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關(guān)鍵詞:電子元器件;裝配;測試;技能
隨著職業(yè)學(xué)校專業(yè)課程改革的不斷推進(jìn),職業(yè)學(xué)校越來越注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)也越來越多。然而,筆者在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行電子小制作和維修電工技能鑒定時(shí),就發(fā)現(xiàn)了一些問題。這些問題的存在主要是由于學(xué)生基礎(chǔ)知識不扎實(shí)、不好動(dòng)手、不能很好地運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題所致。那么,怎么樣才能使學(xué)生掌握基本技能、基本知識,提高動(dòng)手能力以及分析問題、解決問題的能力呢?筆者把這些歸納總結(jié)為點(diǎn)、段、線三個(gè)方面。
點(diǎn):各個(gè)元器件的結(jié)構(gòu)、原理與作用如圖1、圖2電路中包含各種常用的電子元器件:二極管(含穩(wěn)壓二極管)、三極管、電容(電解電容)、電阻、可控硅、單結(jié)晶體管等。其中晶體管(含二極管、三極管、可控硅、單結(jié)晶體管)均為P型與N型半導(dǎo)體材料組成,在結(jié)構(gòu)上都是由不同數(shù)目的PN結(jié)構(gòu)成,其作用也都不相同。二極管主要用于限幅、整流;三極管用于電流放大;可控硅(晶體閘流管)用于控制強(qiáng)電的一種半導(dǎo)體器件;單結(jié)晶體管常作為可控硅脈沖電壓的觸發(fā)器件。特別是小功率的元器件從其外形很難區(qū)分,這就要求學(xué)生利用萬用表進(jìn)行測試,區(qū)分其類型與管腳極性,對于這一點(diǎn)學(xué)生容易掌握。
段:電子裝配,綜合測試(波形檢測和故障檢測)在完全掌握電子元器件的結(jié)構(gòu)、作用與測試的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行電子裝配,主要元器件的放置、電路的布局和焊接工藝必須按照焊接的工藝要求并結(jié)合電路結(jié)構(gòu)綜合考慮。故障檢測則利用萬用表、示波器對電路中的各個(gè)元器件、各個(gè)測試點(diǎn)進(jìn)行測試。萬用表測電壓或電位、測電阻、測電流、判斷管腳極性,示波器測試各點(diǎn)的波形形狀。圖1中各測試點(diǎn)的波形測試則需要利用示波器進(jìn)行,1點(diǎn)處的波形為平頂半波,2點(diǎn)處的波形為鋸齒波,3點(diǎn)處的波形為尖頂波。對于這些基本操作技能,讓學(xué)生反復(fù)練習(xí)較容易掌握。
線:電路原理、故障分析與調(diào)試電路的工作原理包括了各元器件的作用,電路的組成(即電路結(jié)構(gòu)),信號的流程,及電路的特點(diǎn)。如圖1所示的晶閘管可控整流電路,它主要結(jié)構(gòu)包括主電路、同步電路、移相控制電路、脈沖形成以及輸出環(huán)節(jié)幾部分。交(直)流信號的流程在圖1中,通過變壓器整流把交流220V降壓為50V,通過二極管的半波整流、穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓變成25V左右的直流電壓,經(jīng)過RP與R2對電容C充電,而VD2、VD3與V的作用是對電容C加速充電,當(dāng)電容C上的電壓達(dá)到一定值時(shí),使單結(jié)晶體管VS導(dǎo)通,電容C上的電壓VC通過VS、R3放電并在R3上產(chǎn)生尖頂脈沖信號,觸發(fā)可控硅VT導(dǎo)通,從而使強(qiáng)電電流通過可控硅,使燈泡EL發(fā)光。
【關(guān)鍵詞】電氣控制電路圖;識讀方法;教法
電氣控制線路的安裝,是職業(yè)學(xué)校電工專業(yè)學(xué)生必須掌握的專業(yè)知識和技能,也是對機(jī)床控制線路進(jìn)行檢修的基礎(chǔ)。該課程在保證學(xué)生掌握必備專業(yè)知識的同時(shí),特別加強(qiáng)了對學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng)。但是要想能正確的對電氣控制線路進(jìn)行安裝,必須首先能正確識讀電氣控制基本線路原理圖。下面我就如何引導(dǎo)學(xué)生看懂和掌握電氣控制線路原理圖談幾點(diǎn)看法。
一、應(yīng)該先教給學(xué)生了解電氣控制電路圖中相關(guān)的電氣符號
實(shí)用中的電氣線路圖都是按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電氣圖形符號與文字符號的要求,用這些電氣圖形、文字符號來表示電器元件、裝置、設(shè)備、系統(tǒng)之間的連接及相互關(guān)系的圖。要做到會(huì)看圖和看懂圖,必須掌握看電氣圖的基本知識,應(yīng)該先了解電氣符號。
電氣符號包含有圖形符號、文字符號等,它們相互關(guān)聯(lián)、互為補(bǔ)充,以圖形和文字的形式從不同角度為電氣圖提供各種信息。只用弄清楚了它們的含義、構(gòu)成及使用方法,才能正確看懂電氣圖。
圖形符號通常用于圖樣或其他文件,以表示一個(gè)設(shè)備(如電動(dòng)機(jī))或概念(如接地)的圖形、標(biāo)記或字符。圖形符號是構(gòu)成電氣圖的基本單元,是繪制和看懂電氣圖的基礎(chǔ)。通常用一般符號或一般符號加上限定符號來表示。
文字符號是表示電氣設(shè)備、裝置、電氣元件的命名、狀態(tài)和特征的字符代碼。
文字符號可以用單一的字母代碼或數(shù)字代碼來表達(dá),也可用字母和數(shù)字組合的方式來表達(dá)。如“R”表示電阻器、“SB”表示按鈕、“KM”表示接觸器,再例如3個(gè)繼電器可用KA1、KA2、KA3表示等。文字符號一般標(biāo)注在電氣設(shè)備、裝置、電氣元件圖形符號上或其近旁。
二、在了解電氣控制電路圖的基本知識基礎(chǔ)上,要教給學(xué)生電氣原理圖的組成及各組成部分電器的布局
(一)電氣原理圖一般由電源電路、主電路和輔助電路三部分組成。
1.電源電路畫成水平線,三相交流電源相序L1、L2、L3自上而下依次畫出,中性線N和保護(hù)地線PE依次畫在相線之下。直流電源的“+”端畫在上邊,“―”端在下邊畫出。
2.主電路是指受電的動(dòng)力裝置及控制、保護(hù)電器的支路等,它是由主熔斷器、接觸器的主觸頭、熱繼電器的熱元件以及電動(dòng)機(jī)等組成。主電路通過的電流是電動(dòng)機(jī)的工作電流,電流較大。
3.輔助電路一般包括控制主電路工作狀態(tài)的控制電路、顯示主電路工作狀態(tài)的指示電路、提供機(jī)床設(shè)備局部照明的照明電路。其中控制電路是由按鈕、接觸器和繼電器的線圈及輔助觸點(diǎn)、熱繼電器觸點(diǎn)、保護(hù)電器觸點(diǎn)等組成。輔助電路通過的電流都較小,一般不超過5A。
(二)各組成部分電器的布局:
1.電源開關(guān)要水平畫出。
2.主電路圖要畫在電路圖的左側(cè)并垂直電源電路。
3.畫輔助電路圖時(shí),輔助電路要跨接在兩相電源線之間,一般按照控制電路、指示電路和照明電路的順序依次垂直畫在主電路圖的右側(cè),且電路中與下邊電源線相連的耗能元件(如接觸器和繼電器的線圈、指示燈、照明燈等)要畫在電路圖的下方,而電器的觸頭要畫在耗能元件與上邊電源線之間。
無論是主電路還是輔助電路,為讀圖方便,一般應(yīng)按照從左至右、自上而下的排列來表示操作順序。
(三)再次,要讓學(xué)生掌握繪制、識讀電氣原理圖應(yīng)遵循的原則:
1.電路圖中,不畫各電器元件實(shí)際的外形圖,而采用國家統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號畫出。
2.電路圖中,各電器的觸頭位置都按電路未通電或電器未受外力作用時(shí)的常態(tài)位置畫出。分析原理時(shí),應(yīng)從觸頭的常態(tài)位置出發(fā)。
3.電路圖中,同一電器的各元件不按它們的實(shí)際位置畫在一起,而是按其在線路中所起的作用分畫在不同電路中,但它們的動(dòng)作卻是關(guān)聯(lián)的,因此,必須標(biāo)注相同的文字符號。
若圖中相同的電器較多時(shí),需要在電器文字符號后面加注不同的數(shù)字,以示區(qū)別,如KM1、KM2等。
4.畫電路圖時(shí),應(yīng)盡可能減少線條和避免線條交叉。
