時(shí)間:2022-11-08 19:10:50
導(dǎo)語:在穩(wěn)壓電源實(shí)訓(xùn)總結(jié)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

【關(guān)鍵詞】基于工作過程;六步法;模擬電子技術(shù);教學(xué)模式改革
一、《模擬電子技術(shù)》課程改革的必要性
我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展需要大批的高技能高素質(zhì)的勞動人才,特別是電子行業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展技術(shù)推陳出新,變化更是日新月異,高技能人才緊缺,高職院校成了培養(yǎng)高技能人才的主力軍。近幾年來,我院對電類專業(yè)的畢業(yè)生跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn):畢業(yè)生就業(yè)率較高,但進(jìn)入職業(yè)角色的適應(yīng)期較長,且崗位技能水平不高,企業(yè)對畢業(yè)生的職業(yè)能力評價(jià)也不高。經(jīng)過深層的調(diào)查和分析,出現(xiàn)以上問題的主要原因在于學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間理論與實(shí)際操作之間沒有很好地對接,實(shí)踐技能沒有得到很好的培養(yǎng)和提高。因此,電類學(xué)生的教學(xué)模式改革勢在必行?!赌M電子技術(shù)》課程作為電類專業(yè)的一門專業(yè)核心基礎(chǔ)課程,在教學(xué)改革浪潮中必須走在前面。下面我們以《模擬電子技術(shù)》課程為例,探討新的教學(xué)模式的實(shí)施。
二、基于工作過程的六步教學(xué)法
近年來,德國基于工作過程導(dǎo)向的高等職業(yè)教育理論以及在此基礎(chǔ)上提出的“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”課程建設(shè)方案迅速成為我國各大院校特別是職業(yè)院校專業(yè)建設(shè)、課程開發(fā)、課程建設(shè)及其教學(xué)模式實(shí)施的理論指南?;诠ぷ鬟^程的教學(xué)模式將相關(guān)內(nèi)容的理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)整合成工作過程的項(xiàng)目任務(wù)內(nèi)容,打破理論課與實(shí)踐課的界線,將理論和實(shí)踐教學(xué)巧妙地融合在一起。而六步教學(xué)法就是根據(jù)學(xué)生的心理特征和認(rèn)知規(guī)律,將一節(jié)課在程序上和時(shí)間上科學(xué)地加以規(guī)劃,融教法和學(xué)法于其中并輔以現(xiàn)代教學(xué)手段,達(dá)到大面積提高教學(xué)質(zhì)量的一種新型教學(xué)方法。它包括:信息、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評估六個(gè)工作步驟。我們將“六步法”與“基于工作過程導(dǎo)向”的項(xiàng)目教學(xué)模式相結(jié)合,模擬企業(yè)真實(shí)的工作環(huán)境,讓學(xué)生親身參與到工作過程之中,學(xué)習(xí)和掌握與工作過程相關(guān)的知識和技能,學(xué)會從工作過程的全局出發(fā)分析問題和解決問題,從而獲得與工作崗位更貼近的職業(yè)能力。
三、基于工作過程六步教學(xué)法的具體實(shí)施過程
根據(jù)“六步法”的六個(gè)環(huán)節(jié)可將《模擬電子技術(shù)》的項(xiàng)目實(shí)施過程劃分為項(xiàng)目引入及信息收集、項(xiàng)目計(jì)劃、確定方案、實(shí)施方案、電路檢測及調(diào)試、演示講解及總結(jié)評價(jià)。各階段的教學(xué)時(shí)間安排可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生情況確定。下面以直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作為例,探索六步法的實(shí)施過程。
教師首先將學(xué)生分成5、6組,每組8-10人為宜,分組的方式由教師自己決定,由各小組成員選出各組小組長。然后在學(xué)生當(dāng)中選出一個(gè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,該負(fù)責(zé)人最好是技術(shù)能力強(qiáng)、較有威信的班干。
1.項(xiàng)目引入及信息搜集
教師結(jié)合學(xué)生前面所學(xué)的專業(yè)知識以及職業(yè)崗位能力的要求,設(shè)定合適的項(xiàng)目任務(wù),學(xué)生則以小組成員合作的形式完成項(xiàng)目。為了激發(fā)學(xué)生的興趣,教師可將自己事先做好的項(xiàng)目成品展示給學(xué)生看,演示項(xiàng)目成品的功能,讓學(xué)生對項(xiàng)目有一個(gè)初步的認(rèn)識。任務(wù)要求不必太多,可放寬范圍給予學(xué)生設(shè)計(jì)空間。根據(jù)引入的項(xiàng)目任務(wù),學(xué)生應(yīng)通過互聯(lián)網(wǎng)或參考書等搜集項(xiàng)目需要的專業(yè)知識。教師向?qū)W生講解項(xiàng)目中應(yīng)用到的新知識點(diǎn)。
項(xiàng)目任務(wù):用分立元件設(shè)計(jì)并制作一個(gè)輸出可調(diào)直流穩(wěn)壓電源,要求輸入交流電壓220V,f=50HZ,輸出可調(diào)直流電壓。用萬能板或自制PCB板焊接電路。
信息搜集:直流穩(wěn)壓電源的工作原理,三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的基本資料,電容、二極管、集成穩(wěn)壓器的測量方法,萬能板布線方法或印制板圖設(shè)計(jì)及制作(Protell 99設(shè)計(jì)及制作)、焊接技術(shù)等。
2.項(xiàng)目計(jì)劃
各小組根據(jù)搜集的資料,分析可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的工作原理及設(shè)計(jì)需求,設(shè)計(jì)與規(guī)劃完成項(xiàng)目的步驟與方法,形成一個(gè)初步可行的方案。例如:根據(jù)搜集的資料和項(xiàng)目要求選擇元器件,并列出所需元器件清單,畫出可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的電路圖,撰寫計(jì)劃書,制定任務(wù)分配表及進(jìn)度表等。
3.確定方案
各小組通過分析所設(shè)計(jì)的電路中各元件的作用來確定電路的可行性,為了確保電路的可行性以及確定電路各元器件的參數(shù),可用仿真軟件Multisim對設(shè)計(jì)好的原理圖進(jìn)行測試。通過小組討論和組員提意見的方式完善小組的方案,最后確定最佳方案。在這一過程中教師對方案的決策可提出意見但不能過分干涉,要知道學(xué)生可能會有錯(cuò)誤的決策,但錯(cuò)誤也是一種學(xué)習(xí)的過程,甚至通過修正錯(cuò)誤的方案達(dá)成既定目標(biāo),可以讓學(xué)生獲得更大的提升空間。
4.實(shí)施方案
各小組實(shí)施確定的方案,包括購買元器件、畫印制板圖或裝配圖、組裝電路等。小組成員根據(jù)任務(wù)分配表中分配的任務(wù)執(zhí)行。組裝電路可在自制的PCB板上焊接(如果學(xué)生已學(xué)或正在學(xué)Protell99制圖軟件),也可用萬能板設(shè)計(jì)電路的走線和元件的排列布置。
5.電路檢測及調(diào)試
對焊接完成的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源進(jìn)行檢查,檢查電路是否連接正確,焊接是否合格,用萬用表檢查有無短路和斷路現(xiàn)象。若安裝的電路有故障存在,工作小組應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象對照電路原理圖進(jìn)行討論分析,利用儀器及儀表具體排查可疑故障點(diǎn),找到確切的故障點(diǎn)并進(jìn)行相應(yīng)的修改。經(jīng)確認(rèn)無故障后進(jìn)行調(diào)試,用示波器觀察整流、濾波、穩(wěn)壓后的波形,用直流電壓表測量整流、濾波、穩(wěn)壓各輸出點(diǎn)的直流電壓。電路調(diào)試及故障排除的整個(gè)過程要在老師的監(jiān)護(hù)下由學(xué)生獨(dú)立操作完成。
6.演示講解及總結(jié)評價(jià)
各小組輪流上講臺將自己的作品進(jìn)行展示和講解,包括分析設(shè)計(jì)思路、電路原理、制作過程中遇到的問題及解決方案、故障排除的過程、調(diào)試的結(jié)果等。每個(gè)學(xué)生要圍繞可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作撰寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告,實(shí)訓(xùn)報(bào)告應(yīng)包括查閱的資料、電路原理圖和印制板圖或裝配圖、電路原理分析、制作電路注意事項(xiàng)、電路的調(diào)試和故障的排除、感想收獲等。根據(jù)各小組的講解、展示的作品和實(shí)訓(xùn)報(bào)告進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)的方式包括學(xué)生互評和教師評價(jià):
(1)學(xué)生互評包括組內(nèi)評和組間評。組內(nèi)評是由工作小組組長組織組員點(diǎn)評在完成工作任務(wù)中各小組成員的表現(xiàn)及完成任務(wù)的情況,并確定等級;組間評是由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人組織各小組組長點(diǎn)評完成本項(xiàng)目過程中的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn),并確定各工作小組等級。綜合組內(nèi)評和組間評得出學(xué)生互評的結(jié)果。
(2)教師集中所有學(xué)生點(diǎn)評項(xiàng)目完成的質(zhì)量,檢驗(yàn)其是否合格。教師點(diǎn)評態(tài)度要中肯,以肯定優(yōu)點(diǎn)為主。教師結(jié)合項(xiàng)目的完成情況對學(xué)生進(jìn)行評價(jià),評價(jià)要點(diǎn)包括工作分配是否合理、成員間的合作意識、提交資料的質(zhì)量、作品的美觀、功能的實(shí)現(xiàn)、在完成項(xiàng)目中存在的亮點(diǎn)及不足。
在六步教學(xué)法實(shí)施過程當(dāng)中,實(shí)施的主體應(yīng)該是學(xué)生,教師在其中的作用是主持和引導(dǎo)。理論上《模擬電子技術(shù)》的教學(xué)最好能按照以上六步進(jìn)行,但在實(shí)際教學(xué)過程中教師很難保證每一次教學(xué)過程都能完成這六步。老師在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)要有這六步的思想,盡量地呈現(xiàn)一個(gè)完整的教學(xué)過程。
但在實(shí)際的教實(shí)施過程中,基于工作過程的六步法教學(xué)也存在一定的問題:
(1)因六部教學(xué)法的實(shí)施主體是學(xué)生,學(xué)生在行動上擁有較大的自由空間,但許多學(xué)生自覺自律性、主動性較差,不能很好地參與到學(xué)習(xí)過程之中。一個(gè)組往往只靠一兩個(gè)學(xué)生執(zhí)行項(xiàng)目任務(wù),其他學(xué)生等著坐收成果,所以學(xué)生的行動需要加強(qiáng)巡視和規(guī)范。
(2)學(xué)生解決問題的能力有待提高。面對眾多的資料,學(xué)生往往不知道如何取舍,面對問題,不能夠通過知識遷移和協(xié)作探究解決問題,表現(xiàn)為對教師和對能力強(qiáng)的學(xué)生依賴性強(qiáng)。
(3)該六步教學(xué)法對教師的要求非常高,時(shí)間比較難掌握,因?yàn)槊恳徊降娜蝿?wù)不一樣,學(xué)生的水平不一樣,關(guān)注的點(diǎn)也不一樣,有時(shí)候會出現(xiàn)一些不可預(yù)見的意外而影響實(shí)施的進(jìn)程。由此可見在運(yùn)用這六步教學(xué)法的時(shí)候,老師需要做很多功課。如每個(gè)組的項(xiàng)目方案不一樣,因此老師要掌握該項(xiàng)目不同方案的知識,才能指導(dǎo)學(xué)生完成自己的項(xiàng)目。
(4)教學(xué)法在我國高校中運(yùn)用不多,方法還不成熟,教師需要進(jìn)一步的探索和學(xué)習(xí),而學(xué)生對此也要有一個(gè)適應(yīng)的過程。在這種情況下,我們可以把它進(jìn)行分解,比如只運(yùn)用六步法中的兩三步,進(jìn)行一個(gè)小型的設(shè)計(jì),讓學(xué)生們逐漸熟悉和接受,老師也可以在此過程中運(yùn)用和揣摩這種方法,等有了一定經(jīng)驗(yàn)之后,再進(jìn)行整個(gè)六步法的教學(xué)。
隨著基于工作過程的六步法的推廣,它的弊端也日益顯現(xiàn)出來,這需要我們的教學(xué)工作者在以后的教學(xué)實(shí)踐中不斷認(rèn)識、探索和研究,尋求出解決方案,更好地實(shí)踐基于工作過程的六步教學(xué)法。
參考文獻(xiàn)
[1]黃建民.項(xiàng)目教學(xué)“六步法”的設(shè)計(jì)與實(shí)施初探[J].新校園,2011(6).
