電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中最小電壓準(zhǔn)位是5.12/28=0.2 V。這樣，當(dāng)由ADC0809的D[7..0]收到的數(shù)據(jù)信號(hào)是10000110（即86H）時(shí)，高4位1000是2.56 V，而低4位0110是0.12 V，所以最后的電壓輸出結(jié)果是2.56 V+0.12 V=2.68 V。為了方便后續(xù)的電壓數(shù)據(jù)顯示，我們應(yīng)將輸出電壓表示成12位的BCD碼形式。將D（7..4）轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的12位BCD碼H（11..0）；將D（3..0）轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的12位BCD碼L（11..0）。如上述的2.56 V是0010 0101 0110，0.12 V是0000 0001 0010，所以相加的結(jié)果2.68 V是0010 0110 1000，因此必須設(shè)計(jì)一個(gè)12位的BCD碼加法程序。二進(jìn)制BCD碼相加時(shí)，由最低4位加起，且每4位相加的結(jié)果超過1001時(shí)，應(yīng)加0110調(diào)整。BCD碼程序轉(zhuǎn)換流程如圖3所示。

圖3 BCD碼轉(zhuǎn)換仿真波形

4.系統(tǒng)電路仿真

AD轉(zhuǎn)換電路與BCD碼轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成系統(tǒng)，將AD轉(zhuǎn)換程序和BCD碼程序組合成一個(gè)整體程序，通過Quartus ii軟件生成系統(tǒng)圖，如圖4所示。 AD轉(zhuǎn)換結(jié)果由三位十進(jìn)制數(shù)表示，每位十進(jìn)制數(shù)由四位BCD碼表示，總共有12位BCD碼輸出。將電路輸出BCDOUT（11..0）分成BCDOUT（11..8）、BCDOUT（7..4）和BCDOUT（3..0）三部分，通過三個(gè)進(jìn)程Process分別用VHDL語言編程實(shí)現(xiàn)LED顯示驅(qū)動(dòng)。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行波形仿真，得到仿真波形如圖5所示，最后在GW48-CK實(shí)訓(xùn)開發(fā)系統(tǒng)完成功能驗(yàn)證。

圖4系統(tǒng)電路圖

圖5 系統(tǒng)仿真結(jié)果

參考文獻(xiàn)：

[1] 潘松、王國(guó)棟. VHDL實(shí)用教程[M]：成都：電子科技大學(xué)出版社2001：334-344.

[2] 王建校.張虹，金印彬.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐【M].北京：高等教育出版社，2008. [2].

篇6

【關(guān)鍵詞】科學(xué)教學(xué)；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G62文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1006-0278（2015）11-160-01

教育改革不斷深化，素質(zhì)教育已深入人心。創(chuàng)造精神、創(chuàng)新能力是人才素質(zhì)的核心，所是實(shí)施“科教興國(guó)”和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑。以，創(chuàng)新應(yīng)是素質(zhì)教育的著眼點(diǎn)，開發(fā)人的創(chuàng)造力，培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識(shí)，創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，應(yīng)該成為實(shí)施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。

但我們的現(xiàn)實(shí)是，長(zhǎng)期以來形成的應(yīng)試教育模式使受教育者往往長(zhǎng)于知識(shí)的接受與模仿，缺乏的正是創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。當(dāng)今的教育教學(xué)方式又往往是培養(yǎng)開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的絆腳石。面對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)，面對(duì)教育現(xiàn)實(shí)，許多有識(shí)之士在探索素質(zhì)教育的方法，探索在教育教學(xué)實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：

一、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

精心創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。興趣是激發(fā)學(xué)生思維能力的重要因素，它能高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，主動(dòng)性，探究性，使學(xué)生以一個(gè)被動(dòng)的知識(shí)接受者，變成一個(gè)主動(dòng)的參與教學(xué)活動(dòng)的合作者。教師必須精心備課，對(duì)所設(shè)置的教學(xué)問題必須具有趣味性、新奇性、生活性、開放性和適宜性。只有這樣才能激發(fā)他們的創(chuàng)新思維，例如，在學(xué)習(xí)光的折射時(shí)，提出一些問題，透過圓形金魚缸看魚，魚會(huì)變大，筷子斜插入水中，側(cè)面會(huì)看到筷子在分界處彎折，學(xué)生帶著這些問題去學(xué)習(xí)，會(huì)產(chǎn)生興趣，達(dá)到一定的效果。

基礎(chǔ)知識(shí)，基本技能是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的前提條件，首先在教學(xué)中要狠抓“雙基”的落實(shí)，讓學(xué)生學(xué)透知識(shí)，練實(shí)知識(shí)，用活知識(shí)。用基本的科學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題，其次要克服定向思維，培養(yǎng)發(fā)散性思維和思維的變通能力，對(duì)于一個(gè)問題，能從不同角度.不同方向去探索解決問題的方法。傳統(tǒng)的教學(xué)注重解決問題的唯一性。這樣不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，實(shí)際中的許多問題，往往是開放的，多變的，答案不是唯一的。在習(xí)題教學(xué)中要加強(qiáng)一題多問，一題多解，一題多變，多題同解等形式的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的多種思維方式。例如，有這樣一道開放題：現(xiàn)有一杯純凈水和一杯食鹽水，儀器不限，用那些方法可以鑒別它們，通過各小組的熱烈討論和交流，利用密度、浮力、蒸發(fā)結(jié)晶、凝固點(diǎn)、導(dǎo)電性等知識(shí)，同學(xué)們得出了10多種方法，并用實(shí)驗(yàn)加以證明，開闊了學(xué)生的思路，在教學(xué)中還要培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維。

