電壓調節器的教學設計

青島市技師學院 徐 敏

電壓調節器是汽車電氣設備與維修課程中汽車充電系的重要內容。電壓調節器的原理需要應用電磁與電子技術的知識分析講解，對于汽修專業的中職學生難度較大，通常也是這門課程的任課教師很難把握的部分。通過查閱資料與平時的教學經驗的積累，總結出電壓調節器的教學設計可以解決這一困難。

1 電壓調節器的教學目標與重難點

（1）教學目標。會辨認不同型號的電壓調節器，并了解其型號意義；能簡要分析電壓調節器的原理；會測試電壓調節器好壞；會分析排除電壓調節器引起的故障。

（2）教學重點。電壓調節器的結構、原理、接線、檢修。

（3）教學難點。電壓調節器的原理、接線、檢修。

2 學情分析

教學對象是技工學院初中起點二年級汽修專業學生，已經學習過汽車電工電子基礎及電路分析、汽車構造等課程，對于汽車總體構造與行駛原理有了系統的認識，掌握電路基本原理和基本器件原理，已經具備學習汽車電氣設備的基礎。

3 整體構思與設計

3.1 問題導入

汽車交流發電機發出的電壓會隨發動機的轉速變化而波動，給汽車電器供電或者給蓄電池充電都要求電壓穩定在一定范圍內。如何解決這一問題呢？引導學生思考并得出結論：需要一個能夠穩壓的電器，解決交流發電機輸送電壓波動的問題，即電壓調節器。

3.2 電壓調節器的種類和原理

首先從觸點式的電壓調節器開始，以FT61型雙級調節器為例，認識其結構，分析其工作原理，理解領悟電壓調節器如何通過電壓變化實現將發電機輸出電壓穩定在一定范圍的，并理解觸點式電壓調節器各組成部分的作用。

然后分析觸點式電壓調節器存在的缺點，由此引出電子電壓調節器。讓學生明確電子式電壓調節器與觸點式電壓調節器實現的功能相同，比較兩者的優缺點，說明現在電子式電壓調節器替換掉觸點式調節器的原因。以兩種典型的晶體管調節器為例（JFT126和JFT106），讓學生觀看內部電路圖，辨認電子元件，復習其中關鍵元件的特性，按功能劃分調節器的內部電路，簡要分析電路原理。

隨著集成電路的誕生，集成電路式調節器產生了。讓學生認識集成式調節器，以JFT151電壓調節器為例重點介紹分析集成電路式調節器的電路。汽修專業學生要側重于了解電路的功能與使用，對于內部原理分析要適度，不宜過于深入，但也不能過于簡單，不利于學生今后在專業方面的發展。

3.3 電壓調節器的型號

參照《汽車電氣設備產品型號編號方法》（QC/T 73—93）講解電壓調節器的型號意義與主要參數、適用車型，指導學生弄清楚主要參數的意義，了解其調節電壓的范圍與適用的典型車型。如電壓調節器FT126C的型號意義：“F”表示發電機；“T”表示調節器；“1”是電壓等級代號，表示12 V；“2”是結構形式代號，表示雙聯式；“6”是設計代號；“C”是變型代號。掌握不同型號的電壓調節器的接線，指導學生看懂充電系接線圖和會接線作為重點。

3.4 電壓調節器的測試和檢修

學生對于電壓調節器故障與故障現象進行雙向可逆的分析判斷。即從故障分析出呈現的故障現象，也可以從故障現象判斷故障范圍。重點從電路原理的角度形成邏輯分析思路，這是電路工作原理在實踐中的應用。使用萬用表和測試電路對電壓調節器進行測試判斷，教師演示操作方法，指導學生完成電壓調節器的簡易測試，根據測試結果會判斷好壞。

在課堂綜合訓練過程中，測試學生對電壓調節器檢修方法的掌握情況。設置模擬故障，小組討論后寫出分析過程與檢修方法，小組派代表實際操作，大家觀察思考，各組之間互相評價檢修過程與操作方法是否正確，教師最后講評給出結論。

3.5 布置課后作業

（1）分析JFT201型晶體管調節器和8TR型集成電路式調節器工作原理。

（2）測量JFT06調節器各接線柱的電阻。

（3）FT61型調節器觸點K2臟污，會出現什么現象？

（4）在比亞迪、紅旗、速騰、奧迪等品牌中任選3種車型，搜索查閱相關電壓調節器的型號與參數。

4 具體教學手段與方法分析

（1）動畫演示。觸點式電壓調節器工作原理核心在于電壓升高后，通過線圈的電流增加，產生的電磁吸力加大，吸引銜鐵使動觸點動作，這個動作過程可以采用動畫演示。

（2）PPT模擬演示。對于電壓調節器工作時電流的流動路徑，可以采用在PPT上使用連續流動的箭頭模擬展示，電流路徑要分為蓄電池供電時、發電機供電達到一級調節電壓時、達到二級調節電壓時等3種情況進行具體分析說明。

（3）視頻演示。借助視頻播放可以更加直觀地觀察電壓調節器的結構、功能、接線和檢修過程，把抽象的工作原理變得直觀，易于學生理解。

在分析調節器原理時要讓學生先嘗試自己分析電流路徑，多鼓勵學生思考，學會用自己掌握的知識尋找正確答案。調節器接線與檢測注重培養學生的觀察能力，學生要學會對照圖紙接線，會觀察視頻上的操作步驟與方法。這個環節需要給出充足的時間讓學生能夠多次重復觀察與訓練，提高學生對萬用表測試的熟練性，實現肌肉記憶。

根據不同階段的教學內容要采用恰當的教學方法和手段，適應學生學習新知和思維建構。同時，對新知的強化鞏固也是必不可少的，課堂測試能夠檢驗學生對知識的掌握情況，教師要對薄弱之處進行強化指導，訓練學生的獨立分析能力和解決問題的能力。

綜上所述，對于電壓調節器的教學設計是從課程的教學目標、教學內容和學生的情況入手的，教學設計以學生為主體、教師為主導。在教學過程中多安排學生活動，激發學生的好奇心，在求知欲的推動下調動學習積極性。借助多媒體課件和教學視頻輔助手段，應用問題導入、任務驅動、情境教學方法，從認識外觀、觀察內部構造、分析工作原理、辨別型號與參數、動手接線與測試、分析處理故障等，循序漸進地學習電壓調節器知識，為以后的學習打下良好基礎。