(一)课程设计理念
以企业需求为导向,以专业培养目标为核心;针对电子产品制作、检测、调试与管理岗位的电子工艺技能;以电子产品制图制板员、电子产品维修试验员、工艺助理工程师、SMT操作员的职业能力培养为主线;实训内容源于电子企业产品生产工艺的技术应用;培养胜任电子企业电路设计制作、调试维修与工艺管理工作的高技能应用型人才;教学宗旨是服务于企业,服务于社会。
紧跟企业电子产品生产新工艺、新技术,经过社会调研与岗位分析,确定电子产品制作、检测、调试与管理岗位的电子工艺技术应用职业能力,依据课程教学目标和职业能力要求,开发出实训项目。以项目为引导,选取企业生产的实用电子产品为载体呈现教学内容,依据电子产品生产过程,融入职业资格标准,设计出相应的学习任务。
构建“双师结构”教学团队,与企业兼职教师合作,保障校内外实习实训等教学工作的顺利实施;建设具有模拟真实工作场景的校内生产性实训室和具备实践补充功能的校外实习基地,使学生在真实的生产环境中得到锻炼。
采用基于电子产品制作工艺的“项目引导、任务驱动”教学模式,实施以行动为导向,以电子工艺技能培养为核心的“做前知、做有依、做中思、做有果”四位一体教学组织,运用案例分析、项目教学、分组讨论、角色扮演、现场教学、现代教育技术等多种教学方法和手段,引导学生积极思考、勇于实践,提高教学效果,做到学生、学院和社会三方受益。
二教学内容的选取
(一)教学内容选取步骤
第一,岗位调研分析。针对电子工艺技术应用职业岗位进行调研与分析,得出典型工作任务;依据职业岗位要求,分析出完成典型工作任务所需的知识、技能和素质。
第二,职业能力确定。依据课程教学目标,对同类知识、技能归集和序化,分析出电子工艺技术应用岗位的三层次职业能力。
第三,实训项目开发。以电子工艺技能培养为核心,按照生产现场用到的不同电子产品生产工艺,开发出相应的实训项目。
第四,教学载体确定。以实训项目为引导,选取行业企业生产的,能涵盖实训项目工艺要求的典型电子产品作为教学载体。
第五,学习任务设计。参照“电子设备装接工”和“电子产品制版工”的职业资格标准,融入环保要求和企业安全文化,以电子产品生产过程为主线,设计出相应的学习任务。
(二)选取教学内容
3教学载体确定
选取实际应用多、适用范围广、易于操作的双声道BTL功放、SMT调频收音机和KJD11-36型局部通风机自动切换控制器作为教学载体,分别涵盖了单面板通孔安装电子产品制作、单面板表面安装电子产品制作、单面板混合安装电子产品制作及双面混装电子产品制作的职业能力要求。
载体一为双声道BTL功放,通过载体一的设计制作,可以使学生掌握单面板通孔安装电路的设计制作方法和工艺要求。
载体二为SMT调频收音机,要求学生在掌握单面板通孔安装电路设计制作基础上,通过载体二的设计制作,学习表面安装电路的设计制作方法,并能综合运用所学的通孔安装和表面安装电路设计能力。
载体三为KJD11-36型局部通风机自动切换控制器,通过载体三的设计制作,要求学生在掌握单面板混合安装电路设计制作方法的基础上,学习双面板混合安装电子产品的设计制作方法和工艺要求。
一个教学载体即是一个实用电子产品,教学过程中,要求对产品进行电路板设计制作、检测调试及工艺设计管理。通过3个产品的制作,学生掌握了根据电路要求,选择元器件安装方式,设计并制作单、双面电路板,确定适合的生产工艺,调试组装为电子成品的方法,提高学生专业知识的综合应用能力。
三教学内容的组织与安排
(一)整体教学组织与安排
“做前知”―――学生制作产品前,由教师通过演示操作、视频解说、图片说明等形式,说明学习任务,学生通过听、看、试操作等形式,知道了做什么,明确任务。
“做有依”―――学生动手操作前,教师通过讲演结合、学做结合、讨论互动、设疑、启发等教学方法,将该怎么做所依据的理论知识与操作技能传授给学生。
“做中思”―――学生在产品制作过程中,通过自查,进行质量检测(包括电路设计检验、电路性能检验、电子产品质量检验等),填写学生自查表,反思任务存在的问题,分析、总结任务实施情况。
“做有果”―――在每个任务完成后,学生自制出电子产品,并进行成果展示与考评。
(二)单元教学组织与安排
每个学习任务均以《任务单》的形式呈现,《任务单》使学生在学校的学习过程如同在工作岗位的工作过程。我们设计的《任务单》为校本教材的角本,经过教学实施、信息反馈,优化学习任务及《任务单》,形成校本教材。《任务单》包含教学方案、任务布置、相关知识、技能要点、工作计划表、任务实施、学习考价、相关习题、后续任务安排等部分内容。
教学方案:主要用于指导教师的教学和学生的学习,包括学习目标(知识、技能、素质目标)、学时安排、教学方法和材料等。
任务布置:由3~5名学生组成学习团队,教师通过演示操作、视频解说、图片展示等形式,讲解、说明项目内容,使学生明确学习任务目标。
相关知识:本着“体现职业性和必须够用”的原则,为学生提供与电子产品生产相关的,完成学习任务所需要的基础知识,讲授时注意引导学生自己探索发现规律性技术,鼓励、敦促学生自己动手尝试,在生产实践中思考、总结、创造;学生可浏览网站或查阅教材、参考书进行理论知识和技能操作的学习。
技能要点:为学生提供与产品生产相关的实践知识和岗位所需的职业素养要求。通过教师(师傅)的演示,使学生初步认识产品生产工艺和技能要点,做到有的放矢。
工作计划表:由学生按照电子产品制作的工作过程,列写出工作计划表,使学生熟悉工作步骤,理清工作思路,按工作计划进行操作。
任务实施:通过具体产品的生产工艺过程,训练学生及团队的电子工艺技能,提升安全质量意识,培养职业能力。实际操作时注意为学生提供切磋技艺的机会,即邀请动手能力强、掌握快的同学进行操作示范、经验介绍,同学自由提问,为学生之间的交流、互助创造条件。
学习考评:根据《项目考核标准》、《实训报告考核标准》和教学要求,设计出学生自我考评表、教师(师傅)对学生考评表、教师(师傅)对学生团队考评表。以考评表的方式,检验学生学习效果。考评内容包括学生成果展示、学生自查、自我考评、教师(师傅)考评学生、教师(师傅)考评学生团队、教师考核、点评等。
相关习题:学生通过完成相关习题,巩固所学的知识点、技能点。
后续任务安排:该任务完成后,布置下一阶段的任务要求,学生可以通过团队讨论、查阅资料、现场收集资料等方式,熟悉后续学习任务。
四考核与评价