二、從實(shí)驗(yàn)和生活中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和問題意識(shí)

科學(xué)實(shí)驗(yàn)離不開觀察，觀察是科學(xué)研究的最基本方法，是創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)，每個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)都有其明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)教師首先要讓學(xué)生明確為什么觀察和觀察什么？使學(xué)生掌握觀察的具體內(nèi)容。例如在觀察水沸騰實(shí)驗(yàn)中，教師提出讓學(xué)生觀察水在沸騰前后實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)后有的學(xué)生就觀察到沸騰前氣泡上升中變小，消失，沸騰后氣泡會(huì)變大，破裂，并提出了相應(yīng)的問題。又如，在研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生觀察：當(dāng)金屬盒中的橡皮膜在不同深度，不同液體，不同方向時(shí)，分別觀察U型管兩管液面的高度差是否發(fā)生變化，來得出液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律。使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)觀察的具體方法。如順序觀察法，對(duì)比觀察法，重點(diǎn)觀察法，全面與重點(diǎn)觀察法，歸納觀察法等。

三、注重科學(xué)研究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力

小學(xué)階段的實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。用人為控制的實(shí)驗(yàn)條件去驗(yàn)證這些結(jié)論，加深對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解、掌握，這樣不利于充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。為此，在教學(xué)中把演示實(shí)驗(yàn)改為分組實(shí)驗(yàn)，把一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改成探索性實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力，例如，探索電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí)，讓學(xué)生按照探究的過程進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)化用控制變量法探究，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，最難的是電路的設(shè)計(jì)，教師可采用讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)――小組討論合作――各組討論交流――師生共同補(bǔ)充。整合完成設(shè)計(jì)的方法，讓學(xué)生在原有能力的基礎(chǔ)上相互學(xué)習(xí)取長(zhǎng)補(bǔ)短。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和與他人合作的精神。通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，通過評(píng)估與交流，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析原因，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，開始時(shí)，可先讓學(xué)生設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。如，用2只開關(guān)控制一個(gè)燈泡，并且閉合任一只開關(guān)都能使燈泡發(fā)光等，在這樣的基礎(chǔ)上教師可采取少給器材，設(shè)置故障電路，把儀器調(diào)亂，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，解釋實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，分析實(shí)驗(yàn)誤差，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)等。又如在“測(cè)定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，除按教材上的方法外，教師可提出問題，用一只已知阻值的電阻代替電壓表，其他器材不變，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，然后教師再深入引導(dǎo)學(xué)生。如果在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，電壓表的量程小于燈泡的額定電壓時(shí)，怎樣測(cè)出小燈泡的額定功率，通過這樣的引導(dǎo)和啟發(fā)，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。

四、開展第二課堂活動(dòng)，充分發(fā)揮學(xué)生的聰明才智與創(chuàng)造能力

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【關(guān)鍵詞】 實(shí)驗(yàn)探究 方法 儀器 經(jīng)驗(yàn) 敘述 舉例

【中圖分類號(hào)】 G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1674-4772（2013）11-009-01

近年來，根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們江西省加大了對(duì)初中物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)探究的考查力度。從本省的許多初中物理測(cè)試卷中可知，實(shí)驗(yàn)探究題的占分比例較大，占有40%的份額。從許多學(xué)生的測(cè)試表現(xiàn)可以看出，大部分學(xué)生感覺這一塊的難度較大，失分也較嚴(yán)重。下面就本人十幾年的初中物理教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，來和大家商討解答實(shí)驗(yàn)探究題的有效方法。

一、摸清試卷的結(jié)構(gòu)，做到心中有數(shù)

我們江西的初中物理試卷，普遍是將實(shí)驗(yàn)題和探究題分開的。一般都是第四大題是實(shí)驗(yàn)題，分兩個(gè)小題，每小題各8分，共16分。而第五大題是探究題，分三個(gè)小題，每小題也是各8分，共計(jì)24分。分值如此之大，應(yīng)引起高度重視。

二、弄清楚實(shí)驗(yàn)探究題的考查內(nèi)容，把握考查范圍

因是實(shí)驗(yàn)題和探究題分開的，實(shí)驗(yàn)題考查的內(nèi)容是基本儀器的正確使用。確切地說，主要是以下10種基本儀器的使用考查。按教學(xué)順序分別為刻度尺、秒表、溫度計(jì)、天平、量筒、彈簧測(cè)力計(jì)、電流表、電壓表、變阻器、電能表。對(duì)于這些基本儀器的使用，我們要特別注意的是它們的量程、校零、分度值、讀數(shù)、操作方法、連接方式等，這些也是經(jīng)常檢測(cè)的對(duì)象。

對(duì)于探究題，主要考查的范圍是《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的20個(gè)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)或以下20個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)：

1. 探究固體熔化時(shí)溫度變化的規(guī)律

2. 探究影響液體蒸發(fā)的因素

3. 探究水的沸騰

4. 探究牛頓第一定律

5. 探究杠桿的平衡條件

6. 探究滑輪組的機(jī)械效率

7. 探究阿基米德原理

8. 探究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

9. 探究聲音的產(chǎn)生與傳播

10. 探究樂音的特性

11. 探究光的反射規(guī)律

12. 探究平面鏡成像規(guī)律

13. 探究凸透鏡的成像規(guī)律

14. 探究通電螺線管的磁場(chǎng)