【關(guān)鍵詞】變壓器耦合并聯(lián)型;開關(guān)電源;檢修
彩色電視機(jī)的電源系統(tǒng)包括開關(guān)穩(wěn)壓電源和行輸出變壓器脈沖整流電源兩大部分。開關(guān)穩(wěn)壓電源具有效率高、重量輕、穩(wěn)壓范圍寬、穩(wěn)定性和可靠性高、易于實(shí)現(xiàn)多路電壓輸出和遙控開關(guān)等優(yōu)點(diǎn)。按穩(wěn)壓控制方式分調(diào)寬式和調(diào)頻式,按開關(guān)變壓器與負(fù)載的連接方式分為串聯(lián)型和并聯(lián)型,按振蕩啟動方式分為自激式和他激式。不同類型的開關(guān)電源電路,工作方式不同,在電路結(jié)構(gòu)上會有較大的差異。而且開關(guān)電源電路的損壞在彩電維修中占有很大的比例。現(xiàn)具體討論變壓器耦合、并聯(lián)輸出、自激式、調(diào)寬穩(wěn)壓型開關(guān)電源的檢修注意事項(xiàng)和檢修方法。
一、檢修注意事項(xiàng)
由于開關(guān)電源工作在高電壓、大電流的情況下,所以為了實(shí)現(xiàn)安全、快速的檢修,必須注意以下幾點(diǎn):
1、為了避免事故發(fā)生,檢修時(shí)必須才取必要的措施。在被檢測電源輸入端外接1:1隔離變壓器,將檢修整機(jī)與電網(wǎng)火線隔離開來。另外最好把工作臺鋪上絕緣膠墊。
2、檢修時(shí)應(yīng)注意人身、儀器的安全。由于“熱底板”存在著與電網(wǎng)火線相通的可能,因此應(yīng)注意電源部分“熱底板”和“冷底板”的區(qū)域范圍。
3、市電輸入回路的延時(shí)熔絲管或供電回路的保險(xiǎn)電阻燒壞,不能采用導(dǎo)線短接的方法進(jìn)行檢修,以免擴(kuò)大故障范圍。
4、開關(guān)電源未起振時(shí),大部分彩電的300V供電的濾波電容會在關(guān)機(jī)后存儲一定的電壓,必須先將存儲的電壓泄放掉后再檢修,以免損壞測量儀表或擴(kuò)大故障范圍。
5、檢測開關(guān)電源不同部位的電壓時(shí),要選擇好接地線。即測開關(guān)電源初級部分的關(guān)鍵點(diǎn)電壓時(shí),應(yīng)選擇300V供電的濾波電容負(fù)極為“地”,而測開關(guān)電源輸出端電壓時(shí),應(yīng)該以高頻調(diào)諧器外殼或與其相通的部位為“地”,否則會導(dǎo)致所測電壓不準(zhǔn)。
6、開關(guān)管擊穿后,必須檢查故障確定原因后再通電試機(jī),以免更換后的開關(guān)管再次擊穿。
7、檢修過壓保護(hù)電路動作的故障時(shí),不能輕易脫開保護(hù)電路進(jìn)行檢修,以免擴(kuò)大故障范圍。
8、需要暫時(shí)斷開負(fù)載,以判斷故障是在負(fù)載的行輸出級還是在開關(guān)電源部分時(shí),必須在開關(guān)電源的輸出端接上一個(gè)假負(fù)載才能開機(jī)。假負(fù)載需接在B+電壓的濾波電容兩端或B+供電的整流管負(fù)極與地之間,而不能接在B+整流管正極與地之間。當(dāng)采用斷開穩(wěn)壓電路檢修時(shí),應(yīng)在交流電壓輸入端串接一個(gè)100W燈泡降壓,防止輸出電壓過高而燒壞元件。
二、檢修時(shí)的檢測要點(diǎn)
不同類型的開關(guān)電源電路,由于工作方式的不同會在電路結(jié)構(gòu)上有較大差異,但基本工作原理和方框結(jié)構(gòu)比較相近,檢測要點(diǎn)也基本相同。
1、輸入端“交~直變換”的檢測要點(diǎn)
輸入端的“交~直變換”是指220V輸入回路、整流、濾波這部分電路,它的任務(wù)是把220V的交流電壓變換成直流電壓,輸送到開關(guān)管的集電極。因此,通過檢測開關(guān)管集電極上有無250~340V左右的直流電壓,來判斷這部分電路工作是否正常。若此電壓為零,表明電路出現(xiàn)斷路故障,應(yīng)先對其進(jìn)行檢修,使其達(dá)到正常后,才能檢修其他電路。
2、開關(guān)振蕩電路的檢測要點(diǎn)
開關(guān)振蕩電路是開關(guān)電源的關(guān)鍵部位,它包括開關(guān)變壓器(主要是初級繞組和正反饋繞組)、開關(guān)管、啟動電路和正反饋電路。
(1)開關(guān)振蕩電路是否起振的判斷方法如下:
1)直流電壓檢測法:檢測開關(guān)管基極有無0.1~0.2V的負(fù)電壓,有負(fù)電壓即表示已經(jīng)起振。
2)“dB”電壓檢測法:用萬用表的dB擋檢測開關(guān)管基極或集電極有無dB電壓,有dB電壓表示已經(jīng)起振。如萬用表沒有dB擋,可在表筆上串聯(lián)一個(gè)0.1μF/400V的無極性電容后,用交流電壓擋去測量。
3)示波器觀察法:用示波器觀察開關(guān)管基極或集電極有無開關(guān)脈沖信號。注意:用示波器檢測時(shí),必須在220V輸入端加接1:1隔離變壓器。
(2)若通過以上檢測確定開關(guān)振蕩電路沒有起振,則應(yīng)重點(diǎn)檢查以下電路:
1)啟動電路是否開路。檢查方法十分簡單,用萬能表的直流擋位測量開關(guān)管的B極,在開機(jī)瞬間如開關(guān)管B極電壓有跳變則說明啟動電路正常,如果按動開關(guān)時(shí)表筆沒有擺動則說明啟動電路開路了。
2)正反饋電路中有無元件開路或短路。檢修時(shí),只要對正反饋回路中的阻容元件測量或采用代換法就可以查找出故障根源。
3)由取樣繞組、取樣比較、誤差放大和脈沖寬度調(diào)節(jié)電路組成的穩(wěn)壓電路是否有故障。必要時(shí)可暫時(shí)斷開穩(wěn)壓控制電路,使振蕩器單獨(dú)起振。
4)保護(hù)電路是否有故障,必要時(shí)可斷開保護(hù)電路。
3、輸出端“交~直變換”的檢測要點(diǎn)
輸出端的“交~直變換”是指開關(guān)變壓器次級繞組輸出的脈沖電壓經(jīng)整流、濾波后形成的直流輸出電壓。一般開關(guān)電源有多路直流輸出電壓,檢測各路輸出的直流電壓值,可以判斷開關(guān)電源的工作是否正常。
4、穩(wěn)壓控制電路的檢測要點(diǎn)
穩(wěn)壓控制電路一般包括取樣繞組、取樣電路、基準(zhǔn)電壓、比較放大、誤差放大和脈沖控制電路幾個(gè)部分。它的任務(wù)是通過自動調(diào)整開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間,從而調(diào)整高頻脈沖的占空比,使輸出電壓穩(wěn)定在負(fù)載所要求的電壓值上。檢測穩(wěn)壓控制電路的方法是用萬用表檢測輸出端的直流電壓,然后微調(diào)穩(wěn)壓電路中的可調(diào)電阻,看輸出端的電壓能否變化,能否重新穩(wěn)住,從而判斷整個(gè)穩(wěn)壓電路中是否正常。
三、常見故障的檢修方法
1、保險(xiǎn)絲熔斷
開機(jī)就燒保險(xiǎn)絲,且燒斷的保險(xiǎn)絲內(nèi)部呈現(xiàn)出黑色煙霧狀,表明電路中有嚴(yán)重的短路性,且一般都發(fā)生在開關(guān)電源本身,這時(shí)應(yīng)檢查消磁電路、整流、濾波電路或是開關(guān)管等重要元件是否被擊穿了;如果燒斷的保險(xiǎn)絲還呈透明狀,通常是電流過載而造成的,多數(shù)為行輸出有短路性故障。
維修方法:先采用串聯(lián)燈泡法簡捷地判斷出是開關(guān)電源本身故障還是行輸出電路的問題:在交流輸入端串入一個(gè)100w/220v的燈泡,開機(jī)觀察現(xiàn)象。如果在正常情況下,接通電源后,燈泡會瞬間很亮,隨后變成暗光;如果燈泡沒有發(fā)光,則說明是保險(xiǎn)絲或是電源開關(guān)損壞;如果燈泡在瞬間很亮后就再沒有發(fā)光了,則表明消磁之前的電路正常,應(yīng)把重點(diǎn)放到整流以后的電路;如果燈泡長時(shí)間保持很亮,則說明電源部分有短路性故障,應(yīng)著重檢查整流電路和穩(wěn)壓電路;如果燈泡亮了一下,隨后又變得較亮,則很大可能是行負(fù)載有短路,這時(shí)可對行輸出電路進(jìn)一步檢查。
如果判斷出是開關(guān)電源本身故障。先用觀察法檢查電路上有沒有燒焦或是炸裂的元件,聞一聞有沒有異味。經(jīng)看,聞之后,再用萬用表進(jìn)行檢查。首先測量一下電源輸入端的電阻值,若太小,則說明后端有局部短路現(xiàn)象,然后分別測量四只整流二極管正、反向電阻和限流電阻的阻值,看其有無短路或燒壞;然后再測量一下電源濾波電容是否能進(jìn)行正常充放電,再就測量一下開關(guān)管是否擊穿損壞。需要說明的一點(diǎn)是:因是在路測量,有可能會使測量結(jié)果有誤,造成誤判。因此必要時(shí)可把元器件焊下來再進(jìn)行測量。
2、無直流電壓輸出
如果保險(xiǎn)絲是完好的,在有負(fù)載的情況下,各級直流電壓無輸出。這種情況主要是以下原因造成的:電源中出現(xiàn)開路,短路現(xiàn)象,過壓,過流保護(hù)電路出現(xiàn)故障,振蕩電路沒有工作,電源負(fù)載過重,高頻整流濾波電路中整流二極管被擊穿,濾波電容漏電等。
維修方法:首先,用萬用表測量開關(guān)管集電極有無300V直流電壓,若沒有應(yīng)往前查交流輸入,保險(xiǎn)絲、整濾波等電路是否正常;若集電極電壓正常,則檢查開關(guān)管b極電壓。測開關(guān)管b極電壓或者在關(guān)機(jī)瞬間,用指針萬用表R×lΩ擋,黑筆接b極,紅筆接整流濾波電容負(fù)極(熱地),聽電源有啟動聲音,說明電源振蕩電路正常,僅缺乏啟動電壓,是啟動電阻開路或銅皮斷。若無啟動聲,在測be結(jié)后,迅速將表轉(zhuǎn)到電壓檔,測c極電壓是否快速泄放。若是,說明開關(guān)管及其放電回路均正常,正反饋電路存在故障,包括反饋電阻、電容、續(xù)流二極管、正反饋繞組及其開關(guān)管故障。若c極電壓仍不泄放,說明開關(guān)管及其回路有開路故障或b極有短路接地故障。
3、有直流電壓輸出,但輸出電壓過高
這種故障往往來自于穩(wěn)壓取樣和穩(wěn)壓控制電路出現(xiàn)故障所致。在開關(guān)電源中,直流輸出、取樣電阻、誤差取樣放大管、光耦合器、脈沖控制電路等電路共同構(gòu)成了一個(gè)閉合的穩(wěn)壓控制環(huán)路,任何一處出問題都會導(dǎo)致輸出電壓升高。
維修方法:由于開關(guān)電源中有過壓保護(hù)電路,可以通過斷開過壓保護(hù)電路,使過壓保護(hù)電路不起作用。用分割法以穩(wěn)壓環(huán)路中的光耦為分水嶺,對電路實(shí)行分割,確定故障范圍。將光耦件熱地端的兩控制腳短路,觀察B+變化,B+嚴(yán)重下降或停止輸出,說明熱底板部分正常。故障點(diǎn)在B+取樣電路及光耦;變化不明顯或無變化,說明熱底板部分有故障,要仔細(xì)檢查此部分的脈沖控制電路。檢查脈沖控制電路可采用調(diào)整交流電壓法:用交流調(diào)壓器調(diào)整交流輸入電壓,監(jiān)測+B輸出電壓。然后測脈寬調(diào)整電路中各級三極管的b、e、c極電壓、光耦端子間壓降變化,看其是否與穩(wěn)壓原理相符或變化趨勢一致。測到某一點(diǎn)與穩(wěn)壓原理應(yīng)得值相反,說明被測點(diǎn)的這一級有故障,應(yīng)逐一檢查相關(guān)元件。注意振蕩定時(shí)電容容量下降也會使輸出電壓過高。
對于具體的開關(guān)電源電路故障現(xiàn)象,可因故施修、因機(jī)施修,靈活掌握,采用不同的檢修方法和步驟,以達(dá)到準(zhǔn)確、快速、高質(zhì)量地完成檢修任務(wù)為目的。無論采取何種方法和步驟,原則是不能造成穩(wěn)壓電路開路、開關(guān)管失控,引起開關(guān)電源輸出電壓升高,造成大面積元件損壞,反而將故障擴(kuò)大。如果掌握了開關(guān)電源各電路和元件發(fā)生故障的規(guī)律,就能夠迅速地排除各種故障。
參考文獻(xiàn)
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[3]梁建華.電視機(jī)維修技術(shù)[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2008.
作者簡介:
目 錄
摘要……………………………………………2
引言……………………………………………3
設(shè)計(jì)任務(wù)與要求…………………………………5
一.設(shè)計(jì)思路與原理框圖………………………………5
1.設(shè)計(jì)思路………………………………………5
2.原理框圖………………………………………5
二.各單元電路的參考電路…………………………… 6
1.主電路………………………………………6
1.1主干道及支干道交通燈電路…………………6 2.定時(shí)器………………………………………8
2.1秒發(fā)生器…………………………………8
2.2計(jì)數(shù)器電路…………………………………8
2.2.1計(jì)數(shù)器CP端控制電路……………………8
2.2.2五十進(jìn)制、三十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器……………9
2.2.3五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器………………………9
3. 控制電路部分………………………………10
3.1控制電路原理……………………………10
3.2復(fù)位開關(guān)…………………………………11
4.電源電路……………………………………11
4.1穩(wěn)壓電源電路……………………………12