對有直接電路聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn),要用小黑圓點(diǎn)表示;無直接電路聯(lián)系的交叉導(dǎo)線則不畫出小黑圓點(diǎn)。
三、要讓學(xué)生了解電路圖的電路編號法
電路圖采用電路編號法,即對電路中的各個(gè)接點(diǎn)用字母或數(shù)字編號。
1.主電路在電源開關(guān)的出線端按相序依次編號為U11、V11、W11。然后按從上至下、從左至右的順序,每經(jīng)過一個(gè)電器元件后,編號要遞增,如U12、V12、W12;U13、V13、W13……。
單臺三相交流電動(dòng)機(jī)(或設(shè)備)的三根引出線按相序依次編號為U、V、W。對于多臺電動(dòng)機(jī)引出線的編號,為了不致引起誤解和混淆,可在字母前用不同的數(shù)字加以區(qū)別,如1U、1V、1W;2U、2V、2W
2.輔助電路編號按“等電位”原則從上至下、從左至右的順序用數(shù)字依次編號,每經(jīng)過一個(gè)電器元件后,編號要依次遞增??刂齐娐肪幪柕钠鹗紨?shù)字必須是1,其他輔助電路編號的起始數(shù)字依次遞增100,如照明電路編號從101開始;指示電路編號從201開始等。
四、結(jié)束語
以上所介紹的電氣控制電路圖的識讀方法是我在進(jìn)行電氣控制線路安裝教學(xué)實(shí)踐中經(jīng)常應(yīng)用的教學(xué)方法。在教學(xué)中應(yīng)針對實(shí)際情況靈活運(yùn)用,以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開拓學(xué)生的思維方法,突出學(xué)生的主體地位,培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力及識圖、畫圖能力,通過教與學(xué)的有機(jī)結(jié)合,才能更有效的提高教與學(xué)的質(zhì)量,培養(yǎng)具有掌握本專業(yè)知識和專業(yè)技能的優(yōu)秀人才。
參考文獻(xiàn)
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這次煙機(jī)設(shè)備維修電工技師鑒定是國家實(shí)行技師資格鑒定后昆明卷煙廠第一次組織的通用工種類技師鑒定,鑒定工作由云南省第155國家職業(yè)技能鑒定所負(fù)責(zé)實(shí)施。參加鑒定人員自愿申報(bào),然后由部門推薦經(jīng)昆明卷煙廠技師(高級技師)資格審查推薦領(lǐng)導(dǎo)小組嚴(yán)格按照申報(bào)條件進(jìn)行審核??忌冉?jīng)過集中培訓(xùn),然后由云南省第155國家職業(yè)技能鑒定所根據(jù)維修電工技師國家職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)對考生分別進(jìn)行基礎(chǔ)理論、模擬電子電路、電路故障排除、變頻調(diào)速、plc編程、教案編寫及授課技能、論文寫作與答辯等項(xiàng)目的考核,全部考核項(xiàng)目都及格者,才能取得煙機(jī)設(shè)備維修電工技師職業(yè)資格證書。
現(xiàn)就維修電工職業(yè)技師資格鑒定的申報(bào)條件、鑒定程序和鑒定內(nèi)容摘抄如下:
鑒定對象和申報(bào)條件:
從事維修電工職業(yè)的專業(yè)人員,經(jīng)過規(guī)定學(xué)時(shí)技師資格培訓(xùn)合格,并具有下列條件之一者可申報(bào)維修電工技師資格鑒定:
1.取得本職業(yè)三級(高級)資格證書后在本職業(yè)連續(xù)工作4年以上;
2.高級技工學(xué)校畢業(yè),并取得本職業(yè)三級(高級)資格證書后,在本職業(yè)連續(xù)工作2年以上;
3.本專業(yè)大專以上畢業(yè),并取得本職業(yè)三級(高級)資格證書后,在本職業(yè)連續(xù)工作3年以上;
4.連續(xù)從事本職業(yè)工作15年以上,并取得三級(高級)資格證書。
知識考試范圍:
電子技術(shù):晶體管多級放大電路分析;運(yùn)算放大器組成的典型線路分析及參數(shù)設(shè)定;典型邏輯組合電路,時(shí)序邏輯電路的分析及設(shè)計(jì)方法;綜合性電子電路的分析及設(shè)計(jì)方法。
電力電子技術(shù):電力電子器件、晶閘管整流電路、逆變電路基本概念。
電氣自動(dòng)控制技術(shù):自動(dòng)控制基本原理;雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)工作原理和參數(shù)設(shè)定;常用傳感器工作原理及檢測電路分析;復(fù)雜設(shè)備電氣系統(tǒng)安裝、調(diào)試知識及電氣檢測與診斷技術(shù)。
可編程控制器:用plc基本指令、常用功能指令,進(jìn)行程序設(shè)計(jì);用plc控制生產(chǎn)工藝流程的步驟及設(shè)計(jì)方法;將繼電氣線路改造成用plc控制的流程圖、程序表。
新技術(shù):數(shù)控系統(tǒng)的基本概念;微機(jī)應(yīng)用及接口-技術(shù)基本概念;網(wǎng)絡(luò)通訊基本概念;交流變頻調(diào)速系統(tǒng)基本概念;交流電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)基本概念;專業(yè)發(fā)展方向。
熟悉氣動(dòng)控制、液壓控制的基本原理以及識圖、分析及排除故障的方法。
檢修工藝編制:能夠制定電氣系統(tǒng)與電氣設(shè)備檢修、大修工藝,了解電氣設(shè)計(jì)基本方法。
關(guān)鍵詞:教育教學(xué);電流;分析;設(shè)計(jì)
中圖分類號:G718 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1672-1578(2016)06-0364-02
《電子技術(shù)基礎(chǔ)》是維修電工專業(yè)的學(xué)生在第二學(xué)期開設(shè)的專業(yè)課程,在學(xué)習(xí)這門課之前,學(xué)生在第一學(xué)期的時(shí)候?qū)W過了《電工基礎(chǔ)》、《維修電工技能訓(xùn)練》、《安全用電》等課程,學(xué)生已經(jīng)接觸過電工專業(yè)的相關(guān)基礎(chǔ)知識,對維修電工這個(gè)專業(yè)已經(jīng)有了一定的理解,也已經(jīng)具有一定的動(dòng)手能力。但這門課的理論性比學(xué)生之前所學(xué)的內(nèi)容會(huì)更強(qiáng)些,接觸的內(nèi)容也會(huì)更深一些,要想讓學(xué)生更好地掌握這門課,教師在平時(shí)的教學(xué)中還要在課前準(zhǔn)備和課堂設(shè)計(jì)中多下功夫。《電子技術(shù)基礎(chǔ)》主要分為《模擬電子電路》和《脈沖與數(shù)字電路》兩部分,其中 "三極管的電路放大作用"就是《模擬電子電路》中的一部分內(nèi)容。
1.內(nèi)容分析
三極管是一種最常用的半導(dǎo)體器件,它的工作特點(diǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)與之前所學(xué)的二極管類似,而三極管的最主要的特點(diǎn)就是電流放大作用。放大電路主要是利用電子器件(三極管、電阻等)把微弱的電信號(如電壓、電流或功率等)增強(qiáng)到所需要的數(shù)值的電路。對于本節(jié)內(nèi)容我們要把教學(xué)重點(diǎn)放在三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作特點(diǎn)及其組成的放大電路的工作原理上。為此,我們在講課之前應(yīng)該進(jìn)行如下的工作及分析:
1.1 大綱分析。結(jié)合《電子技術(shù)基礎(chǔ)》這門課的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱,多查詢一些資料,明確《三極管的電流放大作用》在如今社會(huì)中的具體應(yīng)用,再確定具體的教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容。
