时间:2023-03-03 15:43:45
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指针式万用表的组装实训能培养学员仪器仪表的使用、读图识图、电路的组装与调试、故障的分析与排除四种核心能力。其组织与实施步骤是元器件的清点与检测、电路的焊接、整机的组装、电路的调试、故障的分析与排除。在教学过程中,本人发现了学员出现的一些常见问题,在此进行归纳总结,旨在教员今后有针对性地进行实训教学,从而达到预期的目标。下面浅谈指针式万用表组装实训中常见的问题及解决办法。
问题一、忽视对原理图的分析与理解
学员普遍反映初看原理图就觉得复杂,存在畏难情绪,思想上单一地认为把万用表组装起来就算完成了任务;行动上表现在不听教员原理分析,提前进行电路制作。
解决的办法首先是强调实训必须有理论作指导,不能盲目行事。须不知,原理图不清楚将会影响电路的调试、故障的分析与排除。因此必须将复杂的电路图划分成几个部分。以MF47万用表为例,引导学员思考:在原理图中找出那些元件是共用的,哪些部分是电阻档位专用元件、哪些是直流电流档位的专用元件、哪些是直流电压档位专用的元件、哪些是交流电压档位专用的元件?
通过教员引导,学员分组讨论,可以将复杂的电路图分为公用电路、直流电流、直流电压、交流电压以及电阻五个部分。其中图的上部是公用电路,中间区域分别是其余四个模块,图的最下方有四个表笔插孔。弄清楚每个部分由哪些元器件构成后,对组装完成后的万用表进行调试时,如果哪个模块出现了问题,可以查找对应电路故障的原因。
问题二、元器件的清点与检测不细心
在实训过程中,教员严格要求学员清点元器件的数目、用色环法辨电阻、用万用表对每一个元器件进行质量的检测。但有的学员粗心大意,色环辨错了也没有用万用表核查,有的干脆不检测电位器等器件,直接焊接电路,因此在没有保障元器件性能状态良好的情况下,电路出现故障的几率较大,排除故障的难度会增加。解决的办法是培养学员正确使用万用表,严格按要求对元器件进行检测,不要抱着侥幸的心理,主观地认为一般元器件都可能性能良好。
问题三、元器件的插装不规范
一是元件引脚成型不好。表现在太靠近元件本体弯折引脚,元件容易损坏,而且对卧装元件引脚与本体不是垂直角度。二是元件插装时标称值没向外,色环标示的元件不便于读识。如色环电阻在插装面上的摆放不是横排时误差环在右边,竖排时误差环在上边。三是元器件插装的位置不正确。四是把二极管或者电解电容极性插反。
解决的办法是使学员知道元件引脚成型及插装时的要求,分清极性插装,明确哪些元件在插装面,哪些元件在焊接面。本实训任务中,电阻、二极管、电容等元件要安放在插装面,但四个输入插管、晶体管插座等元器件要安放在焊接面。
问题四、焊接工艺不讲究
一是存在虚焊、漏焊、连焊现象。二是焊点不呈锥形,不饱满不光滑。三是有的焊接时间过长,把铜箔或焊盘烫翘。四是有的滑道中间堆有焊锡,影响电刷运转。五是四个输入插管不垂直,导致无法与万用表的前面板装配吻合。
解决的办法是细心,按照焊接的原则和步骤进行,一个一个元件进行焊接,并且焊接时保证引脚垂直于焊接面。特别要强调电位器、晶体管插座、输入插管不是安放到位就行,一定要焊接连上电路。
问题五、表头不校准
在没有对表头进行校准的前提下,直接焊接表头的两根导线,这样导致万用表调试效果不理想。
解决的办法是对原理图较为清楚,知道所调电位器是与表头串联的WH2。实作时焊好表头引线正端,数字万用表拨至20K档,红表笔接线路板上的A点,黑表笔接表头负端,用一字起转动可调电阻WH2,使显示值为2.5K,调好后焊接表头负端。
问题六、电刷安装错误
V型电刷小缺口方向安装错误。
解决的办法是使万用表前面板功能选择开关打到交流的250V即正中间的位置,然后在它的背面安装V形电刷,并且使缺口向着左下方,然后轻轻按压V形电刷,确保三只触脚能正常接触到电路板。
问题七、调试时不会使用指针式万用表
不会使用指针式万用表表现在:一是使用万用表前的准备工作不到位。二是测电压和电流不会读数。三是测电阻时不进行欧姆调零。四是使用完毕后不归档。
解决的办法是要求学员做笔记,加深印象。首先,强调使用万用表前要观察表笔的位置是否正确;其次看万用表是否需要进行机械调零;最后对万用表进行检测。检测的方法可以将功能选择开关置于蜂鸣档或者电阻档,短接红黑表笔,都可以观察到指针有偏转,蜂鸣档时还会伴随声音,此时表明万用表可以使用。若指针不偏转,则首先考虑更换保险管。测电压和电流时,要选择正确的档位和合适的量程,读数时观察的是第二条黑色刻线,但其下方有三排数据,到底读哪排数据,由所选量程决定。测电阻时,换档必调零,读数时观察的是第一条刻线,并且从右向左读数,电阻值是读数与倍率的乘积。万用表使用完毕后,应将转换开关旋到交流电压的最高档,以免下次使用不慎而损坏电表。