为充分调动学生的学习积极性,突出对学生职业素养与职业能力的全面考核与综合评价,制订了《项目考核标准》和《实训报告考核标准》,采用学生、专职教师(教师)和企业兼职教师(师傅)三方共同参与的过程考核办法,通过对4个项目中的11个任务进行学生自我考评、教师(师傅)对学生考评和教师(师傅)对学生团队考评,评定学生的综合成绩。
在教学过程中,针对每个学习任务,学生要在校内实训室和校外实习基地完成,需要将学校专职教师与企业兼职教师的考评相结合;在学生走上工作岗位之后,需要对自己的工作表现进行自我评估,为锻炼其自我评价的能力,学生需要对自己的工作表现进行评价。因此,在课程的考核与评价中,学生、专职教师和企业兼职教师共同参与,进行过程考评。
学生综合成绩由对四个项目的过程考核成绩决定,其中,项目一、二各占20%,项目三、四各占30%。过程考核中,学生自我考评占20%、教师(师傅)考评学生占30%、教师(师傅)考评学生团队占30%,实训报告完成情况占20%。
其中,学生自我考评是学生根据自己在任务实施过程中的表现进行考评;教师(师傅)对学生考评是考核学生在产品制作过程中表现出的自主能力、沟通能力、合作能力、新知识和新技能掌握能力、综合应用能力和创新能力,教师(师傅)对学生团队考评是考核学生团队在产品制作过程中表现的团队协作能力,实训报告主要考核学生应知应会内容的理解与领悟情况。各实训项目成绩由四部分组成,任何一部分缺失都不能构成完整的实训过程。
学生综合成绩的评定用如下公式计算:课程综合成绩=
确立学生的主体地位,将“以教为本”转变为“以学为本”,尽可能使教与学的活动在真实的工作情境中进行,促进学生从学习者角色向工作者角色转变。开放校内实验实训室、机房供学生自主学习使用,应用技能实训项目允许学生自由选取、自主完成,让学生的个性得到充分发挥,将学习权还给学生,培养其自主学习的习惯。通过完成学习任务,使学生掌握学习和工作的方法,在群组劳动中学到知识、锻炼能力,并有机会发挥所长,在团队合作中找到自己的位置,分享成功的快乐。这不仅活跃了课堂气氛,还加强了学生的合作能力、交流能力。
(二)把实训教学搬进工厂,贴近企业工程实际
课程每一个实训项目的制作都是在真实的工作环境中边做边学完成的。为在实训室中营造职业氛围,我们不仅购买了工厂生产用的设备,将实训场地按照工厂的标准建设布置,张贴操作规程、安全注意事项等条例标识,还要求学生必须穿着实训服并以实训班组的形式参加实训,让学生尽可能地在真实的岗位环境中实训。
(三)探索实践了基于电子产品制作工艺的“项目引导、任务驱动”教学模式
依据本课程知识、技能、素质目标,选取实用电子产品作为载体引入到教学过程中,基于工作过程构建教学过程,开发具有实用、可操作、可检验,并注重趣味性的实训项目。在项目引导下,以培养单面板通孔安装电子产品制作、单面板混合安装电子产品制、双面混装电子产品的设计与制作三个层次的职业能力为主线,按照电子产品生产工作过程,从电路板设计电路板制作组装产品整机调试维修,分别设计出3个学习任务来完成电子产品的设计、制作与调试维修。
参考文献
[1]职业技能鉴定指导编审委员会.电子设备装接工职业资格标准[M].工业与信息化部出版社,2005.
[2]姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究[M].清华大学出版社,2007.
[3]平煤集团公司.企业安全文化手册[M].机械工业出版社,2007.
关键词:电子技术实训“六步”教学法教学改革实践
《电子技术实训》是电工电子技术专业的核心课程,该课程是一门实践性很强的课程,其实践内容占总课程学时数的70%以上。通过该课程的学习,使学生达到能够认识和检测常用电子元器件,会设计简单电子产品,会焊接和安装小型电子电器产品,会调试和维护小型电子系统,操作现代化电子产品制造设备的能力。
该课程实施教学改革以来,取得了良好的教学效果,现对该课程的教学改革总结如下:
一、课程内容总体设计
通过对电子技术实训技术岗位的调研分析,得出实际岗位要求,结合课程教学大纲,总结出本课程的三个目标。
知识目标:了解电子技术实训的基本过程和电子产品制作的基本方法,掌握电子新电路和新元器件及先进的电子产品的制作工艺。
能力目标:掌握单、双面印制电路板的设计制作及表面安装电路设计制作的技能。能从事电子类产品的生产、质量检验、计划管理、调试维修以及电子产品的辅助设计与开发。
素质目标:具备良好的职业道德、规范操作习惯、信息获取能力、良好的职业行为、团队协作精神和语言表达能力。
对三种目标进行归纳,以3个电子产品为载体,以电子技术实训流程为主线选取教学内容,设计出3个学习项目,根据学习任务开发出相应的能力训练项目。将综合素质细化,与能力训练项目相对应。其对应关系如表1所示。
二、教学单元设计
1、《工作任务单》及《学习工作单》设计
一个《工作任务单》对应一个教学单元,将每个学习任务以《工作任务单》的形式出现,使学生在学校的学习过程如同在工作岗位的工作过程。《工作任务单》包含教学方案、问题阐述、任务布置、学习评价四个部分。
教学单元设计中的教学步骤、教学方法及教学手段如表2所示。
学习工作单是学生在实践完成后,对各知识点、技能点的回顾,需要以作业的形式上交。
2、教学步骤、教学方法及教学手段
学习任务的教学实施采用8节课连排,这样有利于完整工作过程的完成及教学资源的充分利用。将学生4~5人组成一个小组,在每一个学习任务的学习过程中,学生以小组形式在实训室团结协作,共同完成学习任务。
三、教学实施
该课程采用基于工作过程的“六步”教学法,实施“教、学、做”一体化教学。
1、任务布置
教师布置学习任务,下发工作任务单。通过实物、图片、现场录像等,展示该任务的目的和意义。
2、相关知识讲解
通过讲演结合、学做结合、讨论互动等教学方法,将课程中相关知识点、技能点传授给学生,熟悉教学设备,使学生获取并掌握所需的理论及实践知识。
3、工作方案制定
在计划与决策阶段,学生小组通过讨论、查找资料等方式,设计工作方案,列写工作计划表。
4、任务实施
学生以小组的形式按照工作计划表中的内容进行任务实施。学生设计并制作印制电路板,在生产流水线上模拟实际生产程序(包括生产组织、生产管理、质量监控、物料管理)进行电路的焊接调试,完成电子产品的制作。教师对学生的任务实施情况进行全过程的考核。
5、成果展示
任务完成后学生小组制作PPT进行成果汇报。
6、产品检验与点评