1.2 教學(xué)內(nèi)容分析。半導(dǎo)體器件是最常用和應(yīng)用最廣泛的一種元器件,常用的半導(dǎo)體元器件有二極管、三極管、晶閘管、單向晶體管等,本節(jié)課所涉及的三極管位于全國中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電工模塊教材《模擬電子電路》中第二章半導(dǎo)體三極管及其放大電路中第一節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)課的學(xué)習(xí)對于整個(gè)模擬電子電路的理解與學(xué)習(xí)極為重要,三極管在電子技術(shù)中占有非常重要的地位,不掌握三極管的基本知識,就不能正常的學(xué)習(xí)模擬電路。
1.3 授課對象分析。職業(yè)學(xué)校的學(xué)生有其普遍的特點(diǎn):理論基礎(chǔ)較差,主觀能動(dòng)性不夠、自主學(xué)習(xí)能力較差;但也有其優(yōu)點(diǎn):學(xué)生年紀(jì)較小,對新鮮事物有一定的好奇心,在平時(shí)的教學(xué)中,我們要多注意學(xué)生行為習(xí)慣的培養(yǎng),利用學(xué)生的好奇心引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。本門課的授課對象是維修電工專業(yè)第二學(xué)期的學(xué)生,學(xué)生雖然有了一定的維修電工方面的基礎(chǔ),已經(jīng)接觸了電的有關(guān)方面的知識,但因其自身基礎(chǔ)的限制,他們的綜合分析能力依舊不足。本節(jié)課的目的主要是讓學(xué)生掌握放大電路的應(yīng)用,學(xué)生在第一章的時(shí)候已經(jīng)接觸了半導(dǎo)體器件--二極管的相關(guān)知識,我們要充分利用這一基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生完成本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。
2.確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)之前的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱,再依據(jù)國家對于學(xué)生素質(zhì)教育的加強(qiáng),根據(jù)"小課題、小目標(biāo)"的教學(xué)模式,我們可以從以下三個(gè)目標(biāo)方面完善本次課:知識目標(biāo):(1)了解晶體三極管的分類和基本結(jié)構(gòu)(2)理解三極管的電流分配規(guī)律,記住電流分配關(guān)系(3)理解電流放大原理;能力目標(biāo):(1)通過電路工作原理的分析,讓學(xué)生自己得到電路輸入與輸出的實(shí)際情況(2)通過電路過程學(xué)習(xí)的分析,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析電路,自主研究模擬電路工作原理的能力;情感、態(tài)度與價(jià)值觀:讓學(xué)生觀察和體驗(yàn)放大電路分析,由簡入繁、逐步循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí),養(yǎng)成科學(xué)、文明的學(xué)習(xí)態(tài)度。
3.研究教法、學(xué)法
根據(jù)教學(xué)目標(biāo)要求,教材和學(xué)生的特點(diǎn),為了完成本次的教學(xué)內(nèi)容,可以充分利用多媒體教學(xué)手段,采用圖片展示、視頻、動(dòng)畫、FLASH軟件和實(shí)驗(yàn)探究為依據(jù)的探究式教學(xué);也可以以利用EWB軟件等觀察實(shí)驗(yàn)等直觀為主的綜合啟發(fā)式教學(xué)。層層教法相融合,做到重點(diǎn)突出,難點(diǎn)突破,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力及掌握探究性學(xué)習(xí)的方法。課堂中我們可以通過學(xué)生討論、觀察實(shí)驗(yàn)來感悟三極管的電流分配規(guī)律和放大原理。應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的過程和現(xiàn)象來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)的興趣,使學(xué)生樂于探究電路的原理。
4.教學(xué)過程展示
4.1 復(fù)習(xí)與導(dǎo)入,溫故而知新。在講授新課內(nèi)容之前,教師首先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí),通過提問-回答的方式,一是考察學(xué)生掌握的具體情況,二是加深學(xué)生的印象,為新課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。導(dǎo)入新課時(shí),教師需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我們可以通過聽音樂,引導(dǎo)學(xué)生分析音響的主要功能,讓學(xué)生對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疑問,然后引出核心元件"三極管",進(jìn)而引出三極管的主要作用"電流放大作用"。
4.2 布置學(xué)習(xí)任務(wù),理論知識導(dǎo)入。引入本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容后,教師布置本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù):三極管的結(jié)構(gòu),電流分配規(guī)律和放大的原理。讓學(xué)生分成小組,以小組的形式進(jìn)行任務(wù)分析,通過討論和自學(xué)、查資料等形式理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。根據(jù)任務(wù)分析,給學(xué)生講解一些三極管的基本知識,包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)、符號、外形、分類及命名方法等。
4.3 學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐,探究式學(xué)習(xí)。首先,利用FLASH動(dòng)畫模擬演示,利用動(dòng)畫讓學(xué)生明白三極管放大電路內(nèi)部電流的方向,學(xué)生可以直觀的看到基極電流IB變化和集電極電流IC變化的關(guān)系,明白三極管的一個(gè)重要的特性--以小的基極電流控制大的集電極電流,且發(fā)射極電流IE=IB+IC。
其次,由學(xué)生動(dòng)手操作,進(jìn)行三極管放大電路的實(shí)驗(yàn),邊實(shí)驗(yàn)邊記錄數(shù)據(jù),探索三極管放大原理。由學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,總結(jié)出結(jié)論。教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行評價(jià),進(jìn)一步的講解,完善結(jié)論。實(shí)驗(yàn)過程中,教師要嚴(yán)格要求學(xué)生,細(xì)化學(xué)生的工作任務(wù),苛求學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程。實(shí)驗(yàn)過程中需要注意:(1)先根據(jù)學(xué)生對萬用表的使用情況,講解萬用表的使用以及測量方法和注意事項(xiàng)。(2)實(shí)驗(yàn)過程中,關(guān)注每一個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況,提出不足、改正錯(cuò)誤、肯定成績、加快時(shí)間、提高動(dòng)手能力。
最后,教師可以趁熱打鐵,進(jìn)行理論知識的升華。抓住時(shí)機(jī),啟發(fā)學(xué)生,將三極管與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系到一起,讓學(xué)生通過分析和查詢資料,找到三極管的應(yīng)用范圍。
4.4 學(xué)后反思
教師完成本次課的學(xué)習(xí)后,要要求學(xué)生根據(jù)本次課的學(xué)習(xí),分組進(jìn)行討論反思,寫出學(xué)習(xí)反思,把自己學(xué)習(xí)過程中的優(yōu)點(diǎn)和不足分別列出,并討論出彌補(bǔ)不足的辦法。