问题八、安全意识淡薄
一是人身安全。二是仪器设备的安全。
解决的办法是树立安全第一的理念,注意用电安全外,还要防止电烙铁烫伤。其次正确使用仪器仪表,如使用万用表时注意量程和极性等。严格遵守操作规范,养成良好的操作作风。
总之,在指针式万用表的组装实训中,学员只要严格按照操作规范进行,结合原理图,基本上能进行故障的排除,达到实训的目标。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)05-0111-02
导课又称“开讲”、“开课”,是在新教学内容开始时教师创设学习环境来引起学生注意、激发学生兴趣、引导学生进入学习状态的教学行为。其目的是帮助学生收敛课前的各种思想活动,使学生的注意力迅速集中到特定的教学内容上,为完成新的学习任务做好心理准备。导课不仅是课堂教学中的一个重要环节,也是一门艺术。万事开头难,好的开始就等于成功了一半。教学导课,就好比提琴家上弦、歌唱家定调,第一个音定准了,就为整个演奏或歌唱奠定了良好的基础。导课艺术讲求的是“第一锤就敲在学生的心上”,像“磁石”把学生吸引住,这样,后边的课上起来就顺了。因此,良好的导课对一门课程的教学成功至关重要。
高等院校的电子类专业课程具有入门难、逻辑思维能力要求高的特点,如何讲好电子类专业课程是教师普遍关注的问题。而精心设计导课环节是取得好的教学效果的必要条件。电子装配技术是一门实践性很强的电子类专业课程,在教学之初就让学生有一个感性认识,产生浓厚的学习和实践兴趣,是电子装配技术教学导课的目的。笔者现结合自己多年的教学经验,谈谈对电子装配技术教学导课艺术的体会。
电子装配技术教学导课的要求
教学导课设计有很多,但各种导课设计的有效运用都需要满足一定的条件。首先,导课要有针对性,要考虑课程内容和学生特点,教师不仅要把握课程的主要内容、学生需要掌握的重点和难点知识和技能,而且还要清楚学生现有的水平,现已掌握的基础知识和实践能力、学生的求知欲及精神面貌,这样才能做到有的放矢。电子装配技术课程要求学生掌握在前续课程《电子技术基础》中学过的一些重要元件和电路的具体应用。大多数学生基础薄弱,对他们而言,分析电子电路是头痛的问题,所以在电子装配技术的导课中要针对这些情况,让学生从实践中宏观地理解电路的功能及工作原理,要由表及里、由浅入深。其次,导课要有启发性。在导课过程中应巧妙设置学习情境,由果究因提出问题,充分发挥学生的想象力。再次,导课要有简洁性。著名语言大师莎士比亚说:“简洁是智慧的灵魂,冗长是肤浅的藻饰。”导课要做到点睛即可,不能喧宾夺主,不能把教学的主要内容也插入到导课中来,冗长得使学生抓不住其中的关键内容。另外,导课还应具有新颖性、趣味性等特点。
电子装配技术教学的导课设计艺术
导课的方式多种多样,应根据学科特点、学生特点、本课程的内容特点、教师自身特点,反复斟酌,灵活运用。或温故知新,从已知引入未知;或启发谈话,步步诱导;或设疑布阵,引起悬念;或开门见山,单刀直入,巧妙不同,全在教师的运用。
温故知新式 专业课的知识点之间都是相互联系、相辅相成的。温故知新式导课通过温习旧知识带出新知识,完成前续课程与后续课程之间的衔接与过渡。比如,在讲解《初级电工基础》和《中级电工基础》的教学内容时,运用这种导课方式,可使学生迅速进入到课堂学习状态中。
目标设定式 信心是迈向成功的第一步,有了信心,学生才有解决问题和困难的决心。目标设定式导课通过设定一定的目标,即在课堂教学之前,教师设定一些让学生觉得可实现但又具有挑战性的目标,帮助学生树立学习和实践的信心。当然设定目标时应注意目标不能太空太大,不能让学生觉得遥不可及。比如,在开展初级焊接实训时,要求学生在规定的时间内必须完成至少400个焊点,学生必然会聚精会神地认真去完成教师给定的任务。
设疑启迪式 这种导课方式比较常见,教师精心设疑问难,学生带着疑问去寻找答案,印象会更加深刻。比如,在进行焊接项目的实训之前,教师提出“一般装接电路板遵循哪些步骤进行?”让学生充分发挥想象,或思考,或讨论,由学生代表回答,教师在听取答案时不断启迪,使学生的回答越来越完整,最后教师再进行总结。整个教学导课过程大部分学生都参与其中,充分体现了“学生主体,教师主导”的教学思想和模式。
