光伏技术应用教学设计2草坪灯讲解.docx

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光伏技术应用教学设计2草坪灯讲解

教学设计

课程名称

光伏技术应用

任课教师

唐仕健

学习任务

太阳能草坪灯的制作

学时

24

时间安排

2015年11月1日—2015年12月6日（第9-14周）

14光伏班、14光伏高级班

教学内容

分析

《光伏技术应用》是太阳能光伏发电技术专业中级工的层次的一门核心专业课程，完成本课程的学习后，学生应当对光伏产品设计有了初步的理念，能熟练的设计与制作出光伏小车、太阳能充电器、太阳能草坪灯的常用小产品，并能将设计思想应用于大型光伏产品和工程之中。

任务描述

1.能根据工作任务联系单，明确工时、工作内容等要求。

2.能阐述掌握光伏应用方面的实例

3.能画出太阳能草坪灯的电路图

4.能简述太阳能草坪灯器的原理。

5.能设计出太阳草坪灯。

6.能制作出一个草坪灯。

7.能正确填写验收相关技术文件，完成项目验收。

任务目标

1、太阳能草坪灯特点和基本原理

2、太阳能草坪灯电路图

3、太阳能草坪灯安装方法

教学对象

分析

学生特点：

太阳能光伏发电技术中级班生源是初中毕业的学生，学制3年。

年龄在16-18岁之间，有一定逻辑思维能力但比较低，课堂参与度较不高，注意力不够集中，但是容易容易调动课堂气氛，动手操作能力强。

高级班生源是本校中级班学生，已具有一定的基础，较中级班学生各项能力更强一点。

知识技能：

本课程一般安排在第三学期学习，学生具有一定的基础，

学习能力：

学生已经具备查阅参考资料的能力，但是团队合作与沟通能力较差。

学材

《光伏技术应用》第一版高等教育出版社

《光伏产品设计与生产》第一版高等教育出版社

教学总结

与反思

审批

签名：

年月日

评分

评分说明

教学活动策划表

教学活动

关键能力

学生学习活动

教师活动

学习内容

资源

评价点

学时

地点

活动一

接受工作.制定方案

1.制订工作计划能力2.思维能力

3.观察能力

4.读图能力

5.语言表达能力

1.仪容仪表自检查，整理工服..上交手机。

2.准时上课。

3.接受安全教育

4.5-6人一组（角色分配：

组长.安全员.物料员.程序设计员.绘图员.工艺员）

5.领取任务单.参考书

6.分析工作任务

7.通过查阅资料获取相关信息，填写工作页。

8.填写任务单

9.小组讨论方案制定.展示（大白纸.卡纸.白板笔）

10.各组互评

11.接受各组评价

12.完善计划

1.仪容仪表检查.上交手机等）

2.考勤

3.安全教育

4.指导分组（角色分配：

组长.安全员.物料员.程序设计员.绘图员.工艺员）

5.组织派发任务单.参考书

6.描述企业下达的工作任务

7.布置相关信息收集任务

8.组织完成任务单

9.组织查找参考资料，填写工作页。

10.组织讨论方案制定.展示（大白纸.卡纸.白板笔）

11.组织各组互评

12.点评.决策

13.组织完善计划

1.阅读工作任务单

2.明确工时.工作内容和人员分工

3.太阳能草坪灯电路原理图的分析及元器件清单列表

4.电工常用工具使用方法

1.多媒体教室

2.视频资料

3.参考书

4.原理图

5.工作计划表

1.工作页的填写是否规范

2.工作计划是否合理

3.是否主动表达自己的观点

4.工艺卡片填写的完整性和正确性

5.学生是否能准确认识电器元件符号

6.所列工具和材料清单是否正确

光伏实训室

活动二

电路设计与调试

1.读图能力

2.理解能力

3.分析能力

4.使用工具能力

5.焊接能力

6.团结协作能力

7.执行能力

8.沟通能力

1.正确使用工量具对电子元器件的识别与检测

2.填写工作页

3.进行太阳能草坪灯制作

4.进行升压电路调试

5.进行锂电池测试与分析

6、进行光伏电池的参数测试

1.引导学生识读太阳能手机草坪灯直流变换电路原理图及各个元器件

2.指导学生使用电工仪表进行升压电路的检测

3、指导学生进行太阳能手机草坪灯的安装

3.查看学生填写工作页

4.巡回检查学生操作的规范性和正确性

5.指导学生进行直观检查

6.指导学生清理现场

7.检查验收

1.光伏电池电压测试、电池组合。

2.电工工具与电子仪表的使用方法

3.元器件成形及排列方法学习

4.焊接方法的学习

5.电路调试及故障分析的方法

6.直观检查方法

7.清理现场的方法和内容

8.验收内容

1.电业安全操作规程

2.光伏实训设备

