Методика проведення теоретичних занять
електростатичну,
при якій сильне електричне поле у поверхні катода створює сили, які сприяють
виходу електронів за його межі [6,25].
Далі викладач
повинен розповісти про рух електронів в електричному і магнітному полях. Керування
рухом електронів в більшості електронних приладів здійснюється з допомогою
електричних чи магнітних полів. В чому полягає сутність цих явищ? Яким законам
вони підпорядковуються? Розглянемо ці питання спочатку для електричного поля, а
потім для магнітного.
Електрон в
електричному полі. Взаємодія електронів які рухаються з електричним полем - основний
процес, який проходить в більшості електронних приладів. Найбільш простим
випадком є рух електрона в однорідному електричному полі, тобто в полі,
напруженість якого однакова в будь якій точці як по величині, так і по напряму.
В електронних
приладах електричні поля звичайно неоднорідні. Вони характеризуються
непостійністю напруженості по величині і напрямку. Конфігурація таких полів
досить різностороння і складна. Вибираючи величини і напрямки напруженості
електричного поля, можна заставити електрони рухатися по раніше розрахованій
траєкторії, подібно до того, як напрямок світлового променя змінюють шляхом вибору
першочергового напрямку і відповідних оптичних середовищ. Таким чином, є
подібність між законами руху електронів в електричному полі і законами
світлової оптики [8, 27].
Електрон в
магнітному полі. Вплив магнітного поля на електрон який рухається можна
розглядати як дію цього поля на провідник зі струмом. Під дією нормальної
складової електрон рухається по окружності, а під дією дотичної - переміщується
вздовж силових ліній поля [25,45]. У результаті одночасної дії обох складових
траєкторія руху електрона приймає вид спіралі. Розглянута можливість зміни
траєкторії руху з допомогою магнітного поля використовується для фокусування і
керування електронним потоком в електронно - променевих трубках і інших
приладах [25, 45]. Викладений на занятті матеріал дозволяє студентам зрозуміти
сутність електронної теорії, а зокрема атомної будови речовини, поділу речовин
на провідники, напівпровідники, діалектрики, роботу виходу електронів, види електронної
емісії і також зрозуміти принцип руху електронів у електричному і магнітному
полях [8,25]. На протязі пояснення потрібно використовувати рисунки, діаграми
відповідно до того чи Іншого пояснення.
Методичними
особливостями заняття з теми є:
Основні поняття з
розділу;
Завдання
самостійної роботи студентів з інструкційними вказівками;
Навчальна мета
включає всі основні поняття з розділу;
Актуалізація
розділу - запитання проблемного характеру.
Навчальна мета
заняття: навчити студентів сутності електрофізичних властивостей
напівпровідників.
Форма організації
навчальної діяльності студентів: лекція.
План.
1. Фізичні
властивості напівпровідників. Залежність провідності напівпровідників від
температури та інших факторів.
2. Власна
провідність напівпровідників. Домішкова провідність напівпровідників. Домішкова
провідність напівпровідників. Електронно - дирковий перехід. Властивості р-п - переходу
при відсутності і наявності зовнішньої напруги.
З, Вольт - амперна
характеристика р-п - переходу.
4. Еквівалентна
схема р-п - переходу. Температурні і частотні властивості р-п-переходу. Види і
способи створення р-п - переходу.
Домінуючі методи
навчання: лекція, пояснення, узагальнення, демонстрація.
Матеріально - технічне
забезпечення: кодопосібники, плакати, графопроектор "ЛЕКТОР 2000 ", кадропроектор
"Альфа", схеми з поясненням електрофізичних властивостей
напівпровідників, таблиці [23, 5].
Студенти повинні
добре засвоїти електрофізичні властивості напівпровідників і фізичні основи
роботи напівпровідникових приладів. На основі набутих студентами знань по хімії
викладач розповідає, що напівпровідники (кремній, германій та ін) відносяться
до четвертої групи таблиці Менделєєва і у чистому вигляді мають високий питомий
електричний опір, що наближає їх за електропровідністю до діалектриків. Значення
питомого електричного опору чистих напівпровідникових матеріалів лежать у
діапазоні від 0,65 Ом м (германій) до 108 Ом м (селен), що перевищує
питомий опір міді приблизно в 35-106 і 55-1013 раз. Введення
до чистого напівпровідника невеликої кількості домішок (наприклад, атом домішки
на мільйон атомів напівпровідника) різко збільшує електропровідність такого
матеріалу [5, 30].