开门见山式 这种方式言简意赅,直奔主题。虽然启发性不强,不利激发兴趣,但能在学生学习之前阐明学习目的,使每个学生都知道他们将要学习什么,应达到什么要求。学生明确了学习的要求及意义,才能由此产生学习愿望。如在讲“万用表的使用方法”时,可直接明确教学目的:掌握万用表测电阻、测电压、测电流的方法,掌握如何运用万用表辨别常用元器件的好坏,了解万用表的其他用途。这样,能使学生在听课过程中有所侧重,提高学习效率。
直观演练式 直观演练式导课是指教师有选择地展示挂图、实物、标本、模型,或做一些启发性强的实验、练习等,使知识直观形象地进入学生头脑,从而调动学生的学习积极性。例如,在讲解电子装配中项目的功能和工作原理之前,将已经装配好的实物展示在学生面前,通电后学生就可以直接了解项目的功能,从而产生理解项目工作原理的兴趣,此时,教师可再通过挂图将项目的工作原理图呈现出来,与学生一起分析电路的工作原理和过程。这种导课方式因其直观性较强,容易调动课堂教学氛围,有助于学生对抽象知识的理解,但必须注意直观演示式导课过程要与语言讲解紧密结合起来,并要尽可能让大多数学生参与到演练活动中。
电子装配技术教学导课设计实例
在电子装配技术课堂教学过程中,有很多导课方式需要我们不断地实践并创新。在教学过程中,笔者深刻体会到一堂课和一门课的导课环节对课程教学的关键性作用。电子装配技术教学的导课,首先需要让学生有一个感性认识,再去了解装接电路板方法和过程,最后了解在装接过程中需要用到的仪器和工具以及可能遇到的一些问题。
认识电路板 焊接电路板是本门课程的主要任务,在学习课程具体内容之前,给学生展示电路板作品,有利于使学生先获得感性认识,增加学习的积极性。图1所示是“脉冲式充电器”项目的元件面和焊接面,图2所示是“光敏计数器”项目的元件面和焊接面。两种电路板的不同之处在于,图1所示的是全印制电路板,图2所示的是半印制电路板。“认识电路板”教学内容主要包括三个部分。(1)电源部分。电源部分是电路正常工作的最基本条件,有哪些电路需要直流稳压电源呢?如放大电路、集成芯片(包括运算放大器、定时器、计数器、译码器等)。(2)功能部分。各个项目可实现哪些功能,又是由哪些模块组成的?归纳总结,在电子装配技术训练项目中,主要功能模块有信号放大模块、正弦波振荡电路模块、施密特整形模块、单/双稳态电路模块、驱动显示模块等。由这些模块的不同组合可以组成不同功能的项目。(3)主要元器件。每个项目的元件可参照清单列表,主要有电阻、电容、二极管、三极管、集成芯片、开关、继电器、变压器等。
如何装接电路板 在装接电路板之前首先需要有一份电路板装接的书面说明材料,包括功能与基本工作原理分析、集成芯片功能和引脚说明、装配与调试要求及方法、元器件清单等等。可通过设疑启迪式导入引出装接电路板的步骤和疑难问题。
装接时需要使用的仪器与工具以及容易出现的问题 在装接时需要使用的焊接工具如电烙铁、吸锡泵,调试工具和仪器如万用表、示波器,需要用到的焊接材料有绝缘胶布、焊锡丝等。装接中容易出现的问题如电阻色环方向不一致,剪脚留头长度不符合要求,元件高度超差,元件装接错误,电源线处理不正确,焊点虚焊、脱焊、桥连等等。
总之,导入新课是一种教学艺术,精心设计的导课扣人心弦、引人入胜,能大大提高学生的学习效果和课堂教学质量。而且,良好的导课艺术也是现代教师必备的基本技能之一。尤其是对于电子类专业相对比较枯燥的课程,更需要教师不断钻研教学艺术,使课堂教学更加丰富多彩。
参考文献:
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[2]葛山艳.浅谈数学课的导课艺术[J].空中英语教室,2011,(3):15.
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[6]万琰.浅谈导课的艺术性[J].河南教育,2009,(4):30.
2、了解电子产品的生产制作过程;
3、掌握电子元器件的识别及质量检验;,
4、学习利用工艺工具独立进行电话机的装焊和调试,并达到产品的质量要求
5、看懂电话机的安装图,了解电话机的基本原理,学会动手组装和焊接电话机。
6、通过对一台正规产品电话机"的安装焊接及调试,学会调试电话机,能够清晰接打电话。
7培养职业道德,和职业技能,培养工程实践观念及严禁细致一丝不苟的科学风.
