時間:2023-03-03 15:43:45
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指針式萬用表的組裝實訓能培養學員儀器儀表的使用、讀圖識圖、電路的組裝與調試、故障的分析與排除四種核心能力。其組織與實施步驟是元器件的清點與檢測、電路的焊接、整機的組裝、電路的調試、故障的分析與排除。在教學過程中,本人發現了學員出現的一些常見問題,在此進行歸納總結,旨在教員今后有針對性地進行實訓教學,從而達到預期的目標。下面淺談指針式萬用表組裝實訓中常見的問題及解決辦法。
問題一、忽視對原理圖的分析與理解
學員普遍反映初看原理圖就覺得復雜,存在畏難情緒,思想上單一地認為把萬用表組裝起來就算完成了任務;行動上表現在不聽教員原理分析,提前進行電路制作。
解決的辦法首先是強調實訓必須有理論作指導,不能盲目行事。須不知,原理圖不清楚將會影響電路的調試、故障的分析與排除。因此必須將復雜的電路圖劃分成幾個部分。以MF47萬用表為例,引導學員思考:在原理圖中找出那些元件是共用的,哪些部分是電阻檔位專用元件、哪些是直流電流檔位的專用元件、哪些是直流電壓檔位專用的元件、哪些是交流電壓檔位專用的元件?
通過教員引導,學員分組討論,可以將復雜的電路圖分為公用電路、直流電流、直流電壓、交流電壓以及電阻五個部分。其中圖的上部是公用電路,中間區域分別是其余四個模塊,圖的最下方有四個表筆插孔。弄清楚每個部分由哪些元器件構成后,對組裝完成后的萬用表進行調試時,如果哪個模塊出現了問題,可以查找對應電路故障的原因。
問題二、元器件的清點與檢測不細心
在實訓過程中,教員嚴格要求學員清點元器件的數目、用色環法辨電阻、用萬用表對每一個元器件進行質量的檢測。但有的學員粗心大意,色環辨錯了也沒有用萬用表核查,有的干脆不檢測電位器等器件,直接焊接電路,因此在沒有保障元器件性能狀態良好的情況下,電路出現故障的幾率較大,排除故障的難度會增加。解決的辦法是培養學員正確使用萬用表,嚴格按要求對元器件進行檢測,不要抱著僥幸的心理,主觀地認為一般元器件都可能性能良好。
問題三、元器件的插裝不規范
一是元件引腳成型不好。表現在太靠近元件本體彎折引腳,元件容易損壞,而且對臥裝元件引腳與本體不是垂直角度。二是元件插裝時標稱值沒向外,色環標示的元件不便于讀識。如色環電阻在插裝面上的擺放不是橫排時誤差環在右邊,豎排時誤差環在上邊。三是元器件插裝的位置不正確。四是把二極管或者電解電容極性插反。
解決的辦法是使學員知道元件引腳成型及插裝時的要求,分清極性插裝,明確哪些元件在插裝面,哪些元件在焊接面。本實訓任務中,電阻、二極管、電容等元件要安放在插裝面,但四個輸入插管、晶體管插座等元器件要安放在焊接面。
問題四、焊接工藝不講究
一是存在虛焊、漏焊、連焊現象。二是焊點不呈錐形,不飽滿不光滑。三是有的焊接時間過長,把銅箔或焊盤燙翹。四是有的滑道中間堆有焊錫,影響電刷運轉。五是四個輸入插管不垂直,導致無法與萬用表的前面板裝配吻合。
解決的辦法是細心,按照焊接的原則和步驟進行,一個一個元件進行焊接,并且焊接時保證引腳垂直于焊接面。特別要強調電位器、晶體管插座、輸入插管不是安放到位就行,一定要焊接連上電路。
問題五、表頭不校準
在沒有對表頭進行校準的前提下,直接焊接表頭的兩根導線,這樣導致萬用表調試效果不理想。
解決的辦法是對原理圖較為清楚,知道所調電位器是與表頭串聯的WH2。實作時焊好表頭引線正端,數字萬用表撥至20K檔,紅表筆接線路板上的A點,黑表筆接表頭負端,用一字起轉動可調電阻WH2,使顯示值為2.5K,調好后焊接表頭負端。
問題六、電刷安裝錯誤
V型電刷小缺口方向安裝錯誤。
解決的辦法是使萬用表前面板功能選擇開關打到交流的250V即正中間的位置,然后在它的背面安裝V形電刷,并且使缺口向著左下方,然后輕輕按壓V形電刷,確保三只觸腳能正常接觸到電路板。
問題七、調試時不會使用指針式萬用表
不會使用指針式萬用表表現在:一是使用萬用表前的準備工作不到位。二是測電壓和電流不會讀數。三是測電阻時不進行歐姆調零。四是使用完畢后不歸檔。
解決的辦法是要求學員做筆記,加深印象。首先,強調使用萬用表前要觀察表筆的位置是否正確;其次看萬用表是否需要進行機械調零;最后對萬用表進行檢測。檢測的方法可以將功能選擇開關置于蜂鳴檔或者電阻檔,短接紅黑表筆,都可以觀察到指針有偏轉,蜂鳴檔時還會伴隨聲音,此時表明萬用表可以使用。若指針不偏轉,則首先考慮更換保險管。測電壓和電流時,要選擇正確的檔位和合適的量程,讀數時觀察的是第二條黑色刻線,但其下方有三排數據,到底讀哪排數據,由所選量程決定。測電阻時,換檔必調零,讀數時觀察的是第一條刻線,并且從右向左讀數,電阻值是讀數與倍率的乘積。萬用表使用完畢后,應將轉換開關旋到交流電壓的最高檔,以免下次使用不慎而損壞電表。
問題八、安全意識淡薄
一是人身安全。二是儀器設備的安全。
解決的辦法是樹立安全第一的理念,注意用電安全外,還要防止電烙鐵燙傷。其次正確使用儀器儀表,如使用萬用表時注意量程和極性等。嚴格遵守操作規范,養成良好的操作作風。
總之,在指針式萬用表的組裝實訓中,學員只要嚴格按照操作規范進行,結合原理圖,基本上能進行故障的排除,達到實訓的目標。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)05-0111-02
導課又稱“開講”、“開課”,是在新教學內容開始時教師創設學習環境來引起學生注意、激發學生興趣、引導學生進入學習狀態的教學行為。其目的是幫助學生收斂課前的各種思想活動,使學生的注意力迅速集中到特定的教學內容上,為完成新的學習任務做好心理準備。導課不僅是課堂教學中的一個重要環節,也是一門藝術。萬事開頭難,好的開始就等于成功了一半。教學導課,就好比提琴家上弦、歌唱家定調,第一個音定準了,就為整個演奏或歌唱奠定了良好的基礎。導課藝術講求的是“第一錘就敲在學生的心上”,像“磁石”把學生吸引住,這樣,后邊的課上起來就順了。因此,良好的導課對一門課程的教學成功至關重要。
高等院校的電子類專業課程具有入門難、邏輯思維能力要求高的特點,如何講好電子類專業課程是教師普遍關注的問題。而精心設計導課環節是取得好的教學效果的必要條件。電子裝配技術是一門實踐性很強的電子類專業課程,在教學之初就讓學生有一個感性認識,產生濃厚的學習和實踐興趣,是電子裝配技術教學導課的目的。筆者現結合自己多年的教學經驗,談談對電子裝配技術教學導課藝術的體會。
電子裝配技術教學導課的要求