У залежності від
концентрації домішок напівпровідникові матеріали можуть мати питомий опір в
межах 10"5 - 102 Ом-м, що в 600 - 6000-106
раз більше питомого опору міді. Дозуючи концентрації домішок, можна отримати
напівпровідникові матеріали з різними значеннями питомого електричного опору,
який можна змінювати в широкому діапазоні. Такі напівпровідники за своїми
електропровідними властивостями займають проміжне положення між металами та
діалектриками [6, 272].
Основне значення
для роботи напівпровідникових приладів має електронно - дірковий перехід, який
являє собою зону на межі двох напівпровідників, один з яких має електронну, а
інший - діркову електропровідність. Такий перехід називають р - п - переходом. Утворюють
р - п - перехід, наприклад, внесенням донорної домішки до певної частини
напівпровідника р - типу [8,27].
Розглянемо
схематично місце стикання напівпровідникових шарів п і р типу. Вільні електрони
напівпровідника п - типу заповнюють вільні рівні рівні у валентній зоні
напівпровідника п - типу заповнюють вільні рівні у валентній зоні
напівпровідника р - типу, тобто заповнюють у ній дірки. У такий спосіб на межі
двох напівпровідників утворюється шар, вільний від рухомих електричних зарядів.
Такий шар має великий електричний опір і називається запираючим шаром. Його
товщина - декілька мікрометрів. Розширенню запираючого шару перешкоджає
електричне поле нерухомих іонів домішків з напруженістю Езап у р - і
п - зонах. Напрям цього поля такий, що воно перешкоджає пересуванню основних
носіїв зарядів через запираючий шар. Якщо до напівпровідникового кристалу
прикласти зовнішню напругу так, як це показано на рисунку ("+" до
структури п - типу і "-" до структури р - типу), то вона створить у
запираючому шарі електричне поле напруженістю Е30вн> яке
співпадає з напрямком поля нерухомих іонів Езап. Це приводить до
розширення запираючого шару, збільшення опору р - п - переходу. Струм через
нього малий, оскільки він створюється не основними носіями зарядів, тобто
електронами в р - шарі і дірками п - шарі. Цей струм називають зворотним, а р -
п - перехід у такому стані закритим.
Якщо змінити
полярність зовнішньої напруги, то зовнішнє поле буде спрямоване назустріч
запираючому, запираючий шар стає вужчим і при наявності напруги 0,3 + 0,5 В
опір р - п - переходу різко зменшується і виникає відносно великий струм. Повна
вольт - амперна характеристика (ВАХ) р - п - переходу показана на рисунку. Вона
є суттєво нелінійною. На ділянці 3 існує лише зворотний струм за рахунок
наявності невеликої кількості не основних носіїв зарядів, тобто електронів в р
- зоні і дірок в п - зоні. Із збільшенням зворотної напруги Езовн
стає такою великою, що не основні носії починають рухатися з великою швидкістю,
достатньою для лавиноподібного розмноження носіїв зарядів - електронів і дірок.
Цей вид пробою називають лавинним [8, 29].
Властивості чистих
та легованих напівпровідників, а також р - п - переходу використовують в
двохелектродних напівпровідникових приладах - резисторах та діодах. У більш
складних приладах - транзисторах і тиристорах - використовують електричні
властивості, які утворюються взаємодією декількох р - п - переходів [6, 274].
Методичними
особливостями заключного заняття з розділу є:
Тестування з
розділу (Додаток 5);
5. Узагальнення і
систематизація з розділу у вигляді опорно - інформаційних схем, табличних
алгоритмів.
Думка студентів
про проведення теоретичних занять з дисципліни: "
Основи електроніки
та мікропроцесорної техніки ".
Потрібне в
відповідях підкреслити, анкету не підписувати.
1. Ви рахуєте, що
викладач свій предмет?