二、工艺要求、电子元件知识
1、相关元器件
主要有电阻、电容,二极管、三极管,电解电容、发光管、稳压管、振铃集成模块,拨号集成模块,晶振、ic等。
2、安装工艺要求:
(1)动手焊接先检查元件是否齐全正确,再把元件进行分类,使在安装时更顺手也可以减少安装失误。然后再用
电工电子实训总结
万用表将各元件测量一下,看是否电子元件的值是否正确。安装时先安装低矮和耐热元件(如电阻),然后再装大一点的元件,最后装怕热的元件(如三极管)。
(2)在瓷介电容、电解电容及三极管等元件立式安装时,引线不能太长,否则降低元器件的稳定性;但也不能过短,以免焊接时因过热损坏元器件。一般要求距离电路板面2mm,并且要注意电解电容的正负极性,不能插错。
(3)电阻的安装:将电阻的阻值选择好后根据两孔的距离弯。曲电阻脚可采用卧式紧贴电路板安装,高度要统一。瓷片电容和三极管的脚剪的长短要适中。
(4)各零件安装好后,便是焊接了,这是电话机组装过程中非常重要的一个环节,而且是我们自己操作电烙铁,具有一定的危险性,因此要特别小心,要严格按照要求一步一步地做,切不可急于求成,粗心大意。
三、电话机的工作原理
电有载调压开关话通信中实现声能与电能相互转换的用户设备。由送话器、受话器和发送、接收信号的部件等组成。发话时,由送话器把话音转变成电信号,沿线路发送到对方;受话时,由受话器把接收的电信号还原成话音。电话机一般分为磁石式、共电式和自动式三类。磁石式电话机,用磁石式手摇发电机作振铃信号源并配有通话电源。它对线路和交换设备的要求低,通话距离较远,机动灵活,使用方便,可不经过交换机直接通话。因此,它适用于野战条件下和无交流电地区的电话通信。共电式电话机,由交换设备集中供给通话和振铃信号电源。它结构简单,使用方便,用户间通话由人工转接。自动式电话机,是在共电式电话机上,加装拨号盘或按键盘等部件组成的。它通过拨号或按键发送选号信息,控制交换机进行自动接续。使用简便,不需要人工转接
北京奇胜开关插座,但自动交换设备较复杂。另外,由于电子技术的发展,出现了一些新功能的电话机,如录音电话机、书写电话机、可视电话机、智能电话机等。
电话机是美国人a.g.贝尔在1876年发明的。中国于1903年建立了军用电话通信。随着电子技术的迅速发展,军用电话机正朝着体积小、重量轻、效能高、功能多、环境适应性强的方向发展。
三、实训小结
通过此次的电话机的组装使我对电子工艺制作过程及一些相关注意事项有了更为深刻的了解。
1、焊接的技巧或注意事项
焊接是安装电路的基础,我们必须重视他的技巧和注意事项。
(1)焊锡之前应该先插上电烙铁的插头,给电烙铁加热。
(2)焊接时,焊锡与电路板、电烙铁与电路板的夹角最好成45度,这样焊锡与电烙铁夹角成90度。
中图分类号: TN710?34 文献标识码: A 文章编号: 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
组装迷你音箱作为大学必修课《电装实习》课程[1]的重要内容之一,深受历届学生的喜爱与欢迎。由于该课程通常安排在大一下学期或大二上学期,这与其电类基础前导课程《电路分析》、《模拟电子电路》、《数字电子电路》往往安排在同一学期进行,甚至先于这些基础课进行。同学们的电装实习过程可以说是一步一步跟着老师在一知半解中完成的,实习过程中遇到稍难点的问题时就无法独立解决只好求助老师,实习没有达到其预期目标[2]。基于提高学生在实习中自主完成任务的能力,切实提高大学生实践动手能力,笔者根据多年带本课程的体会将个人的一点认识、故障分析与处理汇总,为解决装配过程中遇到的故障提供解决办法。
1 SNT228型迷你音箱工作原理
该迷你音箱使用芯片D2822双通道音频功率放大集成电路[3],具有交越失真小,通道分离度高,开机和关机无冲击噪声,软限幅,电源电压降到1.8 V仍能正常工作等特点。其电路原理图[4]如图1所示。
1.1 芯片D2822管脚作用
集成电路D2822各管脚作用如表1所示。D2822的7、8、1脚组成左声道功率放大电路,7脚为输入脚,8脚为负反馈脚,1脚为输出脚;同左声道结构一样,D2822的6、5、3脚组成右声道功率放大电路,6脚为输入脚,5脚为负反馈脚,3脚为输出脚;2脚接电源,4脚接地。
1.2 工作原理
迷你音箱通过音频线将MP3、MP4、手机等设备的左、右两路音频信号,输入到立体声盘式电位器的输入端即图1中的L?IN或R?IN,输入的音频信号经电位器调节,由此分为左右两个声道功率放大电路,左声道与右声道电路彼此对称,原理相同。对左声道功率放大电路而言,经电位器调节后的音频信号由R1,C1耦合到集成电路D2822的输入端7脚进行功率放大,放大后的信号由D2822的输出端1脚输出,然后经耦合电容C3耦合到喇叭,推动左喇叭工作;对右声道功率放大电路而言,经电位器调节后的音频信号由R4,C4耦合到集成电路D2822的输入端6脚进行功率放大,放大后的信号由D2822的输出端3脚输出,然后经耦合电容C6耦合到喇叭,推动右喇叭工作。
表1 集成电路D2822各管脚功能
图1 迷你音箱电路原理图
1.3 元件分析[5]