教學導課設計有很多,但各種導課設計的有效運用都需要滿足一定的條件。首先,導課要有針對性,要考慮課程內容和學生特點,教師不僅要把握課程的主要內容、學生需要掌握的重點和難點知識和技能,而且還要清楚學生現有的水平,現已掌握的基礎知識和實踐能力、學生的求知欲及精神面貌,這樣才能做到有的放矢。電子裝配技術課程要求學生掌握在前續課程《電子技術基礎》中學過的一些重要元件和電路的具體應用。大多數學生基礎薄弱,對他們而言,分析電子電路是頭痛的問題,所以在電子裝配技術的導課中要針對這些情況,讓學生從實踐中宏觀地理解電路的功能及工作原理,要由表及里、由淺入深。其次,導課要有啟發性。在導課過程中應巧妙設置學習情境,由果究因提出問題,充分發揮學生的想象力。再次,導課要有簡潔性。著名語言大師莎士比亞說:“簡潔是智慧的靈魂,冗長是膚淺的藻飾。”導課要做到點睛即可,不能喧賓奪主,不能把教學的主要內容也插入到導課中來,冗長得使學生抓不住其中的關鍵內容。另外,導課還應具有新穎性、趣味性等特點。
電子裝配技術教學的導課設計藝術
導課的方式多種多樣,應根據學科特點、學生特點、本課程的內容特點、教師自身特點,反復斟酌,靈活運用?;驕毓手?,從已知引入未知;或啟發談話,步步誘導;或設疑布陣,引起懸念;或開門見山,單刀直入,巧妙不同,全在教師的運用。
溫故知新式 專業課的知識點之間都是相互聯系、相輔相成的。溫故知新式導課通過溫習舊知識帶出新知識,完成前續課程與后續課程之間的銜接與過渡。比如,在講解《初級電工基礎》和《中級電工基礎》的教學內容時,運用這種導課方式,可使學生迅速進入到課堂學習狀態中。
目標設定式 信心是邁向成功的第一步,有了信心,學生才有解決問題和困難的決心。目標設定式導課通過設定一定的目標,即在課堂教學之前,教師設定一些讓學生覺得可實現但又具有挑戰性的目標,幫助學生樹立學習和實踐的信心。當然設定目標時應注意目標不能太空太大,不能讓學生覺得遙不可及。比如,在開展初級焊接實訓時,要求學生在規定的時間內必須完成至少400個焊點,學生必然會聚精會神地認真去完成教師給定的任務。
設疑啟迪式 這種導課方式比較常見,教師精心設疑問難,學生帶著疑問去尋找答案,印象會更加深刻。比如,在進行焊接項目的實訓之前,教師提出“一般裝接電路板遵循哪些步驟進行?”讓學生充分發揮想象,或思考,或討論,由學生代表回答,教師在聽取答案時不斷啟迪,使學生的回答越來越完整,最后教師再進行總結。整個教學導課過程大部分學生都參與其中,充分體現了“學生主體,教師主導”的教學思想和模式。
開門見山式 這種方式言簡意賅,直奔主題。雖然啟發性不強,不利激發興趣,但能在學生學習之前闡明學習目的,使每個學生都知道他們將要學習什么,應達到什么要求。學生明確了學習的要求及意義,才能由此產生學習愿望。如在講“萬用表的使用方法”時,可直接明確教學目的:掌握萬用表測電阻、測電壓、測電流的方法,掌握如何運用萬用表辨別常用元器件的好壞,了解萬用表的其他用途。這樣,能使學生在聽課過程中有所側重,提高學習效率。
直觀演練式 直觀演練式導課是指教師有選擇地展示掛圖、實物、標本、模型,或做一些啟發性強的實驗、練習等,使知識直觀形象地進入學生頭腦,從而調動學生的學習積極性。例如,在講解電子裝配中項目的功能和工作原理之前,將已經裝配好的實物展示在學生面前,通電后學生就可以直接了解項目的功能,從而產生理解項目工作原理的興趣,此時,教師可再通過掛圖將項目的工作原理圖呈現出來,與學生一起分析電路的工作原理和過程。這種導課方式因其直觀性較強,容易調動課堂教學氛圍,有助于學生對抽象知識的理解,但必須注意直觀演示式導課過程要與語言講解緊密結合起來,并要盡可能讓大多數學生參與到演練活動中。
電子裝配技術教學導課設計實例
在電子裝配技術課堂教學過程中,有很多導課方式需要我們不斷地實踐并創新。在教學過程中,筆者深刻體會到一堂課和一門課的導課環節對課程教學的關鍵性作用。電子裝配技術教學的導課,首先需要讓學生有一個感性認識,再去了解裝接電路板方法和過程,最后了解在裝接過程中需要用到的儀器和工具以及可能遇到的一些問題。
認識電路板 焊接電路板是本門課程的主要任務,在學習課程具體內容之前,給學生展示電路板作品,有利于使學生先獲得感性認識,增加學習的積極性。圖1所示是“脈沖式充電器”項目的元件面和焊接面,圖2所示是“光敏計數器”項目的元件面和焊接面。兩種電路板的不同之處在于,圖1所示的是全印制電路板,圖2所示的是半印制電路板?!罢J識電路板”教學內容主要包括三個部分。(1)電源部分。電源部分是電路正常工作的最基本條件,有哪些電路需要直流穩壓電源呢?如放大電路、集成芯片(包括運算放大器、定時器、計數器、譯碼器等)。(2)功能部分。各個項目可實現哪些功能,又是由哪些模塊組成的?歸納總結,在電子裝配技術訓練項目中,主要功能模塊有信號放大模塊、正弦波振蕩電路模塊、施密特整形模塊、單/雙穩態電路模塊、驅動顯示模塊等。由這些模塊的不同組合可以組成不同功能的項目。(3)主要元器件。每個項目的元件可參照清單列表,主要有電阻、電容、二極管、三極管、集成芯片、開關、繼電器、變壓器等。
如何裝接電路板 在裝接電路板之前首先需要有一份電路板裝接的書面說明材料,包括功能與基本工作原理分析、集成芯片功能和引腳說明、裝配與調試要求及方法、元器件清單等等。可通過設疑啟迪式導入引出裝接電路板的步驟和疑難問題。
裝接時需要使用的儀器與工具以及容易出現的問題 在裝接時需要使用的焊接工具如電烙鐵、吸錫泵,調試工具和儀器如萬用表、示波器,需要用到的焊接材料有絕緣膠布、焊錫絲等。裝接中容易出現的問題如電阻色環方向不一致,剪腳留頭長度不符合要求,元件高度超差,元件裝接錯誤,電源線處理不正確,焊點虛焊、脫焊、橋連等等。
總之,導入新課是一種教學藝術,精心設計的導課扣人心弦、引人入勝,能大大提高學生的學習效果和課堂教學質量。而且,良好的導課藝術也是現代教師必備的基本技能之一。尤其是對于電子類專業相對比較枯燥的課程,更需要教師不斷鉆研教學藝術,使課堂教學更加豐富多彩。
參考文獻:
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2、了解電子產品的生產制作過程;
3、掌握電子元器件的識別及質量檢驗;,
4、學習利用工藝工具獨立進行電話機的裝焊和調試,并達到產品的質量要求
5、看懂電話機的安裝圖,了解電話機的基本原理,學會動手組裝和焊接電話機。
6、通過對一臺正規產品電話機"的安裝焊接及調試,學會調試電話機,能夠清晰接打電話。
7培養職業道德,和職業技能,培養工程實踐觀念及嚴禁細致一絲不茍的科學風.