關(guān)鍵詞:任務(wù)驅(qū)動(dòng)法;課堂教學(xué);有效應(yīng)用
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-0568(2013)32-0088-02
中職《電工電子技術(shù)與技能》課堂教學(xué)力求體現(xiàn)“以就業(yè)為導(dǎo)向,以學(xué)生為本位”的教學(xué)理念,以基礎(chǔ)理論教學(xué)“必學(xué)”、“夠用”為度,把實(shí)踐技能教學(xué)放在首位;采用任務(wù)驅(qū)動(dòng),邊做邊學(xué)邊教,學(xué)以致用,學(xué)用結(jié)合,以適應(yīng)職業(yè)崗位實(shí)際工作的需要。
一、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的含義
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的新型教學(xué)方法。讓學(xué)生在一個(gè)個(gè)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下展開教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地完成一系列任務(wù),掌握知識的脈絡(luò),達(dá)到培養(yǎng)提出問題、分析問題、解決問題的能力。在此過程中,學(xué)生還會(huì)不斷獲得成就感,可以更好地激發(fā)學(xué)生的求知欲望,通過任務(wù)的完成實(shí)現(xiàn)意義上的建構(gòu)。本文以“制作電子數(shù)字鐘”教學(xué)為例,解剖任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的有效運(yùn)用。
二、運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的必要性
“制作電子數(shù)字鐘”教學(xué)要求學(xué)生掌握兩個(gè)目標(biāo):其一為技術(shù)目標(biāo),掌握集成電路的外形識別、鞏固焊接技能、數(shù)字鐘的安裝調(diào)試;其二為知識目標(biāo),了解時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、計(jì)數(shù)器的分類、寄存器的工作原理等。傳統(tǒng)的教學(xué)方法讓學(xué)生聽起來枯燥無味,感覺難度較大,產(chǎn)生畏懼心理。而任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法以“任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”,為學(xué)生設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容相符、有明確目標(biāo)、難度適宜、具有實(shí)用性和可操作性的“任務(wù)”,讓“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”貫穿于課程教學(xué),把原來的抽象理論轉(zhuǎn)化為具體的任務(wù),讓學(xué)生主動(dòng)參與,培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用技能。
三、具體應(yīng)用過程
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的主要結(jié)構(gòu)分成三個(gè)部分:設(shè)計(jì)任務(wù)、完成任務(wù)、評價(jià)任務(wù)。
1.教師設(shè)計(jì)任務(wù)
在“制作電子數(shù)字鐘”教學(xué)中,教師認(rèn)真鉆研教學(xué)大綱,分析選用教材的內(nèi)容組合,確定本課目標(biāo):掌握集成電路、計(jì)數(shù)器、寄存器的基本知識,正確操作完成制作與調(diào)試。因此,將任務(wù)設(shè)計(jì)為:①識讀數(shù)字鐘的原理圖和印制電路板圖(PCB電路板);②根據(jù)電路原圖組裝數(shù)字鐘所需元器件列表歸類;③元器件電阻、電容、變壓器利用萬用表檢測,集成電路利用專業(yè)儀表測量;④對元器件排線、集成插座、電池極片、晶振、蜂鳴器、熱縮管和大電解電容器的處理;⑤元器件按照電路原理及電路板,先采用模擬安裝來確定安裝的先后順序、總結(jié)方法,最后焊接元器件;⑥對安裝完畢后的元器件進(jìn)行調(diào)試。
2.學(xué)生完成任務(wù)
將學(xué)生分成若干個(gè)小組,每組3~5名學(xué)生為宜,并選舉一名操作能力強(qiáng)的學(xué)生擔(dān)任小組長,實(shí)施“導(dǎo)生制”的管理模式。然后給學(xué)生分配任務(wù),每組使用一個(gè)PCB電路板,學(xué)生圍繞任務(wù)展開學(xué)習(xí),分工查閱時(shí)序邏輯電路的基本知識、脈沖電路的特點(diǎn)、555時(shí)基電路組成。小組成員通過分工合作,及時(shí)掌握任務(wù)、分析任務(wù)和解決任務(wù),并在活動(dòng)中學(xué)會(huì)與人交流、合作共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。教師主動(dòng)參與學(xué)生活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生、啟發(fā)學(xué)生,記錄學(xué)生提出的問題,然后進(jìn)行總結(jié)歸納,讓學(xué)生發(fā)揮潛能,按要求完成教學(xué)任務(wù)。
3.師生評價(jià)任務(wù)
完成教學(xué)任務(wù)的學(xué)生,要將成果展示出來,由教師組織學(xué)生評價(jià)。評價(jià)分成三種方式:其一是自我評價(jià)占30%,主要評價(jià)自己的學(xué)習(xí)情況、團(tuán)隊(duì)合作情況、自身的綜合素質(zhì)等;其二是小組內(nèi)其他成員的評價(jià)占30%,主要看該生在任務(wù)中的參與情況、應(yīng)用知識能力、任務(wù)完成態(tài)度等;其三是教師評價(jià)占40%,評價(jià)學(xué)生對于新知識的掌握程度、技能操作的熟練程度、與師生的配合程度、是否有創(chuàng)新能力等。通過學(xué)生之間的相互交流和評價(jià),構(gòu)建開放式的評價(jià)機(jī)制,讓學(xué)生彌補(bǔ)不足,鍛煉能力。
總之,在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法下,提出任務(wù)是前提,分析任務(wù)是關(guān)鍵。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法實(shí)施“制作電子數(shù)字鐘”教學(xué),學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性明顯加強(qiáng),分析能力有較大提高,團(tuán)隊(duì)精神、合作意識的積極性較強(qiáng),學(xué)習(xí)和應(yīng)用新知識的熱情高漲。還能“溫故而知新”,真正體現(xiàn)了中職教學(xué)中理論知識“夠用適度”的要求,也達(dá)到了本節(jié)課堂教學(xué)的目的。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:數(shù)字系統(tǒng);系統(tǒng)功能;系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在數(shù)字系統(tǒng)中,功能級電路是由能完成某種特定的邏輯功能的單元電路所組成的,而單元電路主要分為兩大類:組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。對于單元電路的分析與設(shè)計(jì),則是建立在真值表、卡諾圖和狀態(tài)表基礎(chǔ)上。這些只是在數(shù)字系統(tǒng)教學(xué)中要求學(xué)生應(yīng)知應(yīng)會(huì)的基本概念,而針對我院(成都市技師學(xué)院)五高層次高年級學(xué)生、三高層次及預(yù)備技師班學(xué)生的話,則應(yīng)再上一個(gè)層次,在教授了基本概念的基礎(chǔ)上,將重點(diǎn)討論規(guī)模更大、功能更復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng),介紹數(shù)字系統(tǒng)的概念、分析與設(shè)計(jì),以簡單的實(shí)例說明數(shù)字系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)過程,讓高職學(xué)生了解數(shù)字系統(tǒng)的基本知識、分析和設(shè)計(jì)方法,進(jìn)一步加深對單元電路的理解,使他們掌握更專業(yè)的知識,在就業(yè)方面具有更多的優(yōu)勢。
