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"Electronic Products Installation and Adjustment"
QIAN Dongfang
(Shangyu Vocational Education Center, Shaoxing, Zhejiang 312300)
Abstract In this paper, based on project teaching method, according to Vocational "electronic products installation and debugging of the characteristics of the course summed up" display analysis practice summary expanding "five teaching links, focusing on the five teaching links, implementation steps and matters needing attention etc.
Key words project teaching method; electronic products; installation and adjustment
0 引言
项目教学注重“做中学、做中教”,符合现代中职生以形象思维为主导的思维模式,是当前中职教育经常运用的一种教学方法。“电子产品安装与调试”是中职电子技术应用专业的核心课程,通过对一些电子产品的安装与调试,帮助学生了解电子产品的装配工艺,巩固专业基础和专业技能,掌握电路图的分析、电子元器件的检测、电子产品的安装与调试,提高学生的实际应用和操作能力,为学生职业生涯可持续发展奠定基础。
几年来我们通过对项目教学在“电子产品安装与调试”教学中的实践,总结出 “展示―分析―实践―总结―拓展”五个教学环节的“五步项目教学法”,在实际的教学中取得了不错的效果。下面我们以“555振动报警器的安装与调试”为例详细介绍项目教学法的在“电子产品安装与调试”教学中的应用。
555振动报警器的电路原理图如图1。
1 实施步骤
“电子产品安装与调试”教学中应用“五步项目教学法”可用表1进行简单的描述。
1.1 创设情境 展示实物
创设一定的教学情境,让学生在情境中学习,不但能使项目任务具体化,还能激发学生的学习兴趣,使学生产生探究的欲望和动机。“电子产品安装与调试”教学中主要是通过实物来创设情境,教师要亲自动手做好教学用的电子产品,切身体会产品制作过程的难点。要重点展示实物的功能和特点,让学生有直观的感性认识。要明确实训项目的重点及实训的正确结果,使实训更有目的性和针对性。
教师在实物展示过程中要创设一些问题,要求学生参与回答,和学生进行互动,打破单调的教师展示教学格局,采用启发诱导式教学,充分调动学生的积极性和主动性,引导学生积极参与教学。本实训项目可以创设的问题有:报警声是怎样产生,怎样做到振动报警,还可让学生例举些其他的报警装置等。
1.2 言简意赅 分析原理
项目实物展示后,在任务的驱动下,进入分析问题阶段,主要是分析电路的原理。电路原理的分析要突出整体、抓住关键,可忽视细节部分的分析,使学生从整体上把握电路的工作原理,并为后面的调试工作做好知识的铺垫。教师在讲解原理时要多提问、多引导、多启发,师生互动。555振动报警器的整体工作原理:555构成单稳态触发器,TQ9561形成报警电路,报警电路的工作与否受VT2的直接控制。当水银开关SW受振动接通后,555的3脚输出高电平,VT2导通,报警电路工作。报警时间的长短由R1和C1决定,也可直接按复位按钮使555的3脚输出低电平,VT2截止,报警电路停止工作。要引导学生分析VT1、VT2起什么作用,使学生清楚VT1、VT2不同作用,也为调试时为什么可短接VT2的C、E极做好铺垫。
1.3 动手操作 实践任务
分析原理后,就是动手操作环节。在实际的安装与调试过程中,学生是主角,教师主要起引导、答疑、监督作用。实践操作一般包括元器件的清点与检测、安装、调试三块内容。学生常常会轻视元器件的清点与检测这一环节,领到器材后迫不急待地去安装,这既不利于学生良好工作习惯的养成,也极易为后续的安装调试埋下隐患。教师一定要使学生理解元器件的清点与检测的重要性,要告知学生若在安装过程中才发现元器件有缺少或损坏,要学生自己负责解决。教师要重视巡查,督促学生认真踏实做好清点与检测工作。
在正式安装前,教师要特别提醒学生该产品安装的注意事项,使学生少走弯路,做得顺做得畅,提高课堂效率。本项目主要要提醒学生:TQ9561安装时要用导线或电阻的多余引脚将1、3、5焊接加长引出;水银开关可先不安装,在调试过程中再安装;复位按钮不能直接装在电路板上,要用导线引出,并注意导线的长短。
调试是实践操作中的重中之重更是难点,教师一定要在学生进行调试前集中讲解调试前要检查什么,调试的方法及注意事项,出现故障要怎样排除这三方面的内容,避免学生无头绪的瞎搞,使学生在调试的过程中也有章可循。本项目调试主要方法:报警部分调试时,将VT2的C、E极间短路一下,若有正常的报警声发出,说明报警电路工作正常,若不正常,应重点检查TQ 9561上的振荡电阻是否安装可靠;555单稳态电路调试时,调试时用短接水银开关两焊点的办法来模拟,当工作正常后,再焊上水银开关,具体水银开关位置怎样安装,要根据报警器实际安装方式确定,保证水银开关的状态平时应为断开,而有振动时开关能可靠接通。
在整个实训过程中,教师要多巡视,发现学生中存在的问题要适时指导,对典型的问题要及时向全体学生进行讲解。要重视课堂秩序的管理,不能管得过严,使整个课堂缺乏活力,也不能放任学生,造成课堂秩序失控,保证学生在轻松、有序的环境中完成项目任务。在学生分组实训时要特别注意是否每个小组成员都参与项目,发现有“请人做”、“搭便车”的现象要及时制止、引导。为更好地体现教学过程,方便后面的总结评价,教师应设计一些教学用表,如元器件的检测表,电压、波形测量记录表,调试评价表等。
1.4 师生互动 评价总结
总结评价是项目教学重要的环节,任务完成后一定要对学生的作品完成情况进行总结和评价。评价的重点要放在学生项目成果和项目实施过程中的表现上,将能力、素质、知识的考核评价融合于项目任务的完成过程之中。可采取学生自评、互评,教师总评相结合的方式,不仅关注学生项目完成的情况,还要关注学生非智力因素的发展。通过学生自评、互评,不仅能总结实训过程中的收获、存在的问题及解决的方法等,还可提高学生在分析和解决问题能力、自我评价和评价他人能力等,让学生在评价活动中全面发展。教师总评一方面要对学生个体进行项目评价,帮助学生总结完成任务的过程和方法,促使学生反思自己的思路和行为,把所学的知识与技能内化;更要对学生实训中存在的共性问题、重点难点进行高度的梳理和概括,帮助学生把零散孤立的知识贯穿起来,形成完整的知识结构。
1.5 完成报告 拓展任务
现在很多的中职生都觉得专业实训课后无作业很正常,学生觉得实训课就应没有书面作业;教师是觉得现在的中职生知识能力水平普遍较差完成不了实训总结报告。其实这些想法是不对的,只要教师设计好实训报告的规范样本,选择学生学过、做过、碰到过的报告内容,降低难度、消除学生的畏难情绪,实践证明学生能完成较高质量实训报告。一般的报告内容可主要包括简述电路工作原理、调试步骤、实训过程中出现的问题及解决办法、测试记录、拓展任务等,不同的实训项目报告内容要略作调整。实训报告中测试记录的具体要求由教师确定,如“555振动报警器的安装与调试”的测试内容:电路不报警时555集成电路2、3、6脚的电压和VT2的B、C脚电压;电路报警时555集成电路2、3、6脚的电压和VT2的B、C脚电压,555集成电路3、6脚的电压波形等。拓展任务要求学生搜集一种555集成电路的其他应用电路或其他的报警器,并简要分析原理,促使学生进一步拓展知识,提高能力。最后教师要认真批改学生实训总结报告,点评完成情况,并选择几位拓展任务完成较好的学生在下次课堂中进行介绍,使实训报告真正起到总结经验、固化所学、拓展提升的作用。
2 注意事项
项目教学法的特点是“理实一体,学做合一”,各环节层层递进,环环相扣,体现了循序渐进的教学原则,使“学生学有所乐、学有所用、学有所得”。在具体的教学过程中要特别注意以下几点:
(1)要合理选择项目。爱因斯坦曾说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”项目质量直接关系到教学能否有效开展,进而影响教学效果。中职电子产品安装与调试的项目要根据学生的现有认知和能力水平多考虑些与学生日常生活工作紧密联系,与国家专业技能鉴定更好衔接的项目,突出项目的适用性、针对性和实用性,切忌盲目追求“高大上”。 项目的选择要以教学内容为依据,把握本课程的知识点和技能点,要让学生在完成工作任务的过程中既能应用已知的知识和技能,又能在一定范围内学习新的知识和技能。
(2)要小组合作竞争。尽管中职电子产品的安装与调试都是每个学生一个产品,但还是有分组的必要性。只是这种小组应当是学生互补搭配的组内互助小组、组间竞赛小组。小组内学生互相交流讨论,遇到困难时互相帮助,在学习的过程中强化学生的沟通合作、协调互助、待人接物的能力。小组间要营造一种比、学、赶、超的竞争氛围,激发学生的学习动力,让学生想学、愿学,使学生在良性循环中感悟竞争给自己带来的进步和快乐,培养学生良好的思想情操,为今后的职业生涯打下坚实的情感基础。
电子信息技术专业是实操性很强的专业,应加强对学生实训技能的培养,走专业对接产业的实训之路。近年来,在毕业生跟踪调查研究的基础上,我校围绕产业需求培养人才,“以能力为本位,以就业为导向”,按照就业需要配置教育资源,以电话机组装为改革突破口,积极探索优化整合实训,使课程与岗位对接,学生具有较熟练的专业技能和适应职业岗位的能力,提高了毕业生的就业质量。
一、开展跟踪调查,反思教学状况
从2006年起,我校先后到东莞诺基亚、深圳新美亚、佛山普立华等10多家大型电子就业基地对毕业生进行跟踪调查,了解毕业生的从业动态,加快职教改革。从调研中发现电子信息技术专业毕业生专业技能较差,如有的学生仪表仪器不会用,在测量时不会选择档位;有的不会判别元器件,读不懂电路图,更不会维修。笔者认为教学效果不理想的主要原因如下:(1)课程分散,内容重复。(2)时段分散,效率不高。(3)器材短缺,学练脱节。(4)考评脱节,激励不足。
为此,针对电子信息技术专业实训教学存在的问题,笔者认为,应以电话机装配为突破口,优化内容,整合课程,强化实训,全面提高教学质量。
二、整合专业课程,优化教学内容
整合专业课程和优化教学内容是实训成功的前提。课程改革应以适应职业岗位需求为导向,加强实践教学,创新教学内容,教学内容要密切联系现代电子工程中的实际应用。
1.整合课程,优化内容。
通过优化教材内容,把“手机原理与维修” “电话机原理与维修”和“SMT实训教程”等课程整合,把“电子技术基础与技能” “电子实验”和“电子制作”等课程整合,减少重复部分,提高学习效率,力求学以致用,为电话机装配做好基本知识技能准备。
2.删繁就简,突出重点。
我校使用的是陈振源主编的中等职业教育国家规划教材《电话机原理与维修》第2版。由于原书有八章,内容繁多,有许多不适应现代企业的岗位要求。为此,删繁就简,只选学与实际用途有关的章节,并以拨号电路、通话电路、振铃电路等三章为重点,使学用结合更加紧密。
3.重组环节,把握要点。
电话机实训目标是使学生形成组装和维修的实践技能,所以实训过程没有按照原教材的十五个环节进行,而是以技能为核心,重组实训环节,把握要点,放弃烦琐的理论分析和多余的测试内容,实行理实一体化教学,集中精力主攻“振铃、拨号、通话”三大电路功能,以集中强化的手段形成技能。
4.调整顺序,循序渐进。
电话机的实训过程是先装振铃电路,再装拨号电路,最后装通话电路。这三个电路由简单到复杂、循序渐进,而教材却不是这样编排,不利于学生实训。为此,笔者对教材的学习次序进行了调整,学生更易掌握,学习兴趣更浓,教学效果更好。
三、优选实训项目,树立职业意识
合适的项目和充足的器材是实训成功的保证。电话机组装是电子信息产业最具代表性和典型性的产品,电子技术专业选取这个项目进行实训教学,实现了专业对接产业;它将基本焊接技能训练、电子装配工艺知识和创新启蒙有机结合,使课程与岗位对接,有利于培养学生的岗位能力和职业意识。
1.优选项目,确保质量。
电话机组装实训认真优选项目,最后选定质量较好的LM-898电话机组装件。该机设计合理,线路板质量可靠,振铃芯片采用与LS2411功能相同的DBL5001,拨号芯片采用HM9102C,这两块芯片教材都有对应的内容,整机电路与教材的HA838(6)P/T电话机的整机电路基本相同,学生在实训或作业中有书可查,有章可索,确保教材与技能点对接,有利于实训质量的提高。
2.备足材料,确保效果。
备足材料是装配成功的基本保证。我校在订购器材元件时,除给每人提供一套完整的实训材料配件外,还订购了二十套用于教师制作项目的演示电路和小组长的前期实训套件。对于二十七种易损易丢失元件,各有十个备件,以便学生丢失或烧坏元件时补充,同时备好万用表、电烙铁等相关器材;备足装配时使用的工具与材料,确保一体化实训的成功实施。
3.树立意识,养成习惯。
为提高电话机装配的成功率,在元件发放时,要求每位学生签名认领,增强责任和节约意识。提示学生核对元件数量及型号与图纸是否一致;注意电解电容的极性,受话器、驻极体送话器等元件焊接前先用万用表检测是否完好。小组长监督实训过程,从元件测试到焊接都注重培养学生的工艺习惯,使学生逐步树立安全生产和产品质量意识,养成良好的职业规范和工作习惯。
四、整合实训时段,强化实训技能
整合实训时段是实训成功的核心,也是强化技能的重要环节。为此,把过去分散的实训时段整合起来,先培养骨干,再集中四天时间,按基本流程装配电话机整机, 实现“做中学,做中教”,强化实训技能。
1.小组装配,培养骨干。
实训前一周,安排九个动手能力较强的学生为小组长。用四个晚上时间辅导,进行振铃电路、拨号电路、通话电路和整机装配制作。师生一起按实训阶段同步装配,先制作五个示范电路,并拍摄相应的图片作为教学资源。每个制作都记录实训中出现的问题,每次制作后进行小结,师生共同编写“安装步骤与注意事项”,全班发放,人手一份。通过这一过程,培养了骨干,为全班实训做好充分准备。
2.合理安排,目标明确。
在电话机整机装配中,安排连续四天时间,每天实训时间分为上午、下午两段,每段都有明确目标,课外作业与实训内容紧密结合,在培养实训技能的基础上提高学生的理论分析能力。每段实训先由学生简述该模块的基本理论知识,后由教师示范,布置实训安排,再进行相应实训项目,最后教师小结实训情况(见下表)。
3.按步实训,强化技能。
每段实训前教师先用投影展示示范电路作品供学生参考,讲清元器件识别和安装焊接事项,明确制作流程,分组按步实训,教师巡回指导,注重技能形成。关注一些因工艺问题而出现的故障,引导学生分析,掌握要领,力求减少各种故障或烧坏芯片的情况。学生常会出现装好电路而原理不求甚解的情况,这时要特别注意引导学生从原理入手理解安装过程,初步具备分析故障的能力。
4.重视评价,总结提高。
评价激励是实训不可缺少的环节,总结提高是实训的必要过程。学生完成装配后试机,教师作好记录,学生进行自评。整机制作完成后,召开班级小结会,每组学生自我评价,介绍制作过程中遇到的问题、解决办法和成功感受,教师对优秀作品进行点评,及时表扬鼓励。通过评价和总结,进一步提高学生的技能水平。
五、优化整合实训,教学效果显著
1.学生学习兴趣浓厚。
实训结果表明,利用四天时间集中实训,学生没有其他课程的学习压力,能够集中精力完成电话机组装。同时,由于要求明确,计划周到,操作流程清晰,电路资料完善,工具元件准备充分,整个实训过程顺利,学生感觉良好,学习兴趣浓厚。
2.整合实训成功率高。
由于整合课时使实训时段连续,时间充分,精力集中,元器件不会丢失。任课教师全程协助管理,课堂纪律良好,所以装配成功率很高。这次实训共发放套件62套,收回产品62件,58件检验合格,成功率达93.5%。
3.理论联系实践效果好。
理论与实践紧密结合,把技能升华到理论高度,是实训过程的重要环节。在学生完成每个电路实训的同时,通过阶段小结、教师指导、课外作业等形式,理论与实际紧密结合,提高了学生分析问题和解决问题的能力。
4.毕业生可持续发展能力强。
经过整合实训,有效提高了学生的综合职业素养,为毕业生上岗就业打下良好基础。据统计,2010届电子信息技术专业毕业生,大部分被珠三角大型跨国企业集团录用从事修理员、技术员等岗位,毕业生一次性就业率达到99.6%。毕业生技术能力较强,敬业精神好,可持续发展能力强,得到企业人事、技术主管的一致好评。
通过三年来的实践,优化整合实训教学取得了较好的效果。实践表明集中实训符合中职生的实际状况,能充分调动学生参与教学的积极性,学生真正成为技能教学的主动要素,提升了专业技能,培养了学生的综合素质,毕业生就业质量明显提升。
(作者单位:清远市清城区职业技术学校)
参考文献:
[1]李令奇,胡广成.电话机原理与维修[M].北京:人民邮电出版社,1992.