任务完成后,教师对学生做出的产品进行检验,包括电路设计检验、电路板性能检验、电子产品质量检验等。最后,教师针对学生的整个制作过程,点评学生任务的完成情况,包括电子产品的设计及制作、仪器设备的操作、团队协作及语言表达情况。
四、考核方案设计
本课程实践性、应用性比较强,所以要加强过程性考核,考核项目包括学生自评、教师对小组评价、教师对个人评价及作业考核。
学生的综合成绩由过程考核成绩和作业考核成绩两部分组成,如下所示:
综合成绩=(学生自评20%+教师评学生30%+教师评小组50%)÷学习任务总数(n)×70%+作业考核30%
五、课程特色
1、以电子技术实训技术岗位开发课程教学内容
根据电子技术实训技术岗位的生产流程和教学大纲的要求,开发出体现电子产品制作新工艺和新技术的学习任务,并增加安全用电常识、质量控制及经济成本内容,将其融合贯穿到学习任务中。
2、操作能力强
每个学习任务自始至终都需要学生按照生产工艺流程从简单到复杂的顺序,亲自动手完成。
3、教学方法创新
实施以电子技术实训流程为主线的基于工作过程的“六步”教学法。教学组织以行动为导向,以学生为中心,培养学生的综合素质。
六、教学效果
1、学生通过学习任务的学习,自制出3个电子产品。学生自制电子产品的装配调试成功,使学生获得极大的成就感。
2、学生通过自制电子产品的生产过程,提高了学生的实践能力和创造能力,培养了学生的安全意识、质量意识、环保意识和自主学习的意识,增强了学生就业竞争能力和社会适应能力,为直接上岗打下良好的基础。
参考文献:
[1]姜大源.工作过程导向的高职课程开发探索与实践[M].北京:高等教育出版社,2008.
[2]辛岚.职业教育中CAD教学改革研究[J].职教研究,2006,(8).
[3]王建,赵金周.电工基本技能实训教程[M].北京:机械工业出版社,2007.
[4]吴培刚.电工与电子技术综合训练实习指导书[M].北京:中国水利水电出版社,2008.
关键词:电子产品制作 项目教学法 应用
在中职校的教学改革中,注重实践已形成共识。而教学改革是一项系统工程,需要不断探索和不懈努力才能有所收获。笔者对在中职校电子电器类专业电子产品制作教学中实施项目教学法,进行了分析、总结与探讨。
一、改变传统教学模式,引入项目教学法
电子产品制作是中职校电子电器专业电子技能训练课程的一个重要内容。在以往的教学中,采用一体化教学模式,师生双方共同在实训室边教边做,把理论和实践结合起来。但在教学中笔者发现,这种教学方法虽然能较好地培养学生的实践能力,但在激发学生潜能和合作方面比较欠缺,效果不理想。
在实践中,笔者摸索出项目教学法。这种方法以学生为中心,围绕着实践项目进行动手、研究和讨论,调动了学生学习的主动性,激发了潜能,发挥了学生的主体性和创新精神,培养了学生的兴趣,促进学生积极思考、协作与实践。教师甘当“指导者”“辅导者”与“助手”。项目教学法既发挥了教师的主导作用,又体现了学生主体的作用。
二、构建项目教学法的软硬件环境
构建软、硬件环境,是保证项目教学法顺利开展的前提。
1.营造交流讨论的软环境
为了便于学生学习讨论以及进行电子产品的设计和制作,笔者把14电子电控班30名学生分为5个小组。接着教师创设学习情境,积极营造小组讨论交流的氛围,让学生共同探求电子产品制作的方案和方法,互相学习,协商制定各种设计方案,解决整机测试和调试的难点,讨论分析和寻找故障的排除方法。如此形成教师、学生、实训资源(或工作环境资源)之间的互动。
2.构建训练设施的硬环境
项目教学法要求有充足的训练设施和设备。笔者学校在实训场地的设施建设方面投入大量经费,为项目教学法的实施提供了硬件环境。实训室备有:多媒体设施,便于观察相关图像,分析电路情况;46台智能平台,便于学生分组进行Protel软件的设计和PCB图的设计与制作,智能平台备有交、直流电源;示波器、万用表以及焊接装配的各种工具和材料;小黑板,可以供学生在分组讨论时进行记录;PCB制板的整套设备;电子产品制作所需的电子元器件。合理的实训室布局和完备的硬件设施设备,便于项目教学法的开展。
三、设计工序模块,实施项目教学
1.设计项目模块和实施方案
笔者根据整个产品设计和制作流程,把电子产品制作工序分为5个项目模块,按顺序渐次推进,5个项目模块都设计了实施方案和时间安排,保证了整个产品制作的顺利完成。项目模块和实施方案如下图所示。
2.实施项目教学
在教学实施中,要以各工序模块的小项目为中心任务,进行知识和技能的培训、训练,集学生学习、讨论、操作、思考与创新为一体。在项目完成的整个过程中,学生快乐学习、快乐动手、踊跃讨论,培养了兴趣,增进了交流,提高了学习的效率。
项目教学法的实施步骤如下。
(1)PCB设计。采用师生互动的形式,对整机电路结构、特点、工作原理进行深入的分析,使学生掌握所制作产品的电路原理。介绍电子元器件结构及在电路中的作用,同时要测量元件的体积和尺寸等,以便在设计中确定元件所占的面积、焊盘的距离和焊盘的大小。在学习Protel软件设计的基础上,对电子产品进行PCB设计。分组讨论、设计,筛选出最佳方案。
(2)PCB制作。采用分组流水作业,完成曝光、显影、腐蚀、钻孔等实操过程。通过操作,培养学生技能和兴趣。
(3)整机的组装与焊接。组装与焊接是技能训练的重要环节。学生一要掌握元件的分类与测试,能正确使用仪器测试元件和筛选元件,同时要弄清标注的读法等;二要掌握元件组装的步骤和工艺要求;三要掌握焊接工艺,焊接的熟练程度直接关系到产品质量和版面的美观,不能出现虚焊、假焊和漏焊现象。
(4)电子产品的调试、按要求正确使用仪器进行调试和检测。学生在电子产品调试中遇到故障,就采用研讨方式让他们自行分析并排除故障。如果调试中没有遇到故障,可以由教师在电子产品中设置故障,或者让学生以组为单位互相设置故障,然后以竞赛的方式进行故障排除,最后以小组为单位说明排除故障的过程和原理。这样既可以让学生学到知识,又可以调动组与组之间参与竞争的热情,活跃了气氛。
(5)考核办法。电子产品制作的实训考核包括以下几个方面:Protel软件的辅助设计能力、PCB图制图工艺、组装与焊接工艺、使用仪器检测能力、分析和排除故障的能力、制作过程的实训报告和体会。
在以上六个方面的基础上,教师还可以采用阶段评价、目标评价、项目评价等手段和方法。同时结合学生参与讨论的热情度、活跃度、协作能力和互动、沟通情况等,进行综合评价和考核。
四、实施项目教学法的效果