15. 探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

16. 探究串聯(lián)電路中的電流規(guī)律

17. 探究并聯(lián)電路中的電流規(guī)律

18. 探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律

19. 探究滑動(dòng)變阻器的作用

20. 探究歐姆定律

三、通曉10種基本儀器的使用方法、連接方式等

不管是對(duì)實(shí)驗(yàn)題的考查，還是對(duì)探究題的考查，基本儀器的正確使用都是非常重要的。這就要求我們的學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中要特別細(xì)心。對(duì)于測(cè)量型的儀器，要能準(zhǔn)確知道它們的量程、分度值，會(huì)校零、會(huì)讀數(shù)、會(huì)記錄、會(huì)連接等等。

例如刻度尺的使用。在測(cè)量之前，要能找出它的零刻度線，觀察它的測(cè)量范圍，認(rèn)清它的分度值。測(cè)量時(shí)：①有零刻度線的零刻度線要對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體的一端（沒有零刻度線的選 一整數(shù)刻度線作為測(cè)量的起始端）；②尺的位置要放正；③刻度尺的刻度線要緊靠被測(cè)物體；④讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)刻度線，不可斜視；⑤記錄時(shí)既要記錄準(zhǔn)確值，又要記錄估計(jì)值，還要記錄單位。為了減小測(cè)量中的誤差，還要多次測(cè)量并求平均值以減小誤差。

四、會(huì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)的處理等

在初中物理中設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格或記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論或根據(jù)要求畫圖等也是常?？疾榈膬?nèi)容。這些都要求我們的學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中要熟、要精、要會(huì)表述等。如在“探究凸透鏡的成像規(guī)律”中就少不了設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格，少不了記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，少不了分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。又如在“探究歐姆定律”中，還可能少不了畫電路圖或連接電路等。

五、能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，會(huì)綜合運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行解題

在解題過程中，經(jīng)驗(yàn)很重要，這就要求同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)過程中要多去積累經(jīng)驗(yàn)。就初中階段而言，因新課標(biāo)中要求掌握的實(shí)驗(yàn)探究題的數(shù)量不多。所以同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)學(xué)習(xí)中應(yīng)多去歸納和總結(jié)。比如哪個(gè)探究題一般以哪種方式來考查，又主要考查七個(gè)要素中的哪幾個(gè)要素等都要去弄個(gè)清楚明白，并上升為經(jīng)驗(yàn)并積累起來。

如在 “測(cè)定小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn)中，一般考查的內(nèi)容主要有：①連接電路（要么實(shí)物電路中少一兩根導(dǎo)線，要同學(xué)們補(bǔ)充連接完整；要么實(shí)物電路中有一兩根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，要同學(xué)們指出并改正；要么根據(jù)實(shí)物電路要求在規(guī)定的位置畫出相應(yīng)的電路圖等）；②電流表或電壓表量程選擇或它們的讀數(shù)等；③對(duì)表格中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理如計(jì)算小燈泡的額定功率等；④出現(xiàn)故障的處理方法；⑤燈絲電阻變化的原因；⑥P=UI、R=U/I、R=U2/P等的靈活運(yùn)用等。

六、規(guī)范的語言敘述或表達(dá)方法

歷年來，我們都能很容易且經(jīng)常發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生的語言敘述很不到位。有的敘述不完整，有的敘述很啰嗦，有的敘述沒有注意控制變量等等。這些語言敘述上的欠缺也是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)探究題失分的直接原因。所以規(guī)范的語言敘述也不容忽視，而且同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中應(yīng)注意加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。

篇8

論文關(guān)鍵詞：多用電表,歐姆檔,多倍率,電路圖

多用電表是中學(xué)物理教材電學(xué)內(nèi)容的一個(gè)基本點(diǎn)，也是重點(diǎn)。因?yàn)槎嘤秒姳淼脑戆舜⒉⒙?lián)電路的規(guī)律和閉合電路歐姆定律，而這些規(guī)律是電流計(jì)改裝成電流表、電壓表和歐姆表的理論基礎(chǔ)，更是歷年高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)考察的重點(diǎn)。新課程改革中，人教版教材在本節(jié)的編寫上充分體了現(xiàn)新課程理念，擺脫了舊教材中單純理論的推導(dǎo)和儀表結(jié)構(gòu)、原理、使用方法的講解，而是先以例題的形式引入，讓學(xué)生結(jié)合教材中的電路圖（圖1），通過“體驗(yàn)式探究”的方式，來理解歐姆表的工作原理。然后過度到圖2探究如何把三個(gè)單獨(dú)的電壓表、電流表、歐姆表合為一個(gè)單量程多用電表，通過共用表頭讓學(xué)生體會(huì)實(shí)現(xiàn)“多用功能”的巧妙之處。最后的難點(diǎn)是讓學(xué)生掌握如何實(shí)現(xiàn)多量程多用功能的，結(jié)合圖3領(lǐng)悟轉(zhuǎn)換開關(guān)在實(shí)現(xiàn)“多量程”功能上的作用。

筆者教學(xué)中就是把這些難點(diǎn)進(jìn)行梯度化處理的,以探究的方式來完成本節(jié)“歐姆表”、“多用電表”兩模塊內(nèi)容的。但在師生探究多用電表原理時(shí)，學(xué)生通過討論發(fā)現(xiàn)書中的電路圖與實(shí)際的電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，并向教師提出疑問：教材的電路圖（圖3）雖然能實(shí)現(xiàn)多功能測(cè)量，即能測(cè)電流、電壓、電阻，而且能實(shí)現(xiàn)測(cè)電流和電壓的多量程功能，但卻不能實(shí)現(xiàn)測(cè)電阻的多量程功能，即不能實(shí)現(xiàn)電阻檔的倍率轉(zhuǎn)換功能。