一、數(shù)字系統(tǒng)概念的教學(xué)
數(shù)字系統(tǒng)涉及的工程問題很多,如:機(jī)械工程學(xué)、有無機(jī)化學(xué)、電力電子學(xué)、傳感器原理、自動(dòng)控制學(xué)等等。凡是以離散形式表示的,具有處理、存儲(chǔ)、傳輸數(shù)字信息能力的邏輯子系統(tǒng)的集合,稱之為數(shù)字系統(tǒng)。數(shù)字系統(tǒng)一般由三部分組成:輸入接口電路、輸出接口電路、數(shù)據(jù)處理和控制器。而五高層次高年級學(xué)生、三高層次及和預(yù)備技師班的學(xué)生在學(xué)習(xí)類似直流輸入接口電路、繼電器輸出接口電路以及集成數(shù)據(jù)處理電路等結(jié)構(gòu)的電路時(shí),具有一定的難度。通過我們團(tuán)隊(duì)的研究討論及教學(xué)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)從基本原理入手,重點(diǎn)講解電路的分析方法,避開電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析方法,更能讓學(xué)生理解電路的工作原理。這樣一來,學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)感覺較為簡單,從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。輸入、輸出接口電路主要用來實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)和外界的信息交換。而處理器則對輸入信號進(jìn)行傳送和加工處理,同時(shí)接收控制器的信息,并將處理過程中產(chǎn)生的狀態(tài)信號提供給控制器(如圖1所示)??刂破魇菙?shù)字系統(tǒng)的核心部分,也是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要部分。在控制器的作用下,系統(tǒng)內(nèi)部各模塊按一定順序工作。針對學(xué)生對框圖的理解比較困難,在教學(xué)過程中可進(jìn)行具體舉例,來說明電路的工作原理。舉個(gè)例子:輸入接口電路采用射極跟隨器(如圖2所示)。射極跟隨器指的是信號從基極輸入,從發(fā)射極輸出的放大器。其特點(diǎn)為輸入阻抗高,輸出阻抗低,因而從信號源索取的電流小而且?guī)ж?fù)載能力強(qiáng),所以常用于多級放大電路的輸入級和輸出級;也可用它連接兩電路,減少電路間直接相連所帶來的影響,起緩沖作用。說明這就是一個(gè)接口電路的原理,集成起來就是接口電路。有無控制器是區(qū)分子系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的一個(gè)重要標(biāo)志,凡是包含控制器并且能夠按順序進(jìn)行操作的系統(tǒng),不論其規(guī)模大小,都稱之為數(shù)字系統(tǒng)。存儲(chǔ)器規(guī)模大,但不能按照規(guī)定程序進(jìn)行操作,只能稱之為子系統(tǒng)部件或功能模塊。對于子系統(tǒng),定義為子系統(tǒng)是一種模型元素,它具有包(其中可包含其他模型元素)和類(其具有行為)的語義。子系統(tǒng)的行為由它所包含的類或其他子系統(tǒng)提供。子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)接口。這種易混淆概念,通過對比講述的方法,學(xué)生接受程度較高。
二、數(shù)字系統(tǒng)分析
隨著大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,越來越多的電路被集成在一片半導(dǎo)體芯片上。盡管如此,對于若干芯片組合而成的數(shù)字系統(tǒng)的分析仍是需要的。掌握數(shù)字系統(tǒng)的基本分析方法,分析系統(tǒng)內(nèi)部信號之間的邏輯關(guān)系,以便了解復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)功能。分析給定數(shù)字系統(tǒng)的邏輯功能,通常可以按照以下的步驟進(jìn)行。1、了解系統(tǒng)的功能在具體分析數(shù)字系統(tǒng)的邏輯功能之前,首先應(yīng)根據(jù)所給數(shù)字系統(tǒng)的資料,了解系統(tǒng)的用途,實(shí)現(xiàn)什么功能。這對進(jìn)一步分析各模塊或各個(gè)組成部分的功能起到指導(dǎo)作用。比如在分析數(shù)字系統(tǒng)的邏輯功能時(shí)可以用圖3中的框圖來解釋。由于框圖的分析在前面已經(jīng)學(xué)過,在此基礎(chǔ)上,學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)功能的分析時(shí)就比較輕松。2、查閱系統(tǒng)所用器件的功能在分析復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的組成時(shí),需查閱相關(guān)器件手冊,了解系統(tǒng)中使用的中、大規(guī)模集成電路的型號、邏輯功能及其連接方式等。芯片手冊動(dòng)輒幾百上千頁,沒有必要將芯片手冊都讀完一遍再開始查詢。故可將其可視為工具書,當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)某個(gè)功能或不清楚怎樣實(shí)現(xiàn)時(shí)再進(jìn)行查閱。而查閱時(shí)可先對芯片進(jìn)行作用的分類,分類細(xì)化后,根據(jù)目錄查詢起來就快而準(zhǔn)確。3、系統(tǒng)劃分,畫出分解后的邏輯框圖根據(jù)所學(xué)的基本知識,按照信號的流向及其完成的基本功能,將系統(tǒng)劃分成若干個(gè)功能塊,分析每個(gè)功能塊輸入和輸出信號之間的邏輯關(guān)系。例如在分析SA7111A系統(tǒng)的邏輯功能時(shí),先將該系統(tǒng)細(xì)化成五個(gè)功能塊,然后再依次分析各塊之間的邏輯關(guān)系。整個(gè)過程雖然有些復(fù)雜,但是仔細(xì)分析,學(xué)生理解起來并不難。4、系統(tǒng)功能的分析連接各個(gè)功能模塊,進(jìn)一步分析系統(tǒng)從輸入到輸出的完整工作過程。必要時(shí)畫出系統(tǒng)工作的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或時(shí)序圖。數(shù)字系統(tǒng)功能的分析步驟,有以下幾個(gè)方面:列出各功能模塊的邏輯功能;不必從模塊內(nèi)部電路分析,把各模塊看成黑箱處理;根據(jù)給出的電路圖理清各模塊之間的連接關(guān)系或控制關(guān)系;根據(jù)給定條件,分析各模塊的工作狀態(tài)以及整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài);列出整個(gè)系統(tǒng)的功能表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或者畫出其時(shí)序圖;說明整個(gè)系統(tǒng)的邏輯功能。具體數(shù)字系統(tǒng)的分析時(shí),應(yīng)根據(jù)數(shù)字系統(tǒng)的具體組成情況靈活應(yīng)用分析方法,并不一定拘泥于上述分析步驟。在特殊的情況下,根據(jù)實(shí)際情況,畫出流程圖,就可以直接畫出電路圖,也可以用應(yīng)用軟件直接畫出電路圖。例如用Proteus就可以進(jìn)行。Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及器件。它是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺,其處理器模型支持PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、8051、HC11、AVR、ARM、8086和MSP430等。Proteus軟件從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與電路協(xié)同仿真,一鍵切換到PCB設(shè)計(jì),真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。通過在教學(xué)中采用Proteus軟件,不僅可以吸引學(xué)生的注意力,提高課堂效率,還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
