《二极管及其应用》教学设计（单元简案）(老赖）
2014-05-30 09:07阅读：
【教学内容】：高等教育出版社中职《电子技术基础与技能》第一单元《二极管及其应用》
【教学目标】：
知识目标
1.通过实验或演示，了解二极管的单向导电性，了解二极管的结构、电路符号、引脚、伏安特性、主要参数，能在实践中合理使用二极管；
2.通过演示与课外调查，了解硅稳压管、发光二极管、光电二极管、变容二极管等特殊二极管的外形特征、功能和实际应用；
3.通过实训操作，了解整流电路、滤波的作用及工作原理。
技能目标
1.会用万用表和示波器测量相关电量参数和波形；
2.会合理选择整流电路元件的参数，估算电容滤波电路的输出电压;
3.会焊接整流滤波电路，达到一定的工艺标准。
情感目标
1.通过学习，培养学生理论联系实际、动脑与动手相结合的良好学习习惯
2.培养学生胆大心细、安全规范、节能环保等良好的作业习惯，对学生进行职业意识培养，提高学生的综合素质。
【教学重难点】：
教学重点：了解二极管的伏安特性和主要参数，了解整流滤波电路的作用及原理。
教学难点：会合理选择整流电路元件的参数，会使用万用表和示波器测量相关电量参数和波形
。
【教材分析】
【学生学习特点分析】中职一年级学生大多数学习基础薄弱，学习兴趣低下，缺乏良好的学习习惯，给教学带来很大的压力。但是中职学生大多活泼好动，勤于动手，喜欢实践操作，渴望与他人交流，得到老师和同学的肯定。而且女生心思缜密，男生爱动手动脑。他们讨厌枯燥的理论讲解，但喜欢新奇的演示和亲手操作。当然由于学生的基础薄弱，他们在操作中可能会有很多的失误甚至是错误，需要教师耐心的指导和鼓励。
【教学设计说明】本单元的设计是基于信息化环境，采取项目式教学，把二极管的学习变成设计并制作整流电源的一个项目，从明确实验目标直到完成制作的过程中，项目目标不断与学生已有知识经验发生冲撞，促使学生在矛盾中不断前进，获得新知，提升技能。不仅淡化了理论学习，强化了实践操作，符合学生的认知特点和学科要求。同时也符合学生今后的职业需求，提升学生的综合素质，提高他们的职业适应能力。在六课时的教学中，把信息化手段与电子技术基础与技能的学习实践紧密结合，把演示实验、电子仿真实验、实训操作与多媒体演示、电子教室广播有机结合起来，提高了学习效率，节约了实验实训成本，增强了实验实训的可控性和趣味性。为学生今后在工作中设计开发电子产品提供了参考模式。
【教学时间】：七课时
【教学过程】：
第一二课时：二极管的基础知识（演示实验）
第三四课时：二极管整流及滤波电路（仿真实验）
第五六课时：制作整流滤波电源（实训）
第七课时：单元复习
第一二课时
主要目标：认识二极管，了解二极管的伏安特性及组要参数，
教学地点：电子实验室
教学准备：多媒体投影仪、1N400系列二极管、12V（或6V）小灯泡
教学
环节
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教师活动
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学生活动
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设计意图
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创设
情境
激趣导新
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（投影）提出问题：小刚家中有一台很久没有使用的录音机，小刚打算把他改造成一台MP3扩音机。录音机原来使用6节1.5V干电池供电，铭牌上写明机器的功率为12W。他觉得干电池价格太贵而且污染环境，想改用照明用电。根据我们已有知识经验，想想该怎么帮小刚实现他的目标。
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结合生活实际导入新课，激发学生学习需要，培养专业兴趣。
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分析
讨论制定
方案
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学生讨论解决办法，并分析利弊：方案1：直接把照明用电的两根线接到电池盒的两级上。
方案2：给单放机串联一个适当的电阻，分走多余的电压214V。
方案3：……
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培养学生分析问题、解决问题的能力
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指导学生分析矛盾，制定方案，导入新课
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分析问题：矛盾：电压太高，而且是交流电
解决办法：降压、整流、滤波
（降压已经在电工中学过）
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实验探究
发现规律
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（一）.初识二极管
1.给学生分发二极管样品，认识二极管的外形，指导学生画出二极管的符号，识别极性。
2.通过演示实验，帮助学生认识二极管的单向导电性（如图1）
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观察二极管的外形，发现与电阻等元件的异同点
观察实验现象，在教师的指导下归纳出二极管的单向导电性：
正极电位＞负极电位，二极管导通；
正极电位＜负极电位，二极管截止。
即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二极管的单向导电性。
3.随堂练习，强化效果
图2电路中，当开关S闭合后，H1、H2两个指示灯，哪一个可能发光？
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培养学生的观察能力、发现问题、分析问题、归纳结论的的能力、
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4.讲授二极管的工作原理
晶体二极管之所以具有单向导电性，其原因是内部具有一个PN结。PN结是各种半导体器件的核心，PN结具有单向导电特性。
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阅读教材、听讲思考
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理论对实践的指导作用，为后面三极管等其他半导体器件的学习奠定基础
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实验探究
