Сторінка
9

Методика проведення теоретичних занять

Якщо спостерігається погане відтворення на чернетці, то потрібно їх переробити.

Після кожної самостійної роботи опорні конспекти збирались, перевірялись, давались зауваження, поради, виправлялись помилки.

Навчання теоретичного матеріалу потрібно розпочати запитанням до студентів: Які ж ви знаєте електротехнічні науки? Студенти без особливих затруднень дають відповідь на це запитання. Називаючи відомі їм науки, вони можуть назвати також і електроніку." Але ми ж знаємо, що електроніка - це галузь техніки, - продовжує викладач. Так що ж це за наука електроніка?". Тут викладач звертається до знань студентів з попередніх

дисциплін і дає ще раз пояснення про електроніку як галузь науки і техніки, а потім переходить до пояснення електроніки як науки. "Що ж досліджує електроніка як наука?" - запитує викладач. Студенти підказують, що ця наука досліджує електронні явища і процеси, пов'язані зі зміною концентрації і переміщенням заряджених частинок у різних середовищах і умовах [25, 5]. Оскільки цих середовищ і умов багато, викладач уточнює, що ці явища і процеси вивчаються тільки у вакуумі, газах, рідинах, твердих тілах і при різній температурі, під дією електричних і магнітних полів.

Але ж важливо вивчити і дослідити не тільки явища і процеси, але й будову і принцип роботи приладів які пов'язані з цими явищами. Викладачем даються основні поняття які ж будуть вивчені прилади.

У процесі подальшої бесіди зі студентами уточнюємо, що електроніка вивчає не тільки електронні прилади (пасивні елементи електроніки, напівпровідникові діоди, транзистори, тиристори, електровакуумні та іонні прилади, гібридні

інтегральні мікросхеми, напівпровідникові інтегральні мікросхеми, оптоелектронні прилади і прилади відображення інформації), а й пристрої електронної аналогової схемотехніки (зокрема підсилювачі, генератори синусоїдних коливань, випрямлячі і стабілізатори) та пристрої цифрової електронної схемотехніки (імпульсні пристрої, логічні елементи, цифрові пристрої, мікропроцесори) також електроніка вивчає технічні засоби зв'язку в сільському господарстві, зокрема, диспетчерський зв'язок.

Потім викладач повідомляє, що основними завданнями електроніки є - розробка, виробництво і експлуатація електронних приладів і пристроїв різного призначення. Розповідаючи про розвиток електроніки, викладач повідомляє студентам про роль видатних вчених - російських: А.Н. Лодигіна, А.С. Попова, А.Г. Столєтова, М.А. Бонч - Бруєвича, А.Ф. Іоффе; американських Т.А. Едісона, У. Братейна, Дж. Бардіна і У. Шоклі; англійського Дж.А. Флемінга і ін. Потрібно коротко розповісти про результати їх наукових досліджень, показати портрети вчених.

Важливо, щоб студенти зрозуміли, що теоретичну основу електроніки складає " різнобічна сукупність наукових знань, направлених на покращення здобуття знань, умінь та навичок, які даються деякими попутніми галузями електротехнічних наук". Фундаментом електроніки є електротехніка (теоретичні основи електротехніки), яка вивчає електричні і магнітні явища, виробництво електричної енергії, передачу, розподіл її між споживачами та перетворення її на інші види енергії.

Після цього студенти можуть відповісти на запитання про зв'язки електроніки з іншими науками. Потрібно також пояснити, що електроніка, як і всі електротехнічні науки базуються на даних фундаментальних наук - фізики, хімії, математики. Крім того, як підкреслювалося вище, електроніка опирається на електротехніку, а також суміжні науки матеріалознавство, автоматику, автоматизацію.

Узагальнення і систематизацію матеріалу викладачу доцільно провести у вигляді схем, таблиць.

Методичними особливостями вступного заняття з теми є: Прийоми самостійної роботи студентів:

швидкісне читання;

швидке конспектування;

система стимулювання до теоретичних та лабораторно - практичних занять, самостійна робота студентів.