采用真值表、卡諾圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖等傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)或描述數(shù)字電路的邏輯功能,適用于輸入變量、輸出變量以及狀態(tài)變量較少、規(guī)模較小且功能較為簡單的數(shù)字電路設(shè)計(jì)。當(dāng)數(shù)字系統(tǒng)的輸入變量、輸出變量以及狀態(tài)變量較多、功能較為復(fù)雜時(shí),需要采用更加有效的設(shè)計(jì)方法,以適應(yīng)于各種類型的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)。數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法通常分為兩類:自上而下的設(shè)計(jì)方法和自下而上的設(shè)計(jì)方法。1、自下而上的設(shè)計(jì)方法自下而上的設(shè)計(jì)是一種試探法,設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)將復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)劃分成若干個(gè)子模塊,一直分解到可以用傳統(tǒng)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)為止。子模塊設(shè)計(jì)完成后,再組裝系統(tǒng),調(diào)試系統(tǒng)以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。自下而上的設(shè)計(jì)方法主要依靠設(shè)計(jì)者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)技巧,用逐步試探的方法完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的指標(biāo)如何在系統(tǒng)構(gòu)成后才能測試,如果不能達(dá)到要求,需要重新修改子模塊設(shè)計(jì),因此設(shè)計(jì)周期長,資金投入較大。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和設(shè)計(jì)手段的發(fā)展,自下而上的設(shè)計(jì)方法正逐漸被自上而下的設(shè)計(jì)方法取代。2、自上而下的設(shè)計(jì)方法自上而下的設(shè)計(jì)方法從整個(gè)系統(tǒng)的邏輯功能出發(fā),明確系統(tǒng)要求,進(jìn)行最上層的系統(tǒng)設(shè)計(jì),將系統(tǒng)按照邏輯要求劃分為控制器和處理器,采用ASM圖或其他語言描述控制器和處理器。如果控制器和處理器仍然復(fù)雜,可以進(jìn)行多重邏輯劃分。
通過對數(shù)字系統(tǒng)的概念、分析與設(shè)計(jì)循序漸進(jìn)、舉一反三的理論教學(xué),在加上在教學(xué)過程中,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路的裝接、連接、測試、分析和PROTEUS軟件的使用,使學(xué)生既學(xué)到了知識,又增加了分析和動(dòng)手能力,從而提高了教學(xué)的效率。
作者:謝彩云 唐 敏 王文川 單位:成都市技師學(xué)院
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:電子技術(shù)基礎(chǔ) 理實(shí)一體化 課程設(shè)計(jì)
理實(shí)一體化課程通常是指“理論與實(shí)踐有機(jī)融合”的課程,即充分利用現(xiàn)代教育技術(shù),將理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等教學(xué)內(nèi)容一體化設(shè)置;講授、聽課、實(shí)驗(yàn)、操作等教學(xué)形式一體化實(shí)施;教室、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)場等教學(xué)條件一體化配置;知識、技能、素質(zhì)等職業(yè)要求一體化訓(xùn)練,從而形成融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體的課程模式。因此,如何設(shè)計(jì)理實(shí)一體化課程,成為探索中等職業(yè)教育課程改革的重點(diǎn)課題之一。電子技術(shù)基礎(chǔ)理實(shí)一體化課程設(shè)計(jì)主要應(yīng)包括以下幾方面內(nèi)容。
一、設(shè)計(jì)思路確定
在充分分析企業(yè)崗位需求的基礎(chǔ)上,我們確定如下設(shè)計(jì)思路:以崗位能力培養(yǎng)為主線,以工作任務(wù)為引領(lǐng),采用模塊化內(nèi)容設(shè)計(jì),突出技能訓(xùn)練,對于理論知識的講解以實(shí)用、夠用為原則,從而提高學(xué)生的就業(yè)能力與崗位適應(yīng)能力。
二、課程目標(biāo)設(shè)計(jì)
我們通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生充分了解電子技術(shù)的基本知識,理解電子元件及電子電路的基本結(jié)構(gòu)及原理,學(xué)會(huì)檢測元件、制作電路、調(diào)試電路,掌握電子產(chǎn)品的制作流程、工藝及調(diào)試方法,同時(shí),鍛煉學(xué)生的分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。
三、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)課程內(nèi)容時(shí),我們應(yīng)充分考慮理實(shí)一體的特點(diǎn),以工作任務(wù)為出發(fā)點(diǎn),采用項(xiàng)目教學(xué)的方式,具體內(nèi)容見下表。
表 電子技術(shù)基礎(chǔ)理實(shí)一體化課程內(nèi)容一覽表
項(xiàng)目 工作任務(wù) 知識要求 能力要求
項(xiàng)目一認(rèn)識電子元件 任務(wù)一:晶體二極管的檢測 1.了解晶體二極管的結(jié)構(gòu)、型號、簡單工作原理
2.掌握晶體二極管的選用原則
3.掌握晶體二極管的檢測方法 能用萬用表檢測晶體二極管
任務(wù)二:晶體三極管的檢測 1.了解晶體三極管的結(jié)構(gòu)、型號、簡單工作原理
2.掌握晶體三極管的選用原則
3.掌握晶體三極管的檢測方法 能用萬用表檢測晶體三極管
任務(wù)三:晶閘管的檢測 1.了解晶閘管的結(jié)構(gòu)、型號、簡單工作原理
2.掌握晶閘管的選用原則
3.掌握晶閘管的檢測方法 能用萬用表檢測晶閘管
項(xiàng)目二模擬電路的制作 任務(wù)一:直流穩(wěn)壓電路的制作與測試 1.掌握橋式整流電路的基本結(jié)構(gòu),了解其工作原理
2.掌握電感、電容濾波電路的基本結(jié)構(gòu),了解濾波的原理
3.掌握穩(wěn)壓管的特點(diǎn),了解其工作原理 能夠按照電路圖連接電路,并用萬用表測量輸出電壓
項(xiàng)目二模擬電路的制作 任務(wù)二:臺燈調(diào)光電路的制作 了解晶閘管可控整流的基本原理及在實(shí)際中的簡單應(yīng)用 能夠制作臺燈調(diào)光電路,并進(jìn)行測試
任務(wù)三:放大電路的制作 1.掌握共射極放大電路的構(gòu)成及工作原理
2.了解其他形式放大電路的基本特性 1.能夠熟練使用常用的電子儀器
2.能夠安裝共射極放大電路,并檢測其性能
