9. Nội dung của ñề tài, các vấn ñề cần giải quyết
2.2.1. Chương trình môn học
Hiện nay môn Kỹ thuật ñiện tử ñang giảng dạy tại Trường Trung cấp nghề số 11 ñược áp dụng chương trình khung của Tổng cục dạy nghề với 90h trong ñó có 40h lý thuyết, 44h thực hành và 6h kiểm tra ñánh giá kỹ năng.
Bảng 2.1. Nội dung chương trình môn học Kỹ thuật ñiện tử
Số
TT Tên các bài trong mô ñun
Thời gian Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra*
1 Điện trở – Tụ ñiện – Cuộn kháng 10 5 5 0
2 Đi-ốt 5 3 2 0 3 Bộ chỉnh lưu 13 6 7 0 4 Transistor lưỡng cực (BJT) . 4 3 1 0 5 Các mạch khuếch ñại dùng Transistor 15 6 8 1 6 Transistor trường 5 4 1 0
7 Thyristor – Triac – Diac 6 3 3 0
8 Mạch ổn áp 7 2 5 0
9 Bộ biến ñổi ñiện áp một chiều 7 3 4 0 10 Bộ biến ñổi ñiện áp xoay chiều 8 3 4 1
11 Mạch bảo vệ quá ñiện áp 6 2 4 0
Kiểm tra kết thúc 4 4
Cộng 90 40 44 6
2.2.2.Đặc ñiểm của môn học Kỹ thuật ñiện tử
Môn học Kỹ thuât ñiện tử về phần “Lý thuyết” chiếm 40h, phần “Thực hành” chiếm 44h. Trong ñó, phần lý thuyết có nhiều kiến thức trừu tượng và khó hiểu. Để học sinh hiểu ñược những kiến thức trừu tượng và khó hiểu ñó thì trong QTDH, GV phải sử dụng và gia công sư phạm nhiều hình ảnh sinh ñộng, thí nghiệm mô phỏng hay các ñoạn phim...Trong ñó, cơ cở vật chất nhà trường còn thiếu thốn, quá trình sưu tầm, gia công bài giảng của GV còn hạn chế dẫn ñến, những giờ học Kỹ thuật ñiện tử còn khô khan, không khích lệ ñược hứng thú học tập của HS, kết quả học tập của HS chưa cao.
2.2.3. Những hiểu biết của GV về PPDH tích cực
Tác giả sử dụng phiếu ñiều tra GV gồm 15 câu hỏi trắc nghiệm về PPDH. Mỗi câu gồm 4 ñáp án tương ứng với 4 ô ñể cho GV ñánh dấu. Với cách tính ñiểm như sau:
Mỗi ô trả lời ñúng ñược 1 ñiểm, mỗi ô trả lời sai bị trừ 1 ñiểm, ô trống không có ñiểm, số ñiểm tối ña mỗi người có thể ñạt ñược là 60 ñiểm. Kết quả ñiều tra ở 19 GV ñang trực tiếp tham gia giảng dạy môn Kỹ thuật ñiện tử cho thấy trong 19 người trả lời phiếu trắc nghiệm có 6 người ñạt ñiểm dưới trung bình (<30%). Không có ai ñạt ñiểm tối ña. Điều ñáng mừng là ña số các GV có hiểu biết khá tốt về PPDH tích cực.
Qua quá trình khảo sát về PPDH mà GV hay sử dụng nhất tác giả nhận thấy ña số các GV ñều có cách nhìn tốt về PPDH tích cực và không có GV nào sử dụng PP thuyết trình, tuy nhiên ña số GV ñều sử dụng PPDH hỏi ñáp kết hợp với giảng giải. Các PPDH biểu diễn thí nghiệm, thực hành quan sát ít ñược sử dụng, GV chỉ sử dụng các phương pháp này trong các giờ thực hành theo phân phối chương trình, nó không phải là PPDH mà các GV hay sử dụng nhất. Cũng có một số GV có sử dụng những PPDH tích cực, thường những GV vừa ñược ñào tạo ñổi mới về phương pháp. Bên cạnh ñó chúng tôi nhận thấy các GV còn rất hạn chế trong việc ứng dụng CNTT vào QTDH, còn chưa khai thác ñược thế mạnh của CNTT, những tiết dạy mà có ứng dụng CNTT chỉ là sử dụng bài giảng ñiện tử ñơn thuần, chưa sưu tầm, gia công ñược các thiết bị kĩ thuật dạy học khác: tranh ảnh ñộng, thí nghiệm mô phỏng, phim, các phần mềm dạy học khác...