4.2備用電池電路……………………………12
5. 電路的安裝與調(diào)試……………………………13
5.1電路的安裝………………………………13
5.2電路的調(diào)試………………………………13
5.2.1電路板部分…………………………13
5.2.2電源部分……………………………13
5.2.3主電路………………………………13
5.2.4定時(shí)電路部分…………………………13
5.2.5控制電路部分…………………………14
三.課程設(shè)計(jì)總結(jié)與心得體會…………………………14
四. 五. 附錄……………………………………………15
1.總原理圖………………………………………15
2.PCB電路板圖……………………………………16
3.原器件清單………………………………………17
六、致謝
數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與綜合實(shí)訓(xùn)》 邱寄帆 唐遠(yuǎn)山 主編
【關(guān)鍵詞】理實(shí)一體化教學(xué)電子技術(shù)與技能
理實(shí)一體化教學(xué)實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。通過對《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》課程教學(xué)改革的實(shí)踐,突出學(xué)生動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、提高學(xué)生專業(yè)技能,帶動教師的課程研究,促進(jìn)教師成長,提升專業(yè)教學(xué)質(zhì)量勢在必行。
一、創(chuàng)造條件適應(yīng)理實(shí)一體化教學(xué)
《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》課程的教學(xué)內(nèi)容存在基本概念抽象、知識點(diǎn)分散、分析方法多樣、器件和電路類型復(fù)雜等問題使得專業(yè)課程在教學(xué)實(shí)施時(shí)面臨更多的困難。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是將理論和實(shí)踐二者截然分開,使學(xué)生很難做到學(xué)以致用。在理論教學(xué)中,存在著教學(xué)過程機(jī)械式、教學(xué)方法灌輸式的弊端,缺乏學(xué)生主體參與、主動探索、直觀地操作展示,使學(xué)生對所講授的內(nèi)容缺乏感性認(rèn)識,從而導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒,使理論教學(xué)難以產(chǎn)生好的效果。而在實(shí)踐教學(xué)中,又存在著理論知識與實(shí)踐技能的學(xué)習(xí)時(shí)間不同步的弊端,使學(xué)生不能同時(shí)掌握理論知識和實(shí)踐技能,從而使學(xué)生不知如何下手,導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)效果不好。專業(yè)的師資隊(duì)伍是教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要因素。教師要做“教、學(xué)、做”一體化教學(xué),使學(xué)生真正掌握一技之長,緊跟就業(yè)方向與社會需求。教師不但要有豐富的理論教學(xué)經(jīng)驗(yàn),更要有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。不但要講解各種電子元器件的基本概念、工作原理、各種參數(shù)、公式的計(jì)算等抽象的知識,而且必須具備相關(guān)儀器設(shè)備使用,調(diào)試,維修的能力。由于電子設(shè)備的更新?lián)Q代頻率越來越高,會導(dǎo)致學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備不全,設(shè)施條件達(dá)不到理想的要求。如何利用現(xiàn)有的設(shè)備條件開展好理實(shí)一體化教學(xué)呢?例如在中職一年級《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》教學(xué)中,學(xué)習(xí)穩(wěn)壓電源的工作原理時(shí),就可以選擇學(xué)生親自動手去操作,包含對變壓、整流濾波、穩(wěn)壓電路等方面的電路設(shè)置。各部分電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動性又能設(shè)計(jì)出穩(wěn)壓電源成品,一舉兩得。在此過程中通用反復(fù)的實(shí)驗(yàn)學(xué)生學(xué)會應(yīng)用萬用表、學(xué)會檢驗(yàn)全波整流電路輸出電壓理論與實(shí)際是否一致,學(xué)會觀測電路的靜、動態(tài)電流的改變情況,知識也就牢牢的被學(xué)生吸收和應(yīng)用。
二、深入淺出強(qiáng)化理實(shí)一體化教學(xué)
《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,它的理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng),而且學(xué)習(xí)過程中理論抽象深奧,在電子實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化教學(xué)的過程中,要求學(xué)生在動手進(jìn)行實(shí)踐操作方面比較多,此時(shí)就需要實(shí)訓(xùn)場地,如果能把教室和實(shí)訓(xùn)場地相結(jié)合,老師就可以根據(jù)一邊實(shí)體講授理論知識,一邊實(shí)際操作。如:教師可以借助多媒體課件及電腦、手機(jī)、汽車及現(xiàn)代一些高科技的電子設(shè)備中實(shí)用電路模塊,并展示相關(guān)的電子器件、電路板,精心設(shè)計(jì)一個(gè)又一個(gè)帶有啟發(fā)性和思考性的問題情景,學(xué)生對照實(shí)物來學(xué)習(xí),從中啟發(fā)學(xué)生去認(rèn)真思考、認(rèn)識和理解每個(gè)電器工作的小小電路板的巨大作用。增加學(xué)生感性認(rèn)識,把理論知識的難度以實(shí)物參照降到最低,來充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和主動性。還可以利用多煤體把靜態(tài)變化為動態(tài),通過形象、生動、直觀的畫面展示讓學(xué)生理解電子技術(shù)。這樣通過實(shí)物的對照下更好的接受相關(guān)的理論知識,又可以對照實(shí)物進(jìn)行操作。這樣的教學(xué)方式不僅培養(yǎng)學(xué)生的興趣、愛好、好奇心和探索欲望,也提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和知識能力。在意義上真正達(dá)到了,電子技術(shù)基礎(chǔ)和技能理實(shí)一體化教學(xué)的目的。
三、多措并舉推進(jìn)理實(shí)一體化教學(xué)
《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》是電類專業(yè)而且非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐應(yīng)用。大部分內(nèi)容不適宜理實(shí)一體化教學(xué),這就要求教師在教學(xué)中靈活使用現(xiàn)有教材,注重資源整合。講元器件內(nèi)容時(shí),以器件內(nèi)部分析為主轉(zhuǎn)向外部性和應(yīng)用為主,重點(diǎn)介紹實(shí)用方面的知識,適當(dāng)精簡模電部分,加強(qiáng)數(shù)電部分內(nèi)容。
對便于理實(shí)一體化的教程,邊實(shí)踐邊理論的方式來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。老師只簡單介紹工作原理及裝配調(diào)試方法,讓學(xué)生先動手后思考。當(dāng)學(xué)生在操作中遇到不明白的問題時(shí),努力他們先看書,再聽課,自然就加深了對基礎(chǔ)理論和實(shí)際知識的理解。如OTL功放電路裝配中,學(xué)生可以先測試每只放大管基極、集電極、發(fā)射極靜態(tài)電壓值來看三極管的工作狀態(tài),隨后學(xué)生理解了三極管的放大、飽和和各狀態(tài)的偏置電壓要求。教師也要及時(shí)總結(jié)、考核、評價(jià),肯定學(xué)生的成績,讓學(xué)生之間相互交流經(jīng)驗(yàn),分析問題,進(jìn)一步加深對知識的理解和掌握。學(xué)生會自動分析在實(shí)訓(xùn)中學(xué)到了什么,是否還可以改進(jìn)、優(yōu)化,在此過程中,學(xué)生由實(shí)踐到理論,邊實(shí)踐邊理論,再由理論到實(shí)踐。這樣邊總結(jié)邊學(xué)習(xí),總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn),學(xué)習(xí)過程中形成自已的專業(yè)知識和技能。
結(jié)語
目前很多中職學(xué)校都在探討理實(shí)一體化的教學(xué)方法。針對《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》的教材結(jié)合相關(guān)實(shí)踐的特點(diǎn),采用“理實(shí)一體化”教學(xué)模式,涉及對相關(guān)知識點(diǎn)的整合、教學(xué)環(huán)境與資源的建設(shè)、教學(xué)方法的選擇等諸多方面。
參考文獻(xiàn)
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[2]陳嬌英三極管電流放大特性一體化教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施2012(06)
關(guān)鍵詞:電子技術(shù) 綜合應(yīng)用 項(xiàng)目課程 開發(fā)
如今,電子技術(shù)已經(jīng)成為各個(gè)行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),為了更好地適應(yīng)社會發(fā)展的需求,筆者學(xué)校電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)本著以提高學(xué)生素質(zhì)為基礎(chǔ)、以提高學(xué)生職業(yè)能力為本位的目標(biāo),進(jìn)行綜合應(yīng)用項(xiàng)目課程的開發(fā)與實(shí)施,有效推進(jìn)了該專業(yè)的教學(xué)改革。
一、項(xiàng)目課程開發(fā)指導(dǎo)思想
項(xiàng)目課程開發(fā)貫徹“全面推進(jìn)素質(zhì)教育,以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力為本位”的職業(yè)教育理念,為適應(yīng)中等職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式、教學(xué)模式、評價(jià)模式的改革需要,按照“教育與產(chǎn)業(yè)、學(xué)校與企業(yè)、專業(yè)設(shè)置與職業(yè)崗位、課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)過程與企業(yè)生產(chǎn)過程”對接的教學(xué)改革要求,更新教材內(nèi)容,增強(qiáng)課程的針對性、實(shí)踐性和實(shí)用性。
二、電子技術(shù)綜合應(yīng)用項(xiàng)目課程的開發(fā)
1.確定人才培養(yǎng)規(guī)格,制定課程目標(biāo)
筆者學(xué)校根據(jù)崗位群的勝任程度、必備的專業(yè)技能和專業(yè)素質(zhì)制定電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)畢業(yè)生業(yè)務(wù)規(guī)格,并根據(jù)人才培養(yǎng)規(guī)格,制定綜合應(yīng)用項(xiàng)目課程目標(biāo)。
(1)電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)畢業(yè)生業(yè)務(wù)規(guī)格。具備簡單的電氣識圖能力和電路分析能力;具有較好的焊接技能,掌握嵌入式系統(tǒng)、FPGA、DSP、BGA先進(jìn)的封裝與安裝方法;掌握常見儀器儀表的使用技能;有一定的線路應(yīng)用設(shè)計(jì)能力,掌握電子電氣自動化控制理論、可編程控制技術(shù)和單片機(jī)控制技術(shù),能運(yùn)用Protel軟件繪制電路原理圖,能正確設(shè)計(jì)PCB印刷電路圖;掌握專門化自動控制儀器設(shè)備的使用技能;了解行業(yè)工作流程,掌握管理標(biāo)準(zhǔn)(如ISO9000、7S等),能解決本專業(yè)的一般技術(shù)問題,具有一定質(zhì)量評估能力;具有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)合作和吃苦耐勞精神,具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和較強(qiáng)的適應(yīng)職業(yè)變化的能力;具有多途徑獲取信息、處理信息和技術(shù)交流的能力;取得與本專業(yè)工種相關(guān)的1~2個(gè)中級工以上職業(yè)資格證書;具有從事本專業(yè)工作的安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、職業(yè)道德等意識和忠于職守的敬業(yè)精神。
