Методичне забезпечення занять шкільного радіотехнічногогуртка
ДИПЛОМНА РОБОТА
ВСТУП
Становлення України якекономічно міцної європейської держави вимагає інтенсифікації виробництва зарахунок його інтелектуалізації. За таких умов, пріоритетного значення набуває проблемаформування у молоді готовності до використання досягнень науково-технічногопрогресу, зокрема в галузі новітніх інформаційних технологій, особливо –сучасних технологій роботи в локальних мережах ЕОМ та в глобальнихтелекомунікаційних мережах, залучення її до винахідницької тараціоналізаторської діяльності.
Усе це вимагає якісноїреорганізації як загальноосвітньої так і професійної підготовки молоді,істотного підвищення рівня та якості навчання. Зараз, в освітній політиці,намітилась тенденція до підсилення індивідуального підходу, розвитку творчихздібностей майбутніх спеціалістів, опираючись, насамперед, на їх самостійнуроботу, активні форми та методи навчання: дискусії, моделювання виробничихситуацій тощо. Підвищується роль процесу творчої технічної діяльності уформуванні особистості, здатної в майбутньому, до високопродуктивноїтехнікоємкої виробничої діяльності.
Технічна творчість в Україні має своюісторію. Бурхливий розвиток промисловості в Європі, у минулому столітті, неоминув і українських земель. Потреба в інженерно технічних фахівцях спонукаладо відкриття технічних шкіл – ремісничих та інженерних (у Львові з 1844 р., уКиєві з 1848 р.). Фахівці гуртувалися у технічні спілки. У 1877 р. у Львовівиникло Технічне товариство, яке у 1908 році за ініціативою інж. Л. Левинськогопереросло у “Всеукраїнське технічне товариство”. З 1904 року у Львові діяло «Товариство прихильників українськоїнауки, літератури і штуки».Починаючи з 1929 року активно працювала Науково-технічна комісія Науковоготовариства ім. Шевченка. У Харкові й Києві в 1921-23 рр. створено Всеукраїнськуасоціацію інженерів.
Усі ці інституції вважали запотрібне, через видання різноманітних часописів, зокрема “Технічні вісті”(Львів, 1908 р.), “Науково-технічний вісник” (Киів), “Життя і знання”,“Господарсько-кооперативний часопис”, науково-популярне видання “Самоосвіта”,формувати українську технічну термінологію, “поширювати технічне шкільництво тапопуляризацію технічних знань”
Проблема розвитку творчого потенціалуособистості знайшла своє відображення у дослідженнях багатьох психологів тапедагогів. Зокрема психологічні аспекти творчої діяльності висвітлено в працяхЛ.С.Виготського, Т.В.Кудрявцева, О.М.Леонтьєва та ін.
Педагогічні та дидактичні аспектирозвитку творчих здібностей учнів знайшли своє відображення в роботах Г.С.Альтшуллера,В.Г.Розумовського, Ю.С.Столярова, Д.О.Тхоржевського та ін.
Політехнічне навчання учнів вимагаєрозвитку пізнавального інтересу, технічного мислення, елементівконструкторсько-технологічних знань та умінь. Працюючи над об’єктамиконструювання, учні засвоюють принципи їх роботи, поглиблюють свої знання зфізики, математики, набувають навичок в читанні креслень, складанні ескізів,плануванні технологічного процесу та організації творчої діяльності.
Позакласна робота учнівськихоб’єднань в галузі техніки, технічної творчості є логічним продовженням тадоповненням їх освітньої діяльності започаткованої на уроках, зокрема на урокахтрудового навчання. Це сприяє поглибленню знань школярів в галузі технічнихнаук, виробленню цінних практичних умінь та навичок, виховує дисциплінованістьта культуру праці.
Зусиллями багатьохпедагогів-дослідників, дидактів, вчителів-практиків ще радянської добинакопичено певний досвід роботи з юними техніками, визначено організаційніформи навчально-виховного процесу, розроблено методичні основи занять з учнямисереднього та старшого шкільного віку з різних напрямків технічної творчості.
Разом з тим, оновлення змістунавчання, вимог до якості загальноосвітньої підготовки молоді, якісні зміни(спричинені розвитком науково-технічного прогресу), що відбуваються в життісуспільства, вимагають розвитку і вдосконалення процесу технічної творчостіучнів. Це зумовило вибір теми нашого дослідження “Методичне забезпечення занятьшкільного радіотехнічного гуртка (розділ “ Елементи цифрової техніки”)”.
Об’єкт дослідження – позакласнаробота з технічної творчості в загальноосвітніх школах.
Предмет дослідження –науково-методичні основи організації занять шкільного радіотехнічного гуртка.
Мета роботи полягає урозробці методичного забезпечення до вивчення розділу “Елементи цифровоїтехніки” на заняттях шкільногорадіотехнічного гуртка.
Завдання дипломної роботи.
1. проаналізуватипедагогічну, методичну, науково-популярну та спеціальну літературу з питаньорганізації творчої технічної діяльності школярів;
2. вивчититеоретико-педагогічні підходи стосовно організації і функціонування технічнихгуртків (радіоелектронний напрям) та розробити модель процесу вивчення розділу“Елементи цифрової техніки” на заняттях шкільного радіотехнічного гуртка;
3. спроектуватита виготовити електронний прилад на базі цифрових логічних елементів;
4. підготуватиметодичні рекомендації керівникам гуртків щодо організації навчально-виховногопроцесу.
Практичну значущість роботи вбачаємов тому, що на основі узагальнень, отриманих внаслідок аналізупсихолого-педагогічної, методичної та спеціальної літератури, власного досвідуроботи підготовлено методичні рекомендації стосовно вивчення розділу “Елементи цифрової техніки” в процесі занять шкільногорадіотехнічного гуртка; на основі розроблених критеріїв щодо відбору об’єктівконструювання, запропоновано для повторення ряд практичних радіоелектроннихсхем; спроектовано та виготовлено електронний прилад («Фототир»)
Вважаємо, що дана робота будекорисною для вчителів шкіл, працівників позашкільних навчальних закладів, всіхтих, хто займається проблемою підготовки молоді до творчої технічноїдіяльності.
Розділ 1. ПОЗАКЛАСНА РОБОТА ЗТЕХНІКИ, ЯК ОДИН З ОСНОВНИХ ШЛЯХІВ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ФОРМУВАННЯ ЗНАНЬ ТАУМІНЬ ШКОЛЯРІВ
1.1 Особливостітворчої технічної діяльності та її значення для всебічного розвитку особистості
В педагогічній науці розвитку творчихздібностей дитини приділено особливу увагу. Поряд з численними статтями таметодичними рекомендаціями існують і фундаментальні дослідження в якихпроаналізовано філософський, психолого-педагогічний та фізіологічний аспекттворчості.
Для педагогічної практики особливезначення має константація того, що розвиток творчих здібностей особистостінеможливий без засвоєння творчого досвіду попередників. Оволодіння цимдосвідом, на відміну від засвоєння інших елементів культури, передбачаєобов’язкове залучення учнів до практичної діяльності; і ця діяльність, особливов початках, повинна носити здебільшого відтворювальний, репродуктивнийхарактер. З цього приводу відомий російський педагог С.І.Гессен застерігав:«Вимога точного виконання заданого, «чистоти роботи» є необхідною умовоюкожного уроку. Передчасне перетворення уроку в творчість, призводить не довиховання творців, а до виховання дилетантів, що задовольняються розпливчатістюконтурів, наближеністю виконання завдання, яка закриває усі вірогідні шляхи додійсної творчості». І далі «…передчасно перетворившись у творчість вонавироджується у практику поверхневого дилетантизму, виховує невігластво в роботізамість творчості…».
Навчання творчості, виховання вшколярів рис творчої особистості є складною, багатоступеневою табагатовекторною проблемою. Будь-яка творчість грунтується як на вроджених так інабутих якостях людини – уяві, загальних та специфічних здібностях, інтуїції,набутому досвіді, знаннях та уміннях.
Працюючи над проблемою вихованнятворчих потенцій особистості відомий український педагог В.О.Сухомлинськийдобивався того, щоби думка не лише збуджувала уяву дитини, але, образно кажучи,була на кінцях її пальців. Багаторічна робота з дітьми навела вченого на думкупро те, що існує пряма залежність між «діями руками і думкою» людини. «Думкаудосконалює трудовий процес, а рука розвиває розум, сигналізуючи йому про тонкощівиконуваної дії. Однак таку функцію виконує не будь-яка праця, а, насамперед,складна, творча праця, в процесі якої проявляється здатність до вдумливогоаналізу фактів, явищ, причинно-наслідкових зв’язків та закономірностей».
Досвід роботи передових шкіл,численні педагогічні дослідження та спостереження свідчать про те, щопідготовка учнів до творчої технічної діяльності, під час їх навчання в школі,цілком можлива. Технічна творчість дітей має багато спільного з технічноютворчістю дорослих і разом з тим характеризуватися своїми особливостями.
Вивчаючи сам процес технічноїтворчості, вчені поділяють його на окремі етапи. Так, французький психологЖ.Рібо виділяв у процесі творчості три фази: визрівання ідеї, відкриття абовинахід і перевірку. Інженер П.К.Енгельмейєр виділяв у технічній творчостістадії інтуїтивного проблиску ідеї і усвідомлення її винахідником, створенняплану або схеми винаходу та ремісничу стадію його втілення.
Більш розгорнуту схему етапіввинаходу запропонував американський психолог Росмен. Він виділяв сім етапіввинаходу: 1) розуміння потреби винаходу; 2) аналіз цієї потреби; 3)ознайомлення із наявною інформацією; 4) формулювання усіх існуючих об'єктивнихрозв'язків; 5) їх критичний аналіз; 6) зародження ідеї нового винаходу; 7) експериментальнаперевірка.
Російський психолог П.М.Якобсон укнизі «Процес творчої роботи винахідника» запропонував виділити такістадії процесу винаходу: 1) період інтелектуальноїтворчої готовності; 2) усвідомлення потреби; 3) зародження ідеї — формулюваннязавдання; 4) стадія пошуків розв'язання; 5) отримання принципу винаходу; 6)перетворення принципу у схему; 7) стадія технічного оформлення (креслення, розрахунки, модель, перевіркавинаходу).
Близьку до цього аналізу схему етапіввинаходу, запропонував С.М. Василейський.
І. Попередня фаза: 1) усвідомленняпотреби; 2) бажання її матеріального втілення; 3) формулювання завданнявинаходу.
ІІ. Центральна фаза: 1) пошукирозв'язання; 2) отримання принципу рішення; 3) початкове науково-технічне таекономічне обгрунтування проекту винаходу; 4) початкова практична реалізаціяпроекту (побудова моделі).
ІІІ. Заключна фаза: 1) більш детальнетехнічне та економічне обгрунтування проекту; 2) виготовлення робочих креслень;3) виготовлення експериментального зразка винаходу.
Г.С. Альтшулер у своїй книзі «Как научиться изобретать» формулює триосновні стадії творчості винахідника: аналітична, оперативна та синтетична.
Аналітична стадія творчостівинахідника — це ланцюжок логічних операцій, в якому прослідковується чітказакономірність чергування деяких ланок. Ця стадія умовно поділена на п'ятьетапів: 1) формулювання завдання; 2) представлення ідеального кінцевогорезультату; 3) визначення реально можливих перешкод в процесі конструювання(віднайдення протиріччя); 4) знаходження причини виникнення протиріч; 5)визначення умов, за яких можливе їх подолання.
Після аналітичної, настає оперативнастадія творчого процесу. Суть її полягає в усуненнні протиріч(адміністративних, технічних, фізичних) шляхом внесення змін в об'єкт.Характерним, для цієї стадії, є творчий пошук, який, на думку Г.С.Альтшулера, узагальному, вигляді повинен проходити однаково практично для усіх випадків: І)перевірка можливих змін у самому об'єкті ( машині, технологічному процесі). Це,насамперед, зміна розмірів, форми, матеріалу, компоновки складових частин таін.; 2) перевірка можливості поділу об'єкта на незалежні частини; 3) перевіркаможливості змін параметрів зовнішнього середовища (температури, тиску,вологості, запиленості, освітленості та ін.); 4) перевірка можливості змін усуміжних (таких, що працюють спільно з даним об’єктом) об'єктах; 5) дослідженняпрообразів об’єкту конструювання з інших галузей техніки; 6) дослідженняпрообразу технічного об’єкту в природі; 7) повернення, в випадку необхідності,до вихідного стану завдання та уточнення його умов.
Остання, заключна сгадія творчогопроцесу – синтетична. Тут винахідник прагне до узагальнень та пошуку новихоб'єктів, куди б можна було трансформувати його творчі доробки.