а) знає і ясно
викладає;
б) знає, але
інколи викладає його неясно;
в) знає не досить.
2. Викладач
звичайно читає?
а) в доброму темпі;
б) зовсім помалу;
в) зовсім швидко.
3. Викладач звичайно
читає?
а) дуже ясно;
б) ясно; в) неясно.
4. Викладач
звичайно говорить?
а) з необхідною
гучністю;
б) дуже голосно;
в) дуже тихо.
5. Конспектувати
його лекції?
а) легко;
б) нормально;
в) важко.
6. Викладач дає
можливість задавати йому в ході лекції запитання?
а) завжди;
б) не завжди;
в) ніколи.
7. Наочні
посібники і демонстраційні досліди, які застосовуються викладачем?
а) дуже добре
допомагають зрозуміти матеріал лекції;
б) допомагають;
в) не допомагають.
8. Викладач пише
на дошці?
а) завжди чітко;
б) не завжди чітко;
в) не чітко.
9. Викладач
відноситься до аудиторії?
а) з повагою;
б) байдуже;
в) без поваги.
10. Викладач
креслить на дошці?
а) завжди чітко;
б) не завжди чітко;
в) не чітко.
11. Досягають мети
відступи, замітки, жарти викладача?
а) так;
б) зрідка;
в) ні.
12. На питання
викладач звичайно відповідає?
а) досить ясно;
б) інколи неясно;
в) не ясно.
13. Зв'язок (контакт)
викладача з аудиторією звичайно?
а) досить добрий;
б) достатній;
в) недостатній.
14. Викладач
допомагає студентам виділяє головне в матеріалі лекції?
а) досить;
б) іноді
недостатньо;
в) не допомагає.
15. В загальному
слухати лекції?
а) дуже цікаво;
б) цікаво;
в) не цікаво.
Цю анкету можна
розмножити на ксероксі і викладачі повинні запропонувати її своїм студентам з
метою самовдосконалення. Отримані відповіді нікуди не повідомляються.
Було проведено
анкетування в двох групах третього курсу: Е - 31, Е - 32 і опитано 34 студенти.
В групі Е - 31 були присутні 18 чоловік, авЕ-32-16 чоловік. Відповідно були
відсутні в Е - 31 - 4 чоловік, а в Е - 32 - 6 чоловік.
Результати
анкетування по двох групах:
На перше запитання
анкети: Ви рахуєте, що викладач знає свій предмет? відповіли студенти в
процентному відношенні: а) знає і ясно викладає - 64,7% опитаних; б) знає, але
інколи викладає його неясно - 29,4% опитаних; в) знає не досить - 5,8% опитаних.
На друге запитання
анкети: Викладач звичайно читає? Відповіли
студенти наступним
чином: а) в доброму темпі - 55,8% опитаних; б) зовсім помалу - 44,2% опитаних; в)
зовсім швидко - 0%.
На третє запитання:
Викладач звичайно читає? Студенти дали відповідь наступним чином а) дуже ясно -
17,6% опитаних; б) ясно - 79,3% опитаних; в) неясно - 2,9% опитаних.
На четверте
запитання анкети: Викладач звичайно говорить? відповіли студенти а) з
необхідною гучністю - 52,9% опитаних; б) дуже голосно -
38,2% опитаних; в)
дуже тихо - 8,8% опитаних.
На п'яте запитання:
Конспектувати його лекції? дали відповідь студенти
наступним чином а)
легко - 32,3% опитаних; б) нормально - 64,8% опитаних; в) важко - 2,9% опитаних.
На шосте запитання:
Викладач дає можливість задавати в ході лекції запитання? а) завжди - 67,6%
опитаних; б) не завжди - 29,4% опитаних;
в) ніколи - 2,9%
опитаних.
На сьоме запитання:
Наочні посібники і демонстраційні досліди, які застосовуються викладачем? Студенти
відповіли а) дуже добре допомагають зрозуміти матеріал лекції - 32,3% опитаних;
б) допомагають - 64,7% опитаних; в) не допомагають - 2,9% опитаних.