图1中的C1,C4为输入耦合电容;电位器通过改变音频信号的输入电压来调节音量,左右声道共用,使左右声道音量大小处于平衡状态;C3,C6为输出耦合电容;R6,C5和R3,C2为消振电路,又叫茹贝尔电路,具有移向避自激的作用;R2,R5为偏置电阻;R7,D1组成电源显示电路,D1起电源指示的作用,R7为发光二级管D1的限流电阻;K1为电源开关;DC插座为电源插座,可外接电源。
2 迷你音箱的组装过程
迷你音箱的组装包括芯片D2822在内不到百余个元器件,建议组装次序[6?7]按照先装高度低的元件,后装高度高的元件;先装小型元件,后装大型元件;先从印制电路板中央装元件,然后向印制板四周辐射;先装非塑料元件后装塑料元件。
总之要从印制电路板的空间位置、误装或误损坏的角度来综合考虑。组装顺序如下:
(1) 根据元器件清单清点元件数量,并检测元件质量。
(2) 根据迷你音箱电路原理图和元器件安装位置图即迷你音箱PCB装配图参见图2,插装元器件。插件要求美观、均匀、整齐、垂直于板面。安装顺序为:短路线、电位器、集成电路D2822、DC插座、绿色发光二极管LED、开关K1、瓷介电容(C1,C2,C3,C4)、100 μF电解电容(C7,C9)和220 μF电解电容(C3,C6)、470 μF电解电容(C8)、色环电阻、塑料导线。
(3) 按照焊接质量标准的要求焊接元件,焊点要求圆滑、光亮,无虚焊、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脚只保留焊点。
(4) 用长导线连接喇叭(扬声器)和电源。在元件面安装,焊接图2中喇叭电路板一端(L+,L-,R+, R-),注意极性;焊接电源线,位置分别为图2电路板上BAT+(接红线)和BAT-处(接黑线)。
(5) 焊接音频线。音箱音频线具有3根不同颜色出线端,在印制板焊接面安装,在图2中黄端焊GND、红端焊RIN、绿端焊LIN。这3根线只有线头端为镀锡,具有导电作用,其余地方为漆包线,具有绝缘作用。所以焊接时应注意焊到镀锡端头即可,否则不导通。
(6) 安装电池盒。先将电池片 插装到位,将电源线焊到电池盒内侧电池正负极片上,特别要注意极性,否则易烧毁集成电路D2822。红线焊接正极片上,黑线焊接负极片上,焊接速度要快,否则易烫伤塑料电池盒。
图2 迷你音箱PCB装配图
(7) 安装固定喇叭。用螺丝把音箱动作片安装到位,将喇叭线从电路板上通过喇叭外壳轴上的中心孔焊接到喇叭上,左喇叭线焊在左喇叭焊片上,右喇叭线焊在右喇叭焊片上,注意极性红正黑负,然后将喇叭分别安装到音箱内,用热熔胶固定。
(8) 通电进行调试,并排除存在的故障。迷你音箱外接电源或装入电池,并将音频线插到MP3、MP4、手机等音频设备上,试听两个喇叭声音,应洪亮且声音基本一样大。若存在故障,详见本文第三部分常见故障与分析处理。试听无问题后,装电池后盖,及未装的底壳螺钉和圆球壳上螺钉,最后将底座弯月面朝上插入底壳。
(9) 把电路板固定好,合上外壳。一个漂亮的迷你有源音箱就制作成功了。
3 常见故障与分析处理
通过电装实习课的实践,检查并锁定故障点是故障排除[8?10]的关键。检查迷你音箱的故障要不断地参看图1电路原理图、图2音箱PCB装配图及电路板,按照电路物理网络检查、分析和排除,采用多种手段和方法进行综合。常见故障现象及处理办法如下:
故障一:通电后,电源指示LED灯不亮
此故障由图1可看出,该迷你音箱LED灯为电源指示灯,若供电后LED灯不亮,故障范围可锁定与电源指示LED灯相关联的元件及连接线。考虑以下几种可能:电源线包括正极线和负极线两端是否接好,有无断线或虚焊,有则重新焊接好;电阻R7为LED灯的限流电阻,考虑R7是否开路,若开路则需焊接好;电源开关K1是否损坏,若损坏则需更换;发光二极管LED极性是否接反,若装反则拆下重新焊接。
故障二:左右喇叭均无声
该迷你音箱通电后,若出现此故障,考虑以下几种可能:电源问题,电源正负极线是否装反,若装反,则集成电路D2822极可能烧坏,导致左右喇叭均无声;音频插头是否插好。若插装不到位,音频信号就无法通过图1中的L?IN和R?IN传入迷你音箱电路;音频线具有3个不同颜色的出线端,具有导电作用的只有线头部镀锡层,因此怀疑焊接音频线时是否焊错颜色或焊接在绝缘层上;喇叭是否损坏,用万用表电阻×1档断续测量喇叭2个焊片,有无喀啦声,若有则喇叭完好;若无则喇叭损坏,需更新。一般情况下此种故障几率较小但也不排除。
故障三:左喇叭或右喇叭无声
迷你音箱装配完成后,若通电后发现两个喇叭其中一个有声另一个无声,应该对应图1左声道或右声道功率放大电路查找原因。
若左喇叭无声,则可能是:左喇叭连线是否焊接到位,有无断路;电路板上L?IN连线是否接好,防止接在此线的绝缘处;查看由7、8、1脚组成的左声道功率放大电路上相关联的元件,如C1,R2,C3、RV电位器是否开路;C9是否短路;R2是否短路或开路;左喇叭本身已坏,如喇叭上音圈线断路,此时可将音圈线焊好,若无法修复应更换一个新的喇叭即可。
