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穩(wěn)壓電源實訓總結(jié)

時間:2022-11-08 19:10:50

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穩(wěn)壓電源實訓總結(jié)

第1篇

【關(guān)鍵詞】基于工作過程;六步法;模擬電子技術(shù);教學模式改革

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,但進入職業(yè)角色的適應期較長,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生在校學習期間理論與實際操作之間沒有很好地對接,實踐技能沒有得到很好的培養(yǎng)和提高。因此,電類學生的教學模式改革勢在必行。《模擬電子技術(shù)》課程作為電類專業(yè)的一門專業(yè)核心基礎課程,在教學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,探討新的教學模式的實施。

二、基于工作過程的六步教學法

近年來,德國基于工作過程導向的高等職業(yè)教育理論以及在此基礎上提出的“學習領域”課程建設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、課程開發(fā)、課程建設及其教學模式實施的理論指南?;诠ぷ鬟^程的教學模式將相關(guān)內(nèi)容的理論教學和實訓教學整合成工作過程的項目任務內(nèi)容,打破理論課與實踐課的界線,將理論和實踐教學巧妙地融合在一起。而六步教學法就是根據(jù)學生的心理特征和認知規(guī)律,將一節(jié)課在程序上和時間上科學地加以規(guī)劃,融教法和學法于其中并輔以現(xiàn)代教學手段,達到大面積提高教學質(zhì)量的一種新型教學方法。它包括:信息、計劃、決策、實施、檢查、評估六個工作步驟。我們將“六步法”與“基于工作過程導向”的項目教學模式相結(jié)合,模擬企業(yè)真實的工作環(huán)境,讓學生親身參與到工作過程之中,學習和掌握與工作過程相關(guān)的知識和技能,學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法的具體實施過程

根據(jù)“六步法”的六個環(huán)節(jié)可將《模擬電子技術(shù)》的項目實施過程劃分為項目引入及信息收集、項目計劃、確定方案、實施方案、電路檢測及調(diào)試、演示講解及總結(jié)評價。各階段的教學時間安排可根據(jù)教學內(nèi)容和學生情況確定。下面以直流穩(wěn)壓電源的設計與制作為例,探索六步法的實施過程。

教師首先將學生分成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。然后在學生當中選出一個項目負責人,該負責人最好是技術(shù)能力強、較有威信的班干。

1.項目引入及信息搜集

教師結(jié)合學生前面所學的專業(yè)知識以及職業(yè)崗位能力的要求,設定合適的項目任務,學生則以小組成員合作的形式完成項目。為了激發(fā)學生的興趣,教師可將自己事先做好的項目成品展示給學生看,演示項目成品的功能,讓學生對項目有一個初步的認識。任務要求不必太多,可放寬范圍給予學生設計空間。根據(jù)引入的項目任務,學生應通過互聯(lián)網(wǎng)或參考書等搜集項目需要的專業(yè)知識。教師向?qū)W生講解項目中應用到的新知識點。

項目任務:用分立元件設計并制作一個輸出可調(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計及制作(Protell 99設計及制作)、焊接技術(shù)等。

2.項目計劃

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計需求,設計與規(guī)劃完成項目的步驟與方法,形成一個初步可行的方案。例如:根據(jù)搜集的資料和項目要求選擇元器件,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,撰寫計劃書,制定任務分配表及進度表等。

3.確定方案

各小組通過分析所設計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對設計好的原理圖進行測試。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,要知道學生可能會有錯誤的決策,但錯誤也是一種學習的過程,甚至通過修正錯誤的方案達成既定目標,可以讓學生獲得更大的提升空間。

4.實施方案

各小組實施確定的方案,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)任務分配表中分配的任務執(zhí)行。組裝電路可在自制的PCB板上焊接(如果學生已學或正在學Protell99制圖軟件),也可用萬能板設計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,工作小組應根據(jù)故障現(xiàn)象對照電路原理圖進行討論分析,利用儀器及儀表具體排查可疑故障點,找到確切的故障點并進行相應的修改。經(jīng)確認無故障后進行調(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)壓各輸出點的直流電壓。電路調(diào)試及故障排除的整個過程要在老師的監(jiān)護下由學生獨立操作完成。

6.演示講解及總結(jié)評價

各小組輪流上講臺將自己的作品進行展示和講解,包括分析設計思路、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。每個學生要圍繞可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的設計與制作撰寫實訓報告,實訓報告應包括查閱的資料、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、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、展示的作品和實訓報告進行評價。評價的方式包括學生互評和教師評價:

(1)學生互評包括組內(nèi)評和組間評。組內(nèi)評是由工作小組組長組織組員點評在完成工作任務中各小組成員的表現(xiàn)及完成任務的情況,并確定等級;組間評是由項目負責人組織各小組組長點評完成本項目過程中的優(yōu)點及缺點,并確定各工作小組等級。綜合組內(nèi)評和組間評得出學生互評的結(jié)果。

(2)教師集中所有學生點評項目完成的質(zhì)量,檢驗其是否合格。教師點評態(tài)度要中肯,以肯定優(yōu)點為主。教師結(jié)合項目的完成情況對學生進行評價,評價要點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、功能的實現(xiàn)、在完成項目中存在的亮點及不足。

在六步教學法實施過程當中,實施的主體應該是學生,教師在其中的作用是主持和引導。理論上《模擬電子技術(shù)》的教學最好能按照以上六步進行,但在實際教學過程中教師很難保證每一次教學過程都能完成這六步。老師在設計教學時要有這六步的思想,盡量地呈現(xiàn)一個完整的教學過程。

但在實際的教實施過程中,基于工作過程的六步法教學也存在一定的問題:

(1)因六部教學法的實施主體是學生,學生在行動上擁有較大的自由空間,但許多學生自覺自律性、主動性較差,不能很好地參與到學習過程之中。一個組往往只靠一兩個學生執(zhí)行項目任務,其他學生等著坐收成果,所以學生的行動需要加強巡視和規(guī)范。

(2)學生解決問題的能力有待提高。面對眾多的資料,學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的學生依賴性強。

(3)該六步教學法對教師的要求非常高,時間比較難掌握,因為每一步的任務不一樣,學生的水平不一樣,關(guān)注的點也不一樣,有時候會出現(xiàn)一些不可預見的意外而影響實施的進程。由此可見在運用這六步教學法的時候,老師需要做很多功課。如每個組的項目方案不一樣,因此老師要掌握該項目不同方案的知識,才能指導學生完成自己的項目。

(4)教學法在我國高校中運用不多,方法還不成熟,教師需要進一步的探索和學習,而學生對此也要有一個適應的過程。在這種情況下,我們可以把它進行分解,比如只運用六步法中的兩三步,進行一個小型的設計,讓學生們逐漸熟悉和接受,老師也可以在此過程中運用和揣摩這種方法,等有了一定經(jīng)驗之后,再進行整個六步法的教學。

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,這需要我們的教學工作者在以后的教學實踐中不斷認識、探索和研究,尋求出解決方案,更好地實踐基于工作過程的六步教學法。

參考文獻

[1]黃建民.項目教學“六步法”的設計與實施初探[J].新校園,2011(6).