3.光伏电池片

4.电工仪表.电子仪表

5.验收单

6.作业成果

1.太阳能草坪灯能否正常工作

2.太阳能草坪灯充电效率

3.电工工具与电子仪表使用方法是否正确

4.导线连接是否符合要求

5.焊接质量是否过关

6.是否能对电路进行调试及分析

7.验收单的填写是否正确

8.验收内容是否掌握

光伏实训室

活动三

总结与评价

1.总结能力

2.语言表达能力

3.表现力

对工作成果及小组成员的展示.评价

1.点评学生语言表达的规范性

2.评价学生的工作成果

展示工作成果的方法

1.自评.互评评价是否客观.公正

2.完成任务的态度与时间观念

光伏实训室

教学活动

活动一接受任务制定方案

学时

6

学习目标

1）能根据工作任务联系单，明确工时,工作内容等要求

2）了解太阳能草坪灯制作任务要求。

3）学习任务单的相关术语。

4）画出太阳能草坪灯电路图

5）列出元件清单，确定所需元器件。

学习重点及其化解方法

学习重点：

太阳能草坪灯电路图

化解方法：

结合具体实例电路来加深学生理解。

学习难点及其化解方法

学习难点：

太阳能草坪灯工作原理

化解方法：

查资料，由教师多讲解，学生多结合其它电路理解

教学策略选择与设计

根据教学目标及学生特点，教学策略设计为“工学一体”的教学模式。

首先，根据该课程对应岗位能力要求教学，培养学生职业素养；引领任务之后，以学生为主体，教师为主导，以行动导向法突出学生的主体地位，培养学生社会能力和方法能力；实施过程培养学生动手操作能力。

教学环境及资源准备

教学设备

多媒体电工用具及电子仪表光伏实训设备

教学媒体

投影仪互联网

学习材料

教材.参考书.电子元器件若干、光伏电池片、锂电池

教学场地

光伏实训室

教学评价

设计

1.学生学习综合成绩。

由学生自评成绩.学生互评成绩和教师评价绩相结合。

2.学生自评成绩×30%。

3.学生互评成绩×30%。

4.教师评价成绩×40%

学习情境成绩=学生自评成绩×30%+学生互评成绩×30%+教师评价成绩×40%。

课外知识

拓展

1、如何增大太阳能草坪灯充电器功率

2、太阳能草坪灯技术还可以利用在哪些方面

教学环节及

时间分配

教学（工作）内容

学生活动

教师活动

设计意图及

资源准备

一.组织教学

1.检查考勤

2.检查学生穿着

3.学习安全知识

二.新课导入：

1.接受任务

经过一周的紧张学习，终于又到周末了。

学校周五下午才放学，小熊背起书包开心的往回家的公交赶去。

可惜天不遂人愿，看着茫茫挤公交的大军，小熊只能望而却步。

等到下午六点半，坐车的人数大减，小熊才如愿的挤上了公交。

小熊赶到家门口时，月黑风高。

“不管如何总算是到家了”小熊心想。

“砰，哎哟！

”原来小熊刚放松紧张的心，准备进门时，拌上一块石头跌了一觉。

小熊被听到声响的爸妈接回家中后心想，家门口这么黑，有什么办法让门前亮起来呢？

联想到自己所学，小熊决定制作一个太阳能草坪灯。

任务：

制作一个太阳能草坪灯

1.仪容仪表自检查，整理工服，上交手机

2.接受安全教育

3.进行分组（5-6人）

1、领取任务单.参考书

2、分析工作任务及电路图

3、列出电路图中的元件清单

4、通过查阅资料获取相关信息，元器件的功能等，填写工作页。

5、小组讨论方案制订，展示

6、各组互评

回忆前面所学的知识，结合动手操作来判断各个元器件的极性。

1、考勤

2、检查学生穿着，收缴手机，进行安全教育

3、引导学生进行分组

1、派发任务单.参考书

2、描述企业下达的任务

3、组织查找参考资料，完成电路元件清单.完成任务单，填写工作页

4、组织学生自评及互评

引导学生查找资料

意图：

1.复习旧知识，为新知识的学习做好铺垫

2.安全教育，固化学生安全意识，养成警钟长鸣的习惯

3.培养学生的阅读能力及分析能力

4.发挥小组成员间的智慧，制订合理的分工及工作计划

资源：

任务单.电路图.工作页.参考书

纸.笔

意图：

让学生认识新的元器件，并能进行极性判断。

教学环节及

时间分配

教学（工作）内容

学生活动

教师活动

设计意图及

资源准备

3、控制电路原理图

4、原理

工作过程为：

VQ2导通时电源通过L1、R6、VQ4向C2充电，由于C2两端电压不能突变，VQ3b极为高电平，VQ3不导通，随着C2的充电其压降越来越高，VQ3b极电位越来越低，当低至VQ3导通电压时VQ3导通，VQ5相继导通，C2通过VQ5ce结、电源、VQ3eb结（由于VQ2导通，我们假设其ec结短路，VQ3e极直接电源正极）放电。