學(xué)生的提出的兩個(gè)主要問題如下：

1、電路圖中多路電源與實(shí)際表內(nèi)只有一路電源相矛盾

keyimg22、如果實(shí)際電路有多路電源按著教材中的原理圖去設(shè)計(jì)時(shí)，確實(shí)能實(shí)現(xiàn)多倍率功能，但有一個(gè)基本要求：即每路電源的電動(dòng)勢(shì)關(guān)系應(yīng)滿足E=nE1。（E1是×1檔的那條支路電源電動(dòng)勢(shì)）。由此可推知若E1=1.5V，則×10、×100檔的電源分別為15V、150V，而×1K檔的電源電動(dòng)勢(shì)就應(yīng)高達(dá)1500V！顯然這不可能，也很荒謬!任何電表內(nèi)都不可能裝有這么高的電源,還是直流電源!

提出第1個(gè)問題，是因?yàn)閷W(xué)生打開多用電表后發(fā)現(xiàn)確實(shí)表內(nèi)只有一個(gè)含源電路，且通常只裝有一節(jié)或兩節(jié)干電池，即電動(dòng)勢(shì)只有1.5V或3V，這與教材電路圖中的多個(gè)含源支路相矛盾。

提出第2個(gè)問題，是通過分析教材電路圖圖3必然會(huì)得出的結(jié)論。由于虛線框內(nèi)的電路相當(dāng)于一個(gè)安培表，選擇開關(guān)置于3或者4，等于制作了兩個(gè)歐姆表（類似圖1），很顯然這兩個(gè)歐姆表是同一個(gè)安培表改裝的。那么實(shí)際測(cè)電阻時(shí)，只要指針偏角相同，流過兩個(gè)表頭的電流就應(yīng)相等（因?yàn)楸眍^G一樣），且流過電源的總電流——即安培表的電流也應(yīng)相同（因?yàn)榘才啾韮?nèi)部結(jié)構(gòu)一定，流入表頭的電流占總電流的比例也就確定）。不防設(shè)3為×1檔，4為×10檔，顯然多用電表要求用這兩檔測(cè)電阻時(shí)，若指針均指在I0（假設(shè)為半偏）的地方，3檔對(duì)應(yīng)的阻值若為R0，則4檔對(duì)應(yīng)的阻值應(yīng)為10R0?，F(xiàn)在就用3檔來測(cè)某個(gè)實(shí)際的電阻（阻值就為R0），首先要進(jìn)行歐姆調(diào)零操作,即短接兩表筆，調(diào)節(jié)電源支路的可調(diào)電阻，使指針滿偏，操作的結(jié)果是歐姆表現(xiàn)在的總內(nèi)阻

R內(nèi)=E/Ig，(由閉合電路歐姆定律Ix=E/(RX+R內(nèi))決定的)；然后測(cè)電阻R0時(shí)，指針剛好半偏，則必有R內(nèi)= R0。同理用4檔來測(cè)另一個(gè)電阻R`X（其阻值為10R0）時(shí)，也要進(jìn)行以上操作，且必有R`內(nèi)=E`/ Ig ，R`內(nèi)=10R0，綜上可知R`內(nèi)=10R內(nèi)，即有E`/Ig= 10E/Ig，顯然要求E`=10E。同理可推：若多用電表還有其它倍率檔，辟如×n（n可以為1、10、100、1K）檔，則必須要增加類似3、4那樣的含源支路，且電動(dòng)勢(shì)大小應(yīng)是E`=nE（E為×1檔支路電源的電動(dòng)勢(shì)）?？梢姲凑战滩脑韴D實(shí)現(xiàn)歐姆檔多倍率功能就必須要滿足E`=nE這一條件。試想一上，若×1檔支路是一節(jié)干電池， E1=1.5V，那么×10檔的支路電池就必須為15V，而×1K檔的電池就會(huì)高達(dá)1500V！這顯然是不可能的！

實(shí)際的學(xué)生電表內(nèi)部是沒有那么多含源電路的，更不可能有那么高的電動(dòng)勢(shì)，但學(xué)生電表又確實(shí)具有歐姆檔多倍率功能的。矛盾產(chǎn)生的原因在哪里呢？通過查找各種廠家多用電表的資料，發(fā)現(xiàn)實(shí)際電路遠(yuǎn)非教材中的示意圖那么簡(jiǎn)單，矛盾的焦點(diǎn)在于實(shí)際的電表歐姆檔的多倍率功能，并不是靠增加含源支路和提高電源電動(dòng)勢(shì)來實(shí)現(xiàn)，而是靠改變安培表的量程來實(shí)現(xiàn)的！筆者研究后設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的電路圖（圖4），用它向?qū)W生說明歐姆檔多量程原理，就很容易，也與實(shí)際的電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)吻合。本圖相當(dāng)于把三個(gè)量程IA不同的電流表用相同的電源和可調(diào)電阻改裝成了三個(gè)歐姆表。根據(jù)R內(nèi)=E/IA可知，由于IA不同（IA是安培表的滿偏電流，流過總電路而不是流過電流計(jì)的滿偏電流Ig），所以三個(gè)檔所對(duì)應(yīng)的歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)是不同的，由閉合電路歐姆定律Ix=E/(RX+R內(nèi))可知，當(dāng)指針指在相同的電流值Ix上，由于R內(nèi)不同，所以RX不同，舉例來說：假設(shè)現(xiàn)在來測(cè)一個(gè)未知電阻RX，剛好使指針半偏。因?yàn)闅W姆刻度線上正中間的刻度值對(duì)應(yīng)的電流為IA/2，所以所測(cè)電阻RX =R內(nèi)，如果測(cè)量前選擇的開關(guān)置3且歐姆調(diào)零后R內(nèi)=15Ω，則說明所測(cè)的RX =15Ω；若開關(guān)置的是2且R內(nèi)=150Ω，則所測(cè)的RX =150Ω；如果開關(guān)置1且R內(nèi)=1500Ω，則RX =1500Ω?？梢姡M管原來的電流刻度盤一樣，但改裝時(shí)相同電流刻度值I（注：不是電源的總電流，而是流過電流計(jì)的電流）所對(duì)應(yīng)的電阻值RX是不同的，因此原來的一條電流刻度線就可以表示三個(gè)歐姆刻度盤，因而實(shí)現(xiàn)了多倍率功能。