第2篇

【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、易于實現(xiàn)多路電壓輸出和遙控開關(guān)等優(yōu)點。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?,F(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和檢修方法。

一、檢修注意事項

由于開關(guān)電源工作在高電壓、大電流的情況下,所以為了實現(xiàn)安全、快速的檢修,必須注意以下幾點:

1、為了避免事故發(fā)生,檢修時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、檢修時應注意人身、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熔絲管或供電回路的保險電阻燒壞,不能采用導線短接的方法進行檢修,以免擴大故障范圍。

4、開關(guān)電源未起振時,大部分彩電的300V供電的濾波電容會在關(guān)機后存儲一定的電壓,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大故障范圍。

5、檢測開關(guān)電源不同部位的電壓時,要選擇好接地線。即測開關(guān)電源初級部分的關(guān)鍵點電壓時,應選擇300V供電的濾波電容負極為“地”,而測開關(guān)電源輸出端電壓時,應該以高頻調(diào)諧器外殼或與其相通的部位為“地”,否則會導致所測電壓不準。

6、開關(guān)管擊穿后,必須檢查故障確定原因后再通電試機,以免更換后的開關(guān)管再次擊穿。

7、檢修過壓保護電路動作的故障時,不能輕易脫開保護電路進行檢修,以免擴大故障范圍。

8、需要暫時斷開負載,以判斷故障是在負載的行輸出級還是在開關(guān)電源部分時,必須在開關(guān)電源的輸出端接上一個假負載才能開機。假負載需接在B+電壓的濾波電容兩端或B+供電的整流管負極與地之間,而不能接在B+整流管正極與地之間。當采用斷開穩(wěn)壓電路檢修時,應在交流電壓輸入端串接一個100W燈泡降壓,防止輸出電壓過高而燒壞元件。

二、檢修時的檢測要點

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,檢測要點也基本相同。

1、輸入端“交~直變換”的檢測要點

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,應先對其進行檢修,使其達到正常后,才能檢修其他電路。

2、開關(guān)振蕩電路的檢測要點

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的負電壓,有負電壓即表示已經(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,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,則應重點檢查以下電路:

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,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。必要時可暫時斷開穩(wěn)壓控制電路,使振蕩器單獨起振。

4)保護電路是否有故障,必要時可斷開保護電路。

3、輸出端“交~直變換”的檢測要點

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

穩(wěn)壓控制電路一般包括取樣繞組、取樣電路、基準電壓、比較放大、誤差放大和脈沖控制電路幾個部分。它的任務是通過自動調(diào)整開關(guān)管的導通時間,從而調(diào)整高頻脈沖的占空比,使輸出電壓穩(wěn)定在負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,從而判斷整個穩(wěn)壓電路中是否正常。

三、常見故障的檢修方法

1、保險絲熔斷

開機就燒保險絲,且燒斷的保險絲內(nèi)部呈現(xiàn)出黑色煙霧狀,表明電路中有嚴重的短路性,且一般都發(fā)生在開關(guān)電源本身,這時應檢查消磁電路、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100w/220v的燈泡,開機觀察現(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,應把重點放到整流以后的電路;如果燈泡長時間保持很亮,則說明電源部分有短路性故障,應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,則很大可能是行負載有短路,這時可對行輸出電路進一步檢查。

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。因此必要時可把元器件焊下來再進行測量。

2、無直流電壓輸出

如果保險絲是完好的,在有負載的情況下,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,過流保護電路出現(xiàn)故障,振蕩電路沒有工作,電源負載過重,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,若沒有應往前查交流輸入,保險絲、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)成了一個閉合的穩(wěn)壓控制環(huán)路,任何一處出問題都會導致輸出電壓升高。

維修方法:由于開關(guān)電源中有過壓保護電路,可以通過斷開過壓保護電路,使過壓保護電路不起作用。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+嚴重下降或停止輸出,說明熱底板部分正常。故障點在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。測到某一點與穩(wěn)壓原理應得值相反,說明被測點的這一級有故障,應逐一檢查相關(guān)元件。注意振蕩定時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、因機施修,靈活掌握,采用不同的檢修方法和步驟,以達到準確、快速、高質(zhì)量地完成檢修任務為目的。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

[1]章夔.電視機維修技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]詹新生.彩色電視機檢修與技能實訓[M].北京:化學工業(yè)出版社,2008.

[3]梁建華.電視機維修技術(shù)[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2008.

作者簡介:

第3篇

目 錄

摘要……………………………………………2

引言……………………………………………3

設計任務與要求…………………………………5

一.設計思路與原理框圖………………………………5

1.設計思路………………………………………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.定時器………………………………………8

2.1秒發(fā)生器…………………………………8

2.2計數(shù)器電路…………………………………8

2.2.1計數(shù)器CP端控制電路……………………8

2.2.2五十進制、三十進制減法計數(shù)器……………9

2.2.3五進制加法計數(shù)器………………………9

3. 控制電路部分………………………………10

3.1控制電路原理……………………………10

3.2復位開關(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定時電路部分…………………………13

5.2.5控制電路部分…………………………14

三.課程設計總結(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)實驗與綜合實訓》 邱寄帆 唐遠山 主編

第4篇

【關(guān)鍵詞】理實一體化教學電子技術(shù)與技能

理實一體化教學實現(xiàn)理論和實踐的有機結(jié)合。通過對《電子技術(shù)基礎與技能》課程教學改革的實踐,突出學生動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng),激發(fā)學生的學習熱情、提高學生專業(yè)技能,帶動教師的課程研究,促進教師成長,提升專業(yè)教學質(zhì)量勢在必行。