二、工藝要求、電子元件知識
1、相關元器件
主要有電阻、電容,二極管、三極管,電解電容、發光管、穩壓管、振鈴集成模塊,撥號集成模塊,晶振、ic等。
2、安裝工藝要求:
(1)動手焊接先檢查元件是否齊全正確,再把元件進行分類,使在安裝時更順手也可以減少安裝失誤。然后再用
電工電子實訓總結
萬用表將各元件測量一下,看是否電子元件的值是否正確。安裝時先安裝低矮和耐熱元件(如電阻),然后再裝大一點的元件,最后裝怕熱的元件(如三極管)。
(2)在瓷介電容、電解電容及三極管等元件立式安裝時,引線不能太長,否則降低元器件的穩定性;但也不能過短,以免焊接時因過熱損壞元器件。一般要求距離電路板面2mm,并且要注意電解電容的正負極性,不能插錯。
(3)電阻的安裝:將電阻的阻值選擇好后根據兩孔的距離彎。曲電阻腳可采用臥式緊貼電路板安裝,高度要統一。瓷片電容和三極管的腳剪的長短要適中。
(4)各零件安裝好后,便是焊接了,這是電話機組裝過程中非常重要的一個環節,而且是我們自己操作電烙鐵,具有一定的危險性,因此要特別小心,要嚴格按照要求一步一步地做,切不可急于求成,粗心大意。
三、電話機的工作原理
電有載調壓開關話通信中實現聲能與電能相互轉換的用戶設備。由送話器、受話器和發送、接收信號的部件等組成。發話時,由送話器把話音轉變成電信號,沿線路發送到對方;受話時,由受話器把接收的電信號還原成話音。電話機一般分為磁石式、共電式和自動式三類。磁石式電話機,用磁石式手搖發電機作振鈴信號源并配有通話電源。它對線路和交換設備的要求低,通話距離較遠,機動靈活,使用方便,可不經過交換機直接通話。因此,它適用于野戰條件下和無交流電地區的電話通信。共電式電話機,由交換設備集中供給通話和振鈴信號電源。它結構簡單,使用方便,用戶間通話由人工轉接。自動式電話機,是在共電式電話機上,加裝撥號盤或按鍵盤等部件組成的。它通過撥號或按鍵發送選號信息,控制交換機進行自動接續。使用簡便,不需要人工轉接
北京奇勝開關插座,但自動交換設備較復雜。另外,由于電子技術的發展,出現了一些新功能的電話機,如錄音電話機、書寫電話機、可視電話機、智能電話機等。
電話機是美國人a.g.貝爾在1876年發明的。中國于1903年建立了軍用電話通信。隨著電子技術的迅速發展,軍用電話機正朝著體積小、重量輕、效能高、功能多、環境適應性強的方向發展。
三、實訓小結
通過此次的電話機的組裝使我對電子工藝制作過程及一些相關注意事項有了更為深刻的了解。
1、焊接的技巧或注意事項
焊接是安裝電路的基礎,我們必須重視他的技巧和注意事項。
(1)焊錫之前應該先插上電烙鐵的插頭,給電烙鐵加熱。
(2)焊接時,焊錫與電路板、電烙鐵與電路板的夾角最好成45度,這樣焊錫與電烙鐵夾角成90度。
中圖分類號: TN710?34 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2014)16?0131?04
Analysis and processing of common faults in assembly of mini speaker
WANG Hong?min, CAO Jian?jian, CHENG Jie
(Industrial Training Center, Xi’an Technological University, Xi’an 710021, China)
Abstract: Assembly of mini speaker is one of the important content of “electronic assembly internship” which is a compulsory course in university. To improve students' independent ability to fulfill the task in the internship, the knowledge and experience summarized in fault analysis and processing in this course teaching in many years are offered. The basic working principle of mini speakers is analyzed and assembly process is introduced in this paper. All kinds of faults that may occur in the assembly process of mini speaker and corresponding solutions are listed in detail. The practice operation proves that the method of fault analysis and processing can greatly improve the efficiency of electronics assembly, and also provide a help to eliminate the faults for the electronics assembly enthusiasts.
Keywords: electronics assembly training; integrated circuit; fault analysis; mini speaker assembly
組裝迷你音箱作為大學必修課《電裝實習》課程[1]的重要內容之一,深受歷屆學生的喜愛與歡迎。由于該課程通常安排在大一下學期或大二上學期,這與其電類基礎前導課程《電路分析》、《模擬電子電路》、《數字電子電路》往往安排在同一學期進行,甚至先于這些基礎課進行。同學們的電裝實習過程可以說是一步一步跟著老師在一知半解中完成的,實習過程中遇到稍難點的問題時就無法獨立解決只好求助老師,實習沒有達到其預期目標[2]。基于提高學生在實習中自主完成任務的能力,切實提高大學生實踐動手能力,筆者根據多年帶本課程的體會將個人的一點認識、故障分析與處理匯總,為解決裝配過程中遇到的故障提供解決辦法。
1 SNT228型迷你音箱工作原理
該迷你音箱使用芯片D2822雙通道音頻功率放大集成電路[3],具有交越失真小,通道分離度高,開機和關機無沖擊噪聲,軟限幅,電源電壓降到1.8 V仍能正常工作等特點。其電路原理圖[4]如圖1所示。
1.1 芯片D2822管腳作用
集成電路D2822各管腳作用如表1所示。D2822的7、8、1腳組成左聲道功率放大電路,7腳為輸入腳,8腳為負反饋腳,1腳為輸出腳;同左聲道結構一樣,D2822的6、5、3腳組成右聲道功率放大電路,6腳為輸入腳,5腳為負反饋腳,3腳為輸出腳;2腳接電源,4腳接地。
1.2 工作原理
迷你音箱通過音頻線將MP3、MP4、手機等設備的左、右兩路音頻信號,輸入到立體聲盤式電位器的輸入端即圖1中的L?IN或R?IN,輸入的音頻信號經電位器調節,由此分為左右兩個聲道功率放大電路,左聲道與右聲道電路彼此對稱,原理相同。對左聲道功率放大電路而言,經電位器調節后的音頻信號由R1,C1耦合到集成電路D2822的輸入端7腳進行功率放大,放大后的信號由D2822的輸出端1腳輸出,然后經耦合電容C3耦合到喇叭,推動左喇叭工作;對右聲道功率放大電路而言,經電位器調節后的音頻信號由R4,C4耦合到集成電路D2822的輸入端6腳進行功率放大,放大后的信號由D2822的輸出端3腳輸出,然后經耦合電容C6耦合到喇叭,推動右喇叭工作。
表1 集成電路D2822各管腳功能
圖1 迷你音箱電路原理圖
1.3 元件分析[5]
圖1中的C1,C4為輸入耦合電容;電位器通過改變音頻信號的輸入電壓來調節音量,左右聲道共用,使左右聲道音量大小處于平衡狀態;C3,C6為輸出耦合電容;R6,C5和R3,C2為消振電路,又叫茹貝爾電路,具有移向避自激的作用;R2,R5為偏置電阻;R7,D1組成電源顯示電路,D1起電源指示的作用,R7為發光二級管D1的限流電阻;K1為電源開關;DC插座為電源插座,可外接電源。