发现规律
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1.投影出实验的要求，指导学生完成实验
2.利用Excel绘制伏安特性曲线
3.讲授伏安特性曲线所包含的物理意义
正向特性曲线
反向特性曲线
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（二）探究二极管的伏安特性：
分组根据图4搭建电路，逐步提高电源电压，记录电压表和电流表示数，完成二极管正向伏安特性的探究实验，将数据填在表格中
对操作能力强的学生可以完成反向特性的实验探究
阅读教材，听讲做好笔记
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培养学生的探究能力，提高学生的学习力
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（三）二极管的测量
指导学生测量二极管，以加深对PN结单项导电性的理解
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1.用指针表电阻档测量二极管的正反向电阻，理解PN结的单向导电性
2.用数字表的二极管档位测量二极管的饱和压降
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加深对PN结的理解，为今后的学习实操打基础
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（四）再识二极管
给学生演示各种内型的二极管，简介作用
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观察，并在教材上做笔记
阅读二极管的命名规则
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增强感性认识
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小结
巩固
结束
新课
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（一）
小结巩固
二极管的单向导电性
二极管的伏安特性
二极管的测量
（二）
课后作业
如何解决小刚的难题
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巩固所学
结束新课
课后复习与预习
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巩固新知
前后呼应
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第三、四课时
主要目标：电子仿真，帮助学生理解二极管的单向导电性，了解常见整流及滤波电路的原理、特点及应用。
教学地点：微机室（安装Multisim 10、电子教室）
教学
环节
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教师活动
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学生活动
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设计意图
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复习旧知激趣
导新
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1.复习旧知：
1二极管等半导体器件的核心是什么？有什么特点？
2.如何用万用表测量二极管？
2.围绕上节课提出的问题展开讨论导入新课？
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回答问题，复习巩固
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巩固所学
激发兴趣
导入新课
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仿真探究验证方案
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一、提出问题：如何利用二极管的单向导电性使交流变成直流
用波形图加以说明（利用电子教室播放PPT课件）
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讨论，在教师的指导下得出结论：
在交流电流的负半周时利用二极管的单向导电性关断电路
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分析问题
自主建构
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二、仿真实验
（一）半波整流电路
1.教师演示半波整流电路，并指导学生分析电路工作原理及预期效果（广播）
2．分发实验要求
3.讲解半波整流电路二极管的选择
4.引导学生分析该电路的利弊及其应用，从而导入桥式整流电路
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积极参与讨论分析
学生搭建仿真电路，并测试电路中各点的波形从而理解半波整流的原理和作用
用万用表测量变压器次级电压、负载电压，用示波器测量二极管的反峰电压，找到之间的关系。
电路简单，但半波能量损失
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仿真实验
激发兴趣
自主探究
培养学生
节能意识，顺利过渡
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（二）桥式整流电路
1.教师演示桥式整流电路，并指导学生分析电路工作原理及预期效果（广播）
2．分发实验要求
3.巡回指导
3.讲解全波整流电路二极管的选择
4.引导学生分析电路利弊及其应用
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积极参与讨论分析
学生搭建仿真电路，并测试电路中各点的波形从而理解桥式整流的原理和作用
用万用表测量变压器次级电压、负载电压，用示波器测量二极管的反峰电压，找到它们之间的关系。
讨论分析
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分析原理
激发兴趣
动手动脑
一分为二
看待问题
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及时归纳发现规律
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1.