一、創(chuàng)造條件適應理實一體化教學

《電子技術(shù)基礎與技能》課程的教學內(nèi)容存在基本概念抽象、知識點分散、分析方法多樣、器件和電路類型復雜等問題使得專業(yè)課程在教學實施時面臨更多的困難。傳統(tǒng)的教學模式是將理論和實踐二者截然分開,使學生很難做到學以致用。在理論教學中,存在著教學過程機械式、教學方法灌輸式的弊端,缺乏學生主體參與、主動探索、直觀地操作展示,使學生對所講授的內(nèi)容缺乏感性認識,從而導致學生產(chǎn)生厭學情緒,使理論教學難以產(chǎn)生好的效果。而在實踐教學中,又存在著理論知識與實踐技能的學習時間不同步的弊端,使學生不能同時掌握理論知識和實踐技能,從而使學生不知如何下手,導致實踐教學效果不好。專業(yè)的師資隊伍是教學環(huán)節(jié)中的重要因素。教師要做“教、學、做”一體化教學,使學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經(jīng)驗,更要有實際操作經(jīng)驗。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)、公式的計算等抽象的知識,而且必須具備相關(guān)儀器設備使用,調(diào)試,維修的能力。由于電子設備的更新?lián)Q代頻率越來越高,會導致學校實驗設備不全,設施條件達不到理想的要求。如何利用現(xiàn)有的設備條件開展好理實一體化教學呢?例如在中職一年級《電子技術(shù)基礎與技能》教學中,學習穩(wěn)壓電源的工作原理時,就可以選擇學生親自動手去操作,包含對變壓、整流濾波、穩(wěn)壓電路等方面的電路設置。各部分電路的設計與調(diào)試既能提高學生的學習熱情和主動性又能設計出穩(wěn)壓電源成品,一舉兩得。在此過程中通用反復的實驗學生學會應用萬用表、學會檢驗全波整流電路輸出電壓理論與實際是否一致,學會觀測電路的靜、動態(tài)電流的改變情況,知識也就牢牢的被學生吸收和應用。

二、深入淺出強化理實一體化教學

《電子技術(shù)基礎與技能》是一門專業(yè)基礎課程,它的理論性、實踐性都很強,而且學習過程中理論抽象深奧,在電子實現(xiàn)理實一體化教學的過程中,要求學生在動手進行實踐操作方面比較多,此時就需要實訓場地,如果能把教室和實訓場地相結(jié)合,老師就可以根據(jù)一邊實體講授理論知識,一邊實際操作。如:教師可以借助多媒體課件及電腦、手機、汽車及現(xiàn)代一些高科技的電子設備中實用電路模塊,并展示相關(guān)的電子器件、電路板,精心設計一個又一個帶有啟發(fā)性和思考性的問題情景,學生對照實物來學習,從中啟發(fā)學生去認真思考、認識和理解每個電器工作的小小電路板的巨大作用。增加學生感性認識,把理論知識的難度以實物參照降到最低,來充分發(fā)揮學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生理解電子技術(shù)。這樣通過實物的對照下更好的接受相關(guān)的理論知識,又可以對照實物進行操作。這樣的教學方式不僅培養(yǎng)學生的興趣、愛好、好奇心和探索欲望,也提高學生的學習積極性和知識能力。在意義上真正達到了,電子技術(shù)基礎和技能理實一體化教學的目的。

三、多措并舉推進理實一體化教學

《電子技術(shù)基礎與技能》是電類專業(yè)而且非常重要的一門專業(yè)基礎課,具有較強的理論性和實踐應用。大部分內(nèi)容不適宜理實一體化教學,這就要求教師在教學中靈活使用現(xiàn)有教材,注重資源整合。講元器件內(nèi)容時,以器件內(nèi)部分析為主轉(zhuǎn)向外部性和應用為主,重點介紹實用方面的知識,適當精簡模電部分,加強數(shù)電部分內(nèi)容。

對便于理實一體化的教程,邊實踐邊理論的方式來引導學生學習。老師只簡單介紹工作原理及裝配調(diào)試方法,讓學生先動手后思考。當學生在操作中遇到不明白的問題時,努力他們先看書,再聽課,自然就加深了對基礎理論和實際知識的理解。如OTL功放電路裝配中,學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。教師也要及時總結(jié)、考核、評價,肯定學生的成績,讓學生之間相互交流經(jīng)驗,分析問題,進一步加深對知識的理解和掌握。學生會自動分析在實訓中學到了什么,是否還可以改進、優(yōu)化,在此過程中,學生由實踐到理論,邊實踐邊理論,再由理論到實踐。這樣邊總結(jié)邊學習,總結(jié)成功經(jīng)驗和失敗教訓,學習過程中形成自已的專業(yè)知識和技能。

結(jié)語

目前很多中職學校都在探討理實一體化的教學方法。針對《電子技術(shù)基礎與技能》的教材結(jié)合相關(guān)實踐的特點,采用“理實一體化”教學模式,涉及對相關(guān)知識點的整合、教學環(huán)境與資源的建設、教學方法的選擇等諸多方面。

參考文獻

[1]趙華中職計算機專業(yè)理實一體化教學改革初探2013(01)

[2]陳嬌英三極管電流放大特性一體化教學的設計與實施2012(06)

第5篇

關(guān)鍵詞:電子技術(shù) 綜合應用 項目課程 開發(fā)

如今,電子技術(shù)已經(jīng)成為各個行業(yè)發(fā)展的基礎,為了更好地適應社會發(fā)展的需求,筆者學校電子技術(shù)應用專業(yè)本著以提高學生素質(zhì)為基礎、以提高學生職業(yè)能力為本位的目標,進行綜合應用項目課程的開發(fā)與實施,有效推進了該專業(yè)的教學改革。

一、項目課程開發(fā)指導思想

項目課程開發(fā)貫徹“全面推進素質(zhì)教育,以就業(yè)為導向,以能力為本位”的職業(yè)教育理念,為適應中等職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式、教學模式、評價模式的改革需要,按照“教育與產(chǎn)業(yè)、學校與企業(yè)、專業(yè)設置與職業(yè)崗位、課程內(nèi)容與職業(yè)標準、教學過程與企業(yè)生產(chǎn)過程”對接的教學改革要求,更新教材內(nèi)容,增強課程的針對性、實踐性和實用性。

二、電子技術(shù)綜合應用項目課程的開發(fā)

1.確定人才培養(yǎng)規(guī)格,制定課程目標

筆者學校根據(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)應用專業(yè)畢業(yè)生業(yè)務規(guī)格,并根據(jù)人才培養(yǎng)規(guī)格,制定綜合應用項目課程目標。