由于是师生共同完成一个完整的项目,具有将实践融入教学过程的突出优点。注重培养学生的分析能力、团队协作能力和动手能力,极大地激发了学生的主动性和潜能的发挥。通过互动和讨论的方式,以学生为中心,围绕实践项目,发挥了学生主体性和创新精神。
以往用传统教学模式开展教学,学生存在厌学和被动学习的局面,对教学的满意率仅为70.15%,考核及格率71.5%。实施项目教学法后,经过对14电子电控班30名学生的测评,学生对教学的满意率达95.5%,考核及格率达95.8%。
另外,笔者学校每学年都将电子产品制作列入校技能比赛项目,采用项目教学法后,学生在竞赛中的水平得以提高,学习兴趣变得更加浓厚了。
参考文献:
[1]马玉玲.项目教学法在PLC课程中的应用[J].中国职业技术教育,2006(10).
[2]李俊梅,夏耀.项目教学法在电路分析与应用课程中的实践与思考[J].中国职业技术教育,2008(1).
[3]徐国庆.项目课程的基本理论[J].职教论坛,2006(8).
[4]徐国庆.职业教育项目课程的几个关键问题[J].中国职业教育,2007(4).
[5]陆荣.项目教学法引入《模拟电子技术》课程[J].机械职业教育,2008(2).
关键词:课程;智能控制;项目式教学;教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 16-0000-02
Vocational"Intelligent Control and Programming"Course of Project-Based Teaching
Xia Guangwei
(Wuhan Polytechnic,Wuhan430074,China)
Abstract:Let the students to learn professional knowledge to practical work to go,and ultimately the students'zero distance'posts,these are the curriculum reform in vocational schools of concern.We are in the"Intelligent Control and Programming"course in the implementation of the project approach,optimization and knowledge through the project of reconstruction and integration points to improve the efficiency and effectiveness of training to develop the abilities of students so that students in the electronic technology skills has been greatly improved.
Keywords:Curriculum;Intelligent control;Project-based teaching;Teaching reform
提高学生的职业能力,让学生把所学的专业知识应用到实际工作当中去,最终实现学生的“零距离”上岗,这些都是目前高职院校课程改革中关注的问题。并且,用人单位对高职院校毕业生的考察主要是看学生有没有实践经验,有没有参与过实际项目的开发。针对这样的现状,我们在《智能控制与程序设计》课程中实施了项目教学法。教学实践表明:通过项目的优化和知识点的重构和整合,在提高实训的效率与效果,培养学生全面能力等方面,确实收到了一定的成效。它使我们的学生在电子技术应用方面的技能有了很大的提升。
一、课程来源及定位
(一)专业调研与岗位分析
组织专业教师走访多家电子产品研发与生产企业,进行广泛深入的调研,采取与企业的工程技术人员座谈、交流和回访毕业生等形式,了解电子信息技术专业的发展和人才需求,听取他们对教学的意见和建议,召开专家论证会,确定了电子信息技术专业的职业领域,主要是电子产品生产、智能电子产品研发、电子产品技术服务3个方面。以上职业领域主要包括5个就业岗位――电子产品装配与检测、电子元件采购与管理、智能电子产品设计与调试、电子产品营销、电子产品售后服务。
(二)人才培养目标与专业课程体系
根据就业岗位的要求,确定了专业人才培养目标为:主要面向电子产品制造行业,培养拥护党的基本路线,适应生产、建设、管理和服务第一线需要,具有良好的职业道德和敬业精神,具备电子材料采购,电子产品制造、检测、调试,工艺管理及销售与售后服务能力,主要从事电子产品生产、研发、维护、销售和技术服务,以及电子技术领域的生产和管理的高素质技能型人才。通过分析、提炼,将专业能力中导线与电缆的识别与使用、微处理器的应用、电子产品性能的测试以及电子产品现场安装、调试、维修和应用等能力归纳为选、读、焊、写,测、装、调、检、编、设等10项职业能力,因此确定了本专业的专业课程体系。
(三)课程性质与定位
《智能控制与程序设计》课程主要是培养学生具有综合应用单片机技术进行智能电子产品设计、制作和调试能力,面向电子产品装配与检测、电子产品设计与调试等主要岗位,在专业人才培养中起主要作用,因此确定本课程是电子信息技术专业的专业核心课程。
(四)课程目标
根据专业人才培养目标中智能电子产品的调试与应用等专业能力的培养需要,确定了本课程的课程目标:
1.知识目标:(1)了解单片机内部结构及工作原理。(2)了解单片机控制设备的工作原理。(3)掌握单片机汇编语言程序设计方法及指令系统。(4)掌握单片机系统开发工具的使用方法。
2.能力目标。选取了人才培养目标10项职业能力中的6种。(1)测:会检测常用电子元器件。(2)编:会使用keil、proteus软件进行程序的编写、运行及仿真。(3)装、调、设:会制作、调试、设计简单小型智能电子产品。(4)写:会规范撰写设计报告。
3.素质目标:(1)培养耐心、细致的工作态度。(2)培养安全生产、规范操作的职业素养。(3)树立质量、成本的意识。(4)养成交流与协作的习惯。
(五)课程设计
教学内容的选取电动玩具开发为载体。与深圳德普施科技有限公司、上海得实科技有限公司、武汉天蓝宇智能科技有限公司密切合作,设计了以工作过程为主线的教学过程,如图1所示。考评标准的制定以岗位能力的需要为依据,参考了电工、电子仪器仪表装调工、计算机系统操作员等工种对智能电子产品调试与应用技术的要求。在教学过程中,着力提升智能电子产品调试与应用能力的同时,注重职业素养的培养。