Методика навчання теоретичних занять з розділу: Фізичні властивості електроніки

Загальноосвітнє значення розділу для студентів зводиться до того, що вони розглянуть сутність дисципліни " Основи електроніки та мікропроцесорної техніки ", її предмет дослідження і теоретичні основи, основні фізичні закони, які використовуються при вивченні даної дисципліни.

Виховне значення полягає у формуванні наукового світосприняття.

Методика навчання теми: "Основи електронної теорії"

Навчальна мета заняття: навчити студентів сутності електронної теорії. Форма організації навчальної діяльності студентів: лекція.

План.

1. Атомна будова речовини. Електрон і його властивості. Енергетичні діаграми різних речовин. Поділ речовин на провідники, напівпровідники, діалектики.

2. Робота виходу електронів. Види електронної емісії. Рух електронів в електричному і магнітному полях.

Домінуючі методи навчання: лекція, розповідь, еврістична бесіда, демонстрація.

Матеріально - технічне забезпечення: кодопосібники, транспаранти, графопроектор "Лектор 2000", кадропроектор "Альфа", макети з зображенням електрона, енергетичні діаграми різних речовин тощо.

Початок навчання даної теми розпочинається з згадування студентами з курсу фізики про електрони в атомі, атомну будову речовини, електрони та їх властивості, роботу виходу електронів і види електронної емісії.

Викладач задає студентам наступні запитання:

1. Чому електрон найкращим чином відповідає вимогам, які ставляться до частинок, які виступають в якості носіїв струму в електронних приладах? 2. Як отримати потік вільних електронів, затрачаючи при цьому мінімальну кількість енергії? 3. Яким чином можна керувати рухом електронів?

Викладач розпочинає навчання з пояснення того, що у відповідності з електронною теорією всі оточуючі нас речовини складаються із найдрібніших частинок - атомів. Атом, у свою чергу, складається з ще більше дрібніших частинок, основними із яких є протони, нейтрони і електрони. Протони мають позитивний електричний заряд, електрони - негативний, рівний по величині заряду протона, а нейтрони нейтральні, їх заряд рівний нулю.

Протони і нейтрони утворюють ядро, у якому зосереджена практично вся маса атома. Навколо ядра під впливом його притягання рухаються по визначеним замкнутим траєкторіям (орбітам) негативно заряджені електрони. В нормальному стані атом має у собі однакову кількість протонів і електронів і через це він електрично нейтральний.

Кількість протонів, нейтронів і електронів у атомі залежить від типу хімічного елемента, складовою частиною якого він є. Наприклад, в атомі водню навколо ядра обертається тільки один електрон, в атомі міді - 29, в атомі золота - 79. Число електронів, які обертаються навколо ядра, завжди рівне порядковому номеру елементу в періодичній системі елементів Д.І. Менделєєва. Наприклад, атом 92-го елемента таблиці (урана) має 92 електрона, які обертаються навколо ядра по багаточисленим орбітам.

Електрони, обертаються в атомі, які розміщені на зовнішніх орбітах, зв'язані з ядром слабше, чим електрони, які знаходяться на внутрішніх, близьких до ядра орбітах. Тому під дією сусідніх атомів чи внаслідок інших причин зовнішні електрони можуть залишити свою орбіту, що потягне за собою зміну електричного стану атому. Електрони, розміщені на зовнішніх орбітах атомів, називаються валентними електронами. Вони визначають хімічну активність речовини, тобто приймають участь в створенні хімічного зв'язку між атомами. Електрони, які звільнилися від внутрішньоатомних зв'язків, отримали назву вільних електронів. Вони рухаються всередині речовини між атомами і з різною швидкістю. При наявності зовнішнього електричного поля хаотичний рух вільних електронів стає впорядкованим, направленим. У результаті чого виникає електричний струм. Чим більше вільних електронів має речовина, тим вища його провідність. Цим і пояснюється добра провідність металів, а також поділ твердих тіл по їх здатності проводити електричний струм на провідники, напівпровідники і діалектрики.