(1)電子技術(shù)應用專業(yè)畢業(yè)生業(yè)務規(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;有一定的線路應用設計能力,掌握電子電氣自動化控制理論、可編程控制技術(shù)和單片機控制技術(shù),能運用Protel軟件繪制電路原理圖,能正確設計PCB印刷電路圖;掌握專門化自動控制儀器設備的使用技能;了解行業(yè)工作流程,掌握管理標準(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;具有較強的團隊合作和吃苦耐勞精神,具有創(chuàng)新精神、實踐能力和較強的適應職業(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、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。通過學習,了解電子產(chǎn)品的設計和制作的一般過程,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),能讀懂簡單的電子電路,能設計簡單的電子電路,正確選用元器件和材料,提升學生的綜合能力。

2.根據(jù)課程目標,演繹學習領域

電子技術(shù)綜合應用學習領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個內(nèi)容;信號處理電路有放大電路、比較電路、延時電路等10個內(nèi)容;控制對象及輸出信號有控制對象、顯示對象等4個內(nèi)容。

3.精心設置項目,構(gòu)建課程體系

通過工作任務分析,把本專業(yè)所對應的職業(yè)或職業(yè)群中需要完成的任務分解為若干個實訓項目課程,設置與現(xiàn)實場景相近的九個電子技術(shù)綜合應用學習項目,包括直流穩(wěn)壓電源項目、多量程直流數(shù)字電壓表項目、水位控制器項目等,并根據(jù)項目構(gòu)建相關(guān)課程知識體系,涵蓋學習領域知識和能力目標。如直流穩(wěn)壓電源項目,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軟件應用能力。

4.構(gòu)建內(nèi)容框架,編寫項目內(nèi)容

以《水位控制項目》為例。

(1)設置情境,提出問題。項目的提出需要考慮問題來源于實際,難度應符合中職學生的學習能力和知識結(jié)構(gòu)要求,解決的方法應符合專業(yè)要求。水位控制項目問題的提出要設置以下情境。

某一區(qū)域的地勢比較低,下雨經(jīng)常會積水,需要建立一個泵房,一旦積水超過一定的水位就需要用水泵把水抽出。現(xiàn)在需要一個控制電路自動完成這樣的操作,實現(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,水泵開始運行,直到水位降到低水位時水泵才停止運行。

(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卷椖恐兴坏母叩途褪且粋€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碾娦盘枺拍苡秒娮泳€路對該信號進行處理,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目中,而不是單獨地設置傳感器技術(shù)課程。本項目側(cè)重于實際應用。

(3)形成框架,編寫內(nèi)容。首先,確定關(guān)聯(lián)知識。學習傳感器技術(shù)中相關(guān)新知識,復習模擬電子技術(shù)中運算放大器的知識和應用、數(shù)字電子技術(shù)中的觸發(fā)器知識和應用、三極管構(gòu)成的驅(qū)動電路、小型直流繼電器的相關(guān)知識和應用、 電動機的(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習、項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)試本項目電路、項目總結(jié)。最后完成項目內(nèi)容的編寫。

5.合理確定課時,核算實訓成本

本課程應安排在電工基礎、電子線路、電子線路技能實訓、計算機基礎等課程學習之后,即安排在高二下學期和高三上學期,周課時在16節(jié)以上(其中不包括給學生一定的自由支配時間),用一年的時間完成學習任務。完成一個實訓項目,除學校提供的實訓條件之外,學生自備電子線路實訓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/項目(套)。

三、電子技術(shù)綜合應用課程的特色

1.基礎性促進專業(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,能有效促進學生專業(yè)能力的提升。一是涵蓋基礎理論知識。在項目中包含了如電工基礎、電子技術(shù)基礎、傳感器技術(shù)等學科的基礎知識,知識的呈現(xiàn)自然融合在各個項目中。二是涵蓋基礎技能。在項目中包含現(xiàn)有電子技術(shù)應用專業(yè)應具有的專業(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、常用電子裝配設備的操作技能等。三是融入解決問題的基本方法。在項目中呈現(xiàn)了問題的背景、解決問題的思路,要求學生在項目的信息收集、計劃、決策、實施、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,在體驗實際工程產(chǎn)品(項目)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

課程將傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、單片機技術(shù)、計算機輔助設計技術(shù)和電動機電氣技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容進行有效整合,并注重項目之間新知識的銜接與梯度,使開發(fā)的綜合性項目課程實現(xiàn)多學科知識與技術(shù)相互融合,并將理論與實踐有機結(jié)合,將關(guān)鍵的知識點、基本的技能融合在完成實踐項目的過程中,綜合性強,徹底打破了學科體現(xiàn)的課程模式,凸顯鮮明的職業(yè)教育特點。

3.職業(yè)性突出職業(yè)能力培養(yǎng)

課程以電路分析、設計、制作、安裝和調(diào)試能力為基本目標,通過任務引領項目活動,以工作任務分析為項目涉及的源頭,以產(chǎn)品和操作程序為邏輯線索展開,緊緊圍繞完成工作任務的需要來選擇和組織課程內(nèi)容,實現(xiàn)工作任務與知識的有機結(jié)合,并以知識性、趣味性、實用性和產(chǎn)品化為特征,讓學生在職業(yè)實踐活動的基礎上掌握知識,增強課程內(nèi)容與職業(yè)崗位能力要求的相關(guān)性,能有效提高學生的職業(yè)能力。

4.實踐性實現(xiàn)多元培養(yǎng)目標

項目課程的實踐性,能有效實現(xiàn)知識、技能和能力等多元培養(yǎng)目標。如水位控制項目的知識培養(yǎng)目標為:學習傳感器技術(shù)新知識,應用電子技術(shù)基礎中的驅(qū)動電路、觸發(fā)器,以及電動機(水泵)的工作原理等原有知識,提高學生學習的興趣和應用能力。技能培養(yǎng)目標為:應用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)目標為:以小組合作的方式,通過網(wǎng)絡、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)學生的職業(yè)能力。

5.先進性體現(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,較好地把握基礎知識與新技術(shù)的銜接和知識的延伸,適應新產(chǎn)業(yè)、新工種的需求。例如融入單片機、傳感器、貼片元件等新技術(shù)、新器件的應用。在電子電路設計與制作中,從分立元件電路轉(zhuǎn)向集成電路,加強對集成電路方面知識的學習與應用,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用等,充分體現(xiàn)了課程的先進性。

總之,電子技術(shù)綜合應用項目課程開發(fā)與實施,是中等職業(yè)學校教育教學改革的發(fā)展方向,它必將帶動職業(yè)教育教學改革的整體推進。隨著項目教學的不斷深化和發(fā)展,教學實施過程體現(xiàn)了“以能力為本”的價值取向,培養(yǎng)出來的人才必將更好地適應社會的需要。

參考文獻:

[1]許國慶.高職項目課程的理論基礎與設計[J].江蘇高教,2006(6).