Аналізуючи наведені (різнимиавторами) приклади умовного поділу процесу творчої технічної діяльності можназнайти в них багато спільного. Зокрема, усі вони виділяють три найважливішіскладові етапу творчого процесу: 1) усвідомлення потреби в створенні нового; 2)робота над матеріалізацією задуму; 3) реалізація.
Отже, у загальному вигляді, процестехнічної творчості уявляється більшості дослідникам практично однаковим. Разомз тим, коли йдеться про деталізацію вказаних етапів творчого процесу, то тутмає місце деяка розбіжність. Висновки вчених відображають не стількипослідовність етапів творчої діяльності, скільки логіку, у якій вона повиннапроходити. На практиці, здебільшого, творчі процеси відображають типологічні таіндивідуальні особливості самого винахідника.
Розглянувши суть процесу творчоїтехнічної діяльності у трактуванні психологів, перейдемо до питання, якогохарактеру трудову діяльність слід відносити до технічної творчості. Зазначемо,що під даним поняттям розуміють цілеспрямовану діяльність людини, яка завершуєтьсястворенням чогось нового, що має суспільну цінність. Сюди можна віднести роботунад удосконаленням знарядь праці, технологічних процесів, планування працітощо.
Як показують дослідження І.І.Смагіна,для творчої технічної діяльності дітей характерні ті самі закономірності, що йдля дорослих людей, а саме: 1) усе, що створюється дітьми, незалежно відсуспільного значення наслідків праці, є результатом копіткої напруженоїдіяльності; 2) творча діяльність дітей наближена до творчої діяльності дорослихй за значенням основних психічних компонентів; 3) для творчої діяльності дітейхарактерні ті ж самі етапи, що й для творчості дорослих.
Разом з тим, вивчення наслідківтворчої праці учнів показує, що творча діяльність дітей має ряд особливостей.
1. Створювані продуктидитячої праці, здебільшого, не є новими для суспільства; вони є новими лише длясамих дітей. Отже, таке нове має суб'єктивний характер. Проте, з точки зорупсихологічної науки, праця учнів не позбавлена творчого характеру, оскільки впроцесі праці учні відкривають для себе елементи чогось нового, раніше їмневідомого. Це принциповий момент, оскільки для розвитку творчих здібностейучнів характер новизни (об'єктивний чи суб'єктивний) не має особливогозначення.
2. Навчальнийхарактер творчої технічної діяльності дітей висуває на перший план нерезультати, а лише підготовку школярів до цієї діяльності в майбутньому. Тому основною метою творчоїдіяльності учнів є набуття ними досвіду практичної роботи з конструюваннятехнічних об’єктів.
3. Творча діяльністьучнів відзначається невисоким рівнем самостійності.
Все це наштовхує на думку, що творча технічна діяльністьдітей є можливою за умови систематичного та цілеспрямованого педагогічноговпливу. При цьому потрібні певні умови:
1. Створеннянеобхідної обстановки для самостійних дій учнів у процесі праці.
Відоме положення про те, що формування всіх якостей тавластивостей особистості відбувається в процесі діяльності, повною міроюстосується і розвитку творчих сил та здібностей. При цьому трудова діяльністьповинна забезпечувати досить високий рівень інтелектуальної активності. Ця тезапередбачає можливість самостійності учнів у процесі праці. На заняттях унавчальних майстернях дане завдання може бути успішно розв'язане під часвиконання трудових завдань, де відсутня регламентація дій учнів.
2. Підведення учнівдо творчої ідеї.
В умовах практичної діяльності людей у сфері матеріальноговиробництва творча ідея виникає під впливом запитів громадського життя, вимогчасу. В умовах роботи шкільної майстерні (на уроках трудового навчання,заняттях технічних гуртків) потребу в творчості, в намаганні критично оцінюватита якісно перетворювати (удосконалювати) навколишні предмети необхідновиховувати, використовуючи при цьому весь набір педагогічного інструментаріюпочинаючи від створення проблемних ситуацій, психологічного тренінгу типу «Вице можете. Вам це під силу» і закінчуючи безпосередньою участю школярів надпрактичною реалізацією проекту. При цьому рівень самостійності учнів повиненбути якомога вищим.
3. Застосуваннярізних педагогічних прийомів стимулювання інтелектуальної активності учнів при виконанні ними завданьтворчого характеру.
Вивчення трудової діяльності учнів на уроках праці показало,що при дотриманні зазначених вище умов, рівень активності учнів не завжди буваєоднаковим, оскільки вони не в однаковій мірі мобілізують свої психофізіологічніпотенції для розв'язання завдань творчого характеру. Зокрема, учні середньогошкільного віку ще легко переключають свою увагу з одного предмета на інший, їхвольові дії імпульсивні, інтереси не досить стійкі. Все це позначається наїхній діяльності. Застосування спеціальних педагогічних прийомів сприяє тому,що ці учні з більшим інтересом виконують завдання, стають уважнішими під часроботи, більше зусиль докладають для подолання труднощів, що виникають упроцесі праці. Внаслідок цього і результати роботи стають значно кращими.
Вже говорилось про значення технічної творчості дляпідвищення продуктивності праці, а значить і для підвищення рівня добробутучленів суспільства. Технічна творчість у цьому аспекті має надзвичайно великезначення. Проте не менш важливе значення має вона і для всебічного розвиткупідростаючого покоління. У процесі технічної творчості створюються умови дляформування тих якостей характеру, що мають, вирішальне значення у становленніособистості.
Необхідною умовою розвитку технічної творчості дітей єформування в них таких психологічних та інтелектуальних якостей, які даютьлюдині можливість швидко орієнтуватися в умовах сучасної техніки. У процесітворчої діяльності важливу роль відіграють і пізнавальні процеси, і потреби, іпочуття, і вольові дії.
Пізнання починається з відчуття та сприйняття, розвиток якихдає можливість відображати предмети та явища реальної дійсності у всій їхповноті та точності. У процесі технічної творчої діяльності в учніввиробляється вміння акцентувати увагу на окремих якостях та властивостяхматеріалів, сприймати конструктивні особливості деталей, вузлів та виробів уцілому.
Виконуючи окремі операції з монтажу, налагодження,випробування виробів в учнів виробляється вміння правильно оцінювати просторовівідношення лінійних розмірів геометричних фігур та тіл, що є важливимкомпонентом технічної діяльності учнів.
Спостережливість — одна з основ творчої діяльності. Учніпривчаються закріплювати результати спостережень у формі короткого запису,схеми, малюнка, що допомагає краще зосереджувати увагу, підвищує почуттявідповідальності, привчає до точності та самоконтролю.
У процесі технічної творчості розвивається увага учнів,оскільки їм доводиться планувати технологічний процес, проектувати як окремі деталітак і вузли виробу, їх взаємодію під час складання та налагоджування.Планування та виготовлення виробів підвищеної складності потребують особливоїконцентрації уваги з боку учнів. Концентрована увага необхідна, наприклад, підчас складання робочих креслень, розмічання, тощо. В інших випадках, навпаки,важливо вміти розподіляти увагу між кількома об'єктами, предметами та явищами(випробовування моделей, перевірка роботи складного приладу, де необхідностежити одночасно як за роботою цілого виробу так і його частин). Виконаннядеяких робіт потребує систематичного переключення уваги, наприклад, під часвипробування керованих моделей, градуювання приладів, виконання лабораторнихробіт та ін.
Надзвичайно велике значення для технічної творчості маєстійкість уваги. Важливо, щоби учень зміг зберегти концентрацію своєї уваги докінця виконання роботи, не відволікаючись сторонніми враженнями. Отже, учнівчаться вмінню своєчасно концентрувати, розподіляти та переключати увагу,зберігаючи її сталість, тобто вчаться володіти нею.
У процесі творчої технічної діяльності можна створитиспеціальну обстановку навчання, викликати інтерес та прагнення учнівудосконалювати свою діяльність. Позитивні емоціональні реакції морального абоестетичного характеру благотворно впливають на хід та результати навчальногопроцесу. В ході тривалих занять вони можуть перетворюватись на сталі почуття,риси особистості. У процесі технічної творчості створюються умови дляформування вольових якостей учнів, оскільки останнім доводиться зустрічатись зновими незвичайними умовами праці, з великими труднощами в роботі, терпітичасті невдачі в процесі виготовлсння та налагодження виробів. Роботу, якправило, доводять до завершення лише ті учні, які мають достатню силу волі,вміють терпляче, наполегливо добиватися своєї мети, долати труднощі в роботі,не пасують перед невдачами.
Особливе місце й роль у творчості учнів належить технічномумисленню. Як вказує ряд дослідників воно спрямоване на пізнання технічних татехнологічних явищ і процесів, на пізнання суттєвих зв'язків між ними. Длятехнічного мислення характерні такі якості, як гнучкість, оперативність,активність у розв'язанні ряду спеціальних питань. Людина з розвиненим технічниммисленням володіє системою узагальнених знань, навичок, розуміє технічнівзаємозв'язки конструкцій, функції окремих деталей. Учні, котрим притаманнийтехнічнй спосіб мисленням, можуть легко читати креслення, визначаючи при цьомукількість деталей, з яких складається виріб. Знаючи властивості оброблюванихматеріалів, вони вміють вибирати такі з них, які найбільше відповідаютьтехнічним умовам.
Під час обговорення конструктивного вирішення технічногооб’єкту чи його складових, учні вчаться критично аналізувати процес ірезультати своєї праці, бачити позитивне й негативне. Так виховуєтьсявимогливість, принциповість, критичність та інші риси сучасної людини.
Творча технічна діяльність має неабияке значення длявироблення естетичних смаків школярів. Естетичний аспект творчості, як ібудь-якої іншої діяльності, має безпосереднє відношення до її якості йефективності. Естетика допомагає учням відчувати красу й досконалість виробу,пропорції основних його частин, гармонію форм і ліній, формує в учнів культурутрудових дій.
Розвивати естетику праці, формувати в учнів позитивнеставлення до процесу праці та її результату – це вимога часу, вимогасоціального прогресу.
1.2 Завдання таосновні форми організації позакласної роботи з технічної творчостіГоловноюметою позакласної та позашкільної роботи в усіх її формах є залучення учнів доактивної участі у суспільно-корисній діяльності, стимулювання їх самостійності,ініціативи, розвиток індивідуальних інтересів, нахилів, здібностей.
Займаючись в технічних гуртках, учні навчаютьсяконструювати, розробляти технологічні процеси, виготовляти різноманітнітехнічні об'єкти. Аналогічнаробота, щоправда, проводиться й на уроках трудового навчання, однак тут учительобмежений часом, змістом та обсягом навчальної програми. На заняттях гурткастворюються більш сприятливі умови для виявлення ініціативи учнів. Гуртковійроботі учень може приділити значно більше часу; тут створюються більшсприятливі умови для практичного застосування знань та умінь. Досвід показує,що учні, працюючи в гуртках, надзвичайно захоплені своєю діяльністю, нешкодуючи часу вони здатні приймати й матеріально втілювати оригінальні рішення.Свідченням цьому є виставки технічної творчості, котрі періодично організовуютьміські та районні загальноосвітні навчально-виховні заклади.
Працюючи в гуртках учні набувають певних теоретичних знань тапрактичних умінь. Безперечно, у більшості випадків, ці знання та вмінняпов'язані з тими, котрі набувають учні в процесі вивчення шкільних навчальнихдисциплін, зокрема на уроках трудового навчання, проте тут вони якіснодоповнюють, поширюють та поглиблюють їх. В окремих випадках досягаєтьсябезпосередня наступність між трудовим навчанням та позакласною роботою.Наприклад, під час занять технічних гуртків з столярної, слюсарної та швейноїсправи, з електромонтажних робіт і обробки матеріалів на верстатах учнізакріплюють свої знання та вміння набуті на уроках трудового навчання. Буває ітак, що зв'язок між трудовим навчанням та позакласною роботою відбуваєтьсябільш опосередковано. Тобто знання отримані на уроках є лише відправним пунктомв освоєнні більш складних питань передбачених програмою гуртка. Наприклад,займаючись авіамоделізмом чи судномоделізмом, працюючи над створеннямрадіотехнічних пристроїв учні використовують свої знання з елементівмашинознавства, електротехніки, обробки матеріалів (яких вони набули на урокахтрудового навчання), як відправні, в освоєнні нових, більш специфічних.
Тому позакласну роботу не слід розглядати лише як продовженняроботи започаткованої на уроках. Вона може виходити за межі освітніх предметів,передбачених навчальним планом школи. У зв'язку з цим створюються додатковіумови для розширення уявлень учнів про основи сучасного виробництва. У цьомуаспекті, особливу увагу заслуговують виробничі екскурсії. Усі промисловіпідприємства, мають багато спільного в організації виробництва. Разом з тимвони можуть мати зовсім різне устаткування і технологію залежно від характерупродукції, ії кількості. Тому чим ширше учні ознайомлюються з роботоюпромислових підприємств, тим краще виконується завдання їх політехнічноїосвіти.