作者简介:徐晓莹(1964-),女,江苏南京人,沈阳农业大学高等职业技术学院,副教授;刘吉祥(1981-),男,辽宁沈阳人,沈阳农业大学高等职业技术学院,助理实验师。(辽宁?沈阳?110122)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)21-0077-02
“电路分析”课程是电类有关各专业的技术基础课,是理论与实践并重的课程。课程的实践环节体现对学生实践基本技能的训练以及对学生从事职业技术工作的基本素质的培养。因而实践内容的选取应遵循以下原则:第一,应立足于服务多个从业岗位的基本技能和共有技能;第二,应能很好地服务各后续课程,为后续课程奠定必要的能力基础;第三,应具有可操作性,可以结合教师资源、学生情况以及校内外的实训场所、实训器材等具体情况进行操作;第四,应具有弹性,为学生提供可持续发展的空间。以其为指导思想,笔者所在学校将“电路分析”课程的实践教学分为四个训练层次,以此来促进学生应具有的知识、能力和素质的形成,为学习后续课程及使其成为具有创新应用精神和实践能力的高素质工程技术人才奠定坚实的基础。
一、“电路分析”课程实践教学体系框架
“电路分析”课程实践教学体系框架如图1所示。[1]
二、“电路分析”课程实践教学内容的组织与实施
1.课程基础实验
电路基础实验包含三项核心任务:安全操作技术规程、仪器仪表的使用、电路基本理论的验证。以完成核心任务为目的,确定电路实验内容。在教学安排上,可先讲解理论知识再实践,或先实践再讲解理论知识,或随讲随练,讲练结合,理论教学与实践教学同步进行。
(1)基础训练层。以电路课程实验为主,学生在理论授课教师和实验指导教师共同指导下按照实验指导书的要求完成实验。电路实验指导书明确指导学生如何科学、规范地完成一个实验的全过程(包括实验题目、实验目的、实验设备、实验原理、实验步骤、数据分析与结论、实验报告等)。通过基础训练,让学生领会电路实验的基本方法中所蕴含的电路基本概念和原理,加深对理论知识的理解与掌握的同时,重点训练学生进行实验的基本技能(包括操作方法、测试方法、记录数据、处理结果以及撰写报告等技能),培养学生职业实践中德行规范的基础意识、习惯和能力。
(2)基础—提高层。以电路课程实验为主,学生从课内依赖性实验转为在教师的引导下自主完成实验,学生在学习过程中处于中心地位,教师是创设学习机会以及解决问题的参与者、组织者和互助者。具体安排如下:
1)确定实验任务。教师提供信息资料,按教学目标下达实验任务书;学生根据信息资料,明确自己“应做什么”。
2)制定实验方案。学生针对任务,分组进行讨论,借助资料并运用已掌握知识分析,解决“应该怎样做”的问题;教师启动学生的思维活动、激发学生内在机制运转,通过小组间的交流,探索、讨论,逐渐理清思路,设计出切合实际的实验方案。
3)实施实验方案。学生以小组成员合作的形式,按照确立的工作步骤和程序有计划地实施任务,记录实施过程,根据所得的实验现象,分析归纳并得出结论;教师指导学生工作并进行安全及质量监控,保证方案顺利进行。
4)总结评估。学生展示学习成果,教师引导学生总结实验经验,评价实验方案的特点,撰写实验报告。通过此层次的实验环节,训练学生理论与实践相结合、运用所学理论知识解决实践问题的能力;训练学生发现问题、分析问题、解决问题的能力;培养学生自主学习、探究思维及合作学习的意识和能力;激发学生学习的兴趣。[2,3]
2.综合训练层:电工基本技能实训
电工基本技能实训在理论课及课程实验结束后集中两周进行。重点针对电工方面的工程训练,设计了融学习过程于工作过程中的职业情景,按照工学结合的教学模式在电工实训场所完成。电工基本技能实训包括照明电路和电气控制电路两大核心项目,其教学内容如表1所示。
实训教学的具体组织形式如下:
(1)作业前准备。领会实习任务书和指导书的内容和要求,填写作业申请报告,内容有:项目名称和任务、工具和材料清单、工作中必须遵守的安全操作规程、完成本项目需具备的相关知识和技能、完成本项目后可获得哪些知识和技能。
(2)作业程序。履行作业许可手续后开始作业,完成一个作业步骤的内容并满足作业标准后,再进入下一个步骤的作业,直至完成所有作业步骤,履行作业终结手续。
(3)作业情况评估。材料选择及使用情况评估,工具及仪器仪表使用情况评估,安装、接线情况评估,电器工作情况评估,电路运转情况评估,安全文明操作情况评估。
(4)作业总结。总结作业标准执行情况,针对出现的问题分析原因,提出补救或改进措施。
采用作业指导书的训练方式,让学生一步一个脚印,有条不紊完成训练任务,并在解决任务的过程中训练了学生的职业技能和职业素养,培养了学生的工程意识。由于引入了实训操作与企业实际工作流程接轨,有利于“工学结合”的培养模式的实施,体现校内学习与工作的一致性。[4,5]
我校自开设电子实训课程以来,已培养多届学生的实训技能,中间进行了一定的摸索、研究,到目前为止,大致经历了三个时期,这里有收获,有挑战,也有不完善的地方。
1 实验箱时期。最初的电子实训没有先例,也没有现成的实训理念,所以我们采用了类似于实验的方式:给定实验电路(这种电路不同与以前简单实验电路,而是进行了综合化,如把模拟电子、数字电子、继电器、电机拖动等知识综合运用),让学生在已有的实验箱上进行电路的连接,对已经完成设定功能的电路人为设置故障, 便锻炼学生的分析实际问题、解决实际问题的能力。然而,学生把实训当作实验完成,直接按照给定的电路进行连接,遇到了问题,不是立即着手解决,而是大呼:“老师,老师,我这里怎么出不来?”实训效果并没有达到我们当初设置实训教学课程的目的。
2 面包板时期。实验箱时期的实训效果不太理想,我们认为首先由于实验箱中电路进行了模块化、集成化,学生需要简单连线即可,实践上没有收获;其次由于我们把要实训的电路都已给定,学生不需要理论知识的综合回顾,理论上没有收获。基于前期的经验和教训,我们采取了面包板方式搭建电路,把模块化的电路进行分立化,在给定的电路中,加入理论设计并实现部分。
这个时期的训练效果,比前期有了一定程度的提高,在实践方面:线路连接,不注意板面整洁,没有形成整体意识,各单元电路没有放在相邻区域,导线不贴近板面,电路上的导线常漏接,导致电路的功能未能达到预期要求。在理论方面,首先是综合化程度不高,设计出来的电路只涉及某一门知识;其次是实用化程度不高,设计出来的电路往往跟现实脱钩,有些参考资料相对较陈旧;再次是经济化过高,有部分同学参考资料较前沿,因而采用的器件集成化程度较高,但实现的功能却简单,比较浪费性能较好的器材。
3 焊接板时期。前期的实训效果也不尽如意,虽然取得了一定程度的成绩,但也存在了前述的问题,我们综合了前面的经验、教训,对电子实训作了一些改革和探索,这也是我们最近采用的模式。
二、经验总结
1 理论教学为实践教学搭建平台。我们先给定一些综合性较强的电路,让同学们先进行理论分析,有不明白的地方先自己查找资料解决,自己解决不了的,可以跟同学讨论解决,跟同学也解决不了的,我们专任教师才适当地进行指点。在学生基本了解了电路结构后,每个学生要以文字方式把功能分析书写出来,并口述电路各部分功能或者信号流程。学生完成这一部分工作以后,我们再让学生进行设计,这种设计以模仿设计为主,但必须有自己主动思考的内容。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)12-0120-02
技校是培养具有一定基础理论知识和娴熟操作技能的中高级实用型人才的中等职业学校。所以,在对学生的理论知识有较高要求的同时,操作技术也是他们学习中的重点。因此,必须从教师的教学方法和教学技能入手。下面就以《电力拖动控制线路与技能训练》这门课程为例,提出自己的一些看法。