[2]馬成榮.職業(yè)教育項目課程的有效實施及其推進策略[J].中國職業(yè)技術(shù)育,2006(21).

第6篇

【關(guān)鍵詞】 電子實驗;技能操作訓練;動手能力

技工學校電子專業(yè)實驗課程要求學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驗的方法去驗證有關(guān)的定律、現(xiàn)象,而且要求學生能對一些較復雜的放大電路進行靜態(tài)調(diào)整、測量和動態(tài)測量。但在實際的實驗教學中卻存在一定的問題:①班級學生多,工位、儀器不足。大多三、四位學生為一組,共用一個實驗臺,每位學生獨立操作動手條件受到限制。②指導老師偏少。一位課任教師承擔一個班級學生的實驗指導工作,力不從心。③部分學生基礎差,他們來自邊遠的山區(qū),入校前連最基本的實驗儀器都沒見過。所以影響電子實驗課的教學效果。

完成一個電子技術(shù)的實驗課題,首先必須對電路中所用的元器件要有所認識,學會檢測,對實驗設備、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間,要在一次的實驗課內(nèi)完成,并對電路的定律和現(xiàn)象進行驗證,這是很難做到的。如何解決實驗課程設置要求與實際存在問題之間的矛盾。本人認為可以將部分復雜的電子實驗與技能操作訓練相結(jié)合。

1 實驗與實習的異同

1.1、實驗中調(diào)整、測量的內(nèi)容與實訓中的調(diào)試內(nèi)容相同。例如:《電子電路基礎》實驗二、三、四

①都要求學生能夠正確地連接好待測電路;

②對放大器靜態(tài)進行調(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)工作點進行調(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)試所用的實驗設備、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、實驗與實習不同之處在于:實驗課更重視學生對實驗設備、儀器儀表的使用,注重用實驗的方法來驗證某一定律,某一電路原理和現(xiàn)象。而學生實習課,更加偏重于學生操作能力的培養(yǎng)。在注重工藝要求的同時也要求學生具有一定的電路測量調(diào)試能力。在課時的設置上,實習課比實驗課時間充裕,指導老師也比較多,且在實習中,每位學生擁有一套實習工具,一套要裝配的電路元器件,每一個電路的裝配電路圖都是由學生自己精心設計的,經(jīng)過反復檢查,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、獨立地安裝完成。在這個過程中,學生對所要調(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,在老師的帶領下分批到實驗室,每人擁有一個工位,在老師的指導下,扎扎實實地獨立完成電路的調(diào)試、測量,從而提高了電子實驗的效果,有效地完善了電子實驗課,培養(yǎng)了學生的動手能力。

2 實驗課的處理方法

技校電子專業(yè)實驗課應根據(jù)學生接受能力,采用由淺入深、循序漸進的方法。

2.1、加強基本技能的訓練,把電路中常見元器件的識別、檢測;基本實驗設備、儀表、儀器的正確使用;各類放大電路的靜態(tài)測量;作為學生電子實驗課的重點。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驗設備、儀器、儀表,再讓他們學會一些基本電量的測量,去完成一些較簡單的實驗,例如幾個放大器的靜態(tài)調(diào)整、測量。

2.2、對較復雜電路實驗部分的處理方法:老師可以事先有所準備地在實驗課的后半段,以演示實驗的方式完成整個實驗,先讓學生對所做實驗有一個整體的感性認識。而這部分的學生動手實驗可以放到電子實習課中完成。從而將實驗課與實訓課有機地結(jié)合起來。

3 實驗課題應用實例

例如:《電子電路基礎》課的實驗四如圖(一)所示

題為《負反饋對放大器性能的影響》。這個實驗的目的是:①加深理解負反饋對放大器性能的影響;②進一步熟悉放大器性能指標的測試方法。

而我在上這堂實驗課時,是這樣處理的:

(1)學生動手實驗部分,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學會使用和調(diào)節(jié)實驗臺上的穩(wěn)壓電源,并能正確地連接到電路中; ③學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,學會靜態(tài)工作點的調(diào)整。

(2)用演示實驗的方法為學生演示負反饋對放大器性能的影響。

第7篇

關(guān)鍵詞:工業(yè)自動化;多功能控制;實驗教學平臺

良好的實驗實訓平臺是學習工業(yè)自動化類課程的重要保障。一個自動化實驗教學平臺,不但要能開設一般實驗項目,還要方便追蹤學習進程,并隨著課程的深入,開設更復雜、難度更高的實驗項目,滿足自動化實驗教學由入門到精講的一系列漸進式課程的實驗教學。以往的專業(yè)實驗教學平臺占用空間大、更換元器件困難,無法依據(jù)教學需求進一步開發(fā)?;诖耍詣踊c智能控制技術(shù)項目團隊依據(jù)職業(yè)技術(shù)教育的特點,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)實驗教學平臺[1]。

1實驗平臺的框架設計及選型

為使學生能循序漸進地了解實驗內(nèi)容,工業(yè)自動化多功能控制系統(tǒng)實驗教學平臺涵蓋從簡單的入門級單機、單進程實驗,到難度較大的聯(lián)機、聯(lián)網(wǎng)、多進程實驗[2-3]。該平臺的實驗項目均來自實際工程項目,由較有代表性的項目經(jīng)簡化或小型化演變而來。設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時間,進行多樣或者重復性的實驗。工業(yè)自動化多功能控制系統(tǒng)實驗教學平臺采用通信模塊的目的是為了便于擴展連接多臺支持CSMA/CD、RS485的通信設備,彌補自動化實驗教學設備在通信教學上的不足;添加支持MODBUS通信協(xié)議的總線設備也是為了彌補在自動化實驗教學上對現(xiàn)場總線的教學的缺失。而作為一個完整的流程型中大型自動化生產(chǎn)線,總線設備是非常重要的一環(huán),是學生必須掌握的知識。此設備平臺在自動化教學的完整性和實用性方面也是一種新的嘗試。該實驗教學平臺分為12個區(qū),分別是電源與電源控制區(qū)、PLC與模擬量擴展模塊區(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)、伺服電機與絲桿模組區(qū)、步進電機與同步帶輪及編碼器區(qū)、變頻器與電位器區(qū)、步進驅(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展模塊、PLCRS485通信擴展板、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、絲桿滑塊模組、步進電機、同步帶與同步輪、編碼器、變頻器、電位器、步進驅(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行布線連接。按照紅色電源正極、黑色負極、綠色信號的原則選用導線與插頭并進行區(qū)分,可以更直接地體現(xiàn)各個元器件間的相互關(guān)系,有利于學生理解電路原理。該臺面上的接口均為弱電接口,并加有漏電保護裝置;系統(tǒng)總功率不超過500W。實驗教學平臺(見圖1)已獲專利授權(quán)。