2 迷你音箱的組裝過程
迷你音箱的組裝包括芯片D2822在內不到百余個元器件,建議組裝次序[6?7]按照先裝高度低的元件,后裝高度高的元件;先裝小型元件,后裝大型元件;先從印制電路板中央裝元件,然后向印制板四周輻射;先裝非塑料元件后裝塑料元件。
總之要從印制電路板的空間位置、誤裝或誤損壞的角度來綜合考慮。組裝順序如下:
(1) 根據元器件清單清點元件數量,并檢測元件質量。
(2) 根據迷你音箱電路原理圖和元器件安裝位置圖即迷你音箱PCB裝配圖參見圖2,插裝元器件。插件要求美觀、均勻、整齊、垂直于板面。安裝順序為:短路線、電位器、集成電路D2822、DC插座、綠色發光二極管LED、開關K1、瓷介電容(C1,C2,C3,C4)、100 μF電解電容(C7,C9)和220 μF電解電容(C3,C6)、470 μF電解電容(C8)、色環電阻、塑料導線。
(3) 按照焊接質量標準的要求焊接元件,焊點要求圓滑、光亮,無虛焊、漏焊、搭焊及毛刺,焊好后要求在印制板焊接面上剪掉多余引腳只保留焊點。
(4) 用長導線連接喇叭(揚聲器)和電源。在元件面安裝,焊接圖2中喇叭電路板一端(L+,L-,R+, R-),注意極性;焊接電源線,位置分別為圖2電路板上BAT+(接紅線)和BAT-處(接黑線)。
(5) 焊接音頻線。音箱音頻線具有3根不同顏色出線端,在印制板焊接面安裝,在圖2中黃端焊GND、紅端焊RIN、綠端焊LIN。這3根線只有線頭端為鍍錫,具有導電作用,其余地方為漆包線,具有絕緣作用。所以焊接時應注意焊到鍍錫端頭即可,否則不導通。
(6) 安裝電池盒。先將電池片 插裝到位,將電源線焊到電池盒內側電池正負極片上,特別要注意極性,否則易燒毀集成電路D2822。紅線焊接正極片上,黑線焊接負極片上,焊接速度要快,否則易燙傷塑料電池盒。
圖2 迷你音箱PCB裝配圖
(7) 安裝固定喇叭。用螺絲把音箱動作片安裝到位,將喇叭線從電路板上通過喇叭外殼軸上的中心孔焊接到喇叭上,左喇叭線焊在左喇叭焊片上,右喇叭線焊在右喇叭焊片上,注意極性紅正黑負,然后將喇叭分別安裝到音箱內,用熱熔膠固定。
(8) 通電進行調試,并排除存在的故障。迷你音箱外接電源或裝入電池,并將音頻線插到MP3、MP4、手機等音頻設備上,試聽兩個喇叭聲音,應洪亮且聲音基本一樣大。若存在故障,詳見本文第三部分常見故障與分析處理。試聽無問題后,裝電池后蓋,及未裝的底殼螺釘和圓球殼上螺釘,最后將底座彎月面朝上插入底殼。
(9) 把電路板固定好,合上外殼。一個漂亮的迷你有源音箱就制作成功了。
3 常見故障與分析處理
通過電裝實習課的實踐,檢查并鎖定故障點是故障排除[8?10]的關鍵。檢查迷你音箱的故障要不斷地參看圖1電路原理圖、圖2音箱PCB裝配圖及電路板,按照電路物理網絡檢查、分析和排除,采用多種手段和方法進行綜合。常見故障現象及處理辦法如下:
故障一:通電后,電源指示LED燈不亮
此故障由圖1可看出,該迷你音箱LED燈為電源指示燈,若供電后LED燈不亮,故障范圍可鎖定與電源指示LED燈相關聯的元件及連接線??紤]以下幾種可能:電源線包括正極線和負極線兩端是否接好,有無斷線或虛焊,有則重新焊接好;電阻R7為LED燈的限流電阻,考慮R7是否開路,若開路則需焊接好;電源開關K1是否損壞,若損壞則需更換;發光二極管LED極性是否接反,若裝反則拆下重新焊接。
故障二:左右喇叭均無聲
該迷你音箱通電后,若出現此故障,考慮以下幾種可能:電源問題,電源正負極線是否裝反,若裝反,則集成電路D2822極可能燒壞,導致左右喇叭均無聲;音頻插頭是否插好。若插裝不到位,音頻信號就無法通過圖1中的L?IN和R?IN傳入迷你音箱電路;音頻線具有3個不同顏色的出線端,具有導電作用的只有線頭部鍍錫層,因此懷疑焊接音頻線時是否焊錯顏色或焊接在絕緣層上;喇叭是否損壞,用萬用表電阻×1檔斷續測量喇叭2個焊片,有無喀啦聲,若有則喇叭完好;若無則喇叭損壞,需更新。一般情況下此種故障幾率較小但也不排除。
故障三:左喇叭或右喇叭無聲
迷你音箱裝配完成后,若通電后發現兩個喇叭其中一個有聲另一個無聲,應該對應圖1左聲道或右聲道功率放大電路查找原因。
若左喇叭無聲,則可能是:左喇叭連線是否焊接到位,有無斷路;電路板上L?IN連線是否接好,防止接在此線的絕緣處;查看由7、8、1腳組成的左聲道功率放大電路上相關聯的元件,如C1,R2,C3、RV電位器是否開路;C9是否短路;R2是否短路或開路;左喇叭本身已壞,如喇叭上音圈線斷路,此時可將音圈線焊好,若無法修復應更換一個新的喇叭即可。
若右喇叭無聲,則可能是:右喇叭連線是否焊接到位,有無斷路;電路板上R?IN連線是否接好,防止接在此線的絕緣處;查看由6、5、3腳組成的右聲道功率放大電路上相關聯的元件,如C4,R5,C6,RV電位器是否開路;C7是否短路;R5是否短路或開路;右喇叭本身已壞,如喇叭上音圈線斷路,此時可將音圈線焊好,若無法修復應更換一個新的喇叭即可。
故障四:左喇叭或右喇叭音量小
此種故障,解決思路同上面故障三基本一致,將故障點鎖定在左聲道或右聲道功率放大電路上。以下為幾種解決思路:左喇叭音量小檢查左聲道反向輸入端8腳相連的C9是否開路;右喇叭音量小檢查右聲道反向輸入端5腳相連的C7是否開路;RV電位器質量不佳,此時需要更換電位器;檢查集成電路D2822是否損壞,可通過用萬用表依次測量D2822管腳1至8對地電壓或電阻來判定。測定結果可與表2對照,若數據偏差過大,可能芯片D2822已損壞,需更換集成電路D2822。
表2 集成電路D2822各管腳對地參考電阻及電壓
故障五:左喇叭或右喇叭正常放音時有較大交流聲或嘯叫
迷你音箱裝配完成,左右兩個喇叭均能發聲,但有時在放音過程中左喇叭或右喇叭有明顯的電流交流聲或“茲茲”的嘯叫聲,這種情況有可能是:檢查電容C8是否漏電、擊穿或開路,重點查一下耦合電容 C8的容量是否明顯變小,若發現其外殼有銹蝕現象,應予以更換;左喇叭嘯叫檢查左聲道輸出電路1腳附近C2和R3是否開路和短路;右喇叭嘯叫檢查右聲道輸出電路3腳附近C5和R6是否開路和短路。
故障六:其余特殊故障
以上均為迷你音箱裝配中的常見故障,但是也有個別特殊故障羅列如下:音箱左右兩個喇叭只能播放出音樂聲,而無人聲,原因可能是音頻線中黃色GND線未焊接好;電路板的問題也要細查,必要時輔以放大鏡配合可提高檢修效率,因為迷你音箱在焊接過程中焊接質量不佳易造成銅箔有細微的斷裂甚至脫落。
4 結 論
本設計組裝的迷你音箱音質優良,外形小巧、簡約、實用。組裝迷你音箱所用元器件均是新出廠的元器件,對照裝配圖安裝元件,只要細心并無虛假錯焊,完全可以一次安裝成功,往往問題都是出在工藝上――虛焊、錯焊、漏焊。
加強焊接工藝練習,提高工藝水平,對成功組裝一臺迷你音箱至關重要。經過實踐驗證,本文總結的故障分析與處理方法大大提高了實習效率[11],以及學生在實習中自主完成任務的能力,切實提高了大學生實踐動手能力,也為電子組裝愛好者提供了解決此類問題的保障。
參考文獻
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中圖分類號:G63 文獻標識碼:A文章編號:1003-8809(2010)08-0055-01
合肥鐵路工程學校經過十年多的不斷提高教師自身的素質,不斷總結教學經驗,不斷改善實驗設備,并增加了新的教學方式和手段,使我校在電子技術課程教學中能跟上時代的需求,達到了較好的教學效果。
以下是我多年在電子技術課程教學中的經驗和方法:
1、 優化電子技術課程的教學內容