图1:以工作过程为主线的教学过程
二、教学内容
(一)内容选取
单片机技术的应用非常广泛,如生活中常见的电动玩具、电子广告牌、电饭煲、汽车导航系统、数控机床设备等,均用到了单片机技术。经过对比,我们选择了电动玩具作为项目制作的载体。本课程具有注重技能训练与理论学习相结合、注重过程考核、注重综合应用能力培养的特点。根据知识点进行系统化的项目设计,设置了基本训练项目和拓展训练项目,构建能对学生相应单片机应用能力进行训练的工作任务,并在课程教学结束后安排课外竞技训练项目,以促进学生学习和训练。
(二)内容序化
项目及任务的设计遵循从运用单片机的内部资源,到控制外部设备,最后到设计实用产品的规律,前面的知识是后面学习的基础,由简单到复杂。通过对学生的实际情况和教学内容的难易程度进行综合分析,共40学时。课外竞技训练在本课程教学结束后安排,教师自主命题,学生课外完成,不占课内学时。本课程在大二上学期授课。
(三)表现形式
课程组教师与深圳德普施科技有限公司等企业共同编写的教学做一体化教材《智能控制与程序设计》,与武汉天蓝宇智能科技有限公司联合编写了项目教材《智能控制-射频卡项目》,课程组还编写了《学生创新设计方案集》和《学生评价》等校内教材;制作了学生工作页和图文并茂的多媒体课件;录制了教学视频;制作了精品课网站;专业教师与企业工程师共同开发了智能控制-射频系统。为不断规范和完善《智能控制与程序设计》的课程教学,课程组教师与相关的企业工程技术人员制定了课程标准,其内容包括课程概述、课程目标、内容与学时分配、课程实施要求、标准说明及评价等方面。
三、教学设计
(一)教学模式
1.教学模式。本课程采用计算机虚拟仿真和实物制作相结合,课内教学、课外二课活动、竞技教育相结合的教学做一体的教学模式。(1)课内学习。通过计算机虚拟仿真加实物制作的课内教学,要求学生具有简单程序的分析、设计、调试能力,培养学生单片机的基本应用能力。(2)二课活动。通过课外科技活动,加深和巩固单片机基本理论、强化基本应用能力的同时,锻炼学生对单片机的技术应用能力。(3)竞技教育。通过竞技活动,培养学生应用单片机进行产品开发的能力。
2.考核反馈。(1)课程考核。本课程的考核主要包括3部分:平时成绩占20%,包括学习态度,自主学习,语言表达等方面;专业知识考核占30%,通过理论考试测试专业知识掌握程度;项目训练成绩占50%,包括专业技能、文字表达能力和团队协作意识等方面。另外,学生可以通过网上自测系统进行自我测试,检查知识和技能的掌握程度。(2)教学反馈。在整个教学过程中,教师通过课堂提问、课外交流、作品评价、课后作业等直接反馈,了解学生的学习状况;也可通过教学系部、学院督导(查、听、评)和企业相关人员的评价等途径,反馈教师对教学内容、重难点把握程度和学生运用单片机知识、技能的水平,不断改善教学。
(二)方法手段
1.教学方法。本课程采用项目教学法组织教学,教学过程按照5个步骤进行,充分应用多媒体网络资源,结合虚拟实训室、单片机实训室等实践场所实现教学。
2.教学手段。教学过程中,我们充分运用现代教育技术,利用教学软件辅助监控课堂教学;利用keil、proteus软件进行系统的虚拟仿真;通过精品课网站实现学习资源开放、共享和师生互动,同时利用学院的教务管理系统将教案、课件、授课进度计划等资料上传,实现网上辅助教学管理。
四、教学组织与实施
本课程的教学过程按照5个步骤进行,如图2。下面以显示系统的制作的项目5输入输出接口与红外线传感器应用――(4学时)为例具体说明。
图2:教学过程
任务布置(1学时):教师通过多媒体课件、视频、实物等途径展示产品效果,让学生明确产品功能,确定本任务的教学目标,引导学生搜集相关资料。这个过程是让学生知道做什么。
方案讨论(1学时):学生分组,搜集资料,讨论制定初步方案,填写制作过程记录卡。
方案确定(2学时):学生在老师的指导下通过计算机模拟仿真论证方案,完善并确定一个最优方案,学生汇报方案,老师讲解知识,答疑解惑。这个过程是让学生明确怎么做。
实物制作(3学时):学生根据最优方案,准备所需设备和元件,在单片机实训室进行实物制作和产品调试,老师在制作之前介绍安全操作注意事项,制作之中巡查、纠正学生的不良习惯,指导学生分析、解决调试故障。目的是教会学生规范制作。
任务考评(1学时):学生展示作品,参加答辩,老师量化评分。学生总结,老师点评,布置下个任务及与本任务相关的拓展训练任务,如往届电子设计大赛题,以便学生能在创新工作室进行拓展训练,最后收取制作过程记录卡、任务考核评分卡、总结报告等资料。这个过程是检查学生做得怎么样。
五、特色与创新
(一)虚实结合、软硬兼修
利用单片机软件模拟仿真确定可行、合理的设计方案,结合方案制作出实物,一虚一实,培养学生软、硬件系统的设计及调试能力。
(二)以赛促练、以赛促改
课程教学,通过基本训练项目、拓展训练项目,训练学生的单片机技术的综合应用能力;课外通过组织校内竞技比赛项目,开展竞技训练,选拔优秀选手参加校外比赛,调动学生积极性,促进学生学习和训练。通过成果总结促进教师不断完善教学内容,改革教学方法,提高教学质量。
参考文献:
[1]宁波.高校课程质量评价指标体系的研究[J].教育探索,2008,3:41-42
[2]王燕玲等.高职生就业与创业指导[M].辽宁大学出版社,2005
[3]清华大学电子信息学科基础教程研究组.电子信息学科基础教[J].清华大学出版社,2004,8
Abstract: Training courses are important parts of developing students’ professional competence. The paper firstly analyzes the characteristics of the project approach, and takes the training course of electronic products’ overall alignment as an example to discuss the application of project approach into major of electronic technology.