在职业课程设置中,《电力拖动控制线路与技能训练》(第四版)是电工电子专业的专业课程,它的抽象性、专业性和实用性很强,对初学者来说几乎是一道无法逾越的障碍,因此,学生普遍缺乏学习兴趣。电力拖动控制线路与技能训练本身由实训和理论两部分组成。这本教材与过去的旧教材相比最大的区别是理论与技能一体化,使教材内容更加符合学生的认知规律,保证了理论与实践的密切结合。那么,在教学中如何充分发挥实训教师的主导地位,让实训课堂充满生机和活力,就是我们需要思考的问题。
做导游,引导学生明确
实训目的,提高学习兴趣
做导游,为学生提供指导和帮助,指导学生明确实训目的,是让他们掌握技能的第一步,即弄清楚本节实训要解决什么样的问题,达到什么目的或效果。没有明确的学习目的,必然收获无几,只有明确了实训目的,才能达到我们想要的效果。企业电气控制的对象是什么呢?顾名思义就是生产机械,要实现生产机械自动化控制,就要求学生在学习电力拖动控制线路之前对生产机械的构造、运动形式、机械与电器的配合等方面有足够的认识,并在头脑中形成一定的印象。为此,我们有必要作学生的导游。比如,在学习绪论时,为了提高兴趣,让学生明白所学知识的有用性,可组织学生参观教学。在参观教学中,教师先要充分熟悉生产机械和《电力拖动技能训练》教材,做到心中有数,然后讲清参观目的,把本学期所要用到的元器件名称告诉学生,对每一个元器件提出一些问题,让他们在参观过程中完成它,即带着问题参观。同时,参观时要分组进行,切不可全班学生一齐去参观,因为技校生自控能力差,达不到教学效果。每小组以6~8人为宜,轮流进行。在参观过程中教师主要讲解机械的构造、各部件的作用、各主要电器的作用;适当时候教师模拟操纵机器以作演示,指出各种运动形式和各部件的控制要求,让学生观察,然后提问检查,看是否达到预期教学目的,是否提高了学生的学习兴趣。
平时上课时将训练内容与实际应用相联系,以保持兴趣。每次实训都要求学生必须通电,以便于发现电路故障现象,教师及时说明故障原因和维修要点,这样才能把训练内容与实际应用有机地结合起来。譬如,笔者在讲接触器自锁正转控制线路时,先复习点动控制电路,然后问学生:“当按钮按下去时,电机转动,如果我有急事,需要很长时间走开,但电机又不能停时,怎么办?如何满足我的控制需要?”这时,可以因势利导,列举现实生活中刮大风,我要把门关上,怎么办?锁门!同样,我可不可以把电路也“锁”住呢?通过这些事例的分析,一步一步引入课题。等学生体会到学习乐趣,学习劲头就更足了。
在这个教学过程中,教师作为学生的“导游”,既要告诉学生知识的要点,又要让学生有自我发现的乐趣,让学生自主学习与本实训有关的知识点。
做工程师,精心设计课题和
多层次练习,进行多层次课堂学习指导
主要是对学生上课内容进行精心设计和多层次练习,进行多层次课堂学习指导,帮助他们解决实训时遇到的问题。
要教好一门课,需要把握学科特点,结合教学内容,精心设计课程讲授顺序。《电力拖动控制线路与技能训练》(第四版),在教学内容顺序上都是先学第一单元《常用低压电器》,再学习第二单元《电动机基本控制线路》,然后是第三单元和第四单元教学。其特点是先基础、后应用,符合教学规律。根据大纲要求,学生在学完该课程后,应具备绘制、识读电路图,按电气图安装布线的能力,以及会拆装与维修常用电器的能力。根据这一要求及学生的实际情况,我对教材内容讲授顺序进行了修改。第一单元与第二单元内容的学习穿行,以第二单元内容的需求为基础,需要哪些电器元器件,我们就讲解哪些电器元器件。例如,讲解手动正转控制线路前,先讲解刀开关、接触器、按钮和熔断器,再接着讲解如何识读绘制手动正转控制线路图和布线要求,之后就是安装与检修技能训练等内容。
同时,根据学生的实际情况,设计多层次练习,每次上课都准备两个实训课题:一个基本练习题,一个机动练习题。一般学生都要完成基本练习和机动练习题。对于有困难的学生,可免做机动题。机动题则是一些超前性的题目,供有潜力的学生完成。在实训过程中,应注重加强对学生的分层指导。对共同性问题,教师要作集体或小组指导;对个别性问题,教师要作个别指导。通过讲解、示范,使优生和差生都能按多层次的教学要求达到目标,使学习效果更加明显。比如,我们在安装点动正转控制电路时,对于已经完成基本练习的学生提出问题,如何让电动机连续工作?由学生讨论,为什么会出现不连续的原因。关键在于没有给接触器线圈加以持续通电的机会。所以,解决的办法是在按钮常开触头两端并联接触器辅助常开触点克服点动控制,但是控制线路又能停车吗?所以,必须再加入停止按钮。控制功能是否满足了要求,让学生去思考并动手安装电路,直到问题解决好了为止。
经过实践证明,精心设计课题和多层次练习,进行多层次课堂学习指导,对优生和基础较差的学生而言,学习效果都有明显的提高。
做主持,启发学生思维,激发学生的兴趣
在课堂上,教师就是主持人,采用适当的语言、教态,促进师生互动,让学生的能力得到培养,让学生的兴趣得到满足。
学生实训时,应创造一个开放的环境,对实训课题统一,但具体线路安装布局不作统一要求,让每个学生发挥自己的思维,否则,可能会扼杀学生的创造性。此时的教师更应该像一个主持人,让每一位学生把自己的作品展示给大家,同时,为这种思维碰撞推波助澜。
以笔者上的一节课《定子绕组串电阻降压启动控制电路》为例。我给学生提出课题要求:三相异步电动机直接启动时,启动电流为额定电流的4~7倍,电流很大,特别是大容量的电动机,启动电流大的问题更突出。容易使电机绕组发热,损坏绕组。在传输电路上产生较大的压降,严重时会影响同电网其他用户的正常工作,甚至造成其他接触器控制电路的欠压保护,所以,很多情况下不允许电动机直接启动。这时我们要考虑降压启动,今天我们采用定子绕组串电阻降压启动控制电路,我给出主电路,由学生自己设计控制电路,结合自习,自主探究规律,学习效果比平时要好得多。
设计安装好以后,笔者告诉学生如果自己设计的电路能够通电,再奖励5分(学生有平时分数),学生进行通电试车时,要求每个人记下自己设计的电路优缺点。然后,进行实训讨论。笔者作为“主持人”,让学生广开言路,每个人都发表观点。最后,叫几位学生上台展示结果。经统计,学生探究后,本节课共给出了很多定子绕组串电阻降压启动控制电路方案。在这种环境中,学生情不自禁地探究课题,整个实训气氛非常活跃。
做导师,总结延伸,
提升操练,升华实训效果
实训后要及时进行总结,这一点至关重要。此时,也是导师发挥作用的时候。教师不失时机地点评实训的得与失,可加深学生对实训结果的理解和掌握。必要时,导师还应亲自操作模拟。
比如,学生上第一节实训课时,教师就应该亲自操作模拟。在给他们讲接线方法和工艺时,任凭你讲到嗓子冒烟,学生就是不理会。然后,等我把电路接好,通电时也不仔细观察,最终导致实训失败。学生的想法是只要把电路接出来就好了,管它工艺怎样。电路很快接好了。但故障也跟着来了。有时,检查学生接的电路,线都是随意拉的,等你总结时,学生还说:“老师,我是失误……”。有时,在实训过程中,发现问题时,就会说:“老师,我知道的,等下次就改……”。当然,如果哪个学生做得好,就要给他以鼓励,表扬。记得有一次,有个学生接错一根线,等我把故障分析给学生听时,学生大呼错得冤枉,却也承认没有理清电器元件的进线端和出线端。在实训过程中,多与学生沟通,及时点评他们的得与失,不仅可以加深他们对知识的理解和掌握,同时,也能开阔创新意识,培养创造能力,使实训操作的效果得到升华。
在整个实训过程中,教师一直在促进、组织、指导着学生,和学生一起探索新知识,建立良好的师生关系。不仅学生的技能得到提升,也能为社会培养出实用型的专业技能人才。
参考文献:
[1]李敬梅.电力拖动控制线路与技能训练(第4版)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
[2]尚艳华.电力拖动(第4版)[M].北京:电子工业出版社,2007.