原先的電子技術課程教學完全以理論教學為主,加上課程內容較多共16章內容,模擬電路9章,數字電路7章,實驗設備落后老化,實驗課安排極少,基本上是以板書形式進行理論教學。而隨著中職學校入學門坎越來越低,學生文化課基礎相對較差,對于大量較難懂的專業理論知識學習,同學們學習的難度很大,學生學習的積極性不高,對所學的知識不感興趣,有一段時間造成了很多學生不想學,老師教書沒勁的局面。因此必須要簡化優化教學內容。對于像場效應晶體管,晶閘管等內部結構較復雜且不常聽到,不常用到的電子器件我們做了刪節,只保留了晶體二極管,晶體三極管等常用的半導體器件的課程內容,并只講解以晶體二極管、晶體三極管做成的各種簡單的電路。如:以晶體二極管做成的橋式整流、濾波和穩壓電路,以晶體三極管做成的單級放大電路,并且以兩個單級放大電路組成兩級阻容耦合電路,同時還保留了簡單的集成電路,簡單的功放電路等內容。對于較復雜的調諧電路、復雜的功放電路、集成觸發器、時序邏輯電路、脈沖產生和整形電路這些理論性太強的電路我們做了刪節。這樣就簡化了我們的教學內容,使同學們對于我們所講授的內容也比較容易接受。
2、 理論教學與實驗教學結合起來
電子技術是一門實驗性學科,如果只以理論課的形式,理論知識“滿堂灌”、“抱著走”的這種教學方式,學生學習表現出很大的被動性,缺乏學習的動力,對所學知識不感興趣,教學質量不高。因此電子技術課程必須走理論和實踐相結合的道路,激發出學生們的學習興趣,并培養出同學們的實際操作和動手能力。我校在省教委支持下,政府采購,購置了十幾臺電子實驗操作臺,配置相關的實驗箱后,可以完成我們所要做的全部電子線路實驗。
現在我們課程的教學方式是邊講理論課,邊做實驗。也采用了先做實驗,知道實驗結果后,再講解理論課,通過理論加實驗的這種模式,使同學們即掌握了電子線路常用儀器、儀表的用途和使用方法,也學會了連接各種電子線路圖,并很容易學會各種電子線路圖的工作原理。由于同學們親自操作,對自己親手所測得實驗數據,和親眼所見的實驗結果,表現出極大的興趣,從直接的感受中了解事物,掌握知識,教學質量得到了很大提升。
例如:(1)先完成晶體二極管的伏安特性理論課程的講解,作出伏安特性的曲線圖,再通過實驗驗證二極管伏安特性曲線。
a. 測量二極管正向特性
不斷改變加在二極管的正向電壓,測流過的二極管電流。Ud從0.1V――0.2V――0.3V――0.4V――0.5V――0.6V――0.7V――0.8V,只有當Ud加到0.5V(門坎電壓)時二極管才能導通,隨后電流隨電壓不斷變大上升,開始增加較為緩慢,以后急劇增大,進入導通狀態,二極管正向壓降的增大十分微小,近于定值硅管為0.7V。
b. 測量二極管反向特性
在起始一定范圍內,反向電流很小,它不隨反向電壓而變化,但反向電壓增加到某一數值時(反向擊穿電壓)時,反向電流會突然急劇增大,這種現象稱為反向電擊穿。
同學們通過親手測出的數據,再作出二極管的伏安特性曲線圖,和我們理論課所講的完全一致,使理論課的知識在實驗課得到了證實。
(2)先做實驗,再講理論課。單相橋式整流電路,如果單純采用講述的方式學生會對整流波形,電壓,電流公式不理解,甚至記不住。因此先讓學生自己動手連接電路,用示波器觀察整流波形,用萬用表測電壓,電流。再講理論課同學們就很容易掌握所學的知識了。
3、 以新的教學模擬開展教學
電子教學的難點之一是,許多復雜流動的電子圖像難以用語言描述清楚,我們可以采用仿真電路制成多媒體課件,集文字、圖片、動畫和聲音于一體的方法加以改進。同學們很容易理解,又容易記憶。還可以采用當今電子技術最新設計手段的電子線路計算機輔助設計,使用仿真元件,將模擬電子線路實驗所需的元件和組件全部以圖標的形式顯示在屏幕上,使用者只需要打開各種工具欄和元件庫,取出需要的儀器設備(如:萬用表、示波器、信號源等)接在線路上。點擊開關,就可以通過電子模擬完成實驗。在課堂上我們也可以完成我們想做的實驗。
4、 加強實訓課 培養同學們的動手能力
實訓課的目的,就是培養同學們實際動手能力,并可完成簡單的電子產品的焊接與組裝,這是從理論到實踐相結合的很好途徑。
在實訓課上,同學們即熟悉各種電子產品裝配用的常用工具,電子產品各種元器件,印制電路板和其它一些常用材料。通過在練習用的線路板上反復焊接、拆焊。通過:“五步法”到“三步法”的練習,同學們熟悉了點焊、搭焊、鉤焊、繞焊、拆焊等焊接技巧。同時也學會了看懂簡單電子產品電路圖,學會了組裝簡單的電子產品的工藝。組裝了電子門鈴、萬用表、收音機、直流穩壓電源等電子產品。也使得電子技術這門課從理論到實踐有機的結合起來,提升了教學質量,也為同學們今后走向社會打下了一個良好基礎。
通過十多年教學工作,使電子技術這門課程無論在理論、實驗、實訓上都積累了一定的寶貴經驗。今后需更加努力,不斷探索更新,更完善的教學方法和手段,使電子技術這門課程教學質量得到更大的提升。
中圖分類號:G712.4 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2015)05-0181-01
《基礎教育課程改革綱要》指出:“改變課程過于注重知識傳授的傾向,強調形成積極主動的學習態度,使獲得基礎知識與基本技能的過程同時成為學會學習和形成正確價值觀的過程?!?它強調了課程的功能要從單純注重傳授知識轉變為體現引導學生學習,學會做人、學會做事?!峨姽せA》是中等職業學校機電類專業的一門專業基礎課程,其知識的持續利用率較高,服務性和實踐性較強。為了更好實現教學目標,根據課程特點和學生接受能力,突出教學的互動性和趣味性,以學生為主體,合理規劃教學環節,設法促使學生主動參與,調動學生的積極性,我在教學中對《電工基礎》課程進行了一些改革與實踐。
一、充分備課程備學生,保證教學質量
結合我校學生特點,改變傳統的教學方法,精煉而富有創意的教學內容是應用性人才培養的根本保證。因此對教材內容進行劃分為必學、選學、技術應用和實訓項目四個層次,采用積極靈活的教學模式。
1.必學內容:主要選擇那些最重要、最基本的內容。如歐姆定律、電位的計算、基爾霍夫定律、楞次定律、三相正弦交流電路。結合實際應用,力求概念清楚,重點突出、難點講透,這部分是講授的重點,大約占用總課時的40%。
2.選學內容:是指教材中難度高一等級的知識,引入相關內容的定義、概念及思路,然后提出問題,讓學生自己總結出結論,達到解決問題的目的,如疊加定理、電源的模型的等效變換、詣振電路等。把學習的主動權交給學生,老師起到旁側的作用,這部分大約占用總課時的20%。
3.技術應用內容:是指便于學生理論聯系實際,拓寬知識面的內容,教師提出啟發性和引導性的問題,讓學生在課余時間自學,理論聯系實際。如:常用電池、揚聲器的工作原理、單相電能表、漏電保護開關等。這部分大約占用總課時的10%。
4.實訓項目內容:一方面鞏固所學的理論知識,另一方面突出對學生樹立節約能源、節省原材料與愛護工具設備、保護環境、安全文明生產等職業意識。課程主要在實訓室里完成,占總課時的30%。
二、突出知識應用,體現職教特色
1.采用以教師為主導,學生為主體的教學方法在課堂中,要時刻注意啟發學生的思維,使他們能跟著老師的思路積極主動地思考。如在學完簡單直路電路部分。進入復雜直流電路學習時,由于這兩種類型電路采用的分析計算的方法是相同的,所以要有意識地引導學生觀察,比較、歸納,達到知識的承上啟下,融會貫通的目的。
2.適當采用多媒體技術激發學生的學習興趣。在教學中要注重直觀性、實踐性,對課程比較抽象的內容,利用計算機多媒體技術,使教學內容形象直觀地展現,從而便于學生的理解。
三、加強技能訓練,培養學生分析問題、解決問題的能力
《電工基礎》是后續各門課程的基礎,僅有理論講解是不夠的,實訓操作是非常重要的一個環節。這門課雖然是專業基礎課,但實訓操作在教學中是不可或缺的。我在教學實踐中實行理論與實操按7:3的比例進行安排。如讓學生焊接電路,裝接日光燈,電氣布線,參觀工廠電力網及設備等。在一單元內容學習完后,在實訓室進行設計訓練,以培養學生運用知識和基本技能去分析問題、解決問題,體現這門課程的基礎性與職業性。
四、改變評價辦法
新課程改變了原有評價體系,克服傳統教育評價存在的弊端,把評價看作是促進教學,促進學習手段,使評價完全為學生的發展服務,而不是限制學生的發展。與教改相配套的評價方法是加強平時學生課程表現、學習主動性、綜合運用性及實驗實踐等教學環節的考核,并增大其在課程評定中所占比例,原則上平時成績與卷面考試成績之比為5:5。