2.2.4. Tình hình trang bị thiết bị dạy học, ñặc biệt là máy vi tính, ñầu ñĩa DVD, tivi, radio, máy chiếu, mạng internet... radio, máy chiếu, mạng internet...
Qua quá trình ñiều tra tác giả nhận thấy trang bị thiết bị dạy học của Trường trung cấp nghề số 11 còn hạn chế. Các máy chiếu ñược GV sử dụng tối ña khi hội giảng, ngoài thời gian hội giảng có rất ít GV sử dụng máy chiếu ñể giảng bài, ña số chỉ sử dụng bảng phấn. Mặc dù có mạng internet nhưng các GV thường chỉ vào ñể tải các bài giảng ñiện tử ñã có sẵn rồi chỉnh sửa, ít người tự làm bài giảng ñiện tử ñể phục vụ cho quá trình giảng dạy và cũng rất ít người vào mạng ñể tìm tòi, sưu tầm hay nghiên cứu những PTDH.
2.2.5.Nhu cầu của GV về các PTDH kĩ thuật số trong dạy học
Trước tiên tác giả ñiều tra tra GV về tình trạng sử dụng các loại PTDH kĩ thuật số (ảnh tĩnh, ảnh ñộng, phim, phần mềm mô phỏng.) chúng tôi thấy: các GV sử dụng các phương tiện ñó rất hạn chế, có nhiều GV sưu tầm nhưng không gia công sư phạm ñược, việc sử dụng thường chỉ là những ảnh tĩnh và nhiều khi không hợp lí. Trong các bài giảng ñiện tử còn ñơn giản, chưa thể hiện ñược rõ nét vai trò của các PTDH ñặc biệt là các PTDH kĩ thuật số chưa ñược kết hợp tốt, số lượng còn hạn chế nên hiệu quả học tập của HS chưa cao.
Sau ñó tác giả ñiều tra nhu cầu của GV về các loại PTDH kĩ thuật số trong dạy Kỹ thuật ñiện tử. Vì các GV còn hạn chế trong việc sưu tầm, gia công sư phạm các tư liệu dạy học kĩ thuật số, chỉ một số ít GV biết thiết kế bài giảng ñiện tử cho quá trình giảng dạy của mình. Chính vì vậy GV có nhu cầu cao về các PTDH kĩ thuật số ñể xây dựng bài giảng ñiện tử nhằm ñạt hiệu quả cao hơn trong quá trình giảng dạy.
Qua quá trình ñiều tra tác giả rút ra một số kết luận sau:
Phương pháp giảng dạy của GV chưa hợp lí, không kích thích ñược thái ñộ học tập tích cực của HS.
Nhiều GV chưa thực sự nhiệt tình chuyển tải kiến thức cho HS khi lên lớp, chỉ cần lên lớp cho hết tiết học là hoàn thành nhiệm vụ.
Các GV chỉ áp dụng những phương pháp học tập tích cực một cách hình thức (chủ yếu các PPDH tích cực ñược áp dụng sau những ñợt tập huấn về ñổi mới phương pháp hay các ñợt hội giảng), chưa thực sự nhiệt tình, tâm huyết ñể ñào sâu tìm tòi nghiên cứu ñể sử dụng PPDH tích cực cho từng bài có hiệu quả nhất.