教材中電路圖和本圖的最大區(qū)別在于，是否體現(xiàn)出換檔后電流表的電路變化。對(duì)于前者(見圖3)不論接3檔還是4檔，當(dāng)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度相同，電路的總電流也會(huì)相同，由Ix=E/(RX+R內(nèi))知，歐姆調(diào)零時(shí)由于指針都要滿偏，所以電路總電流Ix相等，此時(shí)Ix=E/R內(nèi)，所以要想R內(nèi)不同只有改變E才行，這也是前面學(xué)生發(fā)現(xiàn)的矛盾E=nE1原因所在。對(duì)于后者（圖4）即使表頭指針偏轉(zhuǎn)相同角度，由于換檔導(dǎo)致其他支路與表頭支路的電阻比例關(guān)系已經(jīng)變化，總電流仍然是不同的。可見，本圖設(shè)計(jì)一方面保證了換檔后即使指針偏轉(zhuǎn)角度相同，但流經(jīng)電源的總電流也是不同的；同時(shí)也重點(diǎn)保證了換檔后歐姆調(diào)零時(shí)表的總內(nèi)阻會(huì)不同，這就確保了歐姆檔多倍率功能的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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2．趙沃槐．優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力．教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2002，（10）．

3．安忠劉炳升《中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與教學(xué)研究》高等教育出版社

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1 教學(xué)基本程序

初中物理實(shí)驗(yàn)“六步教學(xué)法”包括提出目標(biāo)（教師活動(dòng)） 設(shè)計(jì)方案（師生互動(dòng)） 預(yù)審方案（師生互動(dòng)） 實(shí)驗(yàn)嘗試（師生互動(dòng)） 匯報(bào)交流（學(xué)生活動(dòng)） 歸納總結(jié) （師生互動(dòng)）6個(gè)環(huán)節(jié)。

提出目標(biāo)：即教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出研究問題，要求學(xué)生能夠根據(jù)所提問題，設(shè)計(jì)研究方案。問題的提出要注意如下兩點(diǎn)。首先，提出的問題要有明確的導(dǎo)向性，便于學(xué)生及時(shí)理解學(xué)習(xí)要求。第二，問題要有層次性，既要讓學(xué)生自學(xué)討論有一定的容量，又要讓學(xué)生通過自己的努力能夠去完成。例如，在“歐姆定律”教學(xué)時(shí)，可用如下兩種方式提問。問題一：通過某導(dǎo)體的電流Ⅰ和加在兩端電壓 V以及導(dǎo)體電阻R三者之間有何關(guān)系？請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)研究方案。問題二：通過導(dǎo)體的電流Ⅰ與哪些因素有關(guān)呢？請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)研究方案。明顯地看出，用第二種方法提問，導(dǎo)向性不強(qiáng)，同時(shí)層次也太高，學(xué)生無從下手。

設(shè)計(jì)方案：學(xué)生根據(jù)老師提出的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，通過自學(xué)、小組討論等形式設(shè)計(jì)研究方案。研究方案主要包括 ：儀器、裝置的選用和安裝，實(shí)驗(yàn)的原理、方法和步驟。這個(gè)過程是教學(xué)的難點(diǎn)，教師要酌情加以引導(dǎo)，但不強(qiáng)調(diào)千遍一律。這也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的較好機(jī)會(huì)。通過長(zhǎng)期的訓(xùn)練，可使學(xué)生掌握常用的實(shí)驗(yàn)思想、方法，了解儀器的規(guī)格和性能。例如，在研究測(cè)電阻方法時(shí)，既可用電壓表、電流表來測(cè)電阻，也可用一只電流表和一只電阻箱（定值電阻），或者用一只電壓表和一只電阻箱（定值電阻），常見的方案多達(dá)8種。如果考慮到實(shí)際[是提供寫作論文的網(wǎng)站，歡迎光臨dylw.net]測(cè)量效果，還需要考慮儀器規(guī)格組合，方案就更多了。只要放手讓學(xué)生去動(dòng)腦，各種方案都可能出現(xiàn)，甚至有的方案教師還未想到。用這種方法教學(xué)，不僅鞏固了知識(shí)，還培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