2可進行的實驗項目

2.1實驗類型

在實驗教學平臺所包含12個區(qū)中,每個區(qū)都可以進行獨立實驗或者關(guān)聯(lián)實驗。主要可分為以下6類實驗:(1)按鍵反饋及人機交互類實驗:進行人機工程交互界面設計;(2)運動控制類型實驗:進行伺服/步進電機的定位和速度控制;(3)模擬量傳輸類實驗:進行PID恒溫控制;(4)本地及遠程類實驗:進行TCP/IP協(xié)議或CS-MA/CD協(xié)議聯(lián)機;(5)工業(yè)通信類實驗:進行MODBUS通信;(6)現(xiàn)場總線類實驗:進行模擬/數(shù)字信號的遠程讀?。杉?。為便于實驗教學指導,實驗教學平臺各區(qū)的接口都有清晰的指示符,學生可以很方便地找到設計的輸入/輸出端口。

2.2拓展實驗的意義

在進行工業(yè)自動化多功能控制系統(tǒng)實驗教學平臺設計時,通信是著重考慮的內(nèi)容[4]。該實驗教學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,該實驗教學平臺引用了物聯(lián)網(wǎng)概念,伺服驅(qū)動器、變頻器、遠端數(shù)據(jù)采集模塊、觸摸屏組態(tài)等也具備RS485電氣特性,步進驅(qū)動器可支持RS232電氣特性以及多個支持MODBUS協(xié)議的傳感器,這使得實驗教學平臺在進行多機使用的情況下,可以進行復雜的設備現(xiàn)場總線/物聯(lián)網(wǎng)的搭建。

3教學實驗應用

3.1實用性應用

實驗教學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,豐富了授課及實踐內(nèi)容的知識面??删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC)采用了支持以太網(wǎng)的設備,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。由于一些較復雜的中大型自動化工程的技術(shù)重點往往是工業(yè)通信技術(shù),所以實際通信技術(shù)應用也是自動化課程實驗教學的重點和難點。實驗教學平臺被設計成可以搭建成一個完整的自動化控制的實體控制系統(tǒng),將教學與應用結(jié)合起來,從控制到執(zhí)行構(gòu)成一個整體,也可控制與執(zhí)行分離[5-6]總之,該實驗教學平臺支持工業(yè)通信實驗,且引入底層的工業(yè)通信方式及使用方法,從而讓學生掌握工業(yè)應用設計的理念、產(chǎn)品選型等知識與技能。

3.2典型性應用

實驗實訓教學環(huán)節(jié)在工業(yè)自動化課程教學中具有重要作用,旨在培養(yǎng)學生的工程設計能力、新技術(shù)應用441實驗技術(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)實驗教學平臺能開設的實驗實訓項目具有典型性,均為生產(chǎn)過程的典型案例。

第8篇

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展發(fā)展,社會對大學生的“動手能力和工程綜合素質(zhì)”要求越來越高,學生面臨的就業(yè)壓力也就越來越大,因此探索“電子設計綜合實訓”的實踐教學,培養(yǎng)具有復合型、應用型和創(chuàng)新意識人才,在電子信息工程的實踐性教學環(huán)節(jié)中尤為重要。電子設計綜合實訓是以工藝性和實踐性為主的實踐教學環(huán)節(jié),是高等學校電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)復合型人才的重要內(nèi)容。它是指電子信息專業(yè)的學生在完成主要專業(yè)基礎和專業(yè)方向理論學習和實踐技能后,綜合運用本專業(yè)的基礎理論知識和實踐技能,基于“工程系統(tǒng)”的設計要求,進行綜合性系統(tǒng)化的訓練。[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,提高學生的動手能力和工程綜合素質(zhì),以最大限度地適應社會的需求。

二、電子設計綜合實訓的現(xiàn)狀

教育部信息與電子科學教學指導委員會對電子信息科學與技術(shù)專業(yè)學生的四種技能要求是:(1)電子電路的安裝、調(diào)試與應用以及電子測量技術(shù)的應用與電路測試的能力;(2)綜合運用電路知識進行電路設計與實驗的能力;(3)利用系統(tǒng)環(huán)境CAD分析與設計的能力;(4)利用虛擬儀器的能力,[2]基于以上的四種要求,目前大部分學校電子信息工程在學生技能的培養(yǎng)過程中,重點放大第一項上,也就是是讓學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,學會組裝一個“簡單的電子系統(tǒng)”,如萬用表、穩(wěn)壓電源、超外差收音機等。這種傳統(tǒng)的訓練模式內(nèi)容單一,手段落后,主要是以工藝性和實踐性為主,極大的限制了對學生動手能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[3]。

三、電子設計綜合訓練改革與實踐

隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,“電子設計綜合實訓”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)目標的要求,在充分調(diào)研和總結(jié)以往的實踐經(jīng)驗的基礎上,對電子設計綜合訓練的內(nèi)容進行了改革,初步構(gòu)建了“一條主線,四個層次”的實踐教學體系,即在圍繞培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐動手能力這一主線的基礎上,將實踐教學活動分為基礎、專業(yè)、綜合、創(chuàng)新四個層次。并且完善了“電子設計綜合實訓”培養(yǎng)計劃,擬定了相應的教學大綱,對于培養(yǎng)目標和綜合實訓的教學重點提出了明確要求,其中重要的一點是要面向社會和生產(chǎn)實際,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,在原有硬件條件基礎上,對實踐教學必修內(nèi)容的課程體系進行了改革。在實訓內(nèi)容上設立了三個必修模塊,即印刷線路板設計、計算機仿真技術(shù)和電子工藝裝配等內(nèi)容,在教學計劃的實施過程中,將內(nèi)容分為“必選模塊”與“自選模塊”,對于“必選模塊”針對不同層次的學生提出不同要求,學生可以根據(jù)自己興趣來選擇實訓內(nèi)容。在必選模塊的基礎上增加自選模塊,目的是滿足參加“電子競賽”和動手能力較強的學生,這一部分學生可以自行確定電子設計實訓方案,在設計中充分地發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造力,完成對“電子小系統(tǒng)”的設計。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理念,可以達到“以學生為主體,以教師為主導”因材施教的教學目的,同時也有利于學生基本技能和創(chuàng)新能力的提高[4]。