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)08-0248-01
电气设备包括了以生产、传输、分配和使用为主的电能的应用和电工装备等,是电能和电工装备制造学科及工程领域内的总称。电气技术是一门通过电能、电气设备和电气技术等手段实现创造、维持与改善限定空间和环境的一门学科,电气技术涉及的范围及其广泛,涵盖了电能的转换与利用、研究,电气技术的教学包括了基础理论的教学、设施设备的教学、技术的应用和实训的教学等。本文主要以电工的实训教学作为主要内容进行分析,从电气实训教学的重要性出发,分别从电工的实训、电子技术的实训、电气工程的设计等方面进行实训教学的分析、阐述和探究,从而提高电气技术在实训教学方面的质量和效率。
作为以电子电气类专业为主的高职技术院校而言,提高学生的电气技术在实训方面是保证学生就业的重要途径之一,因此,对于电子技术专业的学生来说,电子技术的实训教学具有重要意义[1]。电气技术是以电气为主的一门新兴学科,在电工装备和工程领域之内具有重要作用,电气技术所应用到的范围十分广泛。
随着电气技术的不断发展,电气技术的应用范围越来越广,伴随着数字化、模块化、智能化及软件化的各种电工和电子仪器及设备的发展,使得业内对电气技术人才的专业技术提出了更高的要求。在电气技术中包括的电工实训、电子技术实训和电气工程设计的实训等都是电气技术实训的关键实践环节,这些环节对学生充分获取学科知识、掌握学科技能,从理论转向实际的应用和操作等方面都具有重要意义。
一、电工的实训
作为电气技术实训教学中重要的组成部分,电工实训是电子技术实训中必须掌握的最基本的技能,电工技术的熟练运用为电气技术的实践奠定了基础,同时也是学生适应和提高自身就业竞争力的关键手段。
因此在电工的实训方面,必须要掌握的技能有以下几点:一是熟练掌握常用的机床电气的工作原理,正确并快速选择常用的电工元件;二是熟练掌握典型机床电气中故障问题的分析和解决办法;三是设计比较复杂的接触器电气控制系统型继电器;四是能够熟练操作和调节变频器控制下的电动机的无级调速;五是会进行简单的控制器(PLG)的工作原理及其控制技术的编程;能够通过利用控制器完成常用机床电气线路控制的线路的改造,掌握相对复杂的控制技术,在控制技术方面,必须掌握的是关于MCS-5I单片机的原理、结构、指令系统、功能扩展及接口等各种控制技术;六是理解单片机在机床控制系统中的简单应用;七是借助计算机技术的利用和支持,熟练掌握现代化电子技术对电工、单片机等方面的控制和分析及其设计;八是借助和通过各种高科技软件技术,包括CAPTURE、LAYOUT和PROTELL等软件,在电子线路原理图和印刷线路电板设计达到高度成熟的地步;九是能够轻松运用PSPICE、EWB、MATLAB等软件在电工实践中进行电子线路的仿真设计[2]。
二、电子技术的实训
通过电子技术的实训,能够提高学生在测试电子电路和电子仪器的使用等方面的能力。通过电子元器件的识别、对电子元器件进行性能测试和多种电子电路性能指标的检测等,得以强化和巩固电子技术理论知识和基础,熟练掌握电子技术的各种技术,为彻底掌握电气技术的实践,从事各种生产和科学研究的工作奠定一定的基础。在高职技术类院校当中,电子技术的实训对电气技术的实训教学起着重要的意义和作用。
具体的说,在电子技术的实训过程中,需要掌握以下几个方面的内容:一是较为熟练的拆接焊的能力;二是熟练快速的选择常用的元器件、并对其进行检测和筛选的能力;三是对简单的装配工艺进行编制、熟练安装小型的电子电器元件;四是能够正确使用和读取仪器设备上的参数;五是能够对电子电路和小型的电子产品进行控制和调节;六是能够进行简单的电路板的设计和制作;七是能够熟练检验和校正小型的电子电气产品;八是对常见的电子电路故障能够进行分析并解决问题。
三、电气工程设计的实训
电气工程的设计在电气技术的实训方面,主要是能够培养学生对理论知识进行综合应用,提高学生学以致用的能力。在电气工程的设计方面,需要对所设计的电气工程进行资料的查阅、选择合适的方案、设计电路、进行安装并调试,经过这些具体的设计实训,能够让学生在设计的过程中,总结自己的不足、及时改正自己的错误和缺点,巩固理论知识,提高了学生在实际应用过程中发现问题并及时解决问题的能力。
通过上述三个方面的分析和实践可以证明,通过电工实训、电子技术的实训和电气工程的设计,能够联合多方面的综合实践,最终提高电气技术的实践和应用能力,提高电气技术的教学实训[3]。
要提高电气技术的实训,首先要理清实训教学的思路,再按照清晰的思路一步步的进行教学,方能达到最好的实训效果,一般普遍的实训教学包括四个环节,分别是预习、理论的教学、实训教学、撰写总结报告。在预习的过程中,要充分理解和明确实训教学的目的和意义;学好基本的工艺知识,善于总结前人的经验和教训;重视实际操作能力的培养,重视实训报告的总结等。
总之,只有把理论和实践良好的结合起来,熟练的把理论知识运用到实践过程当中,才能适应当今社会对人才的要求,提高自身的就业竞争力,成为顶尖级的技术人才。
参考文献:
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)32-0210-01
一、案例呈现
教材《PLC技术基础》任务:电动机连续与点动单向运转继电器控制线路改造为PLC控制。
1.案例背景
职业教育的目的是培养应用人才和具有一定文化水平和专业知识技能的劳动者,侧重于实践技能和实际工作能力的培养,强调理论和实践训练并重。《PLC技术基础》为任务驱动式理实一体化教材,该教材将PLC编程的指令运用、编程方法、编程思路与问题解决方法都融汇在每一个实训任务中,做到边做边学、边学边提高。
学生前期已经学过《电机与电气控制技术》,掌握了电气控制中的各元器件的工作原理、符号及在电路中的作用,对电气控制的典型电路的工作原理也熟练掌握,并通过实训使学生具有一定的操作能力。
2.基于工作任务的PLC实训教学
以PLC课程中的一个实训任务为例,说明应如何开展工作任务式的实训教学。
(1)改造要点:
1)明确控制元件(如按钮、开关等)。
2)明确执行元件(如线圈、指示灯、蜂鸣器等)及工作电压。
3)通过对继电器控制电路的工作原理图进行分析,明确设备的工作过程,列出控制要点,建立编程的思路。
(2)详细分析控制电路的工作原理图
(3)改造后与PLC I/O端相接的控制元件与执行元件
1)接PLC输入端的控制元件。
常闭按钮SB1停止控制; 常开按钮SB2连续运行启动控制;
常开按钮SB3点动运行控制。
2)接PLC输出端的执行元件。
交流接触器线圈KM1电动机主电路运行触点控制。线圈额定工作电压:DC36V。
(4)控制要点
1)能实现连续和点动两种运行方式。
2)连续运行用常开按钮SB2控制,点动运行用常开按钮SB3控制;停止用常闭按钮SB1控制。
(5)电路安全要求
1)保证控制电路与主电路的电隔离。