小结两种整流电路及其特点，并分析各自的用处；
2.如果只是把市电经过降压整流得到的脉动直流电送给单放机做电源，会有什么问题？应该怎么处理？
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填写表格，讨论小结
根据波形分析，讨论解决办法，从而导入滤波电路
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巩固强化
步步推进
自然过渡
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讲练
结合
步步推进
讲练
结合
步步推进
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（三）电容滤波
1.引导学生分析如何利用电容来滤波（并联还是串联）
2.
教师演示电容滤波电路，并指导学生分析电路工作原理及预期效果（广播）
3．分发实验要求
4.巡回指导学生对比有无电容，电容大小不同、负载大小不同时的输出波形从而理解电容滤波的工作过程以及电容滤波的局限性。
5.引导学生分析电路利弊及其应用
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积极参与讨论分析
学生搭建仿真电路，并测试电路中各点的波形，从而理解电容滤波的原理和作用
讨论分析，积极参与
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分析原理
仿真实验
再现过程
平稳过渡
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（四）电感滤波电路
1.引导学生分析如何利用电感来滤波（并联还是串联）
2．分发实验要求
3.巡回指导学生改变电感大小和负载大小，观察电压波形，从而理解电感滤波的工作过程与优势
4引导学生分析电路利弊及其应用
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积极参与讨论分析
学生搭建仿真电路，并测试电路中各点的波形，从而理解电感滤波的原理和作用
滤波效果好，但体积重量大
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分析原理
激发兴趣
再现原理
正确评估
方案优劣
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（五）复式滤波电路
1.引导学生分析如何整合电容、电感的优点来滤波
2．分发实验要求
3.巡回指导
4.演示电桥的外形和各引脚功能
5.引导学生分析电路利弊及其应用
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积极参与讨论分析
合理组合成L型或者π型
学生根据自己的兴趣选择搭建L型或π型滤波仿真电路，并测试电路中各点的波形，从而理解复式滤波电路的原理和作用
滤波效果好，元件多且体积重量大
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整合优点
安全可控
仿真再现
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讲练
结合
步步推进
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（六）归纳各种整流、滤波电路的原理、特点及其应用
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通过填写完成一个设计好的表格，对比五类电路的特点，以巩固所学内容。
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温故而知新
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归纳
小结创新应用
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三、综合仿真、创新应用
创新实验
收交学生作品，点评作品。
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利用multisim10设计教材“资料库”中的电路，仿真测试，让学生在自主实验中强化所学知识。
参与交流评估
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综合仿真，提高学生的综合职业技能
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第五、六课时
主要目标：设计并制作整流电源，焊接元器件
教学地点：无线电装配实训室
教学准备：洞洞板、整流电源的元器件、烙铁、焊锡等
教学
环节
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教师活动
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学生活动
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设计意图
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复习
导新
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利用投影仪演示，引导学生复习旧知
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1.
二极管的测量
2.