總之,無論是教師的教,還是學生的學,都要有針對性和互動性,要留給學生充分發揮潛能的空間,使枯燥的理論知識變得有趣味,從而激發學生學習的積極性和主動性。教師應能根據學生的具體情況,及時做出恰當的調整,選擇出恰當的授課方式,使教學達到較好的統一與協調,真正做到教學相長,提高教學質量和實現最佳的教學收益。
在中等職業的《電工技術基礎與技能》等同類課程教學活動中,理論與實際聯系要求緊密,專業實訓內容多,實訓環節變化大,各校已基本對電工基礎理論與技能實訓教學實行一體化整合,把原來的《電工技術基礎》與《電工技能與實訓》教材實行整合。一體化教學對場地、設備要求高,工位充足,學生就業上崗技能要求實訓模擬環境與實際工作環境接近,但目前學校的基礎設施和實訓室建設設計往往無法達不到這類實訓課的需要。因此,探索在現有的基礎環境上改善實訓室建設,使其適用面寬、仿真度高,功能靈活多變的電工基礎類實訓室,對提高《電工技術基礎與技能》一體化教學質量、提高電工專業實訓教學管理水平具有重要義。
一、中等職業技術學校采用《電工技術基礎與技能》的版本與實訓室的現狀
目前《電工技術基礎與技能》采用整合度比較高的教材主要分兩類:高等教育出版社版與廣西教育出版社出版的兩個版本。其中高教版的是以傳統的《電工技術基礎》教材加以改進,主要在課題引入、實物舉例、后以任務實訓加以驗證,其版本有些類似高中物理教學模式,它的優點在于采用實物圖例連接舉例,實驗與實訓設計有很重的高中物理實驗室味道,目前基本配備主流是天煌教儀THETDG-1型電工技術實訓裝置的配備。中職學生學習起來對理論的理解發費時間較多,而技能實訓效果一般,許多中職學生不能在實訓中產生強烈的興趣,更找不到實訓現象與對應理論的聯系,是一種比較適合教師教學而不太適合學生學的配備選擇。
另一類是以廣西教育出版社出版的《電工技術基礎與技能》為代表,它是一本的在完成工作任務過程中學習電工基礎專業知識、專業技能和工作過程的一體化教材,突出“做中學”的核心特點,它是按照實際操作的工作步驟、安全和技術要求,引導學生在做的過程中體驗成功,產生專業“做中學”的學習興趣,繼而指引學生明確要求、學習工作任務,實施任務計劃,檢查“工程”進度與“安裝工程”質量與修改任務方案、總結與評價的任務完成情況等各個環節,學生學習與技能訓練的效果實踐當中較為理想,實訓室配備一般是采用通用型電工電子實驗裝置即可。采用這個版本教材與實訓配備,比較適合學生學習,但對教師的要求非常高,教師必須有很強的實操能力與指導能力,并在實訓教學過程逐漸把相關理論基礎知識聯系起來,引導學生把操作與理論系統整合。當前,大多數職校都在探索這種模式,并且在技能競賽中獲得比較好的成績。
這兩種比較有代表性的模式都存在著以下共同的問題:
(1)各校電工類實訓室建設大都只根據課程實驗或實訓需要,以成套實訓設備裝備實訓室,比較有代表行的型號有DGX-1型 電工技術試驗裝置 、TH-DD電工電子實驗裝置等。這些實訓任務,主要還是進行驗證性教學,沒有能實現實訓環境與實際安裝場景的有機結合,特別是在電工基礎的基本電路實驗,學生對原理圖與實物之間的聯結理解欠缺,而在主要電氣安裝部分如:日關燈的安裝、單戶住宅的用電系統的布線、三相配電線路以及電力拖動部分,沒有能強化學生作為電工職業的必要技能標準,從而缺乏電氣安裝工程實際操作技能。
(2)在電動機實驗部分,缺乏電動機、發動機相應的結構模型,沒有配套的可供拆裝電動機及相應工具,而在實踐當中,電動機的拆裝很有市場,實驗室在方面缺乏配備無疑是我們忽視了市場的需求。
(3)在基本的電工布線配套設備方面,成套設備一般都沒有配備沖擊鉆、電鉆、角磨機、石材切割機等室內電工安裝常用工具,使得學生的基本技能僅僅停留在實訓室的操作臺上。
二、通用《電工技術基礎與技能》實訓室建設改善思考
實訓的目的一般有兩個:一是通過實訓,掌握電工技能鑒定所需的技能,獲得從業資格證。二是學會本行業中的基本技能,使學生能獨立完成相關工作。如果從學生學習技能應與實際工作技能接軌的角度思考的話,實訓室配套設備的改革與實訓室結構設計的改善可以采取以下思路:
1.電工基礎實訓室分解為以下幾個功能室
基礎電工實訓室、布線實訓室、電動機維修實訓室(含變壓器)、電力拖動實訓室。
各功能室功能簡介:
基礎電工實訓室:主要是驗證電工基礎中基本電路有關的實驗,主要包括基本元件(電阻、電容、電感等)、基本電路(歐姆定律、串并聯、節點、基爾霍夫定律等)、基本儀表(電壓表、電流表、萬用表、鉗表、示波器、兆歐表等),本實訓室可以與通用型的電子電工實訓室通用。
布線實訓室:以空的房間為主,將一整間大的實訓室分割為四至六間小隔間,如同小浴室、廚房,主要功能是讓學生能在真實的墻上實訓布線,裝排插、燈的開關,有機會學習使用沖擊鉆、電鉆、角磨機、石材切割機等室內電工安裝常用工具,的提高學生實用電工技能。
電動機維修實訓室(含變壓器):主要以電動機、發電機的拆裝、變壓器的拆裝訓練為主,掌握完整的拆裝工藝。
電力拖動實訓室:以電力拖動為主要實訓內容,掌握電動機基本的正反轉控制、時間繼電器控制Y-降壓起動控制、掌握交流接觸器等控制器件的連接方法,以及常見開關類器件的拆裝,學習配電箱安裝等。
2.電工基礎實訓室配套的元器件應作以下調整
(1)基礎電工實訓室:增加實物電源如電池盒、蓄電池;增加普通物理實驗用的開關、燈珠等電路配件,實踐教學當中可以提高學生學習入門電路的直觀認知程度,提高對歐姆定律的理解,以及常規電流、電壓的測量的掌握都起到很好的效果。
(2)布線實訓室:以實際室內裝修用的線材、開關、漏電保護器、插座、管線以及相關安裝用到的配套工具作為配套器材。
(3)電動機維修實訓室(含變壓器):以實際的一般三相電動機維修、變壓器維修工作需要配備全套器材。
(4)電力拖動實訓室:以目前的基本通用配置增加配電箱的實際安裝,并要求接電驗證。
(5)建議在電工基礎實訓室配備多媒體設備,在每一實訓臺配備電腦,裝備[虛擬電子實驗室].NI.Multisim.漢化版,讓學生可以模擬與實操結合,這樣能更好的讓學生理解原理圖與實物之間的聯結。
電工基礎與技能實訓室建設的實踐應用中我們體會到,只有讓學生能充分接觸實物實驗、實訓,才能達到通過實驗、實訓幫助學生理解電工理論知識,掌握電工操作的基本技能,也只有這樣,才能讓學生在實操的成功體驗過程中逐步激發學生學習的興趣,達到一體化教學的目的;部分實訓室的管理宜由統一的上課管理結合對學生開放的課余管理結合,使學生能在其感興趣的時候及時動手體驗。電工基礎技能實訓室的建設,必須打破一間實訓室就能滿足所有技能實訓的設計思路,必須從學生學習的角度思考,達到充分滿足學生實訓需求為目的,當然要結合各校的實際,做出最為實用的方案,才能使《電工技術基礎與技能》真正通過一體化教學實現教學目標。
參考文獻:
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一、《電工電子技術》課程教學現狀
(一)電類課程具有基本概念抽象、知識點分散、分析方法多樣、器件和電路類型復雜等特點。根據教學目標的要求,在教學實施中,不僅要求學員掌握一定的基礎理論知識,更要強調學員具備一定的實踐能力以及分析、解決問題的能力。而且學員在校期間的時間緊、任務重,如何在有限的時間內,將理論融入到實踐技能中,使學員能夠通過實作的方式學會復雜難懂的理論知識,一直是困擾電類基礎課程教學的一大難題。
(二)學員職業的特殊性,很難對自己崗位聯系不大的基礎課程產生興趣。還有的屬于轉專業學員,所學課程以前從來沒有接觸過,并且多數學員的學習基礎較差,理解能力較弱,學習電類課程時容易產生畏難心理,因此傳統的教學方式難以提高學員的學習興趣和教學效果。但我校學員大多來基層部隊,有很強的動手欲望,因此,我們應當充分發揮實驗課的效應,廣泛開展實踐性教學,提高學員實際操作能力,為后續專業課中裝備分解、組裝和檢修打下堅實基礎。
(三)同時開課的班次較多,實驗室的安排非常緊湊,不能在理論課后立即安排相應的實驗課,導致理論課和實驗課的脫節,致使很多學員對理論課似懂非懂,實驗課遺忘實驗原理,不知如何操作,使得教學效果變差。