2)电动机的过载保护。
(6)将电路改造为PLC控制的工作步骤
1)PLC的I/O分配与接线。
2)电路的安全设置
①PLC输出负载电源由变压器低压端供电,变压器一次侧加装断路器,作电源控制与变压器漏电、短路保护;变压器二次侧装熔断器,作输出负载短路保护。
②电动机过载保护的热继电器触点FR,可以接到PLC输入端,通过PLC程序来实现过载动作,一般称为“软保护”。也可以直接与线圈KM1串接,在发生过载时切断线圈电源,一般称为“硬保护”。
3)PLC程序的编写与传送
对继电器电路进行PLC改造时,不能简单地将继电器电路直接翻译成PLC梯形图。如果梯形图程序,完全是由继电器控制原理图直接翻译的,在程序执行时不能实现点动控制。直接翻译的梯形图程序逻辑是正确的,问题出在PLC的工作方式上,所以还是需要根据控制要点建立编程思路。用辅助继电器常开M和一个点动触点X并联来分别实现自锁和点动功能,将两个功能分开实现,且点动时不用停止控制,显得更为合理。
4)程序的执行与调试
请用实训装置的指示灯HL1代替线圈KM1,接在PLC输出端Y0上,并接上DC 36V电源,按编写好的PLC梯形图程序,传送到PLC,并进行调试。
(7)结果评价。任务完成后由学生自我评价,然后小组间互评,再由教师进行综合评价。
(8)总结交流。学生在完成任务过程中出现的各种问题或者状况以及自己能力的表现发表心得,与其他同学进行总结交流。
二、案例分析
1.本课注重如何根据学生的认知规律来逐层推进,自始至终,并未直接介绍PLC指令和梯形图,而是把功夫放在继电器符号与PLC梯形图符号的对应关系上,当学生掌握继电器控制电路所用到的元器件符号对应PLC梯形图符号时,并且理解了继电器控制电路的工作原理,PLC梯形图程序设计自然迎刃而解。
2.在教学中一直坚持学生能自己解决的,教师就不去干预。教师主要引导学生多动手,多迁移知识,为迁移而教。有利于培养学生的自学自我管理能力、动手能力、研究和分析问题的能力、协作互助和交流能力。
三、案例反思
所谓的“授之以渔”,教师工作的重心从“教会知识”转向了“教学生会学知识”,培养学生的学习能力。在开展工作任务式的实训教学中,学生的学习兴趣高,学习效果好。同时也让学生明白了今后的职业特性和职业要求,更加热爱自己的专业,对今后的就业充满信心,为学生在今后激烈竞争的职业生涯中打下坚实的基础。
让学生把电子技术融入生活中,使学生明白自己可以做”一个有用的电子产品“。增强自信心,提高成就感,这是非常的开课序幕,达到提高学生兴趣的目的。电子技术课程理论知识深奥、抽象,难以掌握,特别是面对职业学校的学生,理论学习难度太大,尽管近年教材的不断删改,为一体化教学服务,但仍缺少一个最关键的知识“结点”,这就是“做”。实训课题中的”做“是为理论教学服务的,难以形成一个链。学生实训后的内容是一个电子垃圾,达不到激励学生学习兴趣的目的,其关键点是”做“不的不是一个产品。我们在教学改革中,采用”先做后学“的倒置式教学模式。在实训课程中做一个产品。教学实例:(1)在半导体二极管整流及滤波电路的章节中,我们把它改为成品直流稳压电源的制作,并将这个电源用在后续的电路中做电源。首先让学生按照老师的教学要求,对照电路图进行元件安装。(这个过程可以是照猫画虎,只就工艺进行讲解,不讲工作原理)。安装完成后,在老师的指导下进行调试。通过万用表、示波器等仪器完成电路的测量。这个过程是教学的重点。在此,学生们看到了交流电和直流电的不同,交流电转化为直流的过程,这个过程就是整流。在此提出电子技术中的第一个知识点,半导体结构及半导体二极管的作用,使学生在看不到二极管的内部结构特征的情况下,一下子就看到二极管的应用过程。从使用的角度告诉学生二极管、电容的元件参数选择和代换方法。(这是职校学生应当认真掌握的内容),并可作为知识的拓展,讲一下”二极管的家族“。其他的内容是作为知识点提出来,在后续的课程中完成。通过”做“和”调“,学生总结出”二极管的单向导电性“和它的V-A关系。这样做,学生有”劲“,兴趣”高“,不仅掌握了知识,更重要的是制作了一个成品稳压电源,获得了成就感,增加了自信心。
(2)我们设计了一个分立元件构成的对讲门铃电路,它采用三级放大,第一级采用固定分压式偏压电路构成的基本放大电路,第二级采用电压并联负反馈放大电路,第三级采用OTL功率放大电路。这个课题是从学生对语言通话的好奇和关注度入手,印刷电路板由老师设计,学生们在老师的指导下进行分级安装和焊接,在“装“的过程中老师可以侧重对器件的介绍。安装完成后,首先是让电路要能够”传声“,使学生产生兴奋感和成就感。然后老师再进行低频小信号电压放大电路的分级讲解,晶体三极管的作用,性能和特征,静态工作点的作用,负反馈的作用,功率放大电路的特征。在知识学习中,为了让学生更加全面地了解三极管的特征,理论分析及电路的定性计算方法,在此通过示波器对电路波形进行测量,让学生真是的看到什么是”放大“。然后当把上偏置电阻去掉后,在无偏置的工作状态下,三极管又如何工作?在调试的过程和老师的演示中都能够充分展的展现出静态工作点设置的重要性。针对这个问题,过去学生很难理解三极管放大电路为什么要设置静态工作点?什么是交流电路?什么是直流电路?什么是负反馈?功率放大电路的作用等等问题在”做“的过程中一目了然了,学生通过”做“能够懂其理、悟其性。重要的是这个课题的设计,让学生收获了一个电子对讲门铃,是他从学习电子技术的困惑中走出来,可能自己的产品不是那么完美,但每个学生都非常高兴,其他专业的学生也十分羡慕,这更激发了学生的学习兴趣,取得了教学上的收获。其实这样的教学实例很多,我们把模拟电子技术和数字电子技术的理论知识都通过”先做后学“的电子实训模式进行一体化的教学课改。最后通过与传统的教学方法对比实试,其结果十分满意。
二、教学实训课题的设计
这是课改最难的一道题,面对教学大纲,教学内容,都是一章一章连续进行的过程,而先做产品就必须是一个全面的知识和技能的结合,所以在本次课改中,没有学到的元件怎样处理需要老师认真地取舍,对于新器件,可以粗讲也可作为黑匣子来用,会用就行,以后再讲,或者留为作业让学生上网查阅资料去学习,但是一个产品必须要与教学的内容相结合,为教学服务,还要有用,有用才有趣。“做“的产品又要遵循三个原则,一是有趣。有趣才能引发学生的学习热情。现在教科书上有很多例子,但都是为理论知识学习服务的,缺少一个“趣”,这对中职学生来说变成了“读死书”,形成了三难“老师教起来难,学生学不会难,学习方向不明确学习方法不正确更难”。要做到有趣,就必须跟生活相结合,在实际生活中找例子。