(2)制訂課程目標(biāo)。通過學(xué)習(xí),了解電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作的一般過程,掌握用Protel軟件繪制原理圖和PCB圖,掌握電子電路的安裝調(diào)試方法,掌握相關(guān)資料的查閱方法和途徑(書籍、手冊、圖書館、網(wǎng)絡(luò)),能讀懂簡單的電子電路,能設(shè)計(jì)簡單的電子電路,正確選用元器件和材料,提升學(xué)生的綜合能力。
2.根據(jù)課程目標(biāo),演繹學(xué)習(xí)領(lǐng)域
電子技術(shù)綜合應(yīng)用學(xué)習(xí)領(lǐng)域主要包括輸入信號、信號處理電路、控制對象及輸出信號三大塊內(nèi)容。其中輸入信號有開關(guān)信號、溫度信號、磁信號燈7個(gè)內(nèi)容;信號處理電路有放大電路、比較電路、延時(shí)電路等10個(gè)內(nèi)容;控制對象及輸出信號有控制對象、顯示對象等4個(gè)內(nèi)容。
3.精心設(shè)置項(xiàng)目,構(gòu)建課程體系
通過工作任務(wù)分析,把本專業(yè)所對應(yīng)的職業(yè)或職業(yè)群中需要完成的任務(wù)分解為若干個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目課程,設(shè)置與現(xiàn)實(shí)場景相近的九個(gè)電子技術(shù)綜合應(yīng)用學(xué)習(xí)項(xiàng)目,包括直流穩(wěn)壓電源項(xiàng)目、多量程直流數(shù)字電壓表項(xiàng)目、水位控制器項(xiàng)目等,并根據(jù)項(xiàng)目構(gòu)建相關(guān)課程知識體系,涵蓋學(xué)習(xí)領(lǐng)域知識和能力目標(biāo)。如直流穩(wěn)壓電源項(xiàng)目,涉及串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作原理、印刷電路板裝配、電路安裝調(diào)試等知識和Protel軟件應(yīng)用能力。
4.構(gòu)建內(nèi)容框架,編寫項(xiàng)目內(nèi)容
以《水位控制項(xiàng)目》為例。
(1)設(shè)置情境,提出問題。項(xiàng)目的提出需要考慮問題來源于實(shí)際,難度應(yīng)符合中職學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識結(jié)構(gòu)要求,解決的方法應(yīng)符合專業(yè)要求。水位控制項(xiàng)目問題的提出要設(shè)置以下情境。
某一區(qū)域的地勢比較低,下雨經(jīng)常會積水,需要建立一個(gè)泵房,一旦積水超過一定的水位就需要用水泵把水抽出?,F(xiàn)在需要一個(gè)控制電路自動完成這樣的操作,實(shí)現(xiàn)對水位的自動控制。該水位控制器的具體要求是:通過水泵把水位控制在一定的范圍之內(nèi),水泵的功率為5kW;水位一旦超過警戒水位,水泵開始運(yùn)行,直到水位降到低水位時(shí)水泵才停止運(yùn)行。
(2)問題分析,情境轉(zhuǎn)化。電子線路本身只能處理電信號,也就是說只能處理電量信號,如電壓、電流、電阻等。而現(xiàn)實(shí)生活中大量需要處理的問題是非電量信號,如溫度、壓力、流量、位置、長度、重力、光量、磁量等。對于電子線路而言,處理非電量都需要專門的裝置――傳感器。傳感器的作用就是要把非電量信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴1卷?xiàng)目中水位的高低就是一個(gè)位置信號,必須用傳感器把水位高低的位置信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號,才能用電子線路對該信號進(jìn)行處理,然后驅(qū)動水泵控制水位。
水位的檢測有多種方法,但用電子線路來處理就離不開傳感器。由此引出傳感器的概念,介紹有關(guān)傳感器的相關(guān)知識,把傳感器技術(shù)這些新知識融合到項(xiàng)目中,而不是單獨(dú)地設(shè)置傳感器技術(shù)課程。本項(xiàng)目側(cè)重于實(shí)際應(yīng)用。
(3)形成框架,編寫內(nèi)容。首先,確定關(guān)聯(lián)知識。學(xué)習(xí)傳感器技術(shù)中相關(guān)新知識,復(fù)習(xí)模擬電子技術(shù)中運(yùn)算放大器的知識和應(yīng)用、數(shù)字電子技術(shù)中的觸發(fā)器知識和應(yīng)用、三極管構(gòu)成的驅(qū)動電路、小型直流繼電器的相關(guān)知識和應(yīng)用、 電動機(jī)的(水泵)的工作原理。其次,形成知識框架。提出問題到分析問題(包括傳感器基本知識的學(xué)習(xí)、項(xiàng)目電路分析和電路元器件的確定),再到用Protel軟件繪制電路原理圖、印刷電路板的繪制、安裝調(diào)試本項(xiàng)目電路、項(xiàng)目總結(jié)。最后完成項(xiàng)目內(nèi)容的編寫。
5.合理確定課時(shí),核算實(shí)訓(xùn)成本
本課程應(yīng)安排在電工基礎(chǔ)、電子線路、電子線路技能實(shí)訓(xùn)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等課程學(xué)習(xí)之后,即安排在高二下學(xué)期和高三上學(xué)期,周課時(shí)在16節(jié)以上(其中不包括給學(xué)生一定的自由支配時(shí)間),用一年的時(shí)間完成學(xué)習(xí)任務(wù)。完成一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,除學(xué)校提供的實(shí)訓(xùn)條件之外,學(xué)生自備電子線路實(shí)訓(xùn)工具一套及電子元器件和材料,電子元器件和材料成本核算約為50元/項(xiàng)目(套)。
三、電子技術(shù)綜合應(yīng)用課程的特色
1.基礎(chǔ)性促進(jìn)專業(yè)能力提升
課程內(nèi)容涵蓋專業(yè)的基本知識與基本技能,融入解決問題的基本方法,能有效促進(jìn)學(xué)生專業(yè)能力的提升。一是涵蓋基礎(chǔ)理論知識。在項(xiàng)目中包含了如電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、傳感器技術(shù)等學(xué)科的基礎(chǔ)知識,知識的呈現(xiàn)自然融合在各個(gè)項(xiàng)目中。二是涵蓋基礎(chǔ)技能。在項(xiàng)目中包含現(xiàn)有電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)應(yīng)具有的專業(yè)技能,如電子產(chǎn)品的焊接裝配技能、常用儀器儀表的使用技能、常用電子裝配設(shè)備的操作技能等。三是融入解決問題的基本方法。在項(xiàng)目中呈現(xiàn)了問題的背景、解決問題的思路,要求學(xué)生在項(xiàng)目的信息收集、計(jì)劃、決策、實(shí)施、總結(jié)等環(huán)節(jié)中去發(fā)現(xiàn)問題并提出解決問題的方案,在體驗(yàn)實(shí)際工程產(chǎn)品(項(xiàng)目)生產(chǎn)的過程中,掌握解決問題的基本方法。
2.整合性凸顯職業(yè)教育特點(diǎn)
課程將傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)和電動機(jī)電氣技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有效整合,并注重項(xiàng)目之間新知識的銜接與梯度,使開發(fā)的綜合性項(xiàng)目課程實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識與技術(shù)相互融合,并將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,將關(guān)鍵的知識點(diǎn)、基本的技能融合在完成實(shí)踐項(xiàng)目的過程中,綜合性強(qiáng),徹底打破了學(xué)科體現(xiàn)的課程模式,凸顯鮮明的職業(yè)教育特點(diǎn)。
3.職業(yè)性突出職業(yè)能力培養(yǎng)
課程以電路分析、設(shè)計(jì)、制作、安裝和調(diào)試能力為基本目標(biāo),通過任務(wù)引領(lǐng)項(xiàng)目活動,以工作任務(wù)分析為項(xiàng)目涉及的源頭,以產(chǎn)品和操作程序?yàn)檫壿嬀€索展開,緊緊圍繞完成工作任務(wù)的需要來選擇和組織課程內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)工作任務(wù)與知識的有機(jī)結(jié)合,并以知識性、趣味性、實(shí)用性和產(chǎn)品化為特征,讓學(xué)生在職業(yè)實(shí)踐活動的基礎(chǔ)上掌握知識,增強(qiáng)課程內(nèi)容與職業(yè)崗位能力要求的相關(guān)性,能有效提高學(xué)生的職業(yè)能力。
4.實(shí)踐性實(shí)現(xiàn)多元培養(yǎng)目標(biāo)
項(xiàng)目課程的實(shí)踐性,能有效實(shí)現(xiàn)知識、技能和能力等多元培養(yǎng)目標(biāo)。如水位控制項(xiàng)目的知識培養(yǎng)目標(biāo)為:學(xué)習(xí)傳感器技術(shù)新知識,應(yīng)用電子技術(shù)基礎(chǔ)中的驅(qū)動電路、觸發(fā)器,以及電動機(jī)(水泵)的工作原理等原有知識,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和應(yīng)用能力。技能培養(yǎng)目標(biāo)為:應(yīng)用Protel軟件繪制電路原理圖、印制電路板圖,編制采購清單、安裝、調(diào)試電路。能力培養(yǎng)目標(biāo)為:以小組合作的方式,通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館、書店、詢問等渠道完成資料和信息的收集、元器件采購、電路安裝與調(diào)試等,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。
5.先進(jìn)性體現(xiàn)電子技術(shù)新發(fā)展
在開發(fā)的課程中,融入技術(shù)更新與產(chǎn)業(yè)升級帶來的電工電子新知識、新技術(shù)、新材料、新工藝,較好地把握基礎(chǔ)知識與新技術(shù)的銜接和知識的延伸,適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)、新工種的需求。例如融入單片機(jī)、傳感器、貼片元件等新技術(shù)、新器件的應(yīng)用。在電子電路設(shè)計(jì)與制作中,從分立元件電路轉(zhuǎn)向集成電路,加強(qiáng)對集成電路方面知識的學(xué)習(xí)與應(yīng)用,弱化對集成芯片內(nèi)部電路的分析,突出集成電路外部特性和功能應(yīng)用等,充分體現(xiàn)了課程的先進(jìn)性。
總之,電子技術(shù)綜合應(yīng)用項(xiàng)目課程開發(fā)與實(shí)施,是中等職業(yè)學(xué)校教育教學(xué)改革的發(fā)展方向,它必將帶動職業(yè)教育教學(xué)改革的整體推進(jìn)。隨著項(xiàng)目教學(xué)的不斷深化和發(fā)展,教學(xué)實(shí)施過程體現(xiàn)了“以能力為本”的價(jià)值取向,培養(yǎng)出來的人才必將更好地適應(yīng)社會的需要。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】 電子實(shí)驗(yàn);技能操作訓(xùn)練;動手能力