Позакласну роботу будують за принципами, до певної міривідмінними від принципів організації роботи в класі. До таких принципівналежать добровільність, самодіяльність та колективність.
Участь у позакласній роботі не є обов'язковою. Тут займаютьсяучні, які виявили бажання глибше вивчити той чи інший навчальний предмет,детальніше ознайомитися з певною галуззю народного господарства. Тому привизначенні змісту позакласної роботи велику увагу слід приділяти індивідуальнимнахилам учнів. Тільки в такому випадку можна забезпечити результативність їїфункціонування, високу активну участь школярів.
Саме на врахуванні особистого інтересу учнів ґрунтується ідругий принцип позакласної роботи — самодіяльність. Дуже часто учні приходять угурток із своїми планами, намірами, самі пропонують об'єкт роботи, над якимхотіли б працювати. Звичайно, слід по можливості задовольняти бажання учнів,проте не варто забувати, що учні, особливо середнього шкільного віку, не завждиздатні об'єктивно оцінити свої можливості. Як свідчать результати педагогічнихспостережень, світоглядні пізнання підлітків хоч і досить обширні, протехарактер їх (змістова наповненість) є поверхневим. Часто школярі (не підозрюючицього) готові братися за роботу, яка їм не під силу. Тому завдання вчителя(керівника гуртка) допомогти учням правильно дібрати об'єкт роботи, якийвідповідав би їх бажанням і водночас був посильним для практичного виконання.
Як правило, робота над проектуванням та виготовленнямвідносно складних технічних об’єктів (діючі моделі літаків, макети-копії суден,радіоелектронні автоматичні пристрої та ін.), викликає у школярів більшузахопленість та зацікавленість. Щоб зробити можливим виготовлення складних об'єктів у процесігурткових занять, останні повинні грунтуватися на колективній діяльності учнів.Іншими словами, обсяг робіт, пов'язаний з виготовленням об'єкту підвищеногорівня складності, повинен бути доручений для виконання групі учнів відповіднодо їх побажань та здібностей. Це сприятиме згуртуванню колективу, виховуєпочуття взаємоповаги, відповідальності за доручену справу.
Систематична та цілеспрямована робота з юними техніками впозаурочний час, розвиток їх внутрішніх творчих потенцій можливі лише привдалому використанні та поєднанні відповідних форм організації цієї роботи. При цьому, обов’язково, слідвраховувати специфіку кількісного та вікового складу учнів, стан матеріальноїбази, кваліфікацію педагогічних кадрів тощо.
Розрізняють три основні форми організації позакласної роботи:масову, групову та індивідуальну.
До масової форми відносять такі заходи, які охоплюють значнукількість учнів. Це, насамперед, виставки, лекції і доповіді, виробничіекскурсії, тематичні вечори та ін.
Найхарактернішою ознакою групової форми організаціїпозакласної роботи є гурток – добровільне об’єднання учнів, які проявляютьпідвищений інтерес до певного виду науково-практичної діяльності. Основу роботитакого об’єднання складає колективне вивчення питань проектування таконструювання технічних об’єктів, експериментування, раціоналізаторськадіяльність. Гурток може бути поділеним на підгрупи (бригади), в яких учніпрацюють над вирішенням споріднених завдань. В окремих випадках виникає потребасамостійної роботи учнів (підготовка доповіді, реферату). Це і є індивідуальнаформа організації позакласної роботи.
Безперечно,такий поділ форм організації позакласної роботи є дещо умовним, оскільки напрактиці всі вони перебувають в тісному взаємозв’язку, взаємодоповнюють,підсилюють та збагачують цілісний процес навчально-виховної роботи школи.
Характеристика діяльності основних видів технічних гуртків.
Загальнотехнічні гуртки. Основнимвидом трудової діяльності учнів є виготовлення широкого спектру саморобок(починаючи від іграшок та нескладних моделей-прототипів технічних об’єктів довиробів чисто практичного призначення – совки, дитячі стільчики тощо). Об’ємтеоретичних знань, отримуваний гуртківцями, здебільшого, обмежений відомостяминеобхідними для виконання практичних робіт. Основним конструкційним матеріалом,з яким доводиться працювати гуртківцям є деревина, листовий матеріал, дріт.Школярі виконують столярні та слюсарні роботи, користуючись ручнимиінструментами.
Гуртки технічного моделювання. Діяльністьучнів в цих гуртках зводиться до побудови моделей відповідних технічнихоб’єктів (літаків, машин, кораблів), починаючи з виготовлення елементарнихмоделей згідно інструкції. Тут гуртківці отримуюють початкові уявлення провідповідні галузі техніки, фізичні основи роботи технічних пристроїв,конструкційні матеріали. Школярі набувають практичних умінь у виконаннірозрахунково графічних, монтажно-налагоджувальних,регулювальних, оздоблювальних робіт, у вирішенні конструкторсько-технологічнмхзавдань.
Конструкторсько-спеціалізовані гуртки (електро-,радіотехнічні, промислової автоматики). На заняттях, гуртківці отримуютьпочаткові знання з електроніки, радіотехніки, поглиблюють знання фізичних татехнічних основ радіозв’язку, отримані під час вивчення шкільного курсу фізики,набувають певних практичних умінь розрахунку та монтажу електричних кіл,складання електро- і радіосхем, обробки конструкційних матеріалів. Гуртки постворенню діючих технічних пристроїв. Об’єм набутих тут старшокласникамитеоретичних знань та практичних умінь сприяє успішному виконанню робіт,повязаних з побудовою функціонально діючих технічних об’єктів. Тому поряд зпроектними, розрахунково-графічними та іншими видами конструкторських робіт,великої питомої ваги набувають технологічні, монтажно — складальні, налагоджувальні операції,експлуатаційні випробування. Учні знайомляться з основами дизайну в технічномуконструюванні, вимогами ергономіки до технічних об’єктів та ін.
Навчально-технічні гуртки. Трудова дільність гуртківців спрямованана проектування технічних пристроїв які сприяють підвищенню ефективності таякості навчання – це, насамперед, тренажери, контролюючі прилади, екзаменаторита ін. Школярі набувають певних раціоналізаторських знань та умінь, досвідуудосконалення навчальних посібників.
Гуртки виробничих професій (слюсарів,токарів, фрезеровщиків). Основним видом діяльності гуртківців є вивченнявиробничої техніки, оволодіння новаторськими прийомами обробки матеріалів,впровадження наукової організації праці на робочих місцях. Гуртківці детальнo ознайомлюються з широким коломвимірного та різального інструменту, особливостями конструкційних матеріалів,основами машинознавства, теорією різання матеріалів; набувають відповіднихумінь та навичок, вчаться творчо їх використовувати,
Гуртки художньо-технічногоконструювання. Для цих гуртків характерна єдність технічного і естетичногокомпоненту творчої діяльності учнів. Поряд з вивченням основ дизайну школярінабувають знань про властивості матеріалів, способи їх обробки та оздоблення.
Безумовно, наведена класифікація не претендує на повнеохоплення всіх видів існуючих технічних гуртків. Однак, вона відображає основнінапрямки у розвитку технічної творчості школярів, визначає зміст роботи окремихгуртків, сприяє максимальному узгодженню змісту цієї роботи з шкільноюпрограмою трудового навчання.
У системі позакласних занять, в області техніки, значне місцевідводиться масовим заходам, як ефективній формі впливу на широку аудиторіюучнів з метою розвитку у них пізнавального інтересу до техніки, технічноїтворчості. Традиційними вже стали доповіді, повідомлення, вечори, зустрічі, наяких обговорюються питання використання техніки в умовах сьогодення,необхідність її розвитку та вдосконалення виробничих процесів; проблемиекології, відновлювальних та невідновлювальних джерел енергії тощо. Всі цізаходи, здебільшого, супроводжуються демонстрацією (виставкою) учнівських робітз технічного конструювання, екскурсіями на виробничі підприємства.
Все це сприяє активному залученню широкого кола учнів дотворчої технічної діяльності.
Можливість широкого вибору форм позакласної роботи з технікидозволяє у різних умовах і різними засобами вирішувати багатоцільові табагатоаспектні навчально-виховні завдання.
Таким чином творчу технічну діяльність учнів слід розглядатине як самоціль, а як один із способів підвищення ефективностінавчально-виховного процесу школи.
Головна роль в організації та проведенні позакласної роботи зтехніки належить учителю трудового навчання. Успіх, у цій ділянці навчально-виховногопроцесу школи, великою мірою залежить від рівня його фахової підготовки,організаторських здібностей, вміння захопити учнів, дохідливо пояснити сутьпроблеми, навчити працювати з літературою, допомогти кожному визначити головнийнапрям роботи та ін
Розглянуті методичні прийоми і форми організації позакласноїроботи, у своїй сукупності, сприяють активному залученню школярів до різнихвидів технічної творчості, створюють добрі передумови для надання їй суспільноїзначимості та виробничої скерованості.
Розділ 2. ОКРЕМІ АСПЕКТИ ОРГАНІЗАЦІЇРОБОТИ ШКІЛЬНОГО РАДІОТЕХНІЧНОГО ГУРТКА
2.1 Місцерозділу «Елементи цифрової техніки» в програмі радіотехнічного гуртка, таметодичні рекомендації щодо його вивчення
З огляду на те, що цифроваобробка інформації практично вже стала основною складовою роботи пристроїв нелише електронної автоматики, але й усієї радіоелектронної апаратури, ця теманабуває особливого значення. Ознайомлення з основами роботи цифровихелектронних пристроїв, з фізичною суттю процесів, що проходять при цьому, слідпроводити в школі на уроках математики, фізики, інформатики, трудовогонавчання. Особливої уваги, в реалізації цього завдання, заслуговують шкільнітехнічні гуртки і, насамперед, гуртки радіоелектронного напрямку. Саме тут, нанаш погляд, найбільш невимушено (нагадаємо, що гурток є добровільнимоб’єднанням учнів за інтересами) проходитиме засвоєння азів роботи цифровоїтехніки, набуття практичних умінь з конструювання цифрових електронних блоків.
Аналіз існуюючих програм технічнихгуртків радіоелектронного напрямку показує, що усі вони, без винятку,передбачають вивчення вказаного розділу. Кількість годин – залежить,насамперед, від специфіки гуртка і становить 8-40% від загальної кількості. Прицьому, співввідношення годин, відведених на теоретичні та практичні заняттястановить 1 до 2. Це свідчить про відносну складність теми та неможливість їїопанування без знання теоретичних основ функціонування цифрової техніки. Томупрограми передбачають, насамперед, ознайомлення учнів з основами математичноїлогіки, двійковою системою числення, різновидами логічних операцій та їхтехнічною реалізацією, принципом роботи логічних елементів І, АБО, НЕ, їхелектричними і часовими параметрами, навантажувальною здатністю тощо.
/>
Рис. 1. Логічні елементи на комутаційних пристроях:
а, б – таблиця істинності елемента І; елемент І;
в, г – таблиця істинності елемента АБО; елемент АБО;
д, е – таблиця істинності елемента НЕ; елемент НЕ.
В процесі вивчення розділу,особливу увагу слід приділити логіці обробки інформації функціональнимивузлами, практиці отримання синтезу електронних схем на основі законів алгебрилогіки, набутті практичних умінь роботи з інтегральними схемами.
Наявність великого числафункціональних вузлів цифрової техніки, необхідність послідовного та глибокоговивчення принципу їх роботи вимагає від керівника гуртка не лише ретельногопланування, а й визначення найбільш доцільних форм та метотів проведеннягурткових занять.
Підвищити ефективністьнавчального процесу, надати йому більшої динамічності та колоритності можна заумови добре продуманої та організованої дослідно-експериментальної роботигуртківців. Пояснення логічних операцій доцільно супроводжувати їх моделюваннямна основі коммутаційних пристроїв (кнопок та вимикачів), ввімкнених унайпростіше электричне коло (рис.1).
Це необхідно, насамперед, длятого, щоб учні краще зрозуміли зв'язок між математичним описом логічноїпослідовності і його електричним еквівалентом, засвоєли принцип побудовитаблиці істинності.
В аналогічній послідовностіслід будувати процес вивчення законів алгебри логіки. Тут доцільно податиспрощений алгоритм синтезу однотактних автоматів, вказати на потребумінімізації їх структурної формули. Практичну частину заняття слід присвятитисинтезу схем найпростіших автоматів та їх реалізації на комутаційних пристроях.
В ході вивчення елементівцифрової техніки, доцільно ознайомити гуртківців з історією виникнення цифровоїелектроніки, перспективах розвитку елементів цифрової електроніки, основнихфакторах, що стимулюють цей розвиток.