模拟电路中,“有源功放的制作”非常适合于功率放大器的学习;“无线话筒”和“无线遥控”能够同振荡电路配合进行教学;“晶闸管技术应用”在电压调节和触摸开关中都能够很好进行结合;“声光控楼梯开关”在数字逻辑门电路中是一个很好的综合课题;“D触发器组成的电路在家用分级切换开关”很实用;“4017计数器”是一个万能电路,可以组成彩灯控制器等多种功能,并可以引导学生去创新和开发;“555”“4093”在数字电路中都是多用途的电路,能够展开学生飞翔的翅膀,让学生在“做”中体会“创新”的成果和喜悦,但是作为课题的设计还必须遵循一个原则,即难度不能太高,调试过程不能太难,否则电路设计中的缺陷和元件的离散性都会造成“产品”的不成功,这样会挫伤学生的兴趣,事与愿违,适得其反。其二是“有用”,每个实做的课题都能够是一个电子产品,而不是一个电子垃圾。我们现在有的实训教材是为练习而实训,“做”变成了一个过程,这样学生就缺乏兴趣,做的是一个“图”,做完后又成为了一个电子垃圾,所以“做”要为用服务,使学生通过“用”来产生兴趣。其三是“实用“,有用和实用并不矛盾,实用是有用的升级,是配合教学、完成教学内容后设计制作出最适合自己的产品,可以使知识的综合,技能的提升。把电子一体化教学在“有趣”、“有用”、“实用”的课题中得以融合,这就是职业教育中电子技术课应达到的最大目标,这样的教学是通过“做”去掌握电路的原理,了解电子元件的性能,完成教学的任务。反过来,电路理论知识在“做”中得到提高,一种电路多种功能,一个功能又可以由多个电路来完成,使学生从中学会思考,学会创新,敢于去创造。
三、教学方法的改革和创新
让学生把电子技术融入生活中,使学生明白自己可以做”一个有用的电子产品“。增强自信心,提高成就感,这是非常的开课序幕,达到提高学生兴趣的目的。电子技术课程理论知识深奥、抽象,难以掌握,特别是面对职业学校的学生,理论学习难度太大,尽管近年教材的不断删改,为一体化教学服务,但仍缺少一个最关键的知识“结点”,这就是“做”。实训课题中的”做“是为理论教学服务的,难以形成一个链。学生实训后的内容是一个电子垃圾,达不到激励学生学习兴趣的目的,其关键点是”做“不的不是一个产品。我们在教学改革中,采用”先做后学“的倒置式教学模式。在实训课程中做一个产品。教学实例:
(1)在半导体二极管整流及滤波电路的章节中,我们把它改为成品直流稳压电源的制作,并将这个电源用在后续的电路中做电源。首先让学生按照老师的教学要求,对照电路图进行元件安装。(这个过程可以是照猫画虎,只就工艺进行讲解,不讲工作原理)。安装完成后,在老师的指导下进行调试。通过万用表、示波器等仪器完成电路的测量。这个过程是教学的重点。在此,学生们看到了交流电和直流电的不同,交流电转化为直流的过程,这个过程就是整流。在此提出电子技术中的第一个知识点,半导体结构及半导体二极管的作用,使学生在看不到二极管的内部结构特征的情况下,一下子就看到二极管的应用过程。从使用的角度告诉学生二极管、电容的元件参数选择和代换方法。(这是职校学生应当认真掌握的内容),并可作为知识的拓展,讲一下”二极管的家族“。其他的内容是作为知识点提出来,在后续的课程中完成。通过”做“和”调“,学生总结出”二极管的单向导电性“和它的V-A关系。这样做,学生有”劲“,兴趣”高“,不仅掌握了知识,更重要的是制作了一个成品稳压电源,获得了成就感,增加了自信心。
(2)我们设计了一个分立元件构成的对讲门铃电路,它采用三级放大,第一级采用固定分压式偏压电路构成的基本放大电路,第二级采用电压并联负反馈放大电路,第三级采用OTL功率放大电路。这个课题是从学生对语言通话的好奇和关注度入手,印刷电路板由老师设计,学生们在老师的指导下进行分级安装和焊接,在“装“的过程中老师可以侧重对器件的介绍。安装完成后,首先是让电路要能够”传声“,使学生产生兴奋感和成就感。然后老师再进行低频小信号电压放大电路的分级讲解,晶体三极管的作用,性能和特征,静态工作点的作用,负反馈的作用,功率放大电路的特征。在知识学习中,为了让学生更加全面地了解三极管的特征,理论分析及电路的定性计算方法,在此通过示波器对电路波形进行测量,让学生真是的看到什么是”放大“。然后当把上偏置电阻去掉后,在无偏置的工作状态下,三极管又如何工作?在调试的过程和老师的演示中都能够充分展的展现出静态工作点设置的重要性。针对这个问题,过去学生很难理解三极管放大电路为什么要设置静态工作点?什么是交流电路?什么是直流电路?什么是负反馈?功率放大电路的作用等等问题在”做“的过程中一目了然了,学生通过”做“能够懂其理、悟其性。重要的是这个课题的设计,让学生收获了一个电子对讲门铃,是他从学习电子技术的困惑中走出来,可能自己的产品不是那么完美,但每个学生都非常高兴,其他专业的学生也十分羡慕,这更激发了学生的学习兴趣,取得了教学上的收获。其实这样的教学实例很多,我们把模拟电子技术和数字电子技术的理论知识都通过”先做后学“的电子实训模式进行一体化的教学课改。最后通过与传统的教学方法对比实试,其结果十分满意。
二、教学实训课题的设计
这是课改最难的一道题,面对教学大纲,教学内容,都是一章一章连续进行的过程,而先做产品就必须是一个全面的知识和技能的结合,所以在本次课改中,没有学到的元件怎样处理需要老师认真地取舍,对于新器件,可以粗讲也可作为黑匣子来用,会用就行,以后再讲,或者留为作业让学生上网查阅资料去学习,但是一个产品必须要与教学的内容相结合,为教学服务,还要有用,有用才有趣。“做“的产品又要遵循三个原则,一是有趣。有趣才能引发学生的学习热情。现在教科书上有很多例子,但都是为理论知识学习服务的,缺少一个“趣”,这对中职学生来说变成了“读死书”,形成了三难“老师教起来难,学生学不会难,学习方向不明确学习方法不正确更难”。要做到有趣,就必须跟生活相结合,在实际生活中找例子。模拟电路中,“有源功放的制作”非常适合于功率放大器的学习;“无线话筒”和“无线遥控”能够同振荡电路配合进行教学;“晶闸管技术应用”在电压调节和触摸开关中都能够很好进行结合;“声光控楼梯开关”在数字逻辑门电路中是一个很好的综合课题;“D触发器组成的电路在家用分级切换开关”很实用;“4017计数器”是一个万能电路,可以组成彩灯控制器等多种功能,并可以引导学生去创新和开发;“555”“4093”在数字电路中都是多用途的电路,能够展开学生飞翔的翅膀,让学生在“做”中体会“创新”的成果和喜悦,但是作为课题的设计还必须遵循一个原则,即难度不能太高,调试过程不能太难,否则电路设计中的缺陷和元件的离散性都会造成“产品”的不成功,这样会挫伤学生的兴趣,事与愿违,适得其反。其二是“有用”,每个实做的课题都能够是一个电子产品,而不是一个电子垃圾。我们现在有的实训教材是为练习而实训,“做”变成了一个过程,这样学生就缺乏兴趣,做的是一个“图”,做完后又成为了一个电子垃圾,所以“做”要为用服务,使学生通过“用”来产生兴趣。其三是“实用“,有用和实用并不矛盾,实用是有用的升级,是配合教学、完成教学内容后设计制作出最适合自己的产品,可以使知识的综合,技能的提升。把电子一体化教学在“有趣”、“有用”、“实用”的课题中得以融合,这就是职业教育中电子技术课应达到的最大目标,这样的教学是通过“做”去掌握电路的原理,了解电子元件的性能,完成教学的任务。反过来,电路理论知识在“做”中得到提高,一种电路多种功能,一个功能又可以由多个电路来完成,使学生从中学会思考,学会创新,敢于去创造。