預(yù)審方案：教師組織學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案，師生共同評(píng)審方案，實(shí)現(xiàn)師生、生生互動(dòng)。由于不強(qiáng)調(diào)方案的千遍一律，因此，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的實(shí)驗(yàn)方案。有的可操作，有的不能完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，有的雖符合實(shí)驗(yàn)原理要求，但現(xiàn)象不明顯或者無法達(dá)到效果等。在組織學(xué)生匯報(bào)和審核方案時(shí)，教師要注意如下幾點(diǎn)：一是要充分肯定學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，充分讓學(xué)生展示自己的方案，發(fā)表自己觀點(diǎn)和看法，教師不武斷判定正確和錯(cuò)誤。二是要組織學(xué)生對(duì)各種方案進(jìn)行審核，突出教學(xué)主體性。對(duì)學(xué)生無法判定的方案，可適當(dāng)引導(dǎo)或者留下一步“實(shí)驗(yàn)嘗試”中解決，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)去判定方案的正或誤。三是對(duì)具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神的學(xué)生要加以表揚(yáng)、鼓勵(lì)。對(duì)學(xué)生提出的問題，教師若一時(shí)無法解答，要利用課外加以輔導(dǎo)或者鼓勵(lì)學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)研究。四是對(duì)學(xué)生展示的方案要及時(shí)歸類小結(jié)，對(duì)尚未思考出的其它可行方案，要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)討論，進(jìn)一步完善方案。

實(shí)驗(yàn)嘗試。根據(jù)設(shè)計(jì)方案，組織學(xué)生分組對(duì)不同方案分別動(dòng)手實(shí)驗(yàn)或教師演示實(shí)驗(yàn)，并做好記錄。有條件的學(xué)校，采取分組實(shí)驗(yàn)形式，實(shí)驗(yàn)條件差的學(xué)校一定要有演示實(shí)驗(yàn)。這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)目的是： ①驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案的可行性，使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的技巧。由于方案的多樣性，儀器準(zhǔn)備應(yīng)做到多樣化，超出課本要求去準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器。也可采取課內(nèi)、課外相結(jié)合的形式來完成方案的驗(yàn)證工作。②修改實(shí)驗(yàn)方案。由于受到實(shí)驗(yàn)條件的限制、對(duì)儀器規(guī)格、性能了解不準(zhǔn)或者方案有誤，使實(shí)驗(yàn)達(dá)不到理想效果。需要教師引導(dǎo)學(xué)生修改實(shí)驗(yàn)方案。③通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。④培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧，培養(yǎng)觀察、分析能力。實(shí)驗(yàn)嘗試不同于傳統(tǒng)的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)所用儀器、步驟、方法是通過實(shí)踐總結(jié)出來的，實(shí)驗(yàn)成功率很高。而嘗試實(shí)驗(yàn)方案帶有探索研究性質(zhì)，成功率較小，這需要發(fā)動(dòng)全體學(xué)生參與，需要學(xué)生有良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

匯報(bào)交流。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，匯報(bào)交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果。內(nèi)容包括：①本小組實(shí)驗(yàn)方案完成情況。是否達(dá)到預(yù)期效果。②實(shí)驗(yàn)中，如何修改實(shí)驗(yàn)方案，使方案更完善，現(xiàn)象更明顯。③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄。在學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況時(shí)，教師要及時(shí)歸類記錄，對(duì)實(shí)驗(yàn)不成功，要幫助分析，提出改進(jìn)意見，可利用課外時(shí)間讓學(xué)生再次實(shí)踐，也可布置作為課外作業(yè)。

歸納總結(jié)：教師根據(jù)學(xué)生匯報(bào)的實(shí)驗(yàn)情況，組織學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律。通過成功實(shí)驗(yàn)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)技能和技巧；通過失敗實(shí)驗(yàn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)；通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)象分析，得出物理規(guī)律。

2 教學(xué)基本特征

初中物理實(shí)驗(yàn)“六步教學(xué)法”與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有明顯不同，突出表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

2.1 創(chuàng)造性

傳統(tǒng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生統(tǒng)的太死，對(duì)儀器、裝置、步驟、方法作了統(tǒng)一的要求，學(xué)生屬于模仿實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。而“六步教學(xué)法”則要求學(xué)生自己去摸索、實(shí)踐，去發(fā)散思考，去創(chuàng)新。把創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)放在重要位置。

2.2 民主化

傳統(tǒng)的教學(xué)，強(qiáng)調(diào)“教師權(quán)威”，而“六步教學(xué)法”給學(xué)生創(chuàng)造了一種和諧寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生可以向教師或同學(xué)質(zhì)疑，可[是提供寫作論文的網(wǎng)站，歡迎光臨dylw.net]以懷疑，可以發(fā)表不同觀點(diǎn)。學(xué)生的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)加以認(rèn)定、糾正，既尊重知識(shí)，又尊重人才。和諧寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神的基礎(chǔ)。

2.3 主體性

傳統(tǒng)的教學(xué)方法，以教師傳授知識(shí)為主。而“六步教學(xué)法”突出學(xué)生主體性，把學(xué)生活動(dòng)安排在每一個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)，不僅有學(xué)生的自學(xué)、討論，還有學(xué)生的辯論、嘗試等。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過自己的努力去主動(dòng)獲取知識(shí)，學(xué)的主動(dòng)、積極、有興趣。

2.4 開放性

傳統(tǒng)的教學(xué)以課本為素材組織教學(xué)，而“六步教學(xué)法”不僅根據(jù)課本要求設(shè)計(jì)問題，同時(shí)對(duì)學(xué)生自學(xué)中出現(xiàn)的各種疑難問題， 也作為教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容不再是封閉的，而是開放的。教學(xué)形式不僅僅局限在課堂，有時(shí)在課外、在實(shí)驗(yàn)室、在家庭。