На восьме
запитання анкети: Викладач пише на дошці? студенти відповіли а) завжди чітко - 61,7%
опитаних; б) не завжди чітко - 38,2% опитаних;
в) не чітко - 0%.
На дев'яте
запитання анкети: Викладач відноситься до аудиторії? студенти відповіли а) з
повагою - 70,5% опитаних; б) байдуже - 29,4% опитаних; в) не чітко - 0%.
На десяте
запитання анкети: Викладач креслить на дошці? студенти відповіли а) завжди
чітко - 67,6% опитаних; б) не завжди чітко - 29,4% опитаних; в) не чітко - 2,9%
опитаних.
На одинадцяте
запитання: Досягають мети відступи, замітки, жарти викладача? Студенти
відповіли а) так - 58,8% опитаних; б) зрідка - 38,4% опитаних; в) ні - 2,9%
опитаних.
На дванадцяте
запитання: На запитання викладач звичайно відповідає? студенти відповіли а) досить
ясно - 64,6% опитаних; б) інколи не досить ясно - 35,2% опитаних; в) неясно - 0%.
На тринадцяте запитання:
Зв'язок (контакт) викладача з аудиторією звичайно? Студенти відповіли наступним
чином а) досить добрий 58,8% опитаних; б) достатній - 35,2% опитаних; в) не
достатній - 5,8% опитаних.
На чотирнадцяте
запитання: Викладач допомагає студентам виділяти головне в матеріалі лекції? відповіло
а) досить - 73,5% опитаних; б) іноді недостатньо - 26,4% опитаних; в) не
допомагає - 0%.
На п'ятнадцяте
запитання: в загальному слухати лекції? студенти відповіли а) дуже цікаво - 32,3%
опитаних; б) цікаво - 61,7% опитаних; в) не цікаво - 5,8% опитаних.
Досвід роботи з
анкетою такого типу на протязі багатьох років показав, що немає підстав боятися
легковажного чи необ'єктивного ставлення студентів до опитування, думати, що в
відповідях грають роль неділові мотиви. Всі викладачі, які проводили
опитування, відмічали серйозний підхід студентів до анкет і цікавість з якою
давали відповіді на запитання. Нерідко студенти записують на іншому боці
бланків анкети змістовні замітки, які характеризують викладачів як з
позитивної, так і з негативної сторони, а також свої побажання. Вони не завжди
розумні і виконувані, але майже завжди заставляють задуматися. Немає сумніву в
тому, що опитування такого роду оправдовують себе і неупереджений аналіз їх
результатів приносить користь справі [30, 138].
Проведено аналіз
педагогічної та методичної літератури.
Визначено стан
організації навчально-пізнавальної діяльності студентів на теоретичних заняттях
з дисципліни "Основи електроніки та мікропроцесорної техніки" в
аграрному коледжі з допомогою анкетування.
Розроблено
орієнтовний тематичний план та робочу програму з дисципліни "Основи
електроніки та мікропроцесорної техніки", зроблено відбір змісту матеріалу
згідно діючої програми для вищих навчальних закладів по підготовці молодших
спеціалістів спеціальності 5.091903 "Електрифікація і автоматизація
сільського господарства".
Розроблено
методику навчання теоретичних занять з розділу "Фізичні основи електроніки"
з трьох занять: "Вступ", "Основи електронної теорії" та
"Електрофізичні властивості напівпровідників". Розроблено тестування
з розділу для перевірки набутих студентами знань з дисципліни.
Дана методика може
стати основою для методики навчання інших спеціальних дисциплін.
Викладачі вищих
навчальних закладів добре обізнані у своїй дисципліні, володіють педагогічною
майстерністю, застосовують технічні засоби навчання, користуються у своїй
роботі принципами гуманізму та демократизму.
1. Алексюк А.М. Педагогіка вищої освіти України: історія, теорія - К.: Либідь,
1998-558 с.
2. Алексюк А.М. Педагогіка. - К.: Вища школа, 1985 - 296 с.
3. Бабанский Ю.К. Педагогика. - М.: Просвещение, 1988 - 478 с.
4. Балаев А.А. Активньїе методи обучения. - М.: Профиздат, 1986 - 96 с.
5. Биков М.М. Основи електроніки. Вінниця: ВДТУ, 2001. - 132 с.