当放完电后VQ3截止，VQ5截止，电源再次向C2充电，之后VQ3导通，VQ5导通，C2放电，如此反复，电路形成振荡，在振荡过程中，VQ5导通时电源经L1和VQ5ce结到地，电流经L1储能，VQ5截止时L1产生感应电动势，和电源叠加后驱动LED，LED发光。

本可以提高电池电压直接驱动LED，以提高效率，但电池电压提高，相应的太阳能电池价格也大幅提高，只要电路元

通过查找资料或记忆画出各个元器件的符号图，并准备材料。

通过实物图及小组讨论，画出相对应的电路图

完成工作页上相应的内容

从外观上识别二极管的极性

及时纠正学生画图的规范性，

请学生上台画图，并及时纠正

通过查看工作页，纠正学生错误

准备多类型的二极管让学生进行识别并进行辅导

意图：

纠正学生画图的准确性与规范性，为接下来的电路分析打下坚实基础

通过实物与电路符号图相结合的方法，加强学生对电子元器件虚实结合的识记能力

进行知识拓展

教学环节及

时间分配

教学（工作）内容

学生活动

教师活动

设计意图及

资源准备

件设置合适，其效率还是可以接受的。

当白天充电不够时（如遇上阴雨天等），BT2可能发生过放电，这样会损坏电池，为此特加R5构成过放保护：

当电池电压降至2V时，由于R5的分压使VQ4基极电位不足以使VQ4导通，从而保护电池。

增加R5会影响VQ4的导通深度。

5、元器件

元器件选择：

BT1选用3.8V／80mA太阳能电池板，单晶硅为好，多晶硅次之；BT2选用两节1.2V／600mANi-Cd电池，如需要增大发光度或延长时间，可相应提高太阳能板及电池功率。

VQ2、VQ3、VQ5的β在200左右，VQ4需β值大的晶体管。

VD1尽量选管压低的，如锗管或肖特基二极管。

LED可选用白、蓝、绿色超高亮度散光或聚光。

当选用红黄橙等低压降LED时，电路需重新设定。

R3、R5建议选用1%精度电阻；R4用亮阻10kΩ～20kΩ，暗阻1MΩ以上的光敏电阻。

其他电阻可选用普通碳膜（1／4）W、（1／8）W电阻。

L1用（1／4）W色电感，直流阻抗要小。

完成工作页

准备电池板、锂电池等材料

认识电容器

检查工作页

引导学生正确使用万用表检测电池电压

发放不同类型的电容器，引导学生认识其外形

引导学生通过观察实验现象理解电容器的充放电过程

意图：

通过工作页的填写，培养学生查阅资料的能力，并能在学习中记住必要的知识。

资源：

锂电池、光伏电池

教学活动

活动二制作太阳能草坪灯

学时

14

学习目标

1）能完成太阳能草坪灯的制作

2）能正确设计电路的布局走线。

3）能根据任务要求完成电路的装接。

4）能正确完成太阳能草坪灯通电测试。

5）能按电工作业规程，在作业完毕业后清理现场。

6）能正确填写验收相关技术文件，完成项目验收。

学习重点及其化解方法

学习重点：

太阳能草坪灯制作

化解方法：

查找资料再加以教师引导

学习难点及其化解方法

学习难点：

故障点排查

化解方法：

查找资料，以循序渐近的方法进行排查

教学策略选择与设计

根据教学目标及学生特点，教学策略设计为“工学一体”的教学模式。

首先，根据该课程对应岗位能力要求教学，培养学生职业素养；引领任务之后，以学生为主体，教师为主导，以行动导向法突出学生的主体地位，培养学生社会能力和方法能力；实施过程培养学生动手操作能力。