技工學(xué)校電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程要求學(xué)生不僅要掌握電路中一些基本電量的測量方法,基本儀器的使用以及由實(shí)驗(yàn)的方法去驗(yàn)證有關(guān)的定律、現(xiàn)象,而且要求學(xué)生能對一些較復(fù)雜的放大電路進(jìn)行靜態(tài)調(diào)整、測量和動態(tài)測量。但在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中卻存在一定的問題:①班級學(xué)生多,工位、儀器不足。大多三、四位學(xué)生為一組,共用一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺,每位學(xué)生獨(dú)立操作動手條件受到限制。②指導(dǎo)老師偏少。一位課任教師承擔(dān)一個(gè)班級學(xué)生的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)工作,力不從心。③部分學(xué)生基礎(chǔ)差,他們來自邊遠(yuǎn)的山區(qū),入校前連最基本的實(shí)驗(yàn)儀器都沒見過。所以影響電子實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。
完成一個(gè)電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)課題,首先必須對電路中所用的元器件要有所認(rèn)識,學(xué)會檢測,對實(shí)驗(yàn)設(shè)備、測量儀表、儀器的使用要掌握,而這些基本技能的掌握需要花很多的時(shí)間,要在一次的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)完成,并對電路的定律和現(xiàn)象進(jìn)行驗(yàn)證,這是很難做到的。如何解決實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置要求與實(shí)際存在問題之間的矛盾。本人認(rèn)為可以將部分復(fù)雜的電子實(shí)驗(yàn)與技能操作訓(xùn)練相結(jié)合。
1 實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)的異同
1.1、實(shí)驗(yàn)中調(diào)整、測量的內(nèi)容與實(shí)訓(xùn)中的調(diào)試內(nèi)容相同。例如:《電子電路基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)二、三、四
①都要求學(xué)生能夠正確地連接好待測電路;
②對放大器靜態(tài)進(jìn)行調(diào)整、測量。內(nèi)容包括測量靜態(tài)參數(shù)IB、IC、UCE、UBE,判斷電路的工作狀態(tài),并能對靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整;
③對放大器動態(tài)的調(diào)整、測量。內(nèi)容包括測量放大器的電壓放大倍數(shù),輸入電阻、輸出電阻及電路的頻率特性、輸出電壓等。
1.2、調(diào)整、測量、調(diào)試所用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器、儀表相同。都要用到萬用表、示波器、毫伏表、信號發(fā)生器和穩(wěn)壓電源等。
1.3、實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)不同之處在于:實(shí)驗(yàn)課更重視學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器儀表的使用,注重用實(shí)驗(yàn)的方法來驗(yàn)證某一定律,某一電路原理和現(xiàn)象。而學(xué)生實(shí)習(xí)課,更加偏重于學(xué)生操作能力的培養(yǎng)。在注重工藝要求的同時(shí)也要求學(xué)生具有一定的電路測量調(diào)試能力。在課時(shí)的設(shè)置上,實(shí)習(xí)課比實(shí)驗(yàn)課時(shí)間充裕,指導(dǎo)老師也比較多,且在實(shí)習(xí)中,每位學(xué)生擁有一套實(shí)習(xí)工具,一套要裝配的電路元器件,每一個(gè)電路的裝配電路圖都是由學(xué)生自己精心設(shè)計(jì)的,經(jīng)過反復(fù)檢查,直到完全正確,布局合理美觀,才能按照裝配工藝的要求,正確地、獨(dú)立地安裝完成。在這個(gè)過程中,學(xué)生對所要調(diào)試的電路已經(jīng)非常熟悉,了解電路的工作原理。他們可以帶著自己裝配成功的電路板,在老師的帶領(lǐng)下分批到實(shí)驗(yàn)室,每人擁有一個(gè)工位,在老師的指導(dǎo)下,扎扎實(shí)實(shí)地獨(dú)立完成電路的調(diào)試、測量,從而提高了電子實(shí)驗(yàn)的效果,有效地完善了電子實(shí)驗(yàn)課,培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力。
2 實(shí)驗(yàn)課的處理方法
技校電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)課應(yīng)根據(jù)學(xué)生接受能力,采用由淺入深、循序漸進(jìn)的方法。
2.1、加強(qiáng)基本技能的訓(xùn)練,把電路中常見元器件的識別、檢測;基本實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀表、儀器的正確使用;各類放大電路的靜態(tài)測量;作為學(xué)生電子實(shí)驗(yàn)課的重點(diǎn)。首先讓他們掌握元器件的識別、檢測,教會他們正確地使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器、儀表,再讓他們學(xué)會一些基本電量的測量,去完成一些較簡單的實(shí)驗(yàn),例如幾個(gè)放大器的靜態(tài)調(diào)整、測量。
2.2、對較復(fù)雜電路實(shí)驗(yàn)部分的處理方法:老師可以事先有所準(zhǔn)備地在實(shí)驗(yàn)課的后半段,以演示實(shí)驗(yàn)的方式完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),先讓學(xué)生對所做實(shí)驗(yàn)有一個(gè)整體的感性認(rèn)識。而這部分的學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)可以放到電子實(shí)習(xí)課中完成。從而將實(shí)驗(yàn)課與實(shí)訓(xùn)課有機(jī)地結(jié)合起來。
3 實(shí)驗(yàn)課題應(yīng)用實(shí)例
例如:《電子電路基礎(chǔ)》課的實(shí)驗(yàn)四如圖(一)所示
題為《負(fù)反饋對放大器性能的影響》。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是:①加深理解負(fù)反饋對放大器性能的影響;②進(jìn)一步熟悉放大器性能指標(biāo)的測試方法。
而我在上這堂實(shí)驗(yàn)課時(shí),是這樣處理的:
(1)學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)部分,步驟如下:①按電路圖(一)正確連接好電路,會用萬用表歐姆檔判斷電路的連接情況;②學(xué)會使用和調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)臺上的穩(wěn)壓電源,并能正確地連接到電路中; ③學(xué)會使用萬用表的電流、電壓擋測量電流、電壓,并正確讀數(shù);④測出圖(一)各級電路的靜態(tài)工作點(diǎn),學(xué)會靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整。
(2)用演示實(shí)驗(yàn)的方法為學(xué)生演示負(fù)反饋對放大器性能的影響。
關(guān)鍵詞:工業(yè)自動化;多功能控制;實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺
良好的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺是學(xué)習(xí)工業(yè)自動化類課程的重要保障。一個(gè)自動化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,不但要能開設(shè)一般實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,還要方便追蹤學(xué)習(xí)進(jìn)程,并隨著課程的深入,開設(shè)更復(fù)雜、難度更高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,滿足自動化實(shí)驗(yàn)教學(xué)由入門到精講的一系列漸進(jìn)式課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。以往的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺占用空間大、更換元器件困難,無法依據(jù)教學(xué)需求進(jìn)一步開發(fā)?;诖耍詣踊c智能控制技術(shù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)依據(jù)職業(yè)技術(shù)教育的特點(diǎn),開發(fā)出占用空間小、功能全面、性能穩(wěn)定的工業(yè)自動化多功能控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺[1]。
1實(shí)驗(yàn)平臺的框架設(shè)計(jì)及選型
為使學(xué)生能循序漸進(jìn)地了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,工業(yè)自動化多功能控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺涵蓋從簡單的入門級單機(jī)、單進(jìn)程實(shí)驗(yàn),到難度較大的聯(lián)機(jī)、聯(lián)網(wǎng)、多進(jìn)程實(shí)驗(yàn)[2-3]。該平臺的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均來自實(shí)際工程項(xiàng)目,由較有代表性的項(xiàng)目經(jīng)簡化或小型化演變而來。設(shè)備上采用香蕉插頭連線方式,以節(jié)約線材和更加充分地利用教學(xué)時(shí)間,進(jìn)行多樣或者重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)。工業(yè)自動化多功能控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺采用通信模塊的目的是為了便于擴(kuò)展連接多臺支持CSMA/CD、RS485的通信設(shè)備,彌補(bǔ)自動化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備在通信教學(xué)上的不足;添加支持MODBUS通信協(xié)議的總線設(shè)備也是為了彌補(bǔ)在自動化實(shí)驗(yàn)教學(xué)上對現(xiàn)場總線的教學(xué)的缺失。而作為一個(gè)完整的流程型中大型自動化生產(chǎn)線,總線設(shè)備是非常重要的一環(huán),是學(xué)生必須掌握的知識。此設(shè)備平臺在自動化教學(xué)的完整性和實(shí)用性方面也是一種新的嘗試。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺分為12個(gè)區(qū),分別是電源與電源控制區(qū)、PLC與模擬量擴(kuò)展模塊區(qū)、伺服驅(qū)動器區(qū)、觸摸屏區(qū)、現(xiàn)場總線信號采集器區(qū)、伺服電機(jī)與絲桿模組區(qū)、步進(jìn)電機(jī)與同步帶輪及編碼器區(qū)、變頻器與電位器區(qū)、步進(jìn)驅(qū)動區(qū)、電源狀態(tài)顯示區(qū)、信號輸出指示區(qū)、信號輸入?yún)^(qū),涉及的元器件有漏電開關(guān)、電壓電流表、開關(guān)穩(wěn)壓電源、可編程邏輯控制器(PLC)、可編程邏輯控制器模擬量擴(kuò)展模塊、PLCRS485通信擴(kuò)展板、伺服驅(qū)動器、觸摸屏、固態(tài)繼電器、現(xiàn)場總線1A+2D信號采集模塊、伺服電機(jī)、絲桿滑塊模組、步進(jìn)電機(jī)、同步帶與同步輪、編碼器、變頻器、電位器、步進(jìn)驅(qū)動器、紅色LED指示燈、綠色LED指示燈、綠色無自鎖按鈕、綠色有自鎖按鈕、電阻型溫度傳感器、電偶型溫度傳感器、霍爾開關(guān)、光電開關(guān)等32種自動化教學(xué)需要用到的元器件。這些元器件都可以通過香蕉插頭方便地進(jìn)行布線連接。按照紅色電源正極、黑色負(fù)極、綠色信號的原則選用導(dǎo)線與插頭并進(jìn)行區(qū)分,可以更直接地體現(xiàn)各個(gè)元器件間的相互關(guān)系,有利于學(xué)生理解電路原理。該臺面上的接口均為弱電接口,并加有漏電保護(hù)裝置;系統(tǒng)總功率不超過500W。實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(見圖1)已獲專利授權(quán)。
2可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