При вивченні кожної підгрупицифрових ІС необхідно, після пояснення теоретичного матеріалу, проводитилабораторну роботу, спрямовану на закріплення отриманих знань та фронтальнупрактичну роботу з застосуванням ІС досліджуваних функціональних підгруп тавидів.
При проведенні лабораторнихта практичних робіт доцільно використовувати спеціальні модулі, призначені дляімітації логічних рівнів вхідних сигналів та забезпечення візуального контролюза станом виходів цифрових ІС.
Модуль СЛР – статическихлогічних рівнів (рис.2), у початковому стані, має рівні логічного 0 на виходахXI, ХЗ, Х5, Х7 та рівні логічної 1 на виходах Х2, Х4, Х6, Х8. При замиканніконтактів кнопок SВ1—SВ4стани виходів змінюються на протилежні. При їх розмиканні — на виходах ХІ-Х8відновлюються вихідні стани. У модулі використано малогабаритні кнопки типуКМТ-1.
/>
Рис. 2
/>Рис. 3
Модуль ГОІ – генератородиничного імпульсу (рис.3) – виробляє одиночний імпульс позитивної (вихід XI)або негативної (вихід Х2) полярності при одноразовому замиканні контактів кнопкиSВ1. Про проходження імпульсуз виходу генератора сигналізує спалах світлодіода НL1. У модулі використаномалогабаритну кнопку типу КМ-1 та світлодіод видимого спектру випромінювання.
/>
Рис. 4
Модуль ГІ – генераторімпульсів (рис.4) – при замиканні контактів кнопки SB1 генерує електричні сигнали прямокутної форми. Частоту сигналу можназмінювати, у певних межах, резистором R1.Діапазон регулювання частоти можна також змінити, підключивши до клем ХТ1, ХТ2додатковий конденсатор. При номіналах елементів, зазначених на схемі, частотугенератора можна змінювати в діапазоні 0,1 — 1Мгц. Індикація світлодіода НL1свідчить про наявність імпульсів на виході генератора. У модулі використаномалогабаритну кнопку типу КМТ-1 та світлодіод видимого спектру випромінювання.
Модуль І – індикації (рис.5)– призначений для забезпечення візуального контролю за станом входів та виходівцифрових ІС. Робота індикаторів НL1-НL8 свідчить про подачу на відповідні входи модуля рівнів логічної 1. Умодулі використано світлодіоди видимого спектру випромінювання.
Зауважимо, що подані схемимодулів сумісні з цифровими інтегральними схемами ТТЛ (мікросхеми цієї серіївиготовлені за, так званою, біполярною технологією; вони містять елементи,подібні на окремо виготовлені (дискретні) біполярні транзистори, діоди ірезистори, причому діоди виготовляють на основі транзисторів – звідси й назваТТЛ – транзисторно-транзисторна логіка). Аналогічні модулі доцільно виготовитиі для роботи з ІС КМОН (ці мікросхеми будують за так званою МОН-технологією –метал-оксид-напівпровідник).
/>
Рис. 5
Підвищений інтерес доцієї серії мікросхем викликаний у зв'язку з їх малою споживаною потужністю, щодозволяє виготовляти конструкції з автономним джерелом живлення.
В процесі вивчення розділу“Елементи цифрової техніки”, окрім виконання лабораторних робіт, програмоюрадіотехнічних гуртків передбачено практичне конструювання нескладнихелектронних блоків, що містять цифрові інтегральні схеми. Це сприятиме кращомузасвоєнню теоретичного матеріалу, виробленню практичних умінь роботи зцифровими мікросхемами, розширенню загального політехнічного світоглядушколярів.
2.2 Розробка лабораторнихробіт до розділу «Елементи цифрової техніки»
Ефективність процесу вивчення розділу“Елементицифрової техніки”, усвідомленого сприйняття та засвоєння учнями теоретичнихоснов функціонування сучасних електронних приладів залежить від багатьох як об’єктивних так і суб’єктивнихчиннників, зокрема, організаційних форм та методів проведення занять,дидактичних підходів, прийомів тощо.
Чільне місце в цьому процесівідведено лабораторному практикуму.
Залучення учнів довиконання лабораторних робіт на заняттях шкільного радіотехнічного гуртка вході вивчення розділу “Елементи цифрової техніки”, переслідує такі основніцілі:
- закріпленнятеоретичних знань з основ математичної логіки;
- виробленнявміння застосовувати їх у практичній діяльності (синтез електронних схем налогічних елементах);
- закріпленняпрактичних умінь з радіотехнічного експерименту:
- розвитоктворчих конструкторських здібностей;
- вихованнякультури праці.
Зміст кожної лабораторноїроботи містить основні теоретичні відомості, які стосуються виконуваногоексперименту, запитання для самоконтролю глибини і якості їх засвоєння.Лабораторні завдання не лише пов’язують елементи теорії звиконанням експерименту, а й являють собою основу для самоконтролю результатів,оскільки усі розрахункові вихідні дані моделюються експериментом.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1
Тема. Дослідження роботи логічнихелементів
Мета роботи: ознайомитись з принципомроботи та основними характеристиками найпростіших логічних елементів.
Обладнання: монтажна плата, радіодеталі(згідно поданих схем), паяльник, монтажні проводи, авометр.
Теоретичні відомості
Сучасна цифрова інтегральнамікросхема — це мініатюрний електронний блок, що містить у своєму корпусітранзистори, діоди, резистори та інші активні і пасивні елементи,— загальнечисло яких може сягати декількох десятків і навіть сотень тисяч! В залежностівід числа елементів, розрізняють мікросхеми малого ступеня інтеграції,мікросхеми середнього ступеня інтеграції, великі інтегральні мікросхеми інадвеликі інтегральні мікросхеми. Мікросхеми малого ступеня інтеграції можутьмістити 10 — 30, а надвеликі — 100 і більше тисяч як активных так і пасивних елементів.
Досліди, експерименти, проякі піде мова на лабораторному практикумі, розраховані на використаннямікросхем серії К155. Мікросхеми саме цієї серії є найбільш використовуваними врадіоаматорських конструкціях: генераторах, ігрових автоматах, вимірювальнихприладах тощо.
До серії К155 входять більш80 мікросхем різного ступеня інтеграції і функціонального призначення. Основоюбагатьох з них служать логічні елементи — електронні блоки, що реалізуютьнайпростіші функції алгебри логіки.
Логічних елементів, щопрацюють як самостійні цифрові мікросхеми малого ступеня інтеграції і яккомпоненти мікросхем більш високого ступеня інтеграції, можна нарахувати кількадесятків. Їх основу становлять елементи І, АБО, НЕ, І-НЕ. Елементи І, АБО, НЕ —основні, а елемент І-НЕ є комбінацією елементів І та НЕ.
/>
Що ж являють собою ці«цеглинки» цифрової техніки, яка логіка їх дії? Відразу уточнимо: в основу роботилогічних елементів (та й цифрових мікросхем взагалі), покладено двійковусистему числення, яка базується на двох цифрах — одиниці (1) та нулі (0).Звідси й узагальнена назва розглянутих логічних елементів мікросхем тастворюваних на їх базі приладів — цифрові. Ці дві цифри двійкової системичислення дозволяють записувати і «запам'ятовувати» практично будь-які числа. Наприклад,десяткове число 24, в двійковій системі числення, записується як 11000. Щоботримати цей результат (перетворити число десяткової системи числення, в числобудь-якої іншої системи) необхідно скористатись правилом ділення десятковогочисла на основу тієї системи числення в яку треба перетворити дане число (тобтона 2, коли мова йде про двійкову систему числення). Остача від ділення на дваможе бути рівною 0 або 1. Значення остачі присвоюють молодшому розряду шуканогодвійкового числа. Результат першого ділення знову ділять на два. Остачу (0 або1) присвоюють наступному розряду двійкового числа. Подібну процедуру повторюютьдоти, поки результат ділення не дорівнюватиме нулю. Остача від останньої дії єзначенням старшого розряду двійкового числа.
Особливо зручною дана системачислення виявилася для програмування і роботи ЕОМ.
Відповідно до прийнятоїсистеми числення електричний сигнал невеликого (чи нульового) рівня напруги, щоскладає десяті долі вольта, вважають логічним 0, а сигнал більш високого рівнянапруги (у порівнянні з логічним 0 може сягати декількох вольт) — логічної 1.Наприклад, говорять: «на вхід елемента (чи мікросхеми) подано сигнал логічної1». Це значить, що на вхід елемента (чи мікросхеми) подано електричний сигналнапруга якого сягає декілька вольт.
/>
Рис. 6
Отже, рівнями (величинамиелектричних сигналів) на вході та виході логічних елементів, вираженими цифрамидвійкової системи числення, характеризують електричний стан і роботу усіхцифрових мікросхем.
Графічне зображення логічногоелемента І подано на рис.6а. Його умовним графічним символом є знак “&”(так в англ. мові позначають сполучник “і”), який ставлять усерединіпрямокутника. Ліворуч — два (може бути і більше) логічних входи – Х1 та Х2,праворуч — вихід Y. Логікадії елемента така: сигнал логічної 1, з'явиться на виході лише тоді, колисигнали такого ж рівня будуть подані на всі його входи.
Зрозуміти цей процес допоможеелектричний аналог елемента (рис. 6в), зібраний з послідовно з'єднаних джерелаживлення GВ1, вимикачів SВ1, SВ2 та лампи розжарення НL1. Вимикачі імітують наявність(присутність) електричного сигналу на вході аналога, а лампа — індикує рівеньсигналу на виході. Розімкнутий стан контактів вимикачів відповідає сигналулогічного О, замкнутий — логічної 1. Доки контакти вимикачів не замкнуті (наобох входах логічний 0), електричне коло аналога розімкнуте, лампа несвітиться. Неважко здогадатись: лампа засвітиться лише тоді, коли контактикнопок SВ1 та SВ2 будуть замкнутими.У цьому і полягає логічний зв'язок між вхідними і вихідними сигналами елемента.
Про стан і логічний зв'язокміж вхідними та вихідними сигналами в елементі І свідчить так звана таблицяістинності (рис. 6б.).
/>
Рис. 7
Умовним символом наступногологічного елемента — АБО є цифра 1, розміщена усередині прямокутника (рис.7а.).
Даний елемент, як іпопередній, може мати два і більше входи. Сигнал логічної 1 на виході Y, появиться лише при подачі такого жсигналу на вхід Х1, або на вхід Х2, або ж одночасно на обидва входи. Щобпереконатися в такій логіці дії елемента АБО, слід провести дослід з йогоелектричним аналогом (рис. 7в.). Лампа НL1 засвічуватиметься тоді, коли будуть замкнуті контакти кнопки SВ1, або SВ2.
На основі цих спостереженьможна побудувати таблицю істинності для логічного елемента АБО (рис. 7б.)
/>
Рис. 8
Умовним символом логічногоелемента НЕ є також цифра 1 розміщена у лівому верхньому куті прямокутника(рис.8а). Але в нього, на відміну від попередніх, лише один вхід і стільки жвиходів. Невеликий кружечок, яким починається лінія зв'язку вихідного сигналу,символізує логічне заперечення «не» на виході елемента. Мовою цифрової техніки«не» означає, що даний елемент є інвертором — електронним пристроєм, вихіднийсигнал якого протилежний вхідному. Інакше кажучи, поки на його вході діє сигналлогічного О, на виході присутній сигнал логічної 1 і, навпаки.
Електричний аналог елементаНЕ можна зібрати за схемою, поданою на рис. 8в. Електромагнітне реле К1,повинно мати групу нормально замкнутих контактів. Поки контакти кнопки SВ1 розімкнуті, обмотка релезнеструмлена і його контакти залишаються замкнутими; лампа НL1 – світить. При замиканні контактів SB1 (імітація появи вхідного сигналу), релеспрацьовує. Його контакти, розмикають коло живлення лампи. Погасла лампа символізує появу логічного 0 навиході Y.
Здебільшого, логічні елементиявляють собою комбінацію схем І, АБО, НЕ. Так, наприклад, логічний елемент І-НЕє комбінацією елементів І та НЕ. На його графічному зображенні (рис.8.1а) єзнак «&», а на лінії вихідного сигналу — невеликий кружечок, що символізуєлогічне заперечення. Ці елементи, в основному, мають один вихід та два (можебути й більше) входів.
/>
Рис. 8.1
Зрозуміти принцип дії такогологічного елемента допоможе його електричний аналог (рис. 8.1в.).
Послідовно з обмоткою релевключено два вимикачі SВ1 та SВ2, контакти яких імітують стан вхідних сигналів.
Коли контакти кнопокрозімкнуті (лампа світиться), то на виході присутній сигнал логічної 1. Замкнітьконтакти одного з вимикачів у вхідному колі. Як на це зреагує індикаторналампа? Вона продовжує світитись.