針對以上的現象,如何同時提高學員的知識和技能水平,讓學員在實際操作中學習到理論知識,成為不可回避的問題。教研室全體人員集思廣益,并結合部分職業學校的教學經驗,已在近幾年推行以“做中學,學中做”為主要模式的理實一體化教學。
二、“理實一體化”教學模式的意義和要求
“理實一體化”教學模式,強調充分發揮教員的主導作用,將理論學習與實作訓練緊密結合起來,大膽突破以往理論與實踐相脫節的教學模式。在整個教學環節中,將理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現,沒有固定的先實后理或先理后實的局限,而是理中有實,實中有理。是即能夠突出學員動手能力和專業技能的培養,又能充分調動和激發學員學習興趣的一種教學方法。這種方法注重培養學員的動手能力,全程構建素質和技能培養構架,豐富理論教學和實踐教學環節,大大增強教學效果。
但這種教學方式對教員的業務水平的要求較高,對學校的硬件設備設施的要求也相對較高。開展理實一體化教學必須滿足相應的教學要求:
(一)在教學內容上,具有以下特點的課程比較適合開展理論實踐—體化教學:理論性強、課程內容較為抽象、不進行實驗不易理解的課程內容;技術性強,不進行訓練難以掌握的課程內容;研究性強,不通過實作無法講授的課程內容。
(二)在教材上,教員要針對所教專業的特點,所任學科的特點,學員崗位的要求,精選教材或自編教材,對教學內容進行有機組織編排。在講授內容上要體現針對性與實用性,以任務為主線編排好教材內容。課程安排上注意理論與實踐教學的有機結合,不割裂理論與實踐,做到相互交融,渾然一體。做到“做中學、學中做”,從而實踐“教學做三合一”的教育理論。
(三)教學場所上,最好選用相關實驗實訓場地進行理論與實踐的教學,這樣可充分地使用實訓設備,提高教學效果了。另外許多教學器材并不能搬到教室,只有在實訓場地內才能很好地開展相應的實踐教學。
(四)教員能力上,對教員提出了更高的要求。教員不僅僅是知識的講授者,而要在教學過程中更多地起到引導和指導的作用,尤其是在課前設置任務時應選擇與教學目標相匹配、難易適中的任務,并且在實作的過程中教員能夠排除突發的故障。因此,需要的是理論知識豐富并且具有指導學員實作的能力的雙師型教員。
本校的電工電子技術課程正好具有以上四種特點,因此可以開展、實施。并且,通過幾年試點班的實施情況,教學效果有了顯著提高。
三、“理實一體化”教學模式的應用
在《電工電子技術》課程中元器件這一章,單向可控硅的學習中,理實一體化的教學方法是這樣實施的:
(一)以學員熟悉專業案例引出學習內容,消除畏難心理
以往學員反應電工電子技術課內容抽象,難以理解,和一些專業知識聯系不密切,甚至和某些學員的崗位毫無聯系,導致學員對電工電子技術課認知有偏差,覺得難學、學了也沒多大作用。為了解決這種現狀,教研室從專業系收集了大量專業裝、設備的案例,和電工電子技術的每章每節知識點對應起來,便于學員從熟悉的裝、設備入手學習。
比如在引入單向可控硅的內容時,先以學員常見的艦船上的各種用電設備(動力用電、照明用電、信號用電)為例,說明不同的設備需要不同電壓,而這些電壓都需要發電機提供穩定的輸出電壓,輸出電壓怎么才能夠穩定呢?舉出發供電專業課中大家熟悉的發電機設備中電壓調節器,指出起到穩定電壓的就是單向可控硅,自然而然的引出了本次課的教學內容。最后在了解了可控硅的工作性能,又回到電壓調節器,利用單向可控硅的知識分析它的調壓原理。這與傳統的教學方法的相比,用學員熟悉的裝備來講解元件,不但可以提高學員對單向可控硅在專業電路中應用的認識,還可以緩解學員學習的畏難情緒,增強學習興趣。
(二)“做中學、學中做”建立在自主探究的基礎上,鍛煉學員自主學習和探究的能力
理實一體化教學打破理論課與實訓課之間的界限,將實作和理論學習有機的結合在一起,這種結合方式是需要學員的自主探究作支撐。學員的自主探究分為兩種形式:
1.對理論知識的探究。在學習實作之前要對相關的理論知識自主學習,提高學員自主學習的能力。比如在用萬用表判別單向可控硅的電極之前,首先需要自主學習單向可控硅的外形、符號和結構,了解了這些才能通過結構進行分析,然后用分析的結論進行測試,這也符合學員對事物由表及里的認知過程。
2.是對實作過程的探究。比如在探究單向可控硅工作性能時,先給出學員六種可能的情況,然后讓大家思考如何操作,并且請一組學員上講臺用示教板操作,逐一測試得出結論。在學習觸發導通性能的測試時也是先讓學員根據單向可控硅的工作性能,思考如何操作,然后由教員引導再進行自主測試。自主探究和測試的過程既讓學員對單向可控硅的工作性能有了深刻的認識,也提高了學員動手能力。
實作和理論的結合都以調動學員內在學習興趣為出發點,這種方法不僅能夠在實作的過程中驗證理論的正確,在認識理論的基礎上強化實作技能又能增強教學效果,又加快學員技能的形成速度和團隊合作能力。
(三)自主總結實作結論,培養學員分析和總結能力。
在判別單向可控硅的電極時,先讓學員通過分析結構,利用二極管的測試方法分析單向可控硅電極的判別方法,然后分析測試現象進行總結,得出測試方法。探究單向可控硅工作性能時,首先給學員幾種情況然后讓學員連接電路一一測試,測試后學員通過實驗現象總結結論替代教員直接給出正確結論。在探究單向可控硅的維持導通和關斷方法時也是采取“一做一總結”的方法。最后新課結束由學員再次總結本次課學習的內容,教員加以點評。這種自主總結結論的方法不僅能夠提高學員對實作過程的專注,也鍛煉學員的觀察、分析和總結能力,提高教學質量。
通過理實一體化教學,可以達到以下幾個轉變:教學從“知識的傳遞”向“知識的處理和轉換”轉變;教員從“單一型”向“行為引導型”轉變;學員由“被動接受的模仿型”向“主動實踐、手腦并用的創新型”轉變;教學組織形式由“固定教室、集體授課”向“實驗室、實習室”轉變;從而使“理實一體化”的教學模式體現現代教育的實踐性、開放性、實用性。
一、《模擬電子技術》課程改革的必要性
我國經濟的快速發展需要大批的高技能高素質的勞動人才,特別是電子行業產業的發展技術推陳出新,變化更是日新月異,高技能人才緊缺,高職院校成了培養高技能人才的主力軍。近幾年來,我院對電類專業的畢業生跟蹤調查發現:畢業生就業率較高,但進入職業角色的適應期較長,且崗位技能水平不高,企業對畢業生的職業能力評價也不高。經過深層的調查和分析,出現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和提高。因此,電類學生的教學模式改革勢在必行?!赌M電子技術》課程作為電類專業的一門專業核心基礎課程,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》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院校專業建設、課程開發、課程建設及其教學模式實施的理論指南。基于工作過程的教學模式將相關內容的理論教學和實訓教學整合成工作過程的項目任務內容,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學生的心理特征和認知規律,將一節課在程序上和時間上科學地加以規劃,融教法和學法于其中并輔以現代教學手段,達到大面積提高教學質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合,模擬企業真實的工作環境,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的知識和技能,學會從工作過程的全局出發分析問題和解決問題,從而獲得與工作崗位更貼近的職業能力。
三、基于工作過程六步教學法的具體實施過程
根據“六步法”的六個環節可將《模擬電子技術》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、電路檢測及調試、演示講解及總結評價。各階段的教學時間安排可根據教學內容和學生情況確定。下面以直流穩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能力強、較有威信的班干。
1.項目引入及信息搜集