若右喇叭无声,则可能是:右喇叭连线是否焊接到位,有无断路;电路板上R?IN连线是否接好,防止接在此线的绝缘处;查看由6、5、3脚组成的右声道功率放大电路上相关联的元件,如C4,R5,C6,RV电位器是否开路;C7是否短路;R5是否短路或开路;右喇叭本身已坏,如喇叭上音圈线断路,此时可将音圈线焊好,若无法修复应更换一个新的喇叭即可。
故障四:左喇叭或右喇叭音量小
此种故障,解决思路同上面故障三基本一致,将故障点锁定在左声道或右声道功率放大电路上。以下为几种解决思路:左喇叭音量小检查左声道反向输入端8脚相连的C9是否开路;右喇叭音量小检查右声道反向输入端5脚相连的C7是否开路;RV电位器质量不佳,此时需要更换电位器;检查集成电路D2822是否损坏,可通过用万用表依次测量D2822管脚1至8对地电压或电阻来判定。测定结果可与表2对照,若数据偏差过大,可能芯片D2822已损坏,需更换集成电路D2822。
表2 集成电路D2822各管脚对地参考电阻及电压
故障五:左喇叭或右喇叭正常放音时有较大交流声或啸叫
迷你音箱装配完成,左右两个喇叭均能发声,但有时在放音过程中左喇叭或右喇叭有明显的电流交流声或“兹兹”的啸叫声,这种情况有可能是:检查电容C8是否漏电、击穿或开路,重点查一下耦合电容 C8的容量是否明显变小,若发现其外壳有锈蚀现象,应予以更换;左喇叭啸叫检查左声道输出电路1脚附近C2和R3是否开路和短路;右喇叭啸叫检查右声道输出电路3脚附近C5和R6是否开路和短路。
故障六:其余特殊故障
以上均为迷你音箱装配中的常见故障,但是也有个别特殊故障罗列如下:音箱左右两个喇叭只能播放出音乐声,而无人声,原因可能是音频线中黄色GND线未焊接好;电路板的问题也要细查,必要时辅以放大镜配合可提高检修效率,因为迷你音箱在焊接过程中焊接质量不佳易造成铜箔有细微的断裂甚至脱落。
4 结 论
本设计组装的迷你音箱音质优良,外形小巧、简约、实用。组装迷你音箱所用元器件均是新出厂的元器件,对照装配图安装元件,只要细心并无虚假错焊,完全可以一次安装成功,往往问题都是出在工艺上――虚焊、错焊、漏焊。
加强焊接工艺练习,提高工艺水平,对成功组装一台迷你音箱至关重要。经过实践验证,本文总结的故障分析与处理方法大大提高了实习效率[11],以及学生在实习中自主完成任务的能力,切实提高了大学生实践动手能力,也为电子组装爱好者提供了解决此类问题的保障。
参考文献
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中图分类号:G63 文献标识码:A文章编号:1003-8809(2010)08-0055-01
合肥铁路工程学校经过十年多的不断提高教师自身的素质,不断总结教学经验,不断改善实验设备,并增加了新的教学方式和手段,使我校在电子技术课程教学中能跟上时代的需求,达到了较好的教学效果。
以下是我多年在电子技术课程教学中的经验和方法:
1、 优化电子技术课程的教学内容
原先的电子技术课程教学完全以理论教学为主,加上课程内容较多共16章内容,模拟电路9章,数字电路7章,实验设备落后老化,实验课安排极少,基本上是以板书形式进行理论教学。而随着中职学校入学门坎越来越低,学生文化课基础相对较差,对于大量较难懂的专业理论知识学习,同学们学习的难度很大,学生学习的积极性不高,对所学的知识不感兴趣,有一段时间造成了很多学生不想学,老师教书没劲的局面。因此必须要简化优化教学内容。对于像场效应晶体管,晶闸管等内部结构较复杂且不常听到,不常用到的电子器件我们做了删节,只保留了晶体二极管,晶体三极管等常用的半导体器件的课程内容,并只讲解以晶体二极管、晶体三极管做成的各种简单的电路。如:以晶体二极管做成的桥式整流、滤波和稳压电路,以晶体三极管做成的单级放大电路,并且以两个单级放大电路组成两级阻容耦合电路,同时还保留了简单的集成电路,简单的功放电路等内容。对于较复杂的调谐电路、复杂的功放电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲产生和整形电路这些理论性太强的电路我们做了删节。这样就简化了我们的教学内容,使同学们对于我们所讲授的内容也比较容易接受。
2、 理论教学与实验教学结合起来
电子技术是一门实验性学科,如果只以理论课的形式,理论知识“满堂灌”、“抱着走”的这种教学方式,学生学习表现出很大的被动性,缺乏学习的动力,对所学知识不感兴趣,教学质量不高。因此电子技术课程必须走理论和实践相结合的道路,激发出学生们的学习兴趣,并培养出同学们的实际操作和动手能力。我校在省教委支持下,政府采购,购置了十几台电子实验操作台,配置相关的实验箱后,可以完成我们所要做的全部电子线路实验。
现在我们课程的教学方式是边讲理论课,边做实验。也采用了先做实验,知道实验结果后,再讲解理论课,通过理论加实验的这种模式,使同学们即掌握了电子线路常用仪器、仪表的用途和使用方法,也学会了连接各种电子线路图,并很容易学会各种电子线路图的工作原理。由于同学们亲自操作,对自己亲手所测得实验数据,和亲眼所见的实验结果,表现出极大的兴趣,从直接的感受中了解事物,掌握知识,教学质量得到了很大提升。
例如:(1)先完成晶体二极管的伏安特性理论课程的讲解,作出伏安特性的曲线图,再通过实验验证二极管伏安特性曲线。