2.1實(shí)驗(yàn)類型
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺所包含12個(gè)區(qū)中,每個(gè)區(qū)都可以進(jìn)行獨(dú)立實(shí)驗(yàn)或者關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)。主要可分為以下6類實(shí)驗(yàn):(1)按鍵反饋及人機(jī)交互類實(shí)驗(yàn):進(jìn)行人機(jī)工程交互界面設(shè)計(jì);(2)運(yùn)動控制類型實(shí)驗(yàn):進(jìn)行伺服/步進(jìn)電機(jī)的定位和速度控制;(3)模擬量傳輸類實(shí)驗(yàn):進(jìn)行PID恒溫控制;(4)本地及遠(yuǎn)程類實(shí)驗(yàn):進(jìn)行TCP/IP協(xié)議或CS-MA/CD協(xié)議聯(lián)機(jī);(5)工業(yè)通信類實(shí)驗(yàn):進(jìn)行MODBUS通信;(6)現(xiàn)場總線類實(shí)驗(yàn):進(jìn)行模擬/數(shù)字信號的遠(yuǎn)程讀?。杉楸阌趯?shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo),實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺各區(qū)的接口都有清晰的指示符,學(xué)生可以很方便地找到設(shè)計(jì)的輸入/輸出端口。
2.2拓展實(shí)驗(yàn)的意義
在進(jìn)行工業(yè)自動化多功能控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺設(shè)計(jì)時(shí),通信是著重考慮的內(nèi)容[4]。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺選用市場占有率較高的產(chǎn)品,如支持以太網(wǎng)通信的S7-200SMART,可編程邏輯控制器(PLC)。此外,該實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺引用了物聯(lián)網(wǎng)概念,伺服驅(qū)動器、變頻器、遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集模塊、觸摸屏組態(tài)等也具備RS485電氣特性,步進(jìn)驅(qū)動器可支持RS232電氣特性以及多個(gè)支持MODBUS協(xié)議的傳感器,這使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺在進(jìn)行多機(jī)使用的情況下,可以進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)備現(xiàn)場總線/物聯(lián)網(wǎng)的搭建。
3教學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用
3.1實(shí)用性應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺選用了多種類型的傳感器,如開關(guān)型傳感器、電壓型傳感器、電流型傳感器、PNP型傳感器、NPN型傳感器、遠(yuǎn)程自帶協(xié)議型傳感器等。多種類型傳感器的選用,豐富了授課及實(shí)踐內(nèi)容的知識面。可編程邏輯控制器(PLC)采用了支持以太網(wǎng)的設(shè)備,雖然短期會受到通信環(huán)境及硬件兼容性方面的限制,但是可以滿足今后物聯(lián)網(wǎng)向自動化控制方向的延伸發(fā)展,使得學(xué)生能緊跟行業(yè)發(fā)展的步伐,總體上還是利大于弊。由于一些較復(fù)雜的中大型自動化工程的技術(shù)重點(diǎn)往往是工業(yè)通信技術(shù),所以實(shí)際通信技術(shù)應(yīng)用也是自動化課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺被設(shè)計(jì)成可以搭建成一個(gè)完整的自動化控制的實(shí)體控制系統(tǒng),將教學(xué)與應(yīng)用結(jié)合起來,從控制到執(zhí)行構(gòu)成一個(gè)整體,也可控制與執(zhí)行分離[5-6]總之,該實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺支持工業(yè)通信實(shí)驗(yàn),且引入底層的工業(yè)通信方式及使用方法,從而讓學(xué)生掌握工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)的理念、產(chǎn)品選型等知識與技能。
3.2典型性應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)在工業(yè)自動化課程教學(xué)中具有重要作用,旨在培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力、新技術(shù)應(yīng)用441實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理開發(fā)能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神[7]。工業(yè)自動化多功能控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目具有典型性,均為生產(chǎn)過程的典型案例。
隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展發(fā)展,社會對大學(xué)生的“動手能力和工程綜合素質(zhì)”要求越來越高,學(xué)生面臨的就業(yè)壓力也就越來越大,因此探索“電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)”的實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)具有復(fù)合型、應(yīng)用型和創(chuàng)新意識人才,在電子信息工程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中尤為重要。電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)是以工藝性和實(shí)踐性為主的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是高等學(xué)校電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)復(fù)合型人才的重要內(nèi)容。它是指電子信息專業(yè)的學(xué)生在完成主要專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)方向理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐技能后,綜合運(yùn)用本專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識和實(shí)踐技能,基于“工程系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行綜合性系統(tǒng)化的訓(xùn)練。[1]其目的是要求掌握本專業(yè)的核心技術(shù)和關(guān)鍵能力,提高學(xué)生的動手能力和工程綜合素質(zhì),以最大限度地適應(yīng)社會的需求。
二、電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)的現(xiàn)狀
教育部信息與電子科學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會對電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的四種技能要求是:(1)電子電路的安裝、調(diào)試與應(yīng)用以及電子測量技術(shù)的應(yīng)用與電路測試的能力;(2)綜合運(yùn)用電路知識進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)的能力;(3)利用系統(tǒng)環(huán)境CAD分析與設(shè)計(jì)的能力;(4)利用虛擬儀器的能力,[2]基于以上的四種要求,目前大部分學(xué)校電子信息工程在學(xué)生技能的培養(yǎng)過程中,重點(diǎn)放大第一項(xiàng)上,也就是是讓學(xué)生了解電子元器件的常識,熟悉儀器儀表的使用,通過手工焊接練習(xí),學(xué)會組裝一個(gè)“簡單的電子系統(tǒng)”,如萬用表、穩(wěn)壓電源、超外差收音機(jī)等。這種傳統(tǒng)的訓(xùn)練模式內(nèi)容單一,手段落后,主要是以工藝性和實(shí)踐性為主,極大的限制了對學(xué)生動手能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[3]。
三、電子設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練改革與實(shí)踐
隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,“電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)”的內(nèi)容產(chǎn)生了很大的變化基于教育部四種技能培養(yǎng)目標(biāo)的要求,在充分調(diào)研和總結(jié)以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對電子設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練的內(nèi)容進(jìn)行了改革,初步構(gòu)建了“一條主線,四個(gè)層次”的實(shí)踐教學(xué)體系,即在圍繞培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐動手能力這一主線的基礎(chǔ)上,將實(shí)踐教學(xué)活動分為基礎(chǔ)、專業(yè)、綜合、創(chuàng)新四個(gè)層次。并且完善了“電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)”培養(yǎng)計(jì)劃,擬定了相應(yīng)的教學(xué)大綱,對于培養(yǎng)目標(biāo)和綜合實(shí)訓(xùn)的教學(xué)重點(diǎn)提出了明確要求,其中重要的一點(diǎn)是要面向社會和生產(chǎn)實(shí)際,其具體架構(gòu)如圖1所示。
針對電子信息工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),在原有硬件條件基礎(chǔ)上,對實(shí)踐教學(xué)必修內(nèi)容的課程體系進(jìn)行了改革。在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容上設(shè)立了三個(gè)必修模塊,即印刷線路板設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和電子工藝裝配等內(nèi)容,在教學(xué)計(jì)劃的實(shí)施過程中,將內(nèi)容分為“必選模塊”與“自選模塊”,對于“必選模塊”針對不同層次的學(xué)生提出不同要求,學(xué)生可以根據(jù)自己興趣來選擇實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。在必選模塊的基礎(chǔ)上增加自選模塊,目的是滿足參加“電子競賽”和動手能力較強(qiáng)的學(xué)生,這一部分學(xué)生可以自行確定電子設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)方案,在設(shè)計(jì)中充分地發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造力,完成對“電子小系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)。這種把“必選”與“自選”內(nèi)容結(jié)合起來,引入模塊化和層次化的教學(xué)理念,可以達(dá)到“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”因材施教的教學(xué)目的,同時(shí)也有利于學(xué)生基本技能和創(chuàng)新能力的提高[4]。
四、構(gòu)建電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)評價(jià)體系