归纳三种整流电路和滤波电路的原理、特点及其应用
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复习旧知，为本节课的实训做准备
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做学
结合
提高
技能
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一、明确今天的实训要求
二、检测实验器材
三、安装焊接
1.演示桥式整流电容滤波电路（上节课设计好的）
2.提问：元器件安装焊接的顺序如何
3.演示烙铁的使用，并强调注意事项，特别是二极管等半导体元器件的焊接要求
4.巡回指导，纠正错误做法
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1.讨论实训的步骤
2.检查工具仪表
测量元器件
3.认真读图，并在洞洞板上做好规划
4.讨论分析：
先小后大，先低后高，先轻后重
5.认真观察，理解要求并内化
6.按正确的步骤插装焊接元器件
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培养学生的方案设计意识
养成良好的作业习惯
理论指导实践
制定计划
提高职业素养
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交流
评估
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点评，对好的作品给予充分肯定，对较差的要分析原因，并提出指导意见
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观察其他人完成的情况，交流心得
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做学结合
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巡回指导
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1.利用万用表测量整流、滤波后的直流电压，分析原理
2.利用示波器测量交流低压、整流、滤波后的电压波形，分析电路工作
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提高职业综合素养
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第七课时
上课地点：教室
主要目标：复习巩固单元内容
教学
环节
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教师活动
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学生活动
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设计意图
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归纳
小结
复习
巩固
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小结前段时间的学习、实操过程
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自我总结
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一、复习二极管的特点
巡回指导，归纳演示
二、复习整流电路
三、复习滤波电路
四、单元练习
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1.归纳二极管的管脚、伏安特性、单向导电性、主要参数及其分类
2.测量二极管
3.归纳半波、全波、桥式整流电路的原理、特点及其应用；
4.用二极管搭建整流桥，并说出个引脚功能
5.测量桥堆各引脚之间的电阻
6.归纳电容、电感及复式滤波电路的原理、特点及其应用
完成单元复习作业
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温故而知新，让知识系统化，并强化实操技能
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创新
发展
激发
兴趣
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提出新问题：如果整流滤波后的电压高于需要的电压，或者电网电压波动太大，或者负载电流变化等原因引起输出电压不稳定，我们该怎么办
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根据经验分析讨论
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为后续学习基础，激发学生继续学习的兴趣
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【教学反思】
1、本节课的教学以建构主义学习理论为指导，以学生为中心，以问题为出发点，以项目教学为模式，使教学过程成为学生自主地进行观察实验、探究分析、归纳总结等信息加工，实践操作、创新能力发展的过程。教师在教学过程中则适时介入，引导，启发，组织，纠错，促进；学生则养成科学的理性思维习惯，安全规范的操作习惯以及交流协作的学习工作方法，从而提高学生的学习能力和综合职业素养。
2.本单元的教学设计是基于信息化环境。充分利用信息技术、信息资源在中职教学中的优势，在讲授理论时，利用多媒体演示不易理解观察的内容，演示结论性的知识点，以避免理论性内容让基础差的中职学生疲惫，有效提高了理论教学的效率。利用电子教室向学生演示重要内容，或者向学生提出具体的操作要求，比口述的效果好。利用Multisim软件对电子电路进行仿真，节约了实验成本，提高了实验的可控性，同时也增强了电子技术学习的趣味性。
3.注重培养学生的职业素养，在演示实验中培养学生的观察分析能力，利用分组实验培养学生细心的探究习惯和分析归纳的能力，仿真实验则有利于提高学生利用信息技术分析设计电子产品的能力，最后安排的综合实训则明显提高了学生的专业素质，为今后的职业生涯奠定基础。四类实验有机结合，实现了优势互补。
3.可能存在的问题与不足，中职学生的学习基础薄弱，学习习惯相对较差，教师有可能对这些问题估计不足，第一课时的教学内容显得较多。同时学生以前可能从没有用过电烙铁，对电路的焊接可能出现的问题估计不足，甚至可能出现诸如烫伤等意外事故，教学时间余量不足。