А якщо замкнути контакти обохвимикачів? У цьому випадку електричне коло, утворене батареєю живлення,обмоткою реле та контактами вимикачів буде замкнутим, реле спрацює, і своїмиконтактами розімкне коло живлення лампи. Таким чином, при наявності логічної 1на обох входах, на виході буде сигнал логічного 0.
Логічний елемент І-НЕ має щеодну істотну властивість:
якщо його входи з'єднатиразом і подати на них сигнал логічної 1, на виході елемента буде сигналлогічного 0. І навпаки, при подачі на об'єднаний вхід сигналу логічного О навиході елемента буде сигнал логічної 1. У цьому випадку елемент І-НЕ стаєінвертором, тобто виконує функцію логічного елемента НЕ.
Промислові інтегральнімікросхеми того чи іншого призначення будують, в основному, на базі логічнихелементів І-НЕ або АБО-НЕ. На основі таких елементів можна будувати схеми, якіреалізують практично будь-які логічні функції.
Завдання
1. Намакетній платі змонтуйте електронну схему подану на рис.9.
Виводи 7 та 14 мікросхемипідключіть відповідно до мінусової та плюсової шини джерела живлення.
2. Переконавшисьв правильності монтажу та надійності з’єднань, подайте на схему живлення.
3. Виміряйтенапругу на першому, другому та третьому виводах мікросхеми. Запишіть результативимірювань.
4. Від’єднайтерезистори R1 та R2 від виводів мікросхеми; виміряйте напругу на її входах тавиході. Запишітьрезультати вимірювань.
5. До входів1 і 2 мікросхеми знову під’єднайте резистори і, почергово вмикаючи тарозмикаючи вимикачі SA1, SA2, виміряйте величину напруги навиводах мікросхеми. Запишіть результати вимірювань.
/>
Рис. 9
Контрольні запитання
1. Чому вобчислювальній техніці застосовують двійкову систему числення?
2. Якііснують логічні схеми?
3. В чомуполягає відмінність логічних схем І, АБО, НЕ одна від одної? Поясніть їхпринцип роботи.
4. Охарактеризуйтеособливості роботи логічних елементів мікросхеми К155ЛА3.
Література
1. Паскалев Ж. Первые шаги в вычислительнойтехнике. – М.: Радио и связь, 1987.
2. Партин А.С.,Борисов В.Г. Введение в цифровую технику. – М.: Радио и связь, 1987.
3. Гайдучок Г.М.,Ткачук Р.З. Юному радіоаматору. – К.: Радянська школа, 1980.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2
Тема. Дослідження роботи RS-тригера
Мета роботи: вивчити принцип дії тадослідити характеристику RS-тригера; ознайомитись з сферою його використання; набути практичнихумінь роботи з цифровими інтегральними схемами.
Обладнання: монтажна плата, радіодеталі(згідно поданої схеми), електронний вольтметр типу ВК7-9Б, паяльник, монтажніпроводи.
Теоретичні відомості
Тригер — це логічний електроннийпристрій, який може перебувати в одному з двох стійких станів – одиничному абонульовому. Перехід від одного стану до іншого здійснюється внаслідок подачіелектричних сигналів на строго визначені входи. При відсутності цих сигналівтригер зберігає свій вихідний (початковий) стан.
У загальному вигляді, тригер можнарозглядати як пристрій, що має декілька керуючих входів та два виходи. В серіїтригерів RS-тригери — найпростіші.Щоправда промисловість не випускає їх в окремому інтегральному виконанні, тому,зазвичай, їх складають з логічних елементів, наприклад, 2І-НЕ. Схему такоготригера подано на рис.10а.
Він утворений двома елементами 2І-НЕз перехресними зворотніми зв’язкамиміж входами та виходами. У RS-тригера є два незалежних входи та стільки ж виходів. Перший вхід — вивід1 елемента DD1.1, другий — вивід 5елемента DD1.2; виходи — відповідно виводи 3 та 6.Щоб краще зрозуміти тазасвоєти принцип роботи RS-тригера, доцільно змоделювати подану схему тригера на монтажній платі.Звіривши монтаж дослідного тригера із його схемою і переконавшись у відсутностіпомилок та надійності паяних з’єднань, подайте живлення. Відразу ж повиненспалахнути один з світлодіодів. Припустимо, що це буде НL1. Значить, першим одиничний станприйняв елемент DD1.1. Проце засвідчать і покази вольтметра, підключеного до його виходу (вив.3) — тутповинен бути рівень логічної 1; принагідно виміряйте напругу на виході другогоелемента (вив.6) — тут буде рівень логічного О.
/>
Рис. 10
Записавши результати вимірiв, короткочасно замкніть контактикнопки SВ1. Що змінилося? Нічого. Які раніше горить тільки світлодіод НL1. А тепер замкніть контакти кнопки SВ2.Відразу ж світлодіод НL1 згасне, натомість спалахне світлодіод НL2. ЕлементDD1.1 перейде в нульовий стан, а DD1.2 — в одиничний. У такому стані елементиможуть знаходитися досить тривалий час (доки не вимкнуть живлення). Але вартонатиснути кнопку SВ1, як елементи одразу ж переключаться в протилежний стан.
Проаналізуємо роботудосліджуваного тригера. Відомо, що непідключення вхідного виводу елемента 2І-НЕрівнозначне подачі на нього рівня логічної 1. Цей рівень на виводі 5 був,очевидно, дещо вищим аніж на виводі 1. Тому при включенні живлення на виходіелемента DD1.2 відразу ж з'явився рівень логічного О. Це спричиниловстановлення елемента DD1.1 в одиничний стан. При цьому рівень, що з'явився навиході цього елемента (логічна 1), одразу ж подано на другий вхід елементаDD1.2 (вив. 4). Це утримує його в одиничному стані. Імітація подачі імпульсунегативної полярності на вхідний вивід 1 елемента DD1.1 (кнопкою SВ1) не зможезмінити його стану, оскільки в цей час на другому його вхідному виводі 2 присутнійрівень логічного 0.
Коли ж натиснути кнопку SВ2,то на вхід елемента DD1.2 (вив. 5) буде подано імпульс негативної полярності.Переключаючись в одиничний стан, цей елемент рівнем логічної 1, що присутня найого виході (вив. 6), переключить елемент DD1.1 у нульовий стан. При цьому надругому вході елемента DD1.2 (вив.4) появиться рівень логічного 0, якийпідтримує елемент в одиничному стані.
Так, по черзі натискуючикнопки вхідних кіл, можна переключати тригер з одного стійкого стану в інший ітим самим керувати пристроями цифрової техніки, підключеними до його виходів.
Стан RS-тригера характеризують рівні сигналуна його так званому прямому виході. Цей вихід позначають буквою Q (вив.3). Якщо на даному виході присутнійрівень логічної 1, то вважають, що тригер знаходиться в одиничному стані, аякщо присутній рівень логічного 0 — у нульовому.
При одиничному стані тригерана його другому виході (вив.6) буде рівень логічного 0 і, навпаки. Тому цейвихід позначають такою ж буквою Ō (риска поверх букви вказує на те що сигнал інвертований).
Вхід, через який тригервстановлюють в одиничний стан (вив.1), позначають буквою S (початкова букваанглійського слова Sеt — встановлення). Вхід, через який тригер переключають унульовий стан (вив.5), позначають буквою R (початкова буква англійського словаReset — повернення).
Стан тригера, залежно відрівня сигналів на його входах, ілюструє таблиця, подана на рис.10б. Якщо наобидва входи тригера подати рівні логічного 0 (натиснувши одночасно обидвікнопки), на обох його виходах буде рівень логічної 1. Такий стан тригерасуперечить логіці його дії, тому подібне поєднання сигналів слід вважатинедопустимим.
Присутність на обидвох входаходночасно рівня логічної одиниці не змінює стану трігера (на це вказуютьхрестики в таблиці). Щоб перевірити на практиці останнє твердження, під’єднайтевиводи 1 і 5 мікросхеми (через резистор опором 1 кОм) до плюсової шини джерелаживлення; при цьому контакти кнопок SB1 та SB2 повинні бути розімкнутими.
RS-тригери найбільш широковикористовують як комірки зберігання цифрової інформації, тобто як елементпамяті електронного приладу.
Завдання
1. Ознайомтесьз теоретичними відомостями.
2. Використовуючимакетну плату, складіть схему RS-тригера подану на рис. 10а.
3. Пересвідчившисьв правильності монтажу та надійності з’єднань, подайте на схему живлення.
4. Дотримуючисьпослідовності (описаної в теоретичних відомостях) дослідіть роботу тригера.Запишіть результати дослідження.
5. Співставтерезультати. Зробіть висновки.
Контрольні запитання
1. Щоозначають літери R,S,Q на схематичному позначенні тригера?
2. Якікеруючі сигнали слід подавати на входи логічних схем?
3. Що такетригер? Яке його функціональне призначення?
4. Охарактеризуйтепринцип роботи RS-тригера.
Література
1. Гончаренко С.У., Хаїмзон І.І. Учнямпро цифрову електроніку. – К.Радянська школа, 1991.
2. Паскалев Ж. Первые шаги в вычислительнойтехнике. – М.: Радио и связь, 1987.
3. Партин А.С., Борисов В.Г. Введениев цифровую технику. – М.: Радио и связь, 1987.
4. Гайдучок Г.М.,Ткачук Р.З. Юному радіоаматору. – К.: Радянська школа, 1980.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3
Тема. Дослідження роботи тригерів зрозширеною логікою
Мета роботи: ознайомитись з основнимихарактеристиками D- та JK-тригерів, сферою їх використання, принципом дії;набути практичних умінь роботи з цифровими інтегральними схемами.
Обладнання: монтажна плата,радіодеталі (згідно поданої схеми), електронний вольтметр типу ВК7-9Б,паяльник, монтажні проводи, генератор прямокутних імпульсів, осцилограф.
Теоретичні відомості
Відомо, що RS-тригер переключається в протилежнийстан відразу ж після зміни рівнів сигналу на його вході. Такі тригери називаютьасинхронними з установлювальними входами або звичайними тригерами. Однак у пристрояхцифрової техніки частіше використовують синхронні тригери керовані тактовимиімпульсами. Найбільш поширеними серед них є D-тригери та JK-тригери.
/>
Рис. 11
D-тригер (в серії К155 найбільшоюпопулярністю користуються D-тригери мікросхеми К155ТМ2)має чотири логічних входи та двавиходи – прямий і інверсний (рис. 11).
Вхід D – вхід прийому цифрової інформації,С – вхід тактових імпульсів синхронізації, джерелом яких, здебільшого, єгенератор прямокутних імпульсів. Входи R і S D-тригера виконують аналогічнуфункцію, що і відповідні входи RS-тригера: при подачі рівня логічного 0 на вхід R тригер приймає нульовий стан, навхід S – одиничний.
По входах D і С він може функціонувати яккомірка пам'яті прийнятої інформації або ж як лічильний, тобто тригер злічильним входом.
/>
Рис. 12
Для кращого засвоєння таосмислення логіки дії D-тригера пропонуємо провести декілька дослідів.
Виконайте монтаж мікросхемиК155ТМ2 на макетній платі, з'єднайте вивід 14 із плюсовою, а вивід 7 — змінусовою шиною джерела живлення (рис.12а). До виводів прямого й інверсноговиходів тригера (вив.5 та 6) під’єднайте світлодіодні індикатори (вони допоможуть визначити стан тригера).Аналогічний індикатор під’єднайте і до вив.3 (він буде індикувати наявність татривалість тактових імпульсів синхронізації). На платі змонтуйте також кнопковийвимикач SВ1 та резистор R4, але довходу D цей ланцюжок поки що не під’єднуйте.
Подайте на схему живлення.Відразу ж повинен спалахнути один з вихідних індикаторів. Якщо це буде світлодіодНLЗ, то це означає, що тригерприйняв одиничний стан, а якщо НL2 — нульовий. Тепер почергово декілька разівзамкніть виводи 1 і 4 (R i S) на мінусову шину джерела живлення. Ви будете мати змогу пересвідчитись,що по цих входах D-тригер працює так як і RS- тригер.
Під’єднайте до вив.2(інформаційний вхід мікросхеми) резистор R4 та вимикач SВ1.Занотуйте початковий стан тригера, а потім декілька разів підряд натиснітькнопку. Як реагує тригер? Ніяк — продовжує горіти той же індикатор.
Короткочасним з'єднаннямвходу R або S з мінусовою шиною джерела живленняпереключіть тригер в інший стійкий стан і знову декілька разів натисніть кнопкуSВ1. І тепер, як бачите,тригер не реагує на вхідні сигнали. Чому? Тому що на вхід С не надходятьсинхронізуючі імпульси (вони повинні бути позитивної полярності).