四、構(gòu)建電子設計綜合實訓評價體系

構(gòu)建電子設計綜合實訓評價體系是對學生整個實訓效果的檢驗,是整個實訓過程的重要環(huán)節(jié),目的是對學生的實訓技能以及分析問題和解決問題能力的綜合評價,其主要考核內(nèi)容是:開題報告(前言、序言)5%、方案設計5%、電路圖設計5%、軟件設計10%、電路仿真過程10%、印刷板設計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%、整機調(diào)測5%、故障分析維修5%、綜合實驗報告10%。同時在電子設計綜合實訓過程中,教師要以極大的工作熱情加強各環(huán)節(jié)的指導工作[11]。

五、結(jié)束語

第9篇

全國大學生電子設計競賽是信息產(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)大學生課外科技競賽活動。全國大學生電子設計競賽的開展,不僅提高了大學生的電子設計制作能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作精神,同時也促進了電子技術(shù)類課程的教學改革和教學質(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)我校參賽和培訓的情況,淺談我校以全國大學生電子設計競賽促進電子技術(shù)類課程實踐教學改革,培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力的體會。

1.全國大學生電子設計競賽的意義

1.1有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,激發(fā)學生對實踐課的興趣

傳統(tǒng)的實踐教學是理論教學的輔助,實驗內(nèi)容多數(shù)是驗證理論知識,學生根據(jù)實驗指導書上的方法和步驟就可完成實驗,整個實驗過程學生完全是被動的[1]。這樣的驗證實驗不能實現(xiàn)對學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),難以激發(fā)學生的對實踐教學的興趣。全國大學生電子設計競賽要求參賽學生在四天內(nèi)完成從選題、搜集資料、設計方案、分析論證、元器件選擇、硬軟件設計、組裝、調(diào)試、測試、排除故障、做出成品和撰寫設計報告的全過程,并且要求三人組隊參賽,是對學生綜合素質(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基金項目:湖南省教育廳教學改革資助項目“應用型本科電子技術(shù)專業(yè)實踐教學體系改革的研究與實踐”(項目編號: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,研究方向為數(shù)字信號處理及實踐教學改革。作,又要理論分析。經(jīng)過培訓和參加競賽的學生,其實踐能力與創(chuàng)新能力都得到很大的提高,同時激發(fā)了學生對實踐教學的興趣。

1.2有利于增強學生的競爭意識和就業(yè)能力

在電子設計競賽中能脫穎而出的都是理論知識扎實,動手能力強,經(jīng)過嚴格訓練,具有創(chuàng)新意識和協(xié)作精神的優(yōu)秀學生。無論獲獎與否,參加過培訓和電子設計競賽的學生,在系統(tǒng)設計、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)設計中受到老師的青睞,在實際工作中,表現(xiàn)出較好的獨立性,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、單片機應用、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],競賽中既要考察學生的實際動手能力,又要考察學生的理論知識和創(chuàng)新能力;既有涉及知識面廣、功能多的系統(tǒng)設計,又有單一功能的電路設計;既有以指標性設計為目的的題目,又有以功能性設計為目的的題目;既有基本要求,又有發(fā)揮部分,同時在電子設計競賽中又鼓勵學生使用新技術(shù)、新器件和新電路,以滿足先進的技術(shù)指標。所以,對電子技術(shù)類課程的教學改革具有指導和推動作用。

2.對參賽學生的能力要求

參加電子設計競賽的學生應具備的實踐能力包括[5]:電子元器件的識別及使用方法、印制電路板設計與制作等電子設計制作基礎;集成直流穩(wěn)壓電源、運算放大器電路、信號產(chǎn)生電路和處理電路、顯示電路和A/D轉(zhuǎn)換器等單元電路設計;通用鍵盤及顯示電路、單片機與液晶顯示接口電路、單片機與D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路等單片機最小系統(tǒng)設計;FPGA最小系統(tǒng)和配置電路的設計及FPGA的最小系統(tǒng)板下載等可編程邏輯器件系統(tǒng)設計,以及資料查閱、綜合系統(tǒng)設計、創(chuàng)新設計和撰寫設計報告等。

3.電子設計競賽中反映的問題我校歷屆培訓及競賽現(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,學生都是先翻教科書,不去查找具有最新技術(shù)的期刊文獻,特別是上網(wǎng)搜集資料的能力差。

(2)對知識的綜合應用能力不強。對一個制作項目能夠提出的設計方案很少,不能對方案進行充分的論證和比較,生搬硬套參考電路,不能設計出簡單先進的電路,綜合應用所學知識分析和解決問題的能力較差。反映我們的實踐教學缺少綜合性、設計性實驗的訓練。

(3)新技術(shù)、新器件的應用能力差。有的制作項目如能采用新技術(shù)、新器件,如FPGA、CPLD等實現(xiàn)系統(tǒng)設計,不僅性能指標優(yōu)于傳統(tǒng)電路,而且電路簡單。反映我們的實踐教學內(nèi)容陳舊,不能緊跟電子科學技術(shù)的發(fā)展。

(4)不適應工程設計技術(shù)指標要求。競賽中學生對競賽題目的各類技術(shù)指標的實現(xiàn)和改善上感到無從下手。

(5)實驗動手能力不強。競賽過程中,一部分同學在安裝、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?shù)卦O計實驗數(shù)據(jù)表格,不能通過對實驗數(shù)據(jù)的歸納、總結(jié)去分析、解決問題。反映我們的實驗教學驗證性實驗多,綜合性、設計性的實驗少,學生的動手能力和綜合運用能力沒有得到應有的訓練。

(6)單片機知識的應用能力有限。很多競賽題要用到單片機的知識去完成設計,部分參賽同學因單片機知識與應用能力不夠,未能取得較好的競賽成績。

(7)設計報告撰寫的質(zhì)量不高。設計報告的格式與內(nèi)容存在很多缺陷,方案論證不夠充分,理論分析不夠嚴謹。反映我們的實驗課教學忽視了實驗報告這個重要環(huán)節(jié)。