教師結合學生前面所學的專業知識以及職業崗位能力的要求,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。根據引入的項目任務,學生應通過互聯網或參考書等搜集項目需要的專業知識。教師向學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直流穩壓電源,要求輸入交流電壓220V,f=50HZ,輸出可調直流電壓。用萬能板或自制PCB板焊接電路。
信息搜集:直流穩壓電源的工作原理,三端可調集成穩壓器的基本資料,電容、二極管、集成穩壓器的測量方法,萬能板布線方法或印制板圖設計及制作(Protell 99設計及制作)、焊接技術等。
2.項目計劃
各小組根據搜集的資料,分析可調直流穩壓電源的工作原理及設計需求,設計與規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,畫出可調直流穩壓電源的電路圖,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,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。小組成員根據任務分配表中分配的任務執行。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.電路檢測及調試
對焊接完成的可調直流穩壓電源進行檢查,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象。若安裝的電路有故障存在,工作小組應根據故障現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。經確認無故障后進行調試,用示波器觀察整流、濾波、穩壓后的波形,用直流電壓表測量整流、濾波、穩壓各輸出點的直流電壓。電路調試及故障排除的整個過程要在老師的監護下由學生獨立操作完成。
6.演示講解及總結評價
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、調試的結果等。每個學生要圍繞可調直流穩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、電路的調試和故障的排除、感想收獲等。根據各小組的講解、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)學生互評包括組內評和組間評。組內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點及缺點,并確定各工作小組等級。綜合組內評和組間評得出學生互評的結果。
(2)教師集中所有學生點評項目完成的質量,檢驗其是否合格。教師點評態度要中肯,以肯定優點為主。教師結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、提交資料的質量、作品的美觀、功能的實現、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》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作探究解決問題,表現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,關注的點也不一樣,有時候會出現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
二、電工技術課程的目的和特點
電工技術是一門集理論、實驗、實訓的課程,本課程是培養學生在理論上:掌握電路的基本概念、基本定律和電路的分析和計算方法,掌握用相量法分析單相正弦交流電路、三相交流電路的方法,并能理解變壓器、三相異步電動機的工作原理和性能,理解常用低壓電器的功能,能讀懂三相異步電動機控制電路的電氣圖;在技能上:掌握電工的工藝和電工技術的實際操作能力。通過理論學習和實際操作的訓練來提高學生分析問題和解決問題的能力,為今后工作打下堅實基礎。由于該課程具有概念多、公式與定理多、原理抽象、知識含量大、計算量大、覆蓋面廣等特點,學生普遍反映理論難懂,公式難記,運算繁瑣,解題困難。多數學生產生畏難情緒,有的甚至出現厭學現象,致使教學效果不盡如人意,為了提高教學效果,筆者從以下方面進行探索。
三、電工技術課程教學的展開
針對高職學生的特點,從電工技術課程的目的和特點出發,要增強課程教學的成效,可具體采取以下方面的措施。
(一)培養學生的自信心
作為教師首先應盡力給予學生正面的、積極的鼓勵,來增強學生學習的信心,同時還要采用良好的啟發和訓練方式才能提升教學效果,因此在教學中必須首先考慮學生的實際接受能力,引導學生由易到難,循序漸進。教師可以考慮對接受能力強、中、弱的學生實施分層次的教學:對接受能力較弱的學生,要適當降低理論難度,加強動手能力的培養;對接受能力中等的學生,要適當加深部分教學內容,通過動手和實踐讓他們加深對知識的理解,提高興趣;對接受能力較強的學生,要加強拓展知識的學習,著重培養發現問題、分析問題、解決問題的能力。由于學生之間容易溝通,可以通過“結對子”和當“小老師”等方式,讓能力較強的學生來幫助能力較弱的學生,以增強他們的學習興趣。
(二)采用多種教法,培養學生的理解能力
學生聽、教師講的注入式傳統單一教法,不僅使學生處于接受灌注的被動地位,而且還使學生在感知訊息上只依靠“聽”的感性知覺,易于疲勞、注意力容易渙散,興趣急劇下降。因此,在教學過程應針對不同的內容,采用不同的教法,進行綜合啟發式教學,才能有效地激發學生認識的興趣,發揮能動作用。就電工技術課程教學而言,其教學內容主要分為四個模塊:電路的計算、變壓器及電動機原理、電動機的控制、照明安全用電等,其中每個模塊的要求都有一些共性,如對電路的計算,不管是直流電路還是交流電路,都是計算單個元件或部分電路的電壓、電流和功率,所以在教學過程中就要引導學生發現教學中一些相似或相反的規律,從而達到識別、理解、運用的效果。例如,電阻、電感、電容是電路的基本元件,理解了三個元件的性能特征,可為學習交流電路的計算和電子技術課程打下基礎。但學生在學習過程中往往對電阻元件比較容易理解,而對電容和電感的性質很難掌握,因此,在教學中應充分運用對比法,讓學生發現其中的類比性,可從電阻元件的電阻值,對比講清電感元件的感抗,讓學生推出電容元件的容抗。當然,進行類比時,不應局限于找出其相似屬性,而要著重于抓住屬性之間相似的因果關系或導出關系,所以講清純電阻、純電感、純電容單一元件的交流電路后,就引導學生推導二個元件串聯(R-L、R-C電路)及三個元件串聯(R-L-C)電路的性質,同時讓學生自己總結出單一元件電路和兩個元件串聯的電路及三個元件串聯電路的共同特點。又如電動機和變壓器都是根據電磁感應原理制成的電機,它們的結構、原理和特性有許多相似的地方,學生在中學已經學過變壓器內容,比較容易記住變壓器的參數,但對電動機往往分不清定子、轉子的參數,就指導學生觀察,變壓器的一次側和電動機的定子都是接到電源,所以參數腳標都有1且和電源的參數有關,而變壓器的二次側和電動機的轉子都是接負載,參數的腳標有2且通過負載來計算,這些對比啟發,學生就會總結分析出其相同點來領悟新的內容,同時也理解了難點,掌握了重點知識。
(三)設疑引導,培養學生思維能力
不管在任何章節,都應以啟發為核心,引導學生探索、思考。如直流電路的計算主要有基爾霍夫定理、支路電流法、疊加定理和戴維南定理,他們屬于電工技術理論解題占有重要地位,理論考試是常考的知識點,理論講授完之后,由于幾個定理解題各有千秋,因此,可以提出問題:讓每位同學至少找出兩個例題來分別說明采用那個定理解題較好;再如交流電路的計算有代數法和相量法,講授完后讓學生自己總結,在什么條件下用相量來計算問題,在什么情況下才能用代數來計算問題。通過這樣的總結,學生就明確各定理的應用范圍,也培養了閱讀思考能力,達到解題方法能靈活應用的目的。