Для дослідної перевірки D-тригера джерелом синхронізуючихімпульсів може бути генератор прямокутних імпульсів. Підє’днайте його вихід звиводом 3 (вхід С) тригера, та встановіть найбільшу тривалість (тобто найменшу,близько 1Гц, частоту) генерованих імпульсів і, ввімкнувши живлення, стежте застаном індикаторів. Якщо тригер знаходився в нульовому стані, а контакти кнопкиSВ1 були розімкнуті, то пофронту першого ж імпульсу на вході С (вив.3) тригер повинен переключитися водиничний стан і не реагувати на наступні тактові імпульси. Але варто замкнутиконтакти кнопки SB1, щоб подати на інформаційнийвхід рівень логічного 0, і тригер по фронту чергового тактового імпульсувідразу переключиться в протилежний стан. Тривалість рівнів сигналів наінформаційному вході D повинна бути значно більшою за тривалість імпульсів на вході С.
Роботу тригера в такомурежимі проілюстровано на графіку (рис.12б.).
Приймемо, що на початкудосліду, коли контакти кнопки були незамкнутими, сигнал на вході D відповідав рівню логічної 1, тригерзнаходився в нульовому стані (на виході Q — логічний 0, на виході Ō —логічна 1). Перший же імпульс на вході C своїм фронтом переключить тригер водиничний стан (момент t1). На спад цього імпульсу тай на наступні тригер не реагує зберігаючи тим самим прийнятий стан.
У результаті замиканняконтактів кнопки SB1,третій тактовий імпульс своїм фронтом (момент t2) переключить тригер у нульовий стан,який зберігається до приходу шостого імпульсу (до моменту коли кнопку SB1 відпустили і на вході D встановився рівень логічної 1).Дальше, при зміні рівнів вхідного сигналу, тригер переключився в нульовий станпо фронту сьомого тактового імпульсу, а по фронті восьмого — в одиничний.
З цього дослідження можназробити висновки, які характеризують логіку роботи D-тригера в режимі прийому інформації:
- якщо навході D — логічна 1, тригер встановлюється пофронту першого тактового імпульсу на вході С в одиничний стан, а якщо на вході D — логічний 0, то в нульовий стан;
- на спадисинхронізуючих імпульсів D-тригер не реагує;
- кожна змінастану тригера означає запис в його пам’ять прийнятої інформації, яка можезберігатись або ж бути передана іншим логічним пристроям цифрової техніки.
Наступний дослід –дослідження D-тригера в режимі обліку,тобто як тригера з лічильним входом. Для цього від входу D (вив.2) потрібно від’єднати резисторта вимикач і цей вхід з’єднати з інверсним виходом Ō (рис.13). Теперінформаційним входом тригера буде вхід С, на який слід подати серію імпульсів.
/>
Рис. 13
Як тепер поводиться тригер?По фронту першого ж вхідного імпульсу він приймає одиничний стан, по фронтудругого імпульсу — нульовий, по фронту третього — знову одиничний і т. д. Отже,у такому режимі роботи тригер по фронту кожного вхідного імпульсу змінює свійлогічний стан на протилежний. У результаті, частота імпульсів на кожному звиходів тригера виявляється вдвічі меншою від частоти вхідних імпульсів.
Висновок напрошується сам собою:у такому режимі D-тригер ділить частоту вхідного сигналу на 2, тобто виконуєфункцію двійкового лічильника. J K – тригер
/>
Рис. 14
Серед мікросхем серії К155 JK-тригером є мікросхема К155ТВ1 (рис.14). У цієї мікросхеми дев'ятьвходів, та два виходи — прямий й інверсний. По входах R і S цей тригер працює як RS-тригер. Входи J і K — управляючі, причому кожен з нихмає по три входи (виводи 3-5 та 9-11), об'єднані за схемою логічного елемента3І ( про це свідчать знаки «&» проставлені біля цих виводів). Вхід С засвоїм функціональним призначенням тотожний аналогічному входу D-тригера. У режимі прийому тазберігання інформації він служить входом тактових імпульсів; у режимі обліку — інформаційним входом.
/>
Рис. 15
Дослідну перевірку роботи JK-тригера також доцільно проводити намакетній платі.
Послідовність виконання дійнаступна:
— мікросхему підключіть довідповідних шин джерела живлення, а до входу С (вив.12) та прямого й інверсноговиходу (вив.8 та 6) підключіть світлодіодні індикатори (рис.15а);
- подайтеживлення; зразу ж повинен спалахнути один з вихідних індикаторів (HL2 або HL3);
- замкнітькороткочасно, на загальну шину вивід 2, потім вивід 3, дальше знову вивід 2 іт.д.; при цьому вихідні індикатори повинні почергово засвічуватись та гаснути(таким чином можна перевірите працездатність мікросхеми взагалі і JK-тригера зокрема);
Дослідіть тригер у режиміобліку вхідних імпульсів. Для цього об'єднайте виводи усіх входів J і К і через резистор R4 з'єднайте їх із плюсовою шиноюджерела живлення, щоби подати на них напругу, яка відповідає рівню логічної 1.На вхід С подайте від генератора серію імпульсів і за часом засвічування татривалістю горіння індикаторів побудуйте графіки роботи тригера в такомурежимі. Вони повинні вийти такими ж, як і на рис.15б. Неважко завважити, що ціграфіки дуже нагадують графіки роботи D-тригера включеного в режимі обліку (див. попереднідослідж.), тільки зміщені вправо на тривалість одного імпульсу. Це зміщенняпояснюється тим, що D-тригерзмінює свій стан на протилежний по фронту, а JK-тригер по спаду вхідногоімпульсу. Кінцевий же результат однаковий — тригер ділить частоту вхіднихімпульсів на 2.
Завдання
1. Ознайомтесьз теоретичними відомостями.
2. Використовуючимакетну плату, складіть схему D-тригера зображену на рис.13.
3. Пересвідчившисьв правильності монтажу та надійності з’єднань, подайте на схему живлення.
4. Дотримуючисьпослідовності (описаної в теоретичних відомостях) дослідіть роботу тригера.Запишіть результати дослідження.
5. Длядослідження JK-тригера (дослідна схема подана на рис.15), виконайте пункти 1 — 4. Запишіть результати дослідження.
6. Співставтерезультати. Зробіть висновки.
Контрольні запитання
1. В чомуполягає суть процесу поділу частоти тригером?
2. В чомуполягає відмінність тригерів RS-, D- та JK-типів?
3. Якепризначення інформаційного входу D-тригера? Як він позначається на схемі?
4. Чомутривалість імпульсів на інформаційному вході D-тригера повинна бути більшою затривалість імпульсів на вході С?
Література
1. Гончаренко С.У., Хаїмзон І.І. Учнямпро цифрову електроніку. – К.Радянська школа, 1991.
2. Паскалев Ж. Первые шаги в вычислительнойтехнике. – М.: Радио и связь, 1987.
3. Партин А.С., Борисов В.Г. Введениев цифровую технику. – М.: Радио и связь, 1987.
4. Гайдучок Г.М., Ткачук Р.З. Юномурадіоаматору. – К.: Радянська школа, 1980.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4
Тема. Дослідження роботи лічильниківімпульсів
Мета роботи: ознайомитись з принципомроботи та схемотехнікою цифрових лічильників імпульсів, їх основнимихарактеристиками та сферою використання; набути практичних умінь роботи зцифровими інтегральними схемами.
Обладнання: монтажна плата,радіодеталі (згідно поданої схеми), паяльник, монтажні проводи, генераторпрямокутних імпульсів, осцилограф.
Теоретичні відомості
Лічильники імпульсів — невід'ємні вузли мікрокалькуляторів, електронних годинників, таймерів,частотомірів та інших пристроїв цифрової техніки. Вони призначені для підрахункукількості імпульсів; перетворення послідовності імпульсів в паралельнийдвійковий код; ділення частоти вхідного імпульсного сигналу. Основу їхскладають тригери з лічильним входом. За функціональним призначенням та логікоюдії лічильники імпульсів поділяють на чотири основні групи: прямої лічби(підсумовуючі), зворотної лічби (віднімаючі), реверсивні (підсумовуючі тавіднімаючі), подільники частоти.
Найпростішими однорозряднимилічильниками імпульсів є JK- та D-тригери, які працюють в режимі обліку. Вонирахують вхідні імпульси по модулю 2 (кожен імпульс переключає тригер у протилежний стан). Один такий тригеррахує до одного, два послідовно з’єднаних – до трьох, nтригерів – до 2n –1 імпульсів. Результат обліку формується в заданому коді, який може зберігатисяв пам’яті лічильника або ж бути переданий іншим пристроям цифрової техніки.
На рис.16 зображено схемутрирозрядного двійкового лічильника імпульсів. Для кращого засвоєння принципуроботи такого лічильника змоделюйте його на макетній панелі; підключіть допрямих виходів тригерів світлодіодні індикатори (як це робили на попередніхпрактикумах). Від генератора, подайте на вхід лічильника серію імпульсівчастотою 1...2 Гц і, за світловими сигналами індикаторів, побудуйте графікироботи лічильника.
/>
Рис. 16
Якщо в початковий момент усітригери лічильника знаходилися в нульовому стані (його встановлюють вимикачемSВ1, подаючи на R-входи тригерів рівеньлогічного 0), то по спаду першого імпульсу (графік б на рис.16) тригер DD1 переключиться в одиничний стан — найого прямому виході з'явиться рівень логічної 1 (графік в, рис.16). Наступнийімпульс переключить тригер DD1 у нульовий стан, а тригер DD2 — в одиничний (графік г, рис.16). Поспаду третього імпульсу тригери DD1 та DD2 будуть перебувати в одиничному стані, а DD3 — ще буде знаходитись у нульовому.Четвертий імпульс переключить перші два тригери в нульовий стан, а третій водиничний. Восьмий імпульс переключить усі тригери в нульовий стан; почнетьсянаступний цикл роботи лічильника імпульсів.
Вивчаючи графіки, неважкозавважити, що кожен старший розряд лічильника відрізняється від молодшогоподвоєним числом обліку. Так, період імпульсів на виході першого тригера у 2рази більший періоду вхідних імпульсів, на виході другого тригера — у 4 рази,на виході третього тригера — у 8 раз. Іншими словами, такий лічильник працює уцифровому коді 1-2-4.
У пристроях цифрової технікинайбільш поширинеми є чотирирозрядні лічильники імпульсів, що працюють уцифровому коді 1-2-4-8.
/>
Рис. 17
Лічильники-подільники рахуютьвхідні імпульси до певного моменту (він заданий коефіцієнтом числення), післячого формують сигнал, який опрокидує тригери в нульовий стан — починається новийцикл лічби.
На рис. 17 зображено схему таграфіки роботи дільника з коефіцієнтом числення 5. Тут, уже відомий,трирозрядний лічильник доповнено логічним елементом 2І-НЕ (DD4.1), який і визначає зазначенийкоефіцієнт обліку.
Суть роботи лічильникаполягає в наступному. При перших чотирьох вхідних імпульсах (після установкитригерів у нульовий стан) пристрій працює як звичайний двійковий лічильникімпульсів. При цьому на одному або обидвох входах елемента DD4.1 діє рівень логічного 0, тому цейелемент перебуває в одиничному стані. По спаду п'ятого імпульсу на виходахпершого і третього тригерів появляться рівні логічної одиниці (вони одночаснопоявляться і на входах елемента DD4.1),які спричинять появу логічного нуля на виході DD4.1. При цьому, формується короткий імпульс негативної полярності, щопереключає тригери у вихідний нульовий стан. З цього моменту починаєтьсянаступний цикл роботи лічильника.
Перевірте роботу такоголічильника-подільника, змоделювавши його на макетній платі.
На практиці, функціїлічильників та подільників виконують спеціально розроблені мікросхемипідвищеного ступеня інтеграції. У серії К155, наприклад, це лічильники типуК155ИЕ1, К155ИЕ2, К155ИЕ4 та інші.
Завдання
1. Ознайомтесьз теоретичними відомостями.
2. Використовуючимакетну плату, зберіть схему трирозрядного лічильника імпульсів подану на рис.16.
3. Пересвідчившисьв правильності монтажу та надійності з’єднань, подайте на схему живлення.
4. Дотримуючисьпослідовності (описаної в теоретичних відомостях) дослідіть його роботу.Накресліть часові діаграми роботи лічильника.
5. Длядослідження лічильника-подільника (дослідну схему зображено на рис. 17),виконайте пункти 1 — 4. Запишіть результати дослідження.
6. Співставтерезультати. Зробіть висновки.
Контрольні запитання
1. В чомуполягає суть процесу поділу частоти?
2. Охарактеризуйтепринцип роботи лічильника-подільника.