6. Будіщев М.С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка. Львів.:
Афіша, 2001-424 с.
7. Воротникова А.Й., Кремнева Т.И. Активные методы и прием самостоятельной
работи - Тамбов: ч.2, 2000 - 24 с.
8. Гершунский Б.С. Основи электроники и микроэлектроники. - К.: Вища
школа, 1987-422 с.
9. Гончаренко С. Український педагогічний словник - К.: Либідь, 1997 - 376
с. .
10. Гуменюк А.А. Методика
обучения по предмету " Растениеводство" - К.: Вища школа, 1985-264 с.
11. П. Ерецкий М.И.
Совершенствование обучения в техникуме. - М.: Вьісшая школа., 1987. - 264 с.
12. Журавель В.Ф.,
Ільїн В.В., Кузнецов В.О., Сухарніков Ю.В. Рекомендована практика конструювання
тестів професійної компетенції випусників вищих навчальних закладів/ За заг. ред.
Ю.В. Сухарнікова. - К.: Аграрна освіта, 2000. - 38 с.
13. Журавська Н.С.
Організація самостійної роботи студентів / Науковий вісник. НАУ-№4. ст.73~78.
14. 3агальна
електротехніка з основами автоматики. Навчальні завдання і методичні вказівки по
вивченню питань винесених на самостійне опрацювання. Розділ " Основи
електроніки " / Мельник В.В. - Мирогоща, 2000. - 17 с.
15. Кропова Л.А. Прозктирование
и анализ современного урока: - Новокузнецк: Издательство ИПК, 2001. - 49 с.
16. Лекция и
лекторское мастерство. Методическая разработка для преподавателей. - К.: Печатний
участок УПК УСХА, 1984. - 60 с.
17. Локазюк В.М. Мікропроцесори
та мікроЕОМ у виробничих системах. - К.: ВЦ "Академія", 2002. - 368 с.
18. Лузан П.Г. Активізація
навчання у сільськогосподарському вузі. - К.: ІАЕУААН, 1996. - 150 с.
19. Махмутов М.И.
Современньїй урок. Вопросы теории. 2-е издание - М.: Педагогика, 1981 - 192 с.
20. Мойсеюк Н. Є.
Педагогіка - К.: ВЦ "Академія", 2001. - 607 с.
21. Мухаметзянова
Ф. С, Корнилова Н.Ю., Тамаров П.Г. Технология модульного обучения. Модульно - рейтинговая
система контроля / Под общей ред. Т.Ф. Есенковой. - Ульяновск.: ИПК ПРО, 2001.
- 84 с.
22. Общая
методика обучения общетехническим и специальннм дисциплінам в инженерном вузе. /
В.Г. Иванов, И.Я. - Казань, 2001. - 300 с.
23. Основи електроніки
і мікропроцесорної техніки. Програма для вищих навчальних закладів по
підготовці молодших спеціалістів із спеціальності 5.091903 "Електрифікація
і автоматизація сільського господарства". - Немішаєво.: НМЦ, 2002 - 12 с.
24. Педагогика. Учебное
пособие для факультетов повышения квалификации преподавателей средних специальных
учебных заведений / Под общ. ред. А.П. Кондратюка. - К.: Вища школа, 1976. - 374
с.
25. ПІШЄНІН В.О. Електроніка
і мікропроцесорна техніка, - Вінниця: ВДТУ, 2001 - 67 с.
26. Семушина Я.Г.,
Ярошенко Н.Г. Содержание и методи обучения в средних специальных учебных
заведеннях. - М.: Висшая школа, 1990 - 178 с.
27. Стахів П.Г. Основи
електроніки. - Л.: Видавництво Нац. Університету "Львівська політехніка",
2002. - 119 с.
28. Технічні засоби
навчання. Курс лекцій / Є.О. Перепелиця. К.: НПУ ім. Драгоманова, 2001. - 148 с.
29. Фіцула М.М. Педагогіка.
- К.: ВЦ " Академія, 2002. - 528 с. ЗО. Цехнович Л.И. Лекционное изложение
технических наук. - К.: Вища школа, 1988-145 с.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|