Đa số các trường ñều ñược trang bị thiết bị dạy học, ñặc biệt là máy vi tính, ñầu ñĩa DVD, tivi, radio, máy chiếu, mạng internet... , nhưng ña số các GV chưa khai thác ñược hết vai trò, chức năng của các phương tiện ñó. Vì vậy mặc dù có nhiều trường ñược trang bị rất ñầy ñủ các trang thiết bị dạy học nhưng hiệu quả học tập của HS vẫn không cao hơn bao nhiêu.
2.3. Đề xuất xây dựng bài giảng ñiện tử cho môn học Kỹ thuật ñiện tử
Hiện nay môn học Kỹ thuật ñiện tử ở Trường Trung cấp nghề số 11, GV vẫn sử dụng bài giảng truyền thống khi lên lớp, giáo viên thường sử dụng các phương tiện vật chất như: phấn, bảng, hình vẽ, mô hình, bảng biểu,… Với những phương tiện như vậy Phần hình của bài chỉ là hình tĩnh và chủ yếu ñược biểu diễn trong mặt phẳng, không hoạt ñộng ñược, ñộ chính xác không cao. Việc chuẩn bị tốn nhiều công sức và thời gian, nhất là khi chuẩn bị những bài có hình vẽ phức tạp, những sơ ñồ mạch ñiện với nhiều bộ phận, chi tiết nối tiếp nhau cần ñộ chính xác và cụ thể, chính vì thế chỉ một phần nội dung chủ yếu ñược trình bày trên bảng kết hợp với giải thích bằng lời, phần còn lại ñược truyền ñạt bằng cách hướng dẫn người học tự nghiên cứu trong sách giáo khoa và tài liệu tham khảo.
Trực quan hạn chế vì không mô phỏng ñược ñối tượng ở trạng thái ñộng, người học tiếp nhận thông tin bằng thính giác nhiều hơn thị giác nên năng suất tiếp nhận thông tin thấp ñặc biệt với môn Kỹ thuật ñiện tử, vì vậy việc tiếp thu kiến thức còn hạn
chế. Để ñáp ứng nhu cầu dạy và học theo phương pháp hiện ñại ñó là dạy học tương tác, giúp người học dễ dàng tiếp thu kiến thức hơn.
Tác giả Đề xuất thay ñổi PPDH truyền thồng là sử dụng các phương tiện dạy học như: phấn, bảng, hình vẽ, mô hình, bảng biểu bằng PPDH sử dụng bài giảng ñiện tử là sử dụng phương tiện dạy học: máy chiếu, các slide hiệu ứng.
Do khuôn khổ luận văn có hạn, trong phần này, tác giả chỉ trình bày phương pháp thực hiện và kết quả ở một số bài giảng.
Gồm có các bài sau:
STT Tên bài giảng Tên hiệu ứng xây dựng ñáp ứng yêu cầu tương tác
1 Bài1: Điện trở – Tụ ñiện – Cuộn kháng
- Đo kiểm tra tụ giấy và tụ gốm - Đo kiểm tra tụ hoá
2 Bài 3: Bộ chỉnh lưu
- Sơ ñồ, nguyên lý làm việc nửa chu kỳ - Chỉnh lưu một pha cả chu kỳ kiểu 2 ñi-ốt - Chỉnh lưu cầu một pha
3 Bài 4: Transistor lưỡng cực - Nguyên lý làm việc transistor lưỡng cực (BJT) .
4 Bài 5: Các mạch khuếch ñại dùng Transistor
- Transistor mắc theo kiểu E chung. - Transistor mắc theo kiểu C chung.