a. 测量二极管正向特性
不断改变加在二极管的正向电压,测流过的二极管电流。Ud从0.1V――0.2V――0.3V――0.4V――0.5V――0.6V――0.7V――0.8V,只有当Ud加到0.5V(门坎电压)时二极管才能导通,随后电流随电压不断变大上升,开始增加较为缓慢,以后急剧增大,进入导通状态,二极管正向压降的增大十分微小,近于定值硅管为0.7V。
b. 测量二极管反向特性
在起始一定范围内,反向电流很小,它不随反向电压而变化,但反向电压增加到某一数值时(反向击穿电压)时,反向电流会突然急剧增大,这种现象称为反向电击穿。
同学们通过亲手测出的数据,再作出二极管的伏安特性曲线图,和我们理论课所讲的完全一致,使理论课的知识在实验课得到了证实。
(2)先做实验,再讲理论课。单相桥式整流电路,如果单纯采用讲述的方式学生会对整流波形,电压,电流公式不理解,甚至记不住。因此先让学生自己动手连接电路,用示波器观察整流波形,用万用表测电压,电流。再讲理论课同学们就很容易掌握所学的知识了。
3、 以新的教学模拟开展教学
电子教学的难点之一是,许多复杂流动的电子图像难以用语言描述清楚,我们可以采用仿真电路制成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体的方法加以改进。同学们很容易理解,又容易记忆。还可以采用当今电子技术最新设计手段的电子线路计算机辅助设计,使用仿真元件,将模拟电子线路实验所需的元件和组件全部以图标的形式显示在屏幕上,使用者只需要打开各种工具栏和元件库,取出需要的仪器设备(如:万用表、示波器、信号源等)接在线路上。点击开关,就可以通过电子模拟完成实验。在课堂上我们也可以完成我们想做的实验。
4、 加强实训课 培养同学们的动手能力
实训课的目的,就是培养同学们实际动手能力,并可完成简单的电子产品的焊接与组装,这是从理论到实践相结合的很好途径。
在实训课上,同学们即熟悉各种电子产品装配用的常用工具,电子产品各种元器件,印制电路板和其它一些常用材料。通过在练习用的线路板上反复焊接、拆焊。通过:“五步法”到“三步法”的练习,同学们熟悉了点焊、搭焊、钩焊、绕焊、拆焊等焊接技巧。同时也学会了看懂简单电子产品电路图,学会了组装简单的电子产品的工艺。组装了电子门铃、万用表、收音机、直流稳压电源等电子产品。也使得电子技术这门课从理论到实践有机的结合起来,提升了教学质量,也为同学们今后走向社会打下了一个良好基础。
通过十多年教学工作,使电子技术这门课程无论在理论、实验、实训上都积累了一定的宝贵经验。今后需更加努力,不断探索更新,更完善的教学方法和手段,使电子技术这门课程教学质量得到更大的提升。
中图分类号:G712.4 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2015)05-0181-01
《基础教育课程改革纲要》指出:“改变课程过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。” 它强调了课程的功能要从单纯注重传授知识转变为体现引导学生学习,学会做人、学会做事。《电工基础》是中等职业学校机电类专业的一门专业基础课程,其知识的持续利用率较高,服务性和实践性较强。为了更好实现教学目标,根据课程特点和学生接受能力,突出教学的互动性和趣味性,以学生为主体,合理规划教学环节,设法促使学生主动参与,调动学生的积极性,我在教学中对《电工基础》课程进行了一些改革与实践。
一、充分备课程备学生,保证教学质量
结合我校学生特点,改变传统的教学方法,精炼而富有创意的教学内容是应用性人才培养的根本保证。因此对教材内容进行划分为必学、选学、技术应用和实训项目四个层次,采用积极灵活的教学模式。
1.必学内容:主要选择那些最重要、最基本的内容。如欧姆定律、电位的计算、基尔霍夫定律、楞次定律、三相正弦交流电路。结合实际应用,力求概念清楚,重点突出、难点讲透,这部分是讲授的重点,大约占用总课时的40%。
2.选学内容:是指教材中难度高一等级的知识,引入相关内容的定义、概念及思路,然后提出问题,让学生自己总结出结论,达到解决问题的目的,如叠加定理、电源的模型的等效变换、诣振电路等。把学习的主动权交给学生,老师起到旁侧的作用,这部分大约占用总课时的20%。
3.技术应用内容:是指便于学生理论联系实际,拓宽知识面的内容,教师提出启发性和引导性的问题,让学生在课余时间自学,理论联系实际。如:常用电池、扬声器的工作原理、单相电能表、漏电保护开关等。这部分大约占用总课时的10%。
4.实训项目内容:一方面巩固所学的理论知识,另一方面突出对学生树立节约能源、节省原材料与爱护工具设备、保护环境、安全文明生产等职业意识。课程主要在实训室里完成,占总课时的30%。
二、突出知识应用,体现职教特色
1.采用以教师为主导,学生为主体的教学方法在课堂中,要时刻注意启发学生的思维,使他们能跟着老师的思路积极主动地思考。如在学完简单直路电路部分。进入复杂直流电路学习时,由于这两种类型电路采用的分析计算的方法是相同的,所以要有意识地引导学生观察,比较、归纳,达到知识的承上启下,融会贯通的目的。