3. Якепризначення виконує логічний елемент 2І-НЕ в лічильниках-подільниках?
Література
1. Гончаренко С.У., Хаїмзон І.І. Учнямпро цифрову електроніку. – К.Радянська школа, 1991.
2. Паскалев Ж. Первые шаги в вычислительнойтехнике. – М.: Радио и связь, 1987.
3. Партин А.С., Борисов В.Г. Введениев цифровую технику. – М.: Радио и связь, 1987.
4. Гайдучок Г.М.,Ткачук Р.З. Юному радіоаматору. – К.: Радянська школа, 1980.
2.3 Відбір об’єктів конструювання
Творча технічна діяльність являє собою комплекснупізнавально-перетворюючу діяльність, яка складається із множини взаємозв’язанихкомпонентів, таких, як теоретичні дослідження, експерименти, вирішеннятехнічних завдань, побудова технічних об’єктів, їх випробування. Завдяки ційдіяльності учні набувають поглиблених знань про навколишній світ, переконуютьсяв правильності власних міркувань, які в процесі технічної діяльностіпідтверджуються або ж спростовуються, набувають важливих практичних умінь танавичок.
Одним з головних чинників підвищення ефективності занятьрадіотехнічних гуртків є практична робота з конструювання технічних об’єктів. Тому, при їх відборі, потрібно ретельно враховувати інтереси, здібності та можливостішколярів. Робота над об’єктамиконструювання пов’язана ззастосуванням ряду трудових операцій. Всі вони повинні бути передбаченітематикою гуртка. Окрім того, слід дотримуватись оптимального співвідношеннячасу, який затрачається на виконання кожної з цих операцій.
Таким чином, при відборі об’єктів конструювання,керівник гуртка опиняється перед необхідністю враховувати цілий ряд вимог.
Спробу сформувати узагальнені критерії відбору об’єктівпраці зробило багато авторів методичних посібників та дослідників проблемитрудового навчання та виховання. Так Д. О. Тхоржевський виділяє наступнікритерії:
§ вироби повинні бути суспільно корисними:
§ технологія виготовлення виробів повинна складатись із операцій,передбачених навчальною програмою;
§ робота повинна бути посильною для учнів (з огляду точностівиготовлення) і вкладатись,в заплановані на виготовлення норми часу;
§ за признеченням та особливостями конструкції вироби повинні бутидоступні розумінню учнів.
В. М. Аридін [3]вважає, що при відборі об’єктів конструювання, керівник гуртка повинен виходитиз таких міркувань:
§ доступність розуміння учнями принципу роботи технічного пристрою;
§ розуміння суті фізичних процесів при виготовленні та налагодженнівиробу;
§ можливість виготовлення за відведений час;
§ освітня та виховна цінність виробу;
§ наявність необхідних матеріалів та обладнання.
Г. Є. Левченко акцентує увагу на такі функції об’єктів праціяк комплексність, технологічність, типовість трудових операцій, естетичність,трудоємкість, безпечність [14].«При відборі об’єктів конструювання важливо правильно розрахувати відноснупитому вагу самостійності школяра, які творчі елементи проявляє він, які емоціїі почуття збуджує у нього виготовлення даного виробу...».
На основі вказаних критеріїв нами відібрано та рекомендованодля повторення ряд електронних схем, які можуть бути предметом практичноїдіяльності учнів на заняттях радіотехнічного гуртка, зокрема під час вивченнярозділу “Елементи цифрової техніки”.
Робота по виготовленню об’єктів конструювання створює добруоснову для системного формування політехнічних знань, розвитку трудових навичокучнів, сприяє формуванню відповідальності за доручену справу, виробляєакуратність в роботі та наполегливість в досягненні мети.
Фотореле. Для дистанційного керуваннярадіоелектронними пристроями при допомозі світлового променя використовуютьфотореле.
Найпростіше фотореле можна виготовитина базі мікросхеми К155ЛА3 (рис.18). Датчиком освітленості є фотодіод VI типуФД-3, який ввімкнено до входу мікросхеми DD1. Для підвищення чутливості й надійності роботи мікросхеми,її входи 1 та 2 об'єднано. Вихід мікросхеми під’єднано до транзисторного ключа V2.
Якщо, при ввімкненому живленні, фотодіодзатемнений, то на ньому винекне деякий спад потенціалу, зменшиться потенціал іна виході елемента DD1.1, транзистор V2 відкриється, реле K1 спрацює.
/>
Рис. 18.
Якщо фотодіод освітити, то його опірзменшиться і спад напруги на вході МС DD1 зменшиться практично до нуля. Тоді потенціал на виході інвертора значнозросте, транзистор V2 закриється релеК1 буде знеструмлене.
Резистори R1 та R2обмежують струм бази транзистора V2.Діод V3 запобігає пробою транзистора V2 (він шунтує ЕРС самоіндукції, якавиникає в обмотці реле при його знеструмленні). Резистори типу МЛТ-0,25; транзистор V2 — МП13—МП16, МП39—МП41; реле РЭС15або будь-яке інше із струмом опрацювання до 20 мА та опором обмотки 300— 400Ом.
/>Рис. 19
Пристрої охоронної сигналізації.Нарис. 19 зображено схему сигналізатора типу «сирена». В ньому передбаченозатримку спрацювання сигналізації на 10 секунд.В момент розмиканняконтактів геркона SF1 конденсатор C5 починає заряджатися через резистор R1. Приблизно через 10 секунд навходах 2, 13 мікросхеми DD1з'явиться логічна «1» і спрацьовує сигналізація. Резистор R8 зменшує струм розряду конденсатора C5.Налогічних елементах DD1.2, DD1,2 зібрано модульованиймультивібратор. З конденсатора C2 знімають пилкоподібні імпульси,які забезпечують модулювання частоти мультивібратора з перехреснимирезистивно-ємнісними зворотніми зв'язками на логічних елементах DD1.3, DD1.4. Тобтовідбувається перетворення напруги на конденсаторі С2 в частоту. Девіаціячастоти змінює тембр звучання гучномовця BA1.Підсилювач потужності виконано на транзисторах VT2, VT3.
Пристрої світловоїсигналізації. Світловасигналізація в охоронних електронних пристроях є ефективним попереджувальнимзасобом. На рис. 20 зображено схему такого сигналізатора.
/>
Рис. 20
Коли віддалити магніт B1 від геркона, то мультивібратор налогічних елементах DD1.1, DD1.2 починає генерувати імпульси зчастотою 1 Гц. Вільний елемент DD1.4ввімкнуто паралельно до DD1.4для поліпшення навантажувальних характеристик. Транзистор VT1, що працює в ключовому режимі,керує реле K1, яке своїми контактами K1.1 з частотою 1 Гц то відкриває, тозакриває тринiстор VS1, який комутує живлення лампи (її потужність може сягати 200Вт).
Детектори наближення. Принциппобудови ємнісних «детекторів наближення» ґрунтується на використанніграні зриву та виникненні генерації.
На рис.21 зображено схему«детектора наближення» на основі ємнісного реле. На елементах DD1.1, DD1.2 виконано мультивібратор. При налагодженні, значеннярезистора R1 та конденсатора C1 зменшують доти, доки генерація (приприєднаній антені) не зірветься. Коли наблизити руку до антени WA1 (нею може бути металевий предмет),- генерація повинна відновитись. Елементи DD1.3, DD1.4підсилюють та формують частотний сигнал. Конденсатор C4 унеможливлюєкороткочасні хибні спрацювання. Провідники, що з'єднують антену з пристроємсигналізації, потрібно робити якомогакороткими.
/>
Рис. 21
/>
Рис. 22.
Пристрої на інфрачервоних променях. Інфрачервоневипромінювання займає невидиму для ока частину електромагнітного спектра. ІЧпромені мають такі ж властивості, як і видимі. Тобто, розміщуючи пристрої,треба враховувати, що на проходження променів будуть впливати туман, дощ, снігта інші перешкоди, які траплятимуться на їхньому шляху.
На рис. 22 показано схемувипромінювача ІЧ променів, модульованих частотою мультивібратора, виконаного наелементах DD1.1, DD1.2 мікросхеми DD1типу К561ЛЕ5.
Резистори R1, R2приєднані між входами та виходами елементів мікросхеми, забезпечують м'якийрежим збудження. Паралельно приєднані елементи DD1.3, DD1.4зменшують вплив навантаження на режим робити мультивібратора. Транзистори VT1, VT2 утворюють підсилювач потужності. Це два емітерніповторювачі, з'єднані послідовно. Для досягнення максимального підсиленняструму треба, щоб наступний транзистор був потужнішим від попереднього.Резистор R4 обмежує струм через світлодіоди HL1 – HL3.
Частота генерації визначаєтьсязалежністю
ƒ = 0,4 √Uж / RC
де Uж — напруга живлення, В; R=R1=R2, МОм; C=C1=C2, мкФ.
Для Uж = 9 В частота генерації ƒ = 5 кГц.
/>
Рис. 23
На рис. 23 показано схему приймача ІЧ променів. Фотодіод працює уфотодіодному режимі (є ще фотогенераторний режим). При освітленні опірфотодіода зменшується і на його виводах з'являється електрорушійна сила,пропорційна до освітлення. Конденсатор С1 усуває вплив ймовірних повільнозмінних джерел на режим роботи. На збірці з двох польових транзисторів типуКПС104Г створено послідовно балансний каскад, коефіцієнт підсилення якого становить300-400. Така схема потребує великого вхідного опору в наступному каскаді, маємалу верхню частоту пропускання. На транзисторі VT3 реалізовано емітерний повторювач з великим вхідним та малимвихідним опорами. На діодах VD2, VD3 виконано амплітудний випрямляч з подвоєннямнапруги. Транзистор VT4 підсилює таінвертує випрямлений сигнал. До емітера транзистора VT5 (вихід A)можна приєднати виконавчі пристрої звукової та світлової сигналізації.
/>
Рис. 24
Така схема може працювати на відстані, яка не перевищує 4 метривід випромінювача.
Перемикач гирлянд. На мікросхемі DD1 (рис.24) зібрано симетричний мультивібратор частотуколивань якого можна змінювати в межах 195-205 Гц змінним резистором R2. Через інвертори DD1.3і DD1.4 прямокутні імпульсимультивібратора надходять на тригери DD2.1 та DD2.2 (вони виконують роль подільникачастоти). Вихідні сигнали тригерів надходять на підсилювачі струму VT1-VT4, а дальше, через конденсатори С3-С6 на управляючі електродитиристорів VS1-VS4, в анодні кола яких включені гирлянди ламп EL1-EL4.
В залежності від співвідношення частот мультивібратора іосвітлювальної мережі вони або плавно засвічуютьчся і різко гаснуть, абонавпаки, різко засвічуються і плавно гаснуть. Швидкість цього процесу можнарегулювати змінним резистором R2.
КОМПЛЕКСНА ПРАКТИЧНА РОБОТА
ФОТОТИР. На відміну від описаних внауково-популярній літературі пропонований фототир, на нашу думку, найбільшповно уособлює в собі якості пневматичного тиру: в момент вистрілу чутихарактерний звук пневматичної гвинтівки, а при попаданні в мішень — вонаопрокидується. В даному фототирі, окрім цього передбачено цифровий індикаторкількості вистрілів.
/>
Рис. 25
Будову фототиру розглянемо за йогоструктурною схемою (рис.25). Він складається з десяти вузлів: шести однотипнихфотореле (вузли А1-А6), світлового пістолету (вузол А7), блоку живлення (вузолА8), лічильника кількості вистрілів (вузол А9) та газорозрядних цифровихіндикагорів (вузол А10).
/>
Рис. 26
Чутливим елементом фотореле (рис.26)є фоторезистор R2,величина опору якого безпосередньо залежить від інтенсивності його освітлення.До моменту, коли на фоторезистор не попадає світлова «куля» опір йогодосить великий і струм в колі подільника, утвореного цим же резистором, єдосить малий. При цьому транзистор VT1 євідкритим (цього досягають, при налагодженні, підбором величини резистора RЗ), а VT2 – закритий; реле К1 — знеструмлене.
В момент попадання променя світла нафоторезистор, його опір різко зменшується, при цьому зменшується і напруга наньому. Іншими словами, на фоторезисторі формується імпульс, який поступає черезконденсатор С1 на базу транзистора VT1. Надеякий час цей транзистор закривається, натомість VT2 — відкривається: спрацьовує реле К1, яке своїми контактами подає напругуна обмотку електромагніта. Магнітне поле, утворене цим електромагнітом,«опрокидуе» фігурку мішені. Аналогічно працюють й інші фотореле(вузли А2-А6).