关键词: 电子产品整体装调实训;项目教学法;应用
Key words: training of electronic products’ overall alignment;project approach;application
中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)34-0254-02
0引言
电子产品整机装调实训课程是电子技术专业学生在学习了模拟电子技术、高频电子技术等专业理论课程之后而开设的一门集教学、设计、装配和调试为一体的实践课程,一般实训时间为4周。该课程具有非常强的综合性和实践性,有助于培养学生的职业能力。在传统的实训教学中,首先是教师讲解原理和注意事项,然后学生机械的按照的老师的指令完成任务,最后教师按照学生在实训过程中的表现和实训报告给出学生实训课程的成绩。这种以教师为中心,学生被动完成任务的实训模式,会导致学生不愿动脑,不利于培养学生分析问题和解决问题的能力[1]。因此,必须改革原有的实训教学模式。本文笔者尝试将项目教学的方法引入到电子产品整机装调实训课程中以便提高学生的综合能力,也使他们毕业后能更好更快的适应工作岗位要求。
1项目教学法及其特点
项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动,是以行动为导向,以实际生产的工作任务为主线,由学生自主建构知识与技能的过程,强调学生在学习中体验到实际工作的全过程[2]。与传统的教学方法相比,项目教学法最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”:①在教学过程中,教师由主体地位变成了学生的引导者、指导者和监督者。②学生由被动的学习变成了在教师的指导下主动学习,在这种学习环境中,能激发学生的好奇心和创造力,充分发掘学生的创造潜能,培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。③实践性强,更有效地实现知识与技能向实际应用的迁移,注重实际问题的解决,培养学生的职业能力,形成良好的工作态度和工作习惯[3]。
2项目教学法在电子产品整机装调实训课程中的应用
2.1 确定项目任务高等职业教育不要求培养学生能设计一个复杂的整机电路,但应该能看懂或基本上看懂各功能块所起的作用,对于学过的单元电路应能够正确选取和使用。而电子产品整机装调实训课程是高等职业院校电子与信息技术类专业一项重要的集中技能训练,是理论知识的综合应用。因此我们将超外差收音机装调作为电子产品整机装调课程的实训项目。通过本次实训,我们要求学生具备以下能力:①能熟练使用常用工具和仪器仪表,并且能掌握焊接技术及焊接工艺;②具备元器件识别和检测能力;③具备分析典型、常用电路能力;④具备电子产品装配、调试和指标测量的能力;⑤具备一定的分析、总结能力。为了使学生达到以上能力,把实训项目一共设计成3个子项目,具体如下:超外差收音机的安装、调试和性能参数测试。
2.2 制定计划电子产品整机装调实训课程要求每个学生制作一个收音机,学生可以根据自身的基础在教师的引导下对每个实训项目制定详细的计划。比如收音机安装项目,对学生的焊接技术、工艺和元器件识别的能力都有很高的要求,虽然他们大一都进行了这几个方面的实训,有的同学掌握的比较好,那么安装项目就可以很快完成,而有的同学可能焊接技术还不达标,那么他就要计划安排时间先练习焊接。因此,每个学生根据自己知识结构制定计划是非常必要的。
2.3 项目具体实施
2.3.1 准备阶段首先教师布置本次实训要完成的项目、实训目的、基本要求和具体任务。其次学生根据教师布置的具体任务利用图书馆和网络查阅相关方面的资料,比如:超外差收音机的原理,元件的识别与检测,收音机的统调与维修等,学生可根据自己的知识结构进行选择性的学习。在这个过程中教师可以为学生提供解决问题的线索,引导学生学习,但教师不必面面俱到,而要点到为止,要留给学生自己思考的空间。
2.3.2 实施阶段为了推行项目教学法,四川建筑职业技术学院引进了贴片生产线和插件生产线。为了让学生体验到实际的工作经验,我们完全按照企业的生产和管理的模式,可将学生分成3组,每组10人,选取一名组长,负责实训材料的发放和工具的领用等。在实施收音机安装子项目时将生产线分为十个工位,包括准备工位、元件成型工位、元件插装工位(每个工位可负责插3-5个元件)、元件插装检验工位、波峰焊工位和焊点检验与修整工位。在完成了收音机安装项目后,本组成员对自己生产的收音机进行调试,每个学生至少调试一台,目的是让每个学生掌握调试电子产品的技能,在完成此子项目时,首先以小组为单位探讨收音机的原理、电路板识图和收音机调试的方法等,教师可以对学生加以引导,是学生能掌握收音机调试的方法与技能。在学生完成收音机调试后,还应对自己调试的收音机进行性能参数测试,主要测试频率范围、灵敏度、选择性、不失真功率和整机频率响应特性等参数。学生不仅要自己学习测试这些参数的方法,还要准备一些自制的设备,比如在测试灵敏度时要求每组自制产生标准电磁场的装置。除了学生自己测试参数外,还应有质检员测试,质检员可有同组的其他成员担任。
2.4 项目评估项目评估是项目教学实施情况的验收。在学生完成项目之后,教师应组织学生展示其成果,并进行讨论、总结和评价。分析评价主要是学生自评和互评,学生在充分享受完成作品后的成就感和自豪感的同时,还能客观认识到自己的不足,也使他们学会欣赏和肯定别人的长处。最后教师在学生评价反思解决问题的过程中可做适当的点评,并帮助学生作归纳总结。
3结语
电子产品整机装调实训课程实行项目教学法是一种行之有效的教学方法,一方面项目教学法为学生提供了丰富多彩的学习体验,有利于提高学生的学习兴趣,能培养学生主动学习能力;另一方面,项目教学法注重学生的技能培养,与企业工作情境高度一致,让学生完成工作任务的同时学到了知识,使学生在校内学到的技能与职业岗位需求之间的差异更小,学生的职业气息更浓,为以后毕业直接上岗打下基础。项目教学法能使教、学过程和实际工作过程达到高度统一。
参考文献:
[1]徐思成.“项目教学法”在电子产品综合实训课程中的应用[J]. 成都电子机械高等专科学校学报,2010,13(1):42,45.
[2]丁琦,杨龙.项目教学在计算机基础实训课程中的应用[J].煤炭技术,2010,29(3):211-212.