教学环境及资源准备

教学设备

多媒体电工用具及电子仪表

教学媒体

投影仪互联网

学习材料

教材.参考书.电子元器件若干、太阳能电池片、锂电池

教学场地

光伏实训室

教学评价

设计

1.学生学习综合成绩。

由学生自评成绩.学生互评成绩和教师评价绩相结合。

2.学生自评成绩×30%。

3.学生互评成绩×30%。

4.教师评价成绩×40%

学习情境成绩=学生自评成绩×30%+学生互评成绩×30%+教师评价成绩×40%

课外知识

拓展

人为设置电路图的故障点，小组讨论排查

教学环节及

时间分配

教学（工作）内容

学生活动

教师活动

设计意图及

资源准备

1.连接太阳能电池板

用3.8V／80mA太阳能电池板

二、选用升压电路

LED手电筒中升压板即可，也可自己制作。

1.连接太阳能电池板

2.焊接太阳能草坪灯升压电路

1.引导学生计算电池板功率、电压

2.引导学生使用万用表等工具检测元器件的标称值及判定质量好坏，焊接太阳能草坪灯升压电路。

意图：

让学生能够识别本活动的所有元器件，并能检测其质量好坏

资源：

元器件，万用表

太阳能电池板、锂电池

教学环节及

时间分配

教学（工作）内容

学生活动

教师活动

设计意图及

资源准备

3、LED太阳能草坪灯光源选择

1W以下的小功率太阳能草坪灯，有调节明暗，频繁开关的功能，一般应该使用LED作为光源。

但是在使用超高亮白光LED时特别要注意光通维持率问题，否则容易引起质量事故。

对于功率较大的太阳能草坪灯，目前使用三色基色高效节能灯比较合理。

1、测试锂电池电压

2、测试充电器升压后的电压

3、小组评价电路的焊接质量

1、检查电路板是否有漏焊.虚焊等情况

2、通电进行调试

3、记录

1、强调布局及走线必须合理

2、引导学生测试太阳能草坪灯各项参数是否正常

3、巡回指导

4、组织学生进行组与组之间的互评

1、引导学生对于故障应怎么样排查，并进行记录，最后加以总结

意图：

1.锻炼工艺，设计布局，为以后的焊接做准备

2、小组评价，锻炼学生的表达能力及总结能力

3、学会对电路进行调试

资源：

完成的太阳能草坪灯、元器件，电烙铁.纸.白板

教学环节及

时间分配

教学（工作）内容

学生活动

教师活动

设计意图及

资源准备

4.电路测试与分析

（1）完整图样

1、将太阳能草坪灯充电器进行充电测试

2、完成工作页上相关内容

1.引导学生进行测试，总结方法等

2、引导学生在完成工作页的同时能理解，举一反三。

意图：

1.测试元器件

2.分析电路的功能

3.能用审视的眼光评价他人作品，以扬长避短

资源：

万用表..作品、纸、笔

教学活动

活动三总结与评价

学时

4

学习目标

1）能以小组形式，对学习过程和实训成果进行汇报总结。

2）完成对学习过程的综合评价。

学习重点及其化解方法

学习重点：

口头表达能力

化解方法：

多讨论.多练习

学习难点及其化解方法

学习难点：

总结

化解方法：

先设计特定模板，再加以自己的语言

教学策略选择与设计

根据教学目标及学生特点，教学策略设计为“工学一体”的教学模式。

首先，根据该课程对应岗位能力要求教学，培养学生职业素养；引领任务之后，以学生为主体，教师为主导，以行动导向法突出学生的主体地位，培养学生社会能力和方法能力；实施过程培养学生动手操作能力。

教学环境及资源准备

教学设备

多媒体卡纸白板

教学媒体

投影仪互联网

学习材料

教材.参考书.电子元器件若干、锂电池、光伏电池

教学场地

光伏实训室

教学评价

设计

1.学生学习综合成绩。

由学生自评成绩.学生互评成绩和教师评价绩相结合。

2.学生自评成绩×30%。

3.学生互评成绩×30%。

4.教师评价成绩×40%

学习情境成绩=学生自评成绩×30%+学生互评成绩×30%+教师评价成绩×40%

课外知识

拓展

以5人表决器为基础，描述出设计思想，列出元器件清单，提供元件，以小组为单位，设计出作品。

教学环节及

时间分配

教学（工作）内容

学生活动

教师活动

设计意图及

资源准备

1、工作总结

以小组为单位，选择演示文稿.展板.海报等形式中的一种或几种，向全班展示.汇报学习成果。

1．请写出小组的成果展示方案。

2．请写出小组的工作总结。

二.总体评价

1.对学习任务的完成过程及成果进行总结和汇报。

2.对学习任务的完成过程及完成效果进行客观公正的综合评价。

1.对学习任务的完成过程及成果进行总结和汇报。

2.对学习任务的完成过程及完成效果进行客观公正的综合评价。

意图：

锻炼学生的口头表达能力及胆量，听取他组意见，为以后的学习提供基础

资源：

纸张.白纸