構(gòu)建電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)評價(jià)體系是對學(xué)生整個(gè)實(shí)訓(xùn)效果的檢驗(yàn),是整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程的重要環(huán)節(jié),目的是對學(xué)生的實(shí)訓(xùn)技能以及分析問題和解決問題能力的綜合評價(jià),其主要考核內(nèi)容是:開題報(bào)告(前言、序言)5%、方案設(shè)計(jì)5%、電路圖設(shè)計(jì)5%、軟件設(shè)計(jì)10%、電路仿真過程10%、印刷板設(shè)計(jì)10%、印刷板制作10%、元器件檢測5%、裝配工藝5%、通電前檢測5%、通電靜態(tài)調(diào)測5%、通電動態(tài)調(diào)試5%、整機(jī)調(diào)測5%、故障分析維修5%、綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告10%。同時(shí)在電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)過程中,教師要以極大的工作熱情加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的指導(dǎo)工作[11]。
五、結(jié)束語
全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽是信息產(chǎn)業(yè)部人事司和教育部高等教育司主辦的四大學(xué)科競賽之一,是具有權(quán)威性和很大影響力的全國性電子類專業(yè)大學(xué)生課外科技競賽活動。全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的開展,不僅提高了大學(xué)生的電子設(shè)計(jì)制作能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作精神,同時(shí)也促進(jìn)了電子技術(shù)類課程的教學(xué)改革和教學(xué)質(zhì)量的提高。我校自2005年開始已連續(xù)參加了三屆,本文依據(jù)我校參賽和培訓(xùn)的情況,淺談我校以全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽促進(jìn)電子技術(shù)類課程實(shí)踐教學(xué)改革,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的體會。
1.全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的意義
1.1有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生對實(shí)踐課的興趣
傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的輔助,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多數(shù)是驗(yàn)證理論知識,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的方法和步驟就可完成實(shí)驗(yàn),整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程學(xué)生完全是被動的[1]。這樣的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)不能實(shí)現(xiàn)對學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),難以激發(fā)學(xué)生的對實(shí)踐教學(xué)的興趣。全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽要求參賽學(xué)生在四天內(nèi)完成從選題、搜集資料、設(shè)計(jì)方案、分析論證、元器件選擇、硬軟件設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試、測試、排除故障、做出成品和撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告的全過程,并且要求三人組隊(duì)參賽,是對學(xué)生綜合素質(zhì)的全面考核,具有極大的挑戰(zhàn)性[2]。比賽中既要動手操收稿日期:2011-4-16基金項(xiàng)目:湖南省教育廳教學(xué)改革資助項(xiàng)目“應(yīng)用型本科電子技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革的研究與實(shí)踐”(項(xiàng)目編號:湘教通[2009]321號)。作者簡介:張新安(1957-),男,湖南永州人,本科,副教授,研究方向?yàn)閿?shù)字信號處理及實(shí)踐教學(xué)改革。作,又要理論分析。經(jīng)過培訓(xùn)和參加競賽的學(xué)生,其實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力都得到很大的提高,同時(shí)激發(fā)了學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)的興趣。
1.2有利于增強(qiáng)學(xué)生的競爭意識和就業(yè)能力
在電子設(shè)計(jì)競賽中能脫穎而出的都是理論知識扎實(shí),動手能力強(qiáng),經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練,具有創(chuàng)新意識和協(xié)作精神的優(yōu)秀學(xué)生。無論獲獎與否,參加過培訓(xùn)和電子設(shè)計(jì)競賽的學(xué)生,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、方案論證、合作精神與創(chuàng)新能力等方面都有很大的提高,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中受到老師的青睞,在實(shí)際工作中,表現(xiàn)出較好的獨(dú)立性,創(chuàng)新精神、協(xié)作能力與競爭意識,得到社會及用人單位一致的肯定和好評,增強(qiáng)了就業(yè)能力[3]。
1.3有利于推動電子技術(shù)類課程的教學(xué)改革
電子競賽題目是一批高水平的教授、專家根據(jù)電子技術(shù)發(fā)展的最新信息擬出的。選題涵蓋了模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路、單片機(jī)應(yīng)用、可編程器件、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)和EDA等課程的內(nèi)容[4],競賽中既要考察學(xué)生的實(shí)際動手能力,又要考察學(xué)生的理論知識和創(chuàng)新能力;既有涉及知識面廣、功能多的系統(tǒng)設(shè)計(jì),又有單一功能的電路設(shè)計(jì);既有以指標(biāo)性設(shè)計(jì)為目的的題目,又有以功能性設(shè)計(jì)為目的的題目;既有基本要求,又有發(fā)揮部分,同時(shí)在電子設(shè)計(jì)競賽中又鼓勵(lì)學(xué)生使用新技術(shù)、新器件和新電路,以滿足先進(jìn)的技術(shù)指標(biāo)。所以,對電子技術(shù)類課程的教學(xué)改革具有指導(dǎo)和推動作用。
2.對參賽學(xué)生的能力要求
參加電子設(shè)計(jì)競賽的學(xué)生應(yīng)具備的實(shí)踐能力包括[5]:電子元器件的識別及使用方法、印制電路板設(shè)計(jì)與制作等電子設(shè)計(jì)制作基礎(chǔ);集成直流穩(wěn)壓電源、運(yùn)算放大器電路、信號產(chǎn)生電路和處理電路、顯示電路和A/D轉(zhuǎn)換器等單元電路設(shè)計(jì);通用鍵盤及顯示電路、單片機(jī)與液晶顯示接口電路、單片機(jī)與D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路等單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì);FPGA最小系統(tǒng)和配置電路的設(shè)計(jì)及FPGA的最小系統(tǒng)板下載等可編程邏輯器件系統(tǒng)設(shè)計(jì),以及資料查閱、綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告等。
3.電子設(shè)計(jì)競賽中反映的問題我校歷屆培訓(xùn)及競賽現(xiàn)場,主要表現(xiàn)出以下一些問題[6]。
(1)查閱參考資料的能力差。在拿到競賽題目后,學(xué)生都是先翻教科書,不去查找具有最新技術(shù)的期刊文獻(xiàn),特別是上網(wǎng)搜集資料的能力差。
(2)對知識的綜合應(yīng)用能力不強(qiáng)。對一個(gè)制作項(xiàng)目能夠提出的設(shè)計(jì)方案很少,不能對方案進(jìn)行充分的論證和比較,生搬硬套參考電路,不能設(shè)計(jì)出簡單先進(jìn)的電路,綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力較差。反映我們的實(shí)踐教學(xué)缺少綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練。
(3)新技術(shù)、新器件的應(yīng)用能力差。有的制作項(xiàng)目如能采用新技術(shù)、新器件,如FPGA、CPLD等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì),不僅性能指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)電路,而且電路簡單。反映我們的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容陳舊,不能緊跟電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
(4)不適應(yīng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求。競賽中學(xué)生對競賽題目的各類技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和改善上感到無從下手。
(5)實(shí)驗(yàn)動手能力不強(qiáng)。競賽過程中,一部分同學(xué)在安裝、焊接、電路調(diào)試、故障查找和排除等過程中操作不熟練,不能適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格,不能通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的歸納、總結(jié)去分析、解決問題。反映我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)少,學(xué)生的動手能力和綜合運(yùn)用能力沒有得到應(yīng)有的訓(xùn)練。
(6)單片機(jī)知識的應(yīng)用能力有限。很多競賽題要用到單片機(jī)的知識去完成設(shè)計(jì),部分參賽同學(xué)因單片機(jī)知識與應(yīng)用能力不夠,未能取得較好的競賽成績。
(7)設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫的質(zhì)量不高。設(shè)計(jì)報(bào)告的格式與內(nèi)容存在很多缺陷,方案論證不夠充分,理論分析不夠嚴(yán)謹(jǐn)。反映我們的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)忽視了實(shí)驗(yàn)報(bào)告這個(gè)重要環(huán)節(jié)。
4.電子技術(shù)類課程的實(shí)踐教學(xué)改革
根據(jù)全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的內(nèi)容及要求,針對學(xué)生在培訓(xùn)和競賽過程中暴露的問題,我們對電子技術(shù)類課程的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了如下改革。
4.1改革實(shí)踐教學(xué)體系
依據(jù)學(xué)科專業(yè)特點(diǎn),結(jié)合我校實(shí)際,將實(shí)踐教學(xué)從理論教學(xué)中分離出來,單獨(dú)設(shè)課、單獨(dú)考核,構(gòu)建起一個(gè)與理論教學(xué)體系相互匹配,相互聯(lián)系、相互補(bǔ)充,相對獨(dú)立、科學(xué)優(yōu)化的實(shí)踐教學(xué)體系。將實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)劃分為三個(gè)層次[7]。