三、教学方法的改革和创新
随着我国经济、科学技术的快速发展,制造业水平逐渐提升,社会对实践性、技能性人才的需求增加,对人才数量、质量提出更高的要求。在目前的中职教育中,加大了对高技能人才的培养,加强了人才实践能力、创新能力的培养,为社会输送高素质人才。在中职电工教学、人才培养中,电工实训必不可少,通过实训使学生熟练掌握理论知识、分析电路原理图、识别电工元件、设计电路、电子产品等,培养学生的动手能力、实际操作能力,使其更好地胜任以后的岗位工作。
一、项目导向教学模式概述
项目导向教学模式是一种重视学生主动性、独立性、创造性的教学活动,即是将精心设计的教学项目贯穿于整个教学过程中,以教师为引导,教师与学生共同完善一个项目,并在教学中引导学生分析、研究项目。项目导向教学模式以学生为主体、以实践为目的、以项目为主线、以教师为主导,项目既可以是某个课题的理论设计,也可以是生产某个产品等。在具体的教学活动中,教师以项目的形式将需要解决的问题、完成的任务分配给学生,以小组的形式,学生结合项目要求、实际工作程序,制订工作计划、方案,合作完成任务、解决问题。在此过程中,学生自觉、主动地对相关知识进行构建,参与学习、研究,体验创造的乐趣与艰辛,深刻理解知识概念,以理论指导实践,掌握操作、实践技能,培养自主学习能力、合作能力、创新能力。
二、在电工实训中,项目导学教学模式的具体应用
1.合理设计电工实训项目
在电工实训教学中,项目导学教学模式的应用需要合理的项目,学生的学习效果直接受项目的选择、设计质量的影响。因此,在教学开展中,应有机整合理论知识和实践,选择合适的项目、设计合理的项目,提高教学质量。在项目导学教学模式的具体应用中,应注意项目设计的实践性、层次性、参与性等,将教学内容与实际生活相结合,激发学生学习的积极性,并根据学生的差异性和层次性布置项目设计,将不同层次的项目任务分配给不同学业水平的学生,确保每个学生都能完成任务。例如,在“白炽灯电路安装”教学中,结合现实生活,教师连贯性地展示该节内容,使学生了解课程内容、应该掌握的理论知识和操作要求等,利用多媒体对照明电路的各个组成部分进行展示。然后结合课程,向学生布置连接电路的任务,由于学生实际操作不熟练,且不了解各个设备的使用要求,因此,在实际操作中容易出现各种问题,如漏电、电度表等问题,这样学生之间便相互交流,尝试不同方法,共同寻找解决方法,且由于电路是一个整体,当一条线路变化时,其他线路的电流、电压也会发生变化,因此需要设计其他线路,学生需要全面统计,从而突出项目的实际性、参与性、层次性。
2.教学准备、操作阶段的应用
在电工实训过程中,在教学开展前,需要老师向学生认真介绍实训的总体安排、内容、要求,对学生进行分组,并选择小组负责人,对小组成员进行任务分配,制订具体的实训计划。在教学开展中,根据所分配的任务,由小组成员查找资料、研究问题,对每日的具体研究、学习情况进行研究总结,根据实训计划开展、实施具体的实训操作。在此过程中,教师应加强与学生的交流沟通,给予学生辅指导,提出合理化建议。
3.项目验收,教学评估
对于项目导学教学模式,项目完成并不意味着教学完成,还需要教师对项目进行验收,评估学生成绩,评估教学,总结项目、总结教学。例如,在电工实训中,当每小组的项目任务完成后,教师让每小组进行项目展示,并讲解该项目的设计思路、方案、目的等,并由其他小组人员提问,小组成员解答,然后教师根据项目完成的具体情况,给予总结性评价,并根据提交的实训报告,对每个小组的组员进行评价、打分,给予指导性建议。同时,教师对每个项目进行总结,从该项目所应用的知识、方法、实践性等方面入手,与学生展开具体讨论,分析每一步的设计,探讨所学到的理论知识及该项目可应用在哪些实际生活中,指出操作的注意事项。项目的总结、教学的最后评估,有助于教师更全面地认识学生,发现学生存在的问题,也可使学生更客观、全面地认识自己所设计的项目存在的优缺点等,提高实际操作水平,最大发挥项目导学教学作用。
在中职教育中,实践性教学必不可少,电工实训可使学生有效地掌握操作技能,提高实践、创新能力。将项目导学教学模式应用在电工实训中,通过合理的项目设计调动学生学习的参与性和积极性,通过小组合作,培训学生的任务完成能力、合作能力等,培养高素质人才。
参考文献:
2三课一体教学实施与教学效果体现
在三课一体教学模式中,教学内容的设计颇为重要,既要涵盖电子技术理论教学大纲的内容,又要满足电子技术实验条件要求,还要使工艺实习具有可操作性;学习的过程具备完整的理论性、较强的目的性、真实性;所选的电路具有典型性和实用性,有一定的难度、易于引发兴趣。目前,模拟电子技术实验、数字电子技术实验共40学时,20个实验题目;电子工艺实习可以将这20个题目中的一部分内容综合后,确定2~5个实训课题,每个年级任选2个来完成。
比如功率放大电路教学,以前的教学内容仅限于功放本身,如图1所示,理论教学重点是放大电路增益和输出功率的计算。实验教学仅限于电路连线、输出功率测试,由于接线是插接式,输入信号是模拟电源,所以电路干扰、试音效果等没办法考核,只能以听得见音响为准。路,上升为由拾音、滤波、放大、输出四部分组成的完整的电路系统,最终完成的是综合了一定实践应用技术的电子产品。三课一体教学特点是:(1)在完成电路设计、分析计算的基础上,进行电路的实验验证、印制电路板的设计、制作、焊接、调试维修,整个过程一气呵成。(2)引入了元器件兼容性、合理布线、屏蔽、接地、滤波、散热等防护措施的实训概念,这些概念应用是否合理,直接体现在最终的实训结果———助听器的音质、可靠性上。(3)从单元电路放大倍数、输出功率测试到助听器的完成,电子技术实验效果在实训中用产品的音量、音质、可靠性有了更直观的表现;以电子技术理论做基础,学生在实训中不仅能完成电路系统的调试、维修,还能进一步完善发现的新问题,比如:由图2,图3组成的助听器,由于LM386的放大倍数最大只能是200倍,当声源较小或拾音效果不好时,助听器输出的声音会太小,学生利用学过的集成运算放大器LM358组成一个前置放大电路,如图4所示,将拾音信号先经过电压放大,再经过功率放大,这样得到的输出声音就能足够大。这个电路理论课讲得很详细,也经过多次实验验证,实训课上不需要教师讲解,学生自己就能灵活应用。(4)实训课的教学内容不再是单一、单调的充电器的焊接,将结合理论教学内容,设置合理、可行的多个课题。三课一体教学过程,需要学生在掌握电子技术理论知识的基础上,多方查阅资料,充分了解电子产品设计特点、元器件筛选等实训常识;调试、维修中遇到的问题千变万化,促使学生独立思考,充分运用所掌握的理论知识,灵活多变的思维方式分析、处理问题。学生最终得到的不仅有用文字、数字和图表来描述的实验报告,还有要用技术标准来检验的助听器实物。