- Tổng ảnh ñộng : 5 - Tổng slide : 5 - Tổng hiệu ứng : 14
2.4. Phát triển nội dung và cài ñặt các Bài giảng ñiện tử cho môn học Kỹ thuật ñiện tử ñiện tử
2.4.1.Phát triển nội dung
Bài giảng ñiện tử là một hình thức tổ chức bài giảng nhằm thực thi giáo án ñiện tử. Toàn bộ kế hoạch dạy học ñều ñược chương trình hoá, ñược giáo viên ñiều khiển trong môi trường ña phương tiện có sự giúp ñỡ của công nghệ thông tin. Khác với bài giảng truyền thống, bài giảng ñiện tử là sự tương tác giữa người dạy với người học nhờ các phương tiện dạy học có sự giúp ñỡ của công nghệ thông tin. Mức ñộ giúp ñỡ của công nghệ thông tin trong một bài giảng ñiện tử là khác nhau do sự khác biệt về nguồn thiết bị của cơ sở giáo dục ñó và do thói quen, sở thích của người dạy.
Trong mô ñun Kỹ thuật ñiện tử về phần kiến thức rất trừu tượng nên học sinh khó hiểu, ñể học sinh hiểu hưng phấn trong môn học này thì tác giả sử dụng bài giảng ñiện tử trong ñó sử dụng các phương tiện dạy học hiện ñại.
Vậy mô ñun Kỹ thuật ñiện tử có 11 bài lượng kiến thức trừu tượng khó hiểu nên tác giả sử dụng bài giảng ñiện tử ñể học sinh dễ hiểu và hứng thú học tập. Do khuôn khổ luận văn có hạn, trong phần này, tác giả chỉ trình bày phương pháp thực hiện và kết quả ở một số bài giảng.
Gồm có các bài sau:
a. Bài 1: Điện trở - tụ ñiện - cuận kháng * Đo kiểm tra tụ giấy và tụ gốm [4],[6].
Hình 2.1: Ảnh ñộng ño kiểm tra tụ giấy hoặc tụ gốm
- Ở hình ảnh trên (hình 2.1) là phép ño kiểm tra tụ gốm, có ba tụ C1 , C2 và C3 có ñiện dung bằng nhau, trong ñó C1 là tụ tốt, C2 là tụ bị dò và C3 là tụ bị chập.
- Khi ño tụ C1 ( Tụ tốt ) kim phóng lên 1 chút rồi trở về vị trí cũ. ( Lưu ý các tụ nhỏ quá < 1nF thì kim sẽ không phóng nạp )
- Khi ño tụ C2 ( Tụ bị dò ) ta thấy kim lên lưng chừng thang ño và dừng lại không trở về vị trí cũ.
* Ưu ñiểm: Phương pháp dùng slide ảnh ñộng mô tả phương pháp ño kiểm tra tụ giấy hoặc tụ gốm giúp học sinh dễ hiểu vì học sinh quan sát ñược hoạt ñộng của cách ño kiểm tra tụ giấy hoặc tụ gốm.
Hình 2.2: Ảnh ñộng ño kiểm tra tụ hóa
-
Để kiểm tra tụ hoá C2 có trị số 100µF có bị giảm ñiện dung hay không, ta dùng tụ C1 còn mới có cùng ñiện dung và ño so sánh (xem hình 2.2).
Để ñồng hồ ở thang từ x1Ω ñến x100Ω ( ñiện dung càng lớn thì ñể thang càng thấp )
- Đo vào hai tụ và so sánh ñộ phóng nạp, khi ño ta ñảo chiều que ño vài lần. - Nếu hai tụ phóng nạp bằng nhau là tụ cần kiểm tra còn tốt, ở trên ta thấy tụ C2 phóng nạp kém hơn do ñó tụ C2 ở trên ñã bị khô.
- Trường hợp kim lên mà không trở về là tụ bị rò.
* Ưu ñiểm: Phương pháp dùng slide ảnh ñộng mô tả phương pháp ño kiểm tra tụ hóa giúp học sinh dễ hiểu vì học sinh quan sát ñược hoạt ñộng của cách ño kiểm tra tụ hóa.
b. Bài 3: Bộ chỉnh lưu
* Nguyên lý làm việc mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ [1], [6].
- Chu kỳ dương: Diode ñược phân cực thuận do ñó có dòng ñiện ñi qua Diode và ñi qua tải.
- Chu kỳ âm: Diode bị phân cực ngược do ñó không có dòng qua tải.