本文在项目教学法的基础上,根据中职“电子产品安装与调试”课程特点总结出“展示—分析—实践—总结—拓展”五个教学环节,重点介绍了这五个教学环节实施步骤、注意事项等。
关键词
项目教学法;电子产品;安装与调试
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。
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TQ9561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。
(3)要成立兴趣小组。要成立电子产品安装与调试兴趣小组,为学有余力的学生提供一个专业技能交流与再学习的平台。通过对教学项目的实践,结合课余兴趣小组的自主学习与活动开展等,拓宽兴趣小组学生学习范围,提高技能水平,再通过这些学生带动班级学生学习专业课的兴趣和积极性,最终促进教学效果的整体提升。3结束语“五步项目教学”因其“教、学、做合一”,体现了《电子产品安装与调试教学》以“岗位能力”为本位、以培养“职业素质”为核心的专业课程特点,在实际的教学中能充分展示学生的主体作用,实现学生专业、职业能力全面提升。当然,教无定法,教无止境,我们广大职教工作者还需要在实际的教学工作中不断总结、不断完善,发挥项目教学法的最大作用,提高教学的效果,为社会培养出更多品德良好、技能过硬的中职生。
作者:钱东方 单位:绍兴市上虞区职业教育中心
参考文献
[1]电子技术应用专业课程改革成果教材.电子产品安装与调试[M].高等教育出版社.
[2]施迎春.“六阶段教学法”在中职电力拖动实训课程中的探索与应用[J].中国职业技术教育,2010(2).
关键词:技能大赛 电子产品制作 电子电路 教学方法
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0153-02
今年,该研究者有幸组织培训该校学生参加了总院组织的“电子产品制作与调试”项目的技能大赛,在整个赛前培训过程中,该研究者与学生都收获颇多,可谓教学相长,现从教学目标、教学内容、教学方法、教学进度安排这四个方面总结一下该研究者的教学心得。
1 教学目标
从竞赛角度讲,赛前培训教学的目的主要是使学生在竞赛规定的时间内较好地完成竞赛所要求的各个环节的内容,即不仅要完成电子产品制作的任务,而且要提高制作的速度;从实训技能上讲,通过电子产品的制作,不仅可以提高电子技术理论水平和实际动手能力,还可以更深刻地理解电子学原理,熟悉各种类型的电子单元电路的工作原理及应用功能,掌握各种电子元器件的特点及在电路中的作用,深入了解电子电路在不同工作状态下的特性;从素质能力上讲,因为竞赛中要求两个学生一组来完成电子产品的制作,所以通过分组配合可以培养学生的团队协作精神,锻炼学生沟通交流能力,另外,通过对项目的分析和制作,可以提高学生分析问题和解决问题的能力。
2 教学内容
2.1 教学内容安排
电子产品的制作涉及到电子技术专业多门课程的内容,如电子技术基础、PCB制作、电子工艺与技能等,是这些课程的融合。该研究者设计的教学内容是按照电子产品制作的流程展开的,电子产品制作的流程基本上可概括为四步:识图制板焊接调试,故教学内容也主要分为这四个方面,另外,在识图与调试部分还加入了电子元器件识别与测量及数字万用表和示波器的使用。具体安排如表1所示。
就上述四个部分的教学内容,结合教学实践该研究者总结了每部分内容在电子制作过程中常见问题及应注意的几个问题。
识图部分:对电路原理图的读识为后面进行电路的调试做铺垫,如果电路在最后调试过程中存在某些问题,对电路图的正确理解能够帮助你迅速找到确定电路的故障点并进行有效的故障排除。识读电路原理图的一般方法:先找出单元电路的输入端和输出端,再分析各单元电路之间的连接情况;先看单元电路的类型,再分析各元器件的作用。
制板部分:(1)绘图软件选用的是Protel 99 SE,这是常用的电路板制作软件之一。用该软件在原理图设计中容易出现的问题是:在载入网络表过程中提示错误”Error:Note Not found”(找不到电气节点),出现这种错误主要原因之一是元器件的原理图符号与元器件封装之间的对应关系不正确,如普通二极管原理图符号的引脚序号为1、2与元器件封装的焊盘序号A、K不能相对应。修改的方法可以选择修改元器件封装,将二极管的焊盘序号修改为1、2。(2)在对元器件进行布局时,按照原理图中元器件位置和信号传输方向进行布局,这样在后面对电路板布线时容易布通。(3)焊盘尺寸的设置不宜过小,否则焊接时元器件不易与电路板连接上。(4)电路板电气边界的设定要略小于电路板尺寸,这样可以避免有的元器件焊盘处于电路板的边界上,元器件安装时会超出电路板边界。(5)显影蚀刻的时间大约在半个小时,竞赛时间为三个小时,所以实际可操控的时间只有两个半小时,在竞赛时要把握好时间。
焊接部分:焊点质量的评价方法是焊点应该是圆锥形的,且焊点光亮,无毛刺、无虚焊现象。焊点的焊锡量应合适,焊接牢固美观。
调试部分:电子制作中常见故障为接触不良,关键点是查找故障的入手点,利用关键点查找到不正常的电压、电流后,通过分析,把故障点缩小到某电路的范围直至具体元器件。
2.2 教学重点及难点
“电子产品制作与调试“技能大赛分值安排与总体要求如下:(1)原理图绘制(20分),要求利用绘图软件绘制电路原理图,并提交电路原理图文件;(2)制板(40分),要求利用软件进行PCB绘制、元件封装绘制,并利用多功能制板系统进行电路板制作;(3)焊接调试(35分),要求在制作好的电路板上焊接现有元器件,并进行必要调试;(4)安全文明生产(5分)。根据上述竞赛分值安排和总体要求可以看出原理图绘制和制板是两个最重要环节,这是教学的重点,而这两个环节中制板是难点,而制板环节中最重要的是绘制出PCB电路来,这是教学的难点。在PCB图绘制过程中,对于系统封装库中不存在的元件封装要进行绘制,其要与实际元器件相对应,这需要准确测量引脚间距,否则焊接时元器件无法插入电路板,另外还有容易出错的地方是PCB图上三极管的E、B、C级位置要与实际三极管三个电极的位置相对应。
3 教学方法
该校学生理论基础较差,缺乏学习热情和积极性,而且在培训阶段,电子产品制作涉及到的有些课程还没有开设,故在教学方法上该研究者采用任务驱动法组织教学,按照先易后难、由浅入深的原则,精心选取了电子电路中常见的六个有趣的(带闪光的、有声响的、带动作的)典型电路,通过对这六个电路的制作来让学生体会整个电子电路制作的过程。
把这六个电路按照上述循序渐进的原则,分三个阶段来完成:第一阶段,选择的是元器件较少、结构单一由分立元件构成的简单电路,涉及到电路有报警电路―断线式防盗警报电路、门铃电路―延时电子门铃电路、电源电路―电池充电器电路;第二阶段,选择的是包含集成电路的简单电路,涉及到电路有开关电路―触摸延时节能开关电路、555定时器电路―手控蜂鸣器;第三阶段,选择的是元器件较多、包含集成电路的中等难度电路,涉及到电路是声光控楼道灯电路。上述电路都是常见的典型电路,很多资料都可以查阅到,再加之篇幅所限,所以不在文中给予电路图。
4 教学进度安排
需要说明的是实训课程以学生动手操作为主,教师只是起到引导及辅助的作用,所以教学进度可以根据学生制作的进度做适当的调整。如表2所示。
5 结语
经过这八次课的学习,学生们能够基本掌握熟悉电子制作的流程及方法,并提高了学习的兴趣。在竞赛过程中,参赛学生基本完成了电路的制作,但在电路分析及测量方面还存在一些问题,故在今后的教学中这些方面还需进一步加以完善。另外,还想强调的是竞赛不是目的,让学生掌握电子制作的实际操作技能才是真正的教学目的。近几年来,电子产品的制作工艺、制作设备及制作技术、制作速度都有很大的提升,这些都给电子产品生产、制作人员的知识更新与技能提出了更高的要求,同时这也要求教师要不断更新所学知识,培养出符合现代职业技能要求的学生。
参考文献
[1] 张宪等.电子电路实用手册―识图、制作、应用[M].北京:化学工业出版社,2012.