4.電子技術(shù)類課程的實踐教學改革

根據(jù)全國大學生電子設計競賽的內(nèi)容及要求,針對學生在培訓和競賽過程中暴露的問題,我們對電子技術(shù)類課程的實踐教學進行了如下改革。

4.1改革實踐教學體系

依據(jù)學科專業(yè)特點,結(jié)合我校實際,將實踐教學從理論教學中分離出來,單獨設課、單獨考核,構(gòu)建起一個與理論教學體系相互匹配,相互聯(lián)系、相互補充,相對獨立、科學優(yōu)化的實踐教學體系。將實驗教學環(huán)節(jié)劃分為三個層次[7]。

(1)基本技能訓練層:以電子工藝實習、實訓為教學內(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)基礎課的實驗為教學內(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)及分析實驗結(jié)果的能力。

(2)課程設計實驗層:以電子技術(shù)、單片機技術(shù)、EDA技術(shù)等課程的實驗為教學的主要內(nèi)容。通過對簡單電路的設計,熟悉常用電子元器件,學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,讓學生通過安裝調(diào)試,學會通過調(diào)整元件參數(shù),滿足實驗指標要求。

(3)綜合設計實踐層:以傳感器技術(shù)及應用、單片機技術(shù)、EDA技術(shù)、電子系統(tǒng)綜合設計等課程實驗、電子設計競賽等課外活動為實踐教學環(huán)節(jié),掌握用最先進的設計平臺和最新的工具進行高效的綜合設計,用組裝的系統(tǒng)電路板,用電子設計自動化仿真軟件Matlab、Muhisim等工具,進行“虛、實、軟、硬”相結(jié)合的現(xiàn)代電子技術(shù)設計實踐。要求學生能獨立完成從設計到制作的全過程,提高學生運用所學知識進行電路級的綜合設計能力以及系統(tǒng)級的開發(fā)應用和創(chuàng)新能力。

4.2更新實驗教學內(nèi)容

實踐教學改革的關(guān)鍵是教學內(nèi)容的改革,要根據(jù)認知規(guī)律、學科特點、實踐教學自身的規(guī)律和學生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求,更新實驗內(nèi)容。

(1)減少驗證性實驗,增加應用性、設計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗。增加DSP、PLD、FPGA、嵌入式系統(tǒng)和虛擬儀器等先進的實踐教學內(nèi)容[8]。增加單片機課程設計的實驗課時,加強其實驗和設計應用,增加EDA技術(shù)和Protel課程設計的實驗課時,加強Protel電路設計軟件和EDA電路設計仿真軟件的實踐應用;增加電子實習課時,增加和競賽有關(guān)電路的制作內(nèi)容。實踐教學內(nèi)容要體現(xiàn)最新的科技成果,反映運用現(xiàn)代科學技術(shù)成果的新的實驗技術(shù)和新的實驗方法,實現(xiàn)實踐教學內(nèi)容的與時俱進。

(2)增加能培養(yǎng)學生實際操作能力的工藝性操作實踐。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,除個別驗證性實驗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、設計型實驗,指導學生選擇最新器件來完成設計。

(3)對整個課程體系的實驗內(nèi)容進行整體優(yōu)化組合,將同類課程體系或同類學科的實驗項目合并,創(chuàng)建新的綜合實驗課程,實現(xiàn)學科之間實驗內(nèi)容的互相交叉滲透。修改綜合設計內(nèi)容,把本專業(yè)的理論知識同單片機技術(shù)和PLC技術(shù)更多地結(jié)合應用,并把電子設計競賽知識結(jié)合其中。

(4)設立學生科研基金,資助運用新技術(shù)、新器件、新思想的電子設計與制作的學生課題[10]。把科研引進教學過程,鼓勵學生參與教師的科研工作和生產(chǎn)中急需解決或探索的實際問題的研究,培養(yǎng)學生的方案論證、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改革實踐教學方法

(1)實施開放式實踐教學在實踐內(nèi)容、實踐時間、實踐方法、組織形式等方面實行開放式教學,打破時間、空間的限制,提供給學生進行創(chuàng)造的環(huán)境,讓學生真正成為學習的主體[11]。在實驗內(nèi)容上,設定必做實驗、選做實驗和自主實驗的比例,前者保證教學基本要求和基本技能訓練,后者則由學生根據(jù)自身的條件與興趣,在眾多的實驗課題中選擇,以達到因材施教的目的。課程設計、綜合性、設計性實驗,教師只提出設計的總體要求和要達到的效果,不制定統(tǒng)一的參數(shù)指標,設計步驟,給學生一個較大的創(chuàng)造空間。提倡方案的多樣性,給學生充分的創(chuàng)新機會。由學生完成從方案制定、電路設計、元件篩選、焊接組裝、程序設計、系統(tǒng)調(diào)試到設計報告撰寫、答辯等全部過程,教師變指導為引導,充分發(fā)揮學生的主動性。

(2)增大實驗室開放的力度在安排好課內(nèi)實驗教學的基礎上,充分利用實驗室資源,制訂實驗室的開放項目、開放計劃。在實驗室開放時間里,為學生提供實驗場地的同時,還為學生提供萬用表、信號源、示波器、電類實驗箱、單片機實驗箱等設備,還安排教師進行現(xiàn)場指導。建立現(xiàn)代化的實驗中心網(wǎng)上實驗預約與管理系統(tǒng),在開放的平臺上,選做實驗和自主實驗學生可以個人預約,預約的內(nèi)容包括實驗時間、場地、內(nèi)容、指導教師等,這種“集中”和“自由”相結(jié)合的開放管理方式,提高了實驗室和儀器設備的利用率。

(3)開設電子技術(shù)實踐選修課根據(jù)現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和全國大學生電子設計競賽的情況,我們?yōu)殡婎悓I(yè)的學生開設了如“電子制作”、“電子創(chuàng)新設計”等選修實踐課,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計與制作等,為愛好電子設計的學生提供更多的學習機會。

(4)舉辦校內(nèi)電子設計競賽,激發(fā)學生學習興趣我校每年舉行的全校大學生電子設計競賽,按照全國大學生電子設計競賽的方式進行,在為電子設計愛好者提供施展才能機會的同時,也為參加全國大學生電子設計競賽選拔了隊員。在校領導和有關(guān)部門的支持及全國大學生電子設計競賽的影響下,參賽人數(shù)逐年增多,大學生電子設計競賽已成為我校學生最喜愛的科技活動。

(5)認真組織學生參加全國大學生電子設計競賽我校是專升本不久的本科院校,電子類專業(yè)的辦學時間不長,基礎薄弱,參加全國性的電子設計大賽的經(jīng)驗更少,我們把參賽作為學習、實訓、取經(jīng)、提高的過程,參賽成績逐年提高。