2.5 實(shí)踐性

“六步教學(xué)法”從人的發(fā)展需要去組織教學(xué)，不僅要求學(xué)生掌握知識(shí)，更重要地掌握處理問題的方式、方法，掌握實(shí)驗(yàn)技能、技巧，使學(xué)生在實(shí)踐中掌握知識(shí)。每一個(gè)實(shí)踐活動(dòng)都有學(xué)生參與，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作都由學(xué)生親自動(dòng)手。

3 教學(xué)實(shí)施要求

“六步教學(xué)法”對(duì)教師提出了較高的要求。

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摘要：以人為本，全面提高學(xué)生素質(zhì)是現(xiàn)代職業(yè)教育的目標(biāo)。這就要求我們?cè)诼殬I(yè)教育實(shí)踐中要傳授學(xué)生知識(shí)、技能，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，即提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力。電工基礎(chǔ)是電氣技術(shù)應(yīng)用專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過校本教材（一體化教學(xué)工作頁）的開發(fā)、教學(xué)環(huán)節(jié)的課程設(shè)計(jì)、過程評(píng)價(jià)方式改革等方法能夠全面提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力。本文以電工基礎(chǔ)教學(xué)為案例，談?wù)勅绾卧谡n堂教學(xué)實(shí)踐中提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力。

關(guān)鍵詞 ：綜合職業(yè)能力　電工基礎(chǔ)　教材開發(fā)　課程設(shè)計(jì)　過程評(píng)價(jià)

綜合職業(yè)能力是整體化解決綜合專業(yè)問題的能力，是人們從事一門職業(yè)或若干門相近的職業(yè)所必備的能力，是個(gè)人在職業(yè)工作中和社會(huì)中的科學(xué)的思維，對(duì)個(gè)人和社會(huì)負(fù)責(zé)任行事的熱情和能力，是科學(xué)的工作和學(xué)習(xí)方法的基礎(chǔ)。綜合職業(yè)能力是一個(gè)人在現(xiàn)代社會(huì)中生存生活，從事職業(yè)活動(dòng)和全面發(fā)展的主觀條件，包括職業(yè)知識(shí)和技能，分析解決問題的能力，信息接收和處理能力，經(jīng)營(yíng)管理、社會(huì)交往和不斷學(xué)習(xí)的能力。

一、電工基礎(chǔ)課程能培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力

電工基礎(chǔ)課程是培養(yǎng)電類專業(yè)高技能人才的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課，在傳授學(xué)生知識(shí)的同時(shí)，必當(dāng)堅(jiān)持以人為本，關(guān)注學(xué)生職業(yè)成長(zhǎng)，滿足職業(yè)要求和個(gè)人發(fā)展的需要，全面提升學(xué)生素質(zhì)。

電工基礎(chǔ)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)知識(shí)包括：電路知識(shí)，電學(xué)基本物理量，電學(xué)基本定律，交、直流電路的分析，磁場(chǎng)和磁路知識(shí)等。

電工基礎(chǔ)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能包括：識(shí)圖繪圖能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、操作能力和故障排除能力等?/p>

電工基礎(chǔ)能夠培養(yǎng)學(xué)生其他的綜合職業(yè)能力包括：安全用電、積極答問、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、為人處世、自主學(xué)習(xí)、口頭表達(dá)能力、文字書寫、耐心細(xì)致、不斷創(chuàng)新等等。

二、教材開發(fā)是學(xué)生綜合職業(yè)能力提高的保障

1.選擇與實(shí)踐相結(jié)合的素材

案例一，估算中性點(diǎn)直接接地的三相四線制電路的單相觸電電流（節(jié)選自“串聯(lián)電路”一節(jié)）。

這里計(jì)算中接地電阻帶入的是最大值，所以估算出的人體電流為最小值，致命電流為50mA，因此單相觸電十分危險(xiǎn)。

上述案例能夠提高學(xué)生知識(shí)、技能、安全用電、耐心細(xì)致等綜合職業(yè)能力。

2.增加人文閱讀材料

案例二，科學(xué)家小傳（節(jié)選自“電阻”一節(jié)）。

歐姆的父親是一個(gè)技術(shù)熟練的鎖匠，對(duì)哲學(xué)和數(shù)學(xué)都十分愛好。歐姆從小就在父親的教育下學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)并受到有關(guān)機(jī)械技能的訓(xùn)練。這對(duì)他后來進(jìn)行研究工作特別是自制儀器有很大的幫助。1817年，他的《幾何學(xué)教科書》一書出版，同年應(yīng)聘在科隆大學(xué)預(yù)科教授物理學(xué)和數(shù)學(xué)。在該校設(shè)備良好的實(shí)驗(yàn)室里，做了大量實(shí)驗(yàn)研究，完成了一系列重要發(fā)明。他最主要的貢獻(xiàn)是通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流公式，后來被稱為歐姆定律。1826年，他把這些研究成果寫成題目為《金屬導(dǎo)電定律的測(cè)定》的論文，發(fā)表在德國(guó)《化學(xué)和物理學(xué)》雜志上。歐姆在1827年出版的《動(dòng)力電路的數(shù)學(xué)研究》一書中，從理論上推導(dǎo)了歐姆定律。為了紀(jì)念他，人們把電阻的單位命名為歐姆。