(1)基本技能訓(xùn)練層:以電子工藝實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)為教學(xué)內(nèi)容,掌握萬用表的使用,電子元器件識別、檢測,印制板制作、焊接,直流穩(wěn)壓電源組裝,收音機(jī)安裝調(diào)試等基本操作技能。以電路分析、電子測量、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)為教學(xué)內(nèi)容,掌握信號發(fā)生器和示波器等常用儀器的使用方法,培養(yǎng)正確記錄、處理數(shù)據(jù)及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。
(2)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)層:以電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、EDA技術(shù)等課程的實(shí)驗(yàn)為教學(xué)的主要內(nèi)容。通過對簡單電路的設(shè)計(jì),熟悉常用電子元器件,學(xué)會查閱元器件手冊及通過互聯(lián)網(wǎng)尋找所需資料的方法,讓學(xué)生通過安裝調(diào)試,學(xué)會通過調(diào)整元件參數(shù),滿足實(shí)驗(yàn)指標(biāo)要求。
(3)綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐層:以傳感器技術(shù)及應(yīng)用、單片機(jī)技術(shù)、EDA技術(shù)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)等課程實(shí)驗(yàn)、電子設(shè)計(jì)競賽等課外活動為實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),掌握用最先進(jìn)的設(shè)計(jì)平臺和最新的工具進(jìn)行高效的綜合設(shè)計(jì),用組裝的系統(tǒng)電路板,用電子設(shè)計(jì)自動化仿真軟件Matlab、Muhisim等工具,進(jìn)行“虛、實(shí)、軟、硬”相結(jié)合的現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐。要求學(xué)生能獨(dú)立完成從設(shè)計(jì)到制作的全過程,提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行電路級的綜合設(shè)計(jì)能力以及系統(tǒng)級的開發(fā)應(yīng)用和創(chuàng)新能力。
4.2更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
實(shí)踐教學(xué)改革的關(guān)鍵是教學(xué)內(nèi)容的改革,要根據(jù)認(rèn)知規(guī)律、學(xué)科特點(diǎn)、實(shí)踐教學(xué)自身的規(guī)律和學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求,更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
(1)減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加應(yīng)用性、設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。增加DSP、PLD、FPGA、嵌入式系統(tǒng)和虛擬儀器等先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容[8]。增加單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課時(shí),加強(qiáng)其實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)應(yīng)用,增加EDA技術(shù)和Protel課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課時(shí),加強(qiáng)Protel電路設(shè)計(jì)軟件和EDA電路設(shè)計(jì)仿真軟件的實(shí)踐應(yīng)用;增加電子實(shí)習(xí)課時(shí),增加和競賽有關(guān)電路的制作內(nèi)容。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)最新的科技成果,反映運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果的新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和新的實(shí)驗(yàn)方法,實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的與時(shí)俱進(jìn)。
(2)增加能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力的工藝性操作實(shí)踐。注重電子元器件特別是新型元器件的使用[9]。元器件選擇方面,除個(gè)別驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)仍保留部分分立器件外,其余均采用集成化,數(shù)字化,模塊化的器件,如集成穩(wěn)壓電源、集成運(yùn)放、集成功放、集成A/D,D/A等器件,RAM、EPROM集成電路,以及ASIC可編程控制器。對于綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)學(xué)生選擇最新器件來完成設(shè)計(jì)。
(3)對整個(gè)課程體系的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整體優(yōu)化組合,將同類課程體系或同類學(xué)科的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目合并,創(chuàng)建新的綜合實(shí)驗(yàn)課程,實(shí)現(xiàn)學(xué)科之間實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的互相交叉滲透。修改綜合設(shè)計(jì)內(nèi)容,把本專業(yè)的理論知識同單片機(jī)技術(shù)和PLC技術(shù)更多地結(jié)合應(yīng)用,并把電子設(shè)計(jì)競賽知識結(jié)合其中。
(4)設(shè)立學(xué)生科研基金,資助運(yùn)用新技術(shù)、新器件、新思想的電子設(shè)計(jì)與制作的學(xué)生課題[10]。把科研引進(jìn)教學(xué)過程,鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研工作和生產(chǎn)中急需解決或探索的實(shí)際問題的研究,培養(yǎng)學(xué)生的方案論證、裝配、調(diào)整、檢測,數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、總結(jié)歸納,撰寫科研論文等能力。
4.3改革實(shí)踐教學(xué)方法
(1)實(shí)施開放式實(shí)踐教學(xué)在實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)踐時(shí)間、實(shí)踐方法、組織形式等方面實(shí)行開放式教學(xué),打破時(shí)間、空間的限制,提供給學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造的環(huán)境,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體[11]。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,設(shè)定必做實(shí)驗(yàn)、選做實(shí)驗(yàn)和自主實(shí)驗(yàn)的比例,前者保證教學(xué)基本要求和基本技能訓(xùn)練,后者則由學(xué)生根據(jù)自身的條件與興趣,在眾多的實(shí)驗(yàn)課題中選擇,以達(dá)到因材施教的目的。課程設(shè)計(jì)、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),教師只提出設(shè)計(jì)的總體要求和要達(dá)到的效果,不制定統(tǒng)一的參數(shù)指標(biāo),設(shè)計(jì)步驟,給學(xué)生一個(gè)較大的創(chuàng)造空間。提倡方案的多樣性,給學(xué)生充分的創(chuàng)新機(jī)會。由學(xué)生完成從方案制定、電路設(shè)計(jì)、元件篩選、焊接組裝、程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試到設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫、答辯等全部過程,教師變指導(dǎo)為引導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生的主動性。
(2)增大實(shí)驗(yàn)室開放的力度在安排好課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上,充分利用實(shí)驗(yàn)室資源,制訂實(shí)驗(yàn)室的開放項(xiàng)目、開放計(jì)劃。在實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間里,為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)場地的同時(shí),還為學(xué)生提供萬用表、信號源、示波器、電類實(shí)驗(yàn)箱、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱等設(shè)備,還安排教師進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。建立現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)預(yù)約與管理系統(tǒng),在開放的平臺上,選做實(shí)驗(yàn)和自主實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以個(gè)人預(yù)約,預(yù)約的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)時(shí)間、場地、內(nèi)容、指導(dǎo)教師等,這種“集中”和“自由”相結(jié)合的開放管理方式,提高了實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備的利用率。
(3)開設(shè)電子技術(shù)實(shí)踐選修課根據(jù)現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的情況,我們?yōu)殡婎悓I(yè)的學(xué)生開設(shè)了如“電子制作”、“電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)”等選修實(shí)踐課,內(nèi)容包括簡單電路、系統(tǒng)電路和有創(chuàng)新特色的電子電路等的設(shè)計(jì)與制作等,為愛好電子設(shè)計(jì)的學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會。
(4)舉辦校內(nèi)電子設(shè)計(jì)競賽,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣我校每年舉行的全校大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽,按照全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的方式進(jìn)行,在為電子設(shè)計(jì)愛好者提供施展才能機(jī)會的同時(shí),也為參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽選拔了隊(duì)員。在校領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門的支持及全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的影響下,參賽人數(shù)逐年增多,大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽已成為我校學(xué)生最喜愛的科技活動。
(5)認(rèn)真組織學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽我校是專升本不久的本科院校,電子類專業(yè)的辦學(xué)時(shí)間不長,基礎(chǔ)薄弱,參加全國性的電子設(shè)計(jì)大賽的經(jīng)驗(yàn)更少,我們把參賽作為學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、取經(jīng)、提高的過程,參賽成績逐年提高。