項(xiàng)目三綜合訓(xùn)練 任務(wù)一:收音機(jī)的安裝與調(diào)試 掌握收音機(jī)生產(chǎn)工藝流程,學(xué)會(huì)分析整機(jī)電路 識讀電路圖,獨(dú)立組裝、調(diào)試、檢修收音機(jī)
項(xiàng)目四數(shù)字電路的制作 任務(wù)一:多人表決器的制作 1.掌握組合邏輯電路的基本特點(diǎn)
2.掌握常用的邏輯門集成電路
3.能夠正確認(rèn)識、理解、分析組合邏輯電路 能夠根據(jù)電路邏輯圖選用元件并進(jìn)行實(shí)物焊接,檢查電路是否能夠正常工作
任務(wù)二:搶答器的制作 1.熟悉常用鐘控觸發(fā)器的基本特點(diǎn)、符號及邏輯功能
2.理解搶答器的工作原理,能夠正確分析搶答器電路 能夠根據(jù)電路圖正確選用元件,進(jìn)行實(shí)物焊接,并對電路進(jìn)行必要的檢測
任務(wù)三:計(jì)數(shù)器的制作 1.掌握計(jì)數(shù)器的作用,了解其工作原理
2.了解555集成電路的結(jié)構(gòu)和使用方法
3.熟悉二―十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換方法 能夠獨(dú)立完成計(jì)數(shù)器電路的制作,并能進(jìn)行調(diào)試使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求
四、考核評價(jià)設(shè)計(jì)
對于理實(shí)一體化課程,考核內(nèi)容應(yīng)是理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,即理論考核內(nèi)容與實(shí)踐操作考核內(nèi)容具有關(guān)聯(lián)性。同時(shí),我們應(yīng)注重過程考核,每完成一個(gè)任務(wù)或一個(gè)模塊就要對學(xué)生進(jìn)行考核。
例如:在完成電子元件的教學(xué)內(nèi)容后,教師可以讓學(xué)生在一定的時(shí)間內(nèi)挑出規(guī)定的元件,并對元件進(jìn)行檢查,寫出考核報(bào)告,并在報(bào)告中,對所選的電子元件的結(jié)構(gòu)、特性及必要的參數(shù)進(jìn)行描述。
五、教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)
電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)應(yīng)在理實(shí)一體化教室完成,教室應(yīng)設(shè)置三個(gè)功能區(qū)。
一是教學(xué)區(qū)。完成理論教學(xué)功能,采用分組式學(xué)習(xí)的布局,配有多媒體教學(xué)設(shè)備。
二是實(shí)訓(xùn)區(qū)。完成實(shí)踐技能訓(xùn)練功能,配有電子電路實(shí)訓(xùn)臺、各種電子儀器儀表、電工工具、電子焊接設(shè)備、電子元件及電路板加工設(shè)備。
三是資料查詢區(qū)。完成學(xué)生自主學(xué)習(xí)、查詢資料的功能,配有可上網(wǎng)的電腦,以便學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,可以通過上網(wǎng)查資料,解決學(xué)習(xí)中的困難。
參考文獻(xiàn):
[1]李雄杰.職業(yè)教育理實(shí)一體化課程研究[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2011.
關(guān)鍵詞 高職教育 Protel 99SE 項(xiàng)目教學(xué)法
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
Protel是Protel公司在20世紀(jì)80年代末推出的EDA軟件,也是電子設(shè)計(jì)者的首選軟件。Protel 99SE采用*.DDB數(shù)據(jù)庫格式保存文件,與同一工程相關(guān)的所有Sch、PCB等文件都能在同一*.DDB數(shù)據(jù)庫中并存,非常科學(xué),而且還可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì),使用戶能夠輕松進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)。
Protel 99SE是電子類學(xué)生的專業(yè)核心課,是一門操作性和實(shí)踐性很強(qiáng)的職業(yè)技術(shù)課程,怎樣上好這門課?采用什么教學(xué)方法以及怎樣激發(fā)學(xué)生的興趣?下面是我在這門課中運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法的幾點(diǎn)認(rèn)識。
1 本門課的內(nèi)容和特點(diǎn)
學(xué)習(xí)這門課程,學(xué)生必須要了解的就是這門課有一些什么內(nèi)容,有些什么特點(diǎn),我們所用的這個(gè)軟件有一些什么功能,能夠做些什么。首先,Protel 99SE主要有下面幾個(gè)功能。(1)能夠畫出相對比較復(fù)雜的工整漂亮的原理圖。(2)生成可以用于工廠生產(chǎn)的PCB制板文件。得到PCB文件的方法主要有三種:第1種是利用通過畫原理圖的時(shí)候同時(shí)產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)表文件進(jìn)行自動(dòng)布線,生成PCB文件;第2種是利用通過畫原理圖的時(shí)候同時(shí)產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)表文件在PEOTEL PCB利用預(yù)拉線手工布線;第3種是效率比較低的方式,即純手工布線。(3)雜類功能,比如說生成清單文件,讓采購人員在采購元器件的時(shí)候更加方便更加準(zhǔn)確,還可以生成印刷字符層文件等等。其次,這門課程以電路的分析、應(yīng)用為基礎(chǔ),遵循國際和行業(yè)規(guī)范,培養(yǎng)學(xué)生將電路圖紙轉(zhuǎn)換為印刷電路板的能力。本門課程的核心知識與技能是布局與布線,學(xué)生必須要有模擬數(shù)字電路的基本知識,要了解電子元器件的參數(shù)與性能才能完成該課程的學(xué)習(xí),因此把電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電子技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)、電子工藝實(shí)訓(xùn)等課程作為前導(dǎo)課程。后續(xù)課程包括微機(jī)原理與接口等。
2 利用多媒體教學(xué),改變傳統(tǒng)授課模式
在以前的教學(xué)過程中,Protel課程往往被當(dāng)作一門理論課來教,老師首先給出一個(gè)電路圖,將圖中主要部分的工作原理和功能進(jìn)行講解,然后要求學(xué)生在軟件中將該電路圖以及印制板圖繪制出來。這樣學(xué)生就無需思考,照樣畫就行了,導(dǎo)致學(xué)生缺乏主動(dòng)性和能動(dòng)性,沒有更多發(fā)揮的空間?,F(xiàn)在大部分學(xué)校已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多媒體教學(xué),采用教室教學(xué)和機(jī)房實(shí)際操作相結(jié)合,我們應(yīng)該充分利用這個(gè)資源,打破傳統(tǒng)教學(xué)模式,嘗試用項(xiàng)目教學(xué)法讓學(xué)生真正學(xué)到知識,運(yùn)用知識。
3 項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施
項(xiàng)目教學(xué)方法,就是將一個(gè)相對獨(dú)立的項(xiàng)目交給學(xué)生,讓他們獨(dú)立地完成從信息的收集、方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施等一系列過程。這些都由學(xué)生具體負(fù)責(zé),教師在教學(xué)過程中起指導(dǎo)與答疑的作用。在項(xiàng)目教學(xué)過程中,我們把Protel課程分為兩個(gè)階段,教師先利用多媒體把學(xué)生必須掌握的基本知識采用案例教學(xué)的方式進(jìn)行講解,隨后再進(jìn)入項(xiàng)目教學(xué)階段。