* Ưu ñiểm: Phương pháp dùng slide ảnh ñộng mô tả nguyên lý làm việc mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ giúp học sinh dễ hiểu vì học sinh quan sát ñược hoạt ñộng của mạch.
* Nguyên lý làm việc mạch chỉnh lưu cả chu kỳ dùng 2 diode [1].
Hình 2.4: Ảnh ñộng nguyên lý làm việc chỉnh lưu cả chu kỳ dùng 2 diode
+ Nửa chu kỳ dương: dòng I Đ1 Rtải cực âm nửa cuộn thứ cấp 1. + Nửa chu kỳ âm: dòng I Đ2Rtảicực âm nửa cuộn thứ cấp 2.
* Ưu ñiểm: Hình ảnh trên tác giả ñã sử dụng các hiệu ứng ñể mô tả nguyên lý làm việc mạch chỉnh lưu cả chu kỳ dùng 2 diode giúp học sinh dễ hiểu vì học sinh quan ñược sự hoạt ñộng của mạch.
c. Bài 4: Tranzito lưỡng cực
* Nguyên lý làm việc mạch tranzito lưỡng cực [4].
Hình 2.5: Nguyên lý làm việc mạch transistor lưỡng cực
Khi phân cực cho Transistor trạng thái cân bằng ban ñầu bị phá vỡ JE pc thuận các hạt ña số (lỗ trống) tăng cường khuếch tán sang Bazo. Đồng thời các hạt ña số bên Bazo (ñiện tử) cũng khuếch tán ngược sang Emitor (nhưng thành phần ngược này không ñáng kể) Sự dịch chuyển của các hạt này tạo ra dòng ñiện IE có chiều ñi vào cực E.
Các lỗ trống từ Emitor sang Bazo trở thành hạt thiểu số trội một phần nhỏ kết hợp với ñiện tử của miền Bazo.
Một số ít hạt thiểu số của miền Bazo chạy về cực âm của nguồn E1 tạo thành IB có chiều ñi ra cực B.
Còn ñại ña số các hạt thiểu số trội này, do chênh lệch nồng ñộ→khuếch tán sang JC. Do JC phân cực ngược→cuốn các hạt này sang miền Collector→tạo thành IC có chiều ñi ra cực C
Qua phân tích trên ta thấy hai dòng ñiện IB và IC ñược tạo ra từ các hạt dẫn ña số trong miền Emitor hay là do dòng IE tạo ra.
Ta có : IE = IB+ IC.
Để ñánh giá mức ñộ hao hụt các hạt dẫn ña số của miền Emitor trong miền Bazo người ta ñưa ra hệ số truyền ñạt, ký hiệu là α
α = IC /IE .Với α có giá trị < 1.
Để ñánh giá mức ñộ ñiều khiển của dòng IB người ta ñưa ra hệ số khuếch ñại dòng ñiện tĩnh, ký hiệu là β.
β = IC/ IB.Với β có giá trị từ vài chục ñến vài trăm.
* Ưu ñiểm: Hình ảnh trên tác giả ñã sử dụng các hiệu ứng ñể mô tả nguyên lý làm việc mạch Transistor lưỡng cực giúp học sinh dễ hiểu vì học sinh quan ñược sự hoạt ñộng của mạch.
d. Bài 5: Các mạch khuếch ñại dùng transistor • Transistor mắc theo kiểu E chung [4], [6].
Hình 2.7: Transistor mắc theo kiểu E chung
Mạch mắc theo kiểu E chung có cực E ñấu trực tiếp xuống mass hoặc ñấu qua tụ xuống mass ñể thoát thành phần xoay chiều, tín hiệu ñưa vào cực B và lấy ra trên cực C.
* Ưu ñiểm: Phương pháp dùng slide ảnh ñộng mô tả transistor mắc theo kiểu E chung giúp học sinh dễ hiểu vì học sinh quan sát ñược sự hoạt ñộng của mạch mắc E chung. Từ ñó giúp học sinh hưng phấn hơn.