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【关键词】 电子工艺 PROTEL软件 PCB板 SMT技术
电子工艺技能包括传统手工电子产品制作和利用计算机软件进行电子产品制作两大类。我校自1999年开始招收电子、电气专业的高职学生,至今已有10届毕业生。现有多名毕业生工作在电子行业的企业中,而且人才市场上很多企业对此具备电子工艺技能的毕业生需求量越来越大。我们的学生很受用人单位的欢迎,他们到企业后能很快担当起专业和技术管理工作。电子工艺实训作为重要的实训内容,对培养学生严谨的工作作风,很强的动手能力起到了极大的推动作用。
总结这几年来教学改革,特别是在加强实践性教学改革方面有很多好的经验,主要体现在以下几个方面:
1 在注重理论学习的基础上,加强实践能力培养
电子工艺实习中焊接技术训练是一项重要的内容,以前的实习时间安排为两周,除了其他课题训练,焊接训练只有三四天的时间,很多学生手工焊接技术只达到一般水平,为了实现以市场为导向培养人才的目的,只有狠抓基础技能训练,将以前的电子工艺实习由两周改为三周,加长焊接技术训练时间,在训练内容上进行了调整,每人进行完基础焊接训练后,增加了一些焊接训练考核,并结合每年的学院科技艺术节,学生自己设计艺术图形后参加焊接比赛,比赛成绩由作品艺术性和焊接工艺两部分组成,评出奖项。增强了学生积极参与电子工艺技能训练方面的积极性,效果很好。
2 通过参加大赛促进教学,检验教学效果
力求以职业技能大赛引领实践教学。自2009年以来,我校非常重视组织和参加省市各级大赛。学院每年通过选拔选手参加山东省和淄博市组织的各种职业院校技能大赛等活动,激发了学生的参与技能训练的积极性。2009年、2010年和2013年在山东省职业院校技能大赛高职组“嵌入式电子产品设计与制作大赛”中均取得了良好的成绩。
3 将课程设计与电子工艺实训相结合,缩短理论与实践的距离
3.1 与课程设计相结合
以往的课程设计是在学习完《模拟电子技术》和《数字电路》之后进行,与电子工艺实训是无任何关系的,教师出设计课题,学生进行设计。很多学生认为电子课程设计没有什么用,经常出现互相抄袭的现象。为调动同学们设计的积极性,我们将教学计划进行了调整,将电子课程设计与电子工艺实训相结合,即学生根据自己的兴趣选择课题进行课程设计,然后紧接着进行电子工艺实习,要求学生将设计的内容能通过实习后做出成品,这样就能大大调动了学生课程设计和电子实习的积极性。从课程设计开始同学们就积极选课题,设计完成后,再利用所学的计算机辅助设计软件Protel和印制板快速制作系统制作出印刷板图,然后焊接安装、调试。经过三个年级的教学试验,取得了非常好的效果。
3.2 与理论课程相结合
《电力电子技术》课程中,在“交流-交流变流电路”一章中讲解交流可控整流电路时,同学们对理解晶闸管的交流可控整流原理理解有一定的难度。我们选用了“调光台灯电路的制作”内容,此电路具有电路简单、实用性强的特点。同学们在电子工艺实训中,经过自己设计、制作PCB板,安装、焊接,调试等工序,不但掌握了晶闸管的交流可控整流原理,而且极大地调动了学习的积极性、主动性,收到了良好的教学效果。
4 引进先进实习设备工艺,使电子实训更趋向专业化
学院近几年来投入大量资金,改善校内实训条件,近几年电子工艺实训室新上了线路板制作机、返修台、转印机、视频钻等先进设备,为教学创造了更好地条件。
毋庸置疑,以高可靠、高性能、高集成、微型化、轻型化为特点的电子产品,正在不断改变着人们的生活。电子产品的集成化和微型化是当代电子科学技术革命的重要标志,也是未来发展的方向。而这一切归因于元器件安装工艺的改革。表面贴装技术(SMT),是实现电子产品微型化和集成化的关键。学院为了提高电子实习的水平,学校在考察了此技术的可行性后,从清华大学教学仪器厂购买了一套SMT表面贴装实习系统和一套印制板快速制作系统。通过SMT实习使学生了解了SMT的特点,熟悉了它的基本工艺过程,在较短的几天时间内掌握了基本的操作技能,并利用该系统亲手完成了FM收音机的制作。被同学们称赞为“复杂设备简单化,神秘工艺表面化”。通过实习使学生基本掌握了此项技术。
5 校企联合,培养应用型人才
在进行校内电子工艺实习改革的同时,我们从01级开始每年选拔一批优秀学生到清华大学电子实习基地进行三个月实习,许多同学因成绩优异被清华大学教学仪器厂录用。其他同学也被各大电子企业录用。
通过几年来以上几各方面的不断改革,使学生的专业水平有了一个质的提高,使我们的毕业学生更加贴近当前用人市场,由于这几年来电子工艺的新技术、新产品层出不穷,就要求我们教学要紧跟专业发展,实时更新知识,在教学方法和手段上也要实时更新,探索新的教学模式。我们今后仍应继续努力,为社会培养出具有更多更好高素质高技能的专业人才。
参考文献:
[1]穆念强,高红,张澎等.电工技能实训[M].山东:中国石油大学出版社,2007,4.
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