設(shè)計(jì)任務(wù)是項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的第一步,也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)出有利于學(xué)生掌握、獲取知識的任務(wù)。通過任務(wù)的引導(dǎo),學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題解決問題的方法,最終通過自己的努力和教師的指導(dǎo)解決問題。課前設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)書,就是為了讓學(xué)生在一個(gè)項(xiàng)目中完成一個(gè)個(gè)子任務(wù),因?yàn)槊總€(gè)小任務(wù)都包含了教學(xué)目標(biāo)所要求的教學(xué)內(nèi)容、方法和技巧,這樣就可以引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地完成一個(gè)個(gè)項(xiàng)目,讓學(xué)生在做的過程中得到清晰的思路還有方法,在練的過程中得到鍛煉和總結(jié),使“學(xué)、做、練”得到完美結(jié)合。通過項(xiàng)目教學(xué),當(dāng)學(xué)生做出最終的成果之后,會(huì)得到較大的成就感和滿足感,在項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施過程中,學(xué)生不是一個(gè)人單獨(dú)完成一個(gè)項(xiàng)目的,而是幾個(gè)同學(xué)組成一個(gè)小組相互合作來完成,這樣不僅鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,還可以鍛煉他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
根據(jù)Protel 99SE課程的特點(diǎn),我們總是將總?cè)蝿?wù)分解為子任務(wù)。這些任務(wù)都是相互聯(lián)系相互影響的。如穩(wěn)壓電源原理圖繪制,任務(wù)要由簡到難,循序漸進(jìn)。讓學(xué)生在學(xué)中做,做中學(xué),找到學(xué)習(xí)的樂趣。在操作過程中,學(xué)生會(huì)遇到一些狀況,不知怎么解決,這時(shí)我們就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生找到解決問題的方法。比如有的學(xué)生在繪制電路圖過程中總是檢查到有錯(cuò)誤,看了電路連接也沒問題,我就會(huì)引導(dǎo)學(xué)生看一看是不是元件本身存在錯(cuò)誤,學(xué)生很快找到問題所在并把電路圖修改至沒有任何錯(cuò)誤。
4 做出實(shí)際電路板,讓學(xué)生看見成果
我們學(xué)校有一套完整的PCB制作設(shè)備,包括數(shù)控鉆床、電路板刻制機(jī)、電鍍孔金屬化裝置、阻焊系統(tǒng)、電熱鼓風(fēng)烘箱、手動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)、熱風(fēng)維修臺、電子保溫箱、光繪機(jī)等設(shè)備,所以將制作PCB板也納入了Protel課程的教學(xué)任務(wù)。
學(xué)生應(yīng)該首先自主完成電路圖的設(shè)計(jì)繪制,電路板設(shè)計(jì)流程為:(1)用Sch設(shè)計(jì)電路圖定義元件封裝通過ERC檢查;(2)用Sch的Create Netlist生成網(wǎng)絡(luò)連接表;(3)進(jìn)入PCB編輯器定義板框引入網(wǎng)絡(luò)連接表放置元件設(shè)置布線規(guī)則自動(dòng)布線手工調(diào)整保存、打印。接下來在老師的指導(dǎo)下動(dòng)手做出自己設(shè)計(jì)的PCB板,線路制板有兩種制作方法,物理雕刻制板和化學(xué)腐蝕制板。這兩種制板方法我們學(xué)校都能制作,對于學(xué)生一開始畫的簡單點(diǎn)的線路,我們可以先用物理雕刻制板,老師先演示一遍,之后就需要學(xué)生針對自己不同的項(xiàng)目自主完成。在制作的過程中可能會(huì)遇到一些問題,比如熱轉(zhuǎn)印的時(shí)候油墨不能很好地吸附在熱轉(zhuǎn)印紙上,那可能是因?yàn)闊徂D(zhuǎn)印機(jī)溫度還沒有達(dá)到,或者熱轉(zhuǎn)印紙沒有放平整,這些都需要學(xué)生自己去思考、去解決。當(dāng)?shù)搅撕笃趯W(xué)生對于老師布置的復(fù)雜的項(xiàng)目繪制了電路圖的時(shí)候,我們可以采用化學(xué)腐蝕制板,這樣做出的板子在以后的課程中也可以用到。比如給學(xué)生布置一個(gè)制作流水燈的項(xiàng)目,從元器件的選用到電路圖的繪制,一直到最后的制板,都需要同學(xué)自主完成,老師只是起到輔助、答疑的作用。這樣當(dāng)最終的電路板制作出來后,學(xué)生會(huì)體會(huì)到成功的喜悅,增強(qiáng)自信心,在以后的課程學(xué)習(xí)中更加有積極性。
以上是我在Protel 99se課程的項(xiàng)目教學(xué)中的幾點(diǎn)認(rèn)識,上述的具體做法應(yīng)用到課程教學(xué)環(huán)節(jié)中取得了一定的成效。在科技迅速發(fā)展的今天,怎樣培養(yǎng)出社會(huì)需要的人才,這是專業(yè)教師一直思考和探究的問題。我們要不斷地去探索新的教學(xué)方法、新的教學(xué)模式,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),讓學(xué)生在步入社會(huì)之后有更加廣闊的天空。
電子信息工程技術(shù)專業(yè)主要課程 電路基礎(chǔ)、電子電路基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)組成原理、C語言程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)、電子產(chǎn)品制作與維修、電子產(chǎn)品制圖與制版、電子儀器測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式(ARM)技術(shù)、DSP技術(shù)、智能儀表技術(shù)、表面貼裝(SMT)技術(shù)、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化、電子產(chǎn)品營銷、電子工藝實(shí)習(xí)、電子設(shè)備裝接實(shí)訓(xùn)、電子信息綜合實(shí)習(xí)、機(jī)械工學(xué)等。
電子信息工程技術(shù)專業(yè)就業(yè)方向 本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后從事電子類產(chǎn)品的生產(chǎn)、開發(fā)、銷售,電子信息系統(tǒng)的開發(fā)、應(yīng)用、維護(hù)等。也可從事網(wǎng)絡(luò)與信息產(chǎn)業(yè)及相關(guān)崗位的工作。
從事行業(yè):
畢業(yè)后主要在電子技術(shù)、新能源、建筑等行業(yè)工作,大致如下:
1 電子技術(shù)/半導(dǎo)體/集成電路;
2 新能源;
3 建筑/建材/工程;
4 儀器儀表/工業(yè)自動(dòng)化;
5 互聯(lián)網(wǎng)/電子商務(wù);
6 計(jì)算機(jī)軟件;
7 其他行業(yè);
8 通信/電信/網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
電子信息工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)要求 1.具備對新知識、新技能的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;
2.具備使用通用電子儀器完成電子產(chǎn)品調(diào)試、測試的能力;
3.具備實(shí)施弱電工程和網(wǎng)絡(luò)工程的綜合布線能力;
4.具備工程制圖和識圖能力;
5.具備識讀技術(shù)文件、工程文件的能力;
6.具備系統(tǒng)集成產(chǎn)品調(diào)試和測試能力;
7.具備典型系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)能力;
8.掌握電子技術(shù)的基本知識;