Світлову «кулю» формує пістолет,в корпусі якого розміщена лампа EL1, конденсатор С2, резистор R6 та перемикач B1 (рис. 27). В початковому положенні, коли контакти перемикача знаходяться у вказаномуна схемі положенні, конденсатор С2 заряджається через резистор R6 до напруги яка дещо перевищуєнапругу блоку живлення. В момент замикання контактів кнопки В1 конденсаторшвидко розряджається через лампу EL1 і паралельно підключені динамічніголовки BАІ i ВА2. Лампа при цьому спалахуэ, а динамычних головок чути звук, якийімітує звук пострілу.
/>
Рис. 27
/>
Рис. 28.
Одночасно з постріломвключається в роботу вузол А9 (рис. 29). На його вході стоїть мультивібратор,виконаний на елементах DD1.1 i DD1.2. Запускається він імпульсом, який формують динамічні головки.
Вихідний імпульс мультивібратораподається на лічильники DD2, DD4, стан яких дешифрується мікросхемами DD3 та DD5. Стан лічильників відображаютьцифрові індикатори HG1 та HG2 (вузол А1О). Перед початком роботи фототиру лічильники необхіднообнулити (натиснути кнопку В2).
/>
Рис. 29
Блок живлення (див.принципову схемурис. 29) складається з трьох випрямлячів із стабілізованою вихідною напругою,випрямляч на діодному мості VD3 живить фотореле, обмотки електромагнітів, світловий пістолет. Випрямлячна діодному мостіVD5 призначений для живлення лічильника.Змінна напруга величиною 180В з обмотки трансформатора Т1 подається наоднопівперіодний випрямляч (діод VD6), а з нього на анодигазорозрядних індикаторів. Для повторення вказаної конструкції, необхіднінаступні радіодеталі: постійні резистори МЛТ вказаної на схемі потужності,підстроювальні (RЗ увузлах АІ-А6) — СПЗ-1а; фоторезистори ФР-1, конденсатори СЗ, С8 — МБМ або іншімалогабаритні; електролітичні конденсатори типу К5О-б, К50-12 з зазначеною насхемі робочою напругою; транзистори фотореле — серії МП40-МП42 з коефіцієнтомпередачі струму не менше 50. Транзистори VТЗ — будь-які з серії П213-П217, VТ4 -будь-який з серії КТ807 (йогонеобхідно встановити на радіатор виготовлений з листового алюмінію товщиною 2мм при габаритних розмірах 30 х 20мм). Діоди VD1 блоків фотореле — будь-які із серіїД9, Д220; діодні блоки VDЗ, VD5 — будь-які із серії КЦ402,КЦ405; діод VD6 — будь-який розрахований назворотню напругу не менше ЗООВ. Динамічні головки потужністю 1-2 Вт (опірзвукової котушки — б-1О ом). Трансформатор блоку живлення намотано намагнітопроводі Ш16х20. Первинна обмотка трансформатора містить 2355 витківпроводу ПЭВ-1 (діаметр проводу — 0,12 мм.), обмотка ІІ — 2050 витків проводуПЭВ-1- 0,1 мм; обмотка ІІІ — 129 витків ПЭВ-1 — 0,31 мм; обмотка ІV 75 витків ПЭВ-1 — 0,2б мм.
/>
Рис. 30
Деталі вузлів А1-А6 змонтовано наодній платі. Плати з деталями та данамічні головки кріплять в середині корпусу.На боковій панелі корпусу розміщено: тумблер включення живлення, запобіжники,роз'єм для підключення шнура світлового пістолета, кнопка встановленнялічильника вистрілів у нульове положення. В стволі пістолета розміщена лампа іфокусуюча лінза, а в рукоятці — решта деталей вузла А7.
Фоторезистор (рис.30), встановлено всередині непрозорої трубки 5, яку змонтовано на передній панелі корпусу. Надфоторезистором розміщені електромагніти. Котушку електромагніта 12 намотано напласмасовому каркасі 9. Для намотки використано провід діаметром 0,16 мм (800витків проводу котушки намотано «внавал»).
Котушку одівають на магнітопровід 13.Ним може бути болт М6, відповідної довжини. Перед монтажем шестигранну головкуболта доцільно обточити (надати їй циліндричної форми) і дещо вкоротити.
При допомозі постійного магніта 1 домагнітопроводу котушки кріпиться фігурка (мішень), яка крім того, насаджена навісь3 (рис. 31). Таке кріплення дозволяє утримувати її в вертикальномуположенні.
/>
Рис. 31
При влучному попаданні, на обмоткуелектромагніту подається електричний струм, внаслідок чого навколо котушкиутворюється постійне магнітне поле, яке і відштовхує постійний магнітвстановлений на мішені (мішень опрокидується).
Світловий промінь пістолета фокусуютьтак, щоби при відстані 5м, на передню стінку фототиру падав яскравий світловийпромінь (при цьому діаметр даного світлового пучка повинен бути мінімальним).
Слід забезпечити також можливістьвільного обертання мішені навколо осі. Якщо, при влучному попаданні, мішень неопрокидується, то в такому випадку, слід змінити полярність включення виводівобмоток. У випадку необхідності, коректують чутливість світлового реле так, щобвоно надійно реагувало лише на світловий промінь пістолета і не було чутливимдо інтенсивності навколишнього освітлення.
ПРАВИЛА БЕЗПЕЧНОЇ ПРАЦІ ПРИ ВИКОНАННІПРАКТИЧНИХ РОБІТ НА ЗАНЯТТЯХ ГУРТКА РАДІОТЕХНІЧНОГО КОНСТРУЮВАННЯ
Керівник гурткаповинен постійно тримати в полі зору питання дотримання гуртківцями правилбезпечної праці. З цією метою, вже на першому занятті необхідно провестиінструктаж з безпеки праці та зробити відповідний запис у журналі гуртковоїроботи (форма запису не є строго регламентованою, але тут повинно бутинаступне: прізвище та ім’я школярів, дату проведення та зміст інструктажу,підписи гуртківців та керівника гуртка). Такий інструктаж необхідно проводитине менше двох разів на рік.
При проведенніінструктажу слід керуватись основними положеннями правил безпечної праці та«Правилами безпечної праці і виробничої санітарії для шкільних навчальнихі навчально-виробничих майстерень, а також навчальних комбінатів, цехів іпідприємств, в яких проходить трудова підготовка учнів».
Керівнику гуртка необхідно:
1) під час проведення гурткових занять постійно знаходитись вприміщенні гуртка;
2) створювати належні умови праці гуртківцям та вимагатидотримання ними правил безпечної праці;
3) проводити поточний інструктаж зправил безпечної праці;
4) слідкувати за технічним станом і своєчасно приймати мірипо відновленню або вилученню з користування несправного електроінструменту,радіомонтажного, слюсарного і столярного інструменту, електроарматури тощо;
5) зберігати інструментиіндивідуального та загального користування в спеціально відведеному для цьогомісці;
б) вміти правильно надати першу медичну допомогу потерпіломувід опіків, порізів, електротравм;
7) знати призначення та спосіб використання медичнихпрепаратів, що знаходяться в аптечці лабораторії;
8) своєчасно поповнювати аптечку перев'язочним матеріалом тадезинфікуючими препаратами;
Гуртківці зобов’язані:
— дотримуватись правил внутрішньогорозпорядку в радіолабораторії;
— використовувати інструмент лише запризначенням;
— тримати на робочому місці тільки ті матеріали, інструменти,прилади, які необхідні для виконання поточної роботи;
— припиняти роботу за першою жвимогою керівника гуртка;
— повідомляти керівника гуртка про виявлені дефектиінструментів, електроарматури, ізоляції електропроводу тощо;
— при появі сторонніх запахіввідключити живлення електроспоживачів і негайно повідомити керівника гуртка.
Окрім загальних правил безпечної праці, специфіка роботигуртка зобов'язує особливо ретельно дотримуватись вимог електробезпеки:
— напруга живлення електропаяльниківне повинна перевищувати 42В;
— шнури електропаяльників повиннібути оснащені вилками, конструкція яких виключає можливість іх підключення дорозеток з напругою 220В;
— періодично перевіряти паяльники навідсутність короткого замикання між корпусом та нагрівальним елементом;
— електроспоживачі, розраховані нанапругу живлення більше 42В повинні бути надійно заземлені;
— при монтажі, налагодженні та ремонті вузліврадіоелектронної апаратури необхідно використовувати інструмент з ізольованимиручками;
— монтаж і заміну елементів в схемахслід проводити лише при відключеному живленні;
— подавати напругу на схему слід лишепісля ретельної перевірки відповідності електричних з'еднань принциповій схемі;
— заборонено залишати без наглядуапаратуру, яка знаходиться під напругою;
— заборонено використовуватисаморобні запобіжники, а також блокувати кола аварійного відключенняелектроспоживачів;
— заборонено торкатисьструмопровідних частин електрообладнання, а також визначати наявність напругина дотик.
Робота з горючими та легкозаймистимирідинами вимагає ретельного дотримання правил пожежноі безпеки. Слід пам'ятати,що такі речовини, як ефіри, спирти, бензин, ацетон, дихлоретан є надзвичайнолеткими і їх пари, при великій концентрації становлять більшу пожежно-вибухову небезпеку аніж самі рідини. Неслід тримати на робочому місці легкозаймисті рідини у великих кількостях.
Не можна працювати з ними поблизувідкритого вогню.
Підігрівати такі рідини, у випадку крайньої необхідності,можна лише на «водяній ванні»; категорично заборонено користуватисьпри цьому відкритим вогнем.
Робота з кислотами та лугами також погребує підвищеної увагита дотримання особливих заходів безпечної праці. Кислоти та луги, при попаданніна шкіру людини, викликають опіки. Особливо небезпечним є їх попадання в очі.Вдихання випарів кислот і лугів також шкодить здоров’ю.
При роботі з кислотами та лугаминеобхідно:
— користуватись захисними окулярами;
— пам'ятати, що кислоту завждивливають до води, а не навпаки; інакше, в результаті бурхливої реакції, пройдеінтенсивне розбризгування кислоти;
— при приготуванні лужних розчинів,воду слід доливати до лугу;
— при хімічній обробці металів(травлення, оксидування, анодування тощо) занурювати і виймати з розчину виробинеобхідно при допомозі спеціальних приспосіблень;
— приміщення, де проводяться роботи,повинно мати добру вентиляцію.
Памятайте: при хімічних опіках шкіриуражене місце слід добре промити проточною водою і остаточно нейтралізувати:кислоту – 3% розчином питтєвої соди; луг – 1% розчином оцтової кислоти.
Висновки
1. Розвиток творчихздібностей особистості неможливий без засвоєння творчого досвіду попередників.Оволодіння цим досвідом, на відміну від засвоєння інших елементів культури,передбачає обов’язкове залучення учнів до практичної діяльності; ця діяльність,особливо в початках, повинна носити, здебільшого, відтворювальний,репродуктивний характер.
2. Навчальнийхарактер творчої технічної діяльності дітей висуває на перший план нерезультати, а лише підготовку школярів до цієї діяльності в майбутньому. Виходячи з цього, основною метою творчої діяльностіучнів слід вважати набуття досвіду практичної роботи з конструювання технічнихоб’єктів.3.Головною метою позакласної та позашкільної роботи в усіх її формах є залученняучнів до активної участі у суспільно-корисній діяльності, стимулювання їхсамостійності, ініціативи, розвиток індивідуальних інтересів, нахилів,здібностей.
4. Ознайомлення з основами роботи цифрових електроннихпристроїв, з фізичною суттю процесів, що проходять при цьому, слід проводити вшколі на уроках математики, фізики, інформатики, трудового навчання. Особливоїуваги, в реалізації цього завдання, заслуговують шкільні технічні гуртки і,насамперед, гуртки радіоелектронного напрямку.
5. Підвищити ефективність навчального процесу, надати йомубільшої динамічності та колоритності можна за умови добре продуманої таорганізованої дослідно-експериментальної роботи гуртківців.
6.Залучення учнів до виконання лабораторних робіт на заняттях шкільногорадіотехнічного гуртка в ході вивчення розділу “Елементи цифрової техніки”,переслідує такі основні цілі:
— закріпленнятеоретичних знань з основ математичної логіки;
— виробленнявміння застосовувати їх у практичній діяльності (синтез електронних схем налогічних елементах);
— закріпленняпрактичних умінь з радіотехнічного експерименту;
— розвиток творчихконструкторських здібностей;
— вихованнякультури праці.
7. При відборіоб’єктів конструювання слід враховувати наступне:
— можливість їхпрактичного застосування;
— відповідністьзавданням реалізації програми гуртка;
— доступність тапосильність у виготовленні;
8. Практичні заняття, в ході яких гуртківці працюють надвиготовленням об’єктівконструювання, створюють добру основу для системного формування політехнічнихзнань, розвитку трудових умінь учнів, сприяють формуванню відповідальності задоручену справу, виробляють акуратність в роботі та наполегливість в досягненнімети.