在電工基礎(chǔ)教學(xué)中，很多名人傳記可以穿插在課堂教學(xué)過程中，特別是一些物理量、定律都是由人名命名的，有些人物博學(xué)多才、有些人物勤奮刻苦、有些人物不畏權(quán)貴、有些人物勇于創(chuàng)新，例如亨利、法拉第、安培、基爾霍夫、奧斯特等等。

名人傳記能夠啟迪學(xué)生心靈，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生知識(shí)、自主學(xué)習(xí)、表達(dá)能力、創(chuàng)新精神等綜合職業(yè)能力。

實(shí)踐證明開發(fā)特色校本教才是提升綜合職業(yè)能力的有力保障。

三、教學(xué)環(huán)節(jié)的課程設(shè)計(jì)是學(xué)生綜合職業(yè)能力提高的方法

1.增設(shè)驗(yàn)證性試驗(yàn)環(huán)節(jié)

案例三，驗(yàn)證疊加原理（節(jié)選自“疊加原理”一節(jié)）。

實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)（插板型含直流電源）、直流毫安表、直流電壓表或數(shù)字萬用表、直流穩(wěn)壓電源。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證疊加定理，正確使用直流穩(wěn)壓電源和數(shù)字萬用表，掌握支路電流和電壓的測(cè)量方法。

實(shí)驗(yàn)步驟（學(xué)生可自行設(shè)計(jì)，此步驟僅供參考）：

第一，完成疊加定理電路的連接和測(cè)量。

第二，令電源一單獨(dú)作用，測(cè)量各支路電流與各段電壓。

第三，令電源二單獨(dú)作用，再次測(cè)量各支路電流與各段電壓。

第四，令電源二數(shù)值擴(kuò)大2倍并且單獨(dú)作用時(shí)，測(cè)量各支路電流與各段電壓。

第五，令電源一、二共同作用，測(cè)量各支路電流與各段電壓。

第六，把測(cè)得的數(shù)據(jù)根據(jù)疊加定理的內(nèi)容進(jìn)行分析、計(jì)算、比較，從而驗(yàn)證疊加定理的正確性。

第七，把電路中任意一個(gè)電阻改成二極管，重復(fù)第二至六步。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、比較、歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，即驗(yàn)證線性電路的疊加性；分析各電阻器所消耗的功率能否用疊加定理計(jì)算得出。

驗(yàn)證性試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)可先引導(dǎo)學(xué)生預(yù)想結(jié)論，再通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論，最后指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)結(jié)論，其教學(xué)效果明顯高于傳統(tǒng)的理論教學(xué)，能夠提高學(xué)生知識(shí)認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)技能、自主探究、團(tuán)隊(duì)合作、創(chuàng)新精神等綜合職業(yè)能力。

2.在課堂練習(xí)和作業(yè)中增設(shè)改錯(cuò)練習(xí)

案例四，改錯(cuò)練習(xí)（節(jié)選自“電阻的并聯(lián)”一節(jié)）。

三個(gè)不同阻值的電阻R1、R2、R3并聯(lián)，四個(gè)同學(xué)在計(jì)算等效電阻時(shí)分別用了不同方法，試分析他們的方法是否正確，為什么？

改錯(cuò)練習(xí)既能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又能有效地避免學(xué)生再犯類似的錯(cuò)誤，更重要的是，這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)有效提高了學(xué)生的自主探究、耐心細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的綜合職業(yè)能力。

上述實(shí)例表明對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)是提高學(xué)生綜合職業(yè)能力的有效方法。

四、過程評(píng)價(jià)改革是學(xué)生綜合職業(yè)能力提高的量度和催化劑

電工基礎(chǔ)的過程評(píng)價(jià)包含學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)三方面。學(xué)生自評(píng)是由學(xué)生對(duì)自己參與學(xué)習(xí)的過程和結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，目的是為學(xué)生提供展示自己能力、水平、個(gè)性的機(jī)會(huì)，體驗(yàn)參與學(xué)習(xí)所帶來的快樂，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心，有利于學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展。學(xué)生互評(píng)就是讓學(xué)生對(duì)每個(gè)人在團(tuán)隊(duì)或小組活動(dòng)中人際關(guān)系、合作精神、參與情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，使學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)自己的進(jìn)步，又了解自己的不足，建立和諧的人際關(guān)系。教師評(píng)價(jià)要將學(xué)生基本表現(xiàn)與學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的的綜合能力及作業(yè)完成情況有機(jī)結(jié)合起來，客觀公正地評(píng)價(jià)學(xué)生。

過程評(píng)價(jià)改革既能使學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)自己、找到自己與他人的不足，又能使教師客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生、反思教學(xué)，更重要的是在自評(píng)互評(píng)過程中提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力。顯然科學(xué)有效的過程評(píng)價(jià)改革是學(xué)生綜合職業(yè)能力提高的量度和催化劑。

總之，提高學(xué)生綜合職業(yè)能力的方法有很多，亟待廣大職業(yè)教育工作者研究探索。令人欣慰的是，上述方法一直得到同事的支持并深受學(xué)生的歡迎。

“師者傳道、授業(yè)、解惑”，今天這個(gè)“傳道”的“道”是指社會(huì)主義核心價(jià)值觀，在職業(yè)教育中體現(xiàn)為學(xué)生的品德和綜合素質(zhì)。提升綜合職業(yè)能力是現(xiàn)代職業(yè)教育的目標(biāo)，也是廣大職業(yè)教育工作者肩負(fù)的重任，更是職業(yè)教育實(shí)踐中值得探索的永恒的話題。

參考文獻(xiàn)：

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