2.适当采用多媒体技术激发学生的学习兴趣。在教学中要注重直观性、实践性,对课程比较抽象的内容,利用计算机多媒体技术,使教学内容形象直观地展现,从而便于学生的理解。
三、加强技能训练,培养学生分析问题、解决问题的能力
《电工基础》是后续各门课程的基础,仅有理论讲解是不够的,实训操作是非常重要的一个环节。这门课虽然是专业基础课,但实训操作在教学中是不可或缺的。我在教学实践中实行理论与实操按7:3的比例进行安排。如让学生焊接电路,装接日光灯,电气布线,参观工厂电力网及设备等。在一单元内容学习完后,在实训室进行设计训练,以培养学生运用知识和基本技能去分析问题、解决问题,体现这门课程的基础性与职业性。
四、改变评价办法
新课程改变了原有评价体系,克服传统教育评价存在的弊端,把评价看作是促进教学,促进学习手段,使评价完全为学生的发展服务,而不是限制学生的发展。与教改相配套的评价方法是加强平时学生课程表现、学习主动性、综合运用性及实验实践等教学环节的考核,并增大其在课程评定中所占比例,原则上平时成绩与卷面考试成绩之比为5:5。
总之,无论是教师的教,还是学生的学,都要有针对性和互动性,要留给学生充分发挥潜能的空间,使枯燥的理论知识变得有趣味,从而激发学生学习的积极性和主动性。教师应能根据学生的具体情况,及时做出恰当的调整,选择出恰当的授课方式,使教学达到较好的统一与协调,真正做到教学相长,提高教学质量和实现最佳的教学收益。
在中等职业的《电工技术基础与技能》等同类课程教学活动中,理论与实际联系要求紧密,专业实训内容多,实训环节变化大,各校已基本对电工基础理论与技能实训教学实行一体化整合,把原来的《电工技术基础》与《电工技能与实训》教材实行整合。一体化教学对场地、设备要求高,工位充足,学生就业上岗技能要求实训模拟环境与实际工作环境接近,但目前学校的基础设施和实训室建设设计往往无法达不到这类实训课的需要。因此,探索在现有的基础环境上改善实训室建设,使其适用面宽、仿真度高,功能灵活多变的电工基础类实训室,对提高《电工技术基础与技能》一体化教学质量、提高电工专业实训教学管理水平具有重要义。
一、中等职业技术学校采用《电工技术基础与技能》的版本与实训室的现状
目前《电工技术基础与技能》采用整合度比较高的教材主要分两类:高等教育出版社版与广西教育出版社出版的两个版本。其中高教版的是以传统的《电工技术基础》教材加以改进,主要在课题引入、实物举例、后以任务实训加以验证,其版本有些类似高中物理教学模式,它的优点在于采用实物图例连接举例,实验与实训设计有很重的高中物理实验室味道,目前基本配备主流是天煌教仪THETDG-1型电工技术实训装置的配备。中职学生学习起来对理论的理解发费时间较多,而技能实训效果一般,许多中职学生不能在实训中产生强烈的兴趣,更找不到实训现象与对应理论的联系,是一种比较适合教师教学而不太适合学生学的配备选择。
另一类是以广西教育出版社出版的《电工技术基础与技能》为代表,它是一本的在完成工作任务过程中学习电工基础专业知识、专业技能和工作过程的一体化教材,突出“做中学”的核心特点,它是按照实际操作的工作步骤、安全和技术要求,引导学生在做的过程中体验成功,产生专业“做中学”的学习兴趣,继而指引学生明确要求、学习工作任务,实施任务计划,检查“工程”进度与“安装工程”质量与修改任务方案、总结与评价的任务完成情况等各个环节,学生学习与技能训练的效果实践当中较为理想,实训室配备一般是采用通用型电工电子实验装置即可。采用这个版本教材与实训配备,比较适合学生学习,但对教师的要求非常高,教师必须有很强的实操能力与指导能力,并在实训教学过程逐渐把相关理论基础知识联系起来,引导学生把操作与理论系统整合。当前,大多数职校都在探索这种模式,并且在技能竞赛中获得比较好的成绩。
这两种比较有代表性的模式都存在着以下共同的问题:
(1)各校电工类实训室建设大都只根据课程实验或实训需要,以成套实训设备装备实训室,比较有代表行的型号有DGX-1型 电工技术试验装置 、TH-DD电工电子实验装置等。这些实训任务,主要还是进行验证性教学,没有能实现实训环境与实际安装场景的有机结合,特别是在电工基础的基本电路实验,学生对原理图与实物之间的联结理解欠缺,而在主要电气安装部分如:日关灯的安装、单户住宅的用电系统的布线、三相配电线路以及电力拖动部分,没有能强化学生作为电工职业的必要技能标准,从而缺乏电气安装工程实际操作技能。
(2)在电动机实验部分,缺乏电动机、发动机相应的结构模型,没有配套的可供拆装电动机及相应工具,而在实践当中,电动机的拆装很有市场,实验室在方面缺乏配备无疑是我们忽视了市场的需求。
(3)在基本的电工布线配套设备方面,成套设备一般都没有配备冲击钻、电钻、角磨机、石材切割机等室内电工安装常用工具,使得学生的基本技能仅仅停留在实训室的操作台上。
二、通用《电工技术基础与技能》实训室建设改善思考
实训的目的一般有两个:一是通过实训,掌握电工技能鉴定所需的技能,获得从业资格证。二是学会本行业中的基本技能,使学生能独立完成相关工作。如果从学生学习技能应与实际工作技能接轨的角度思考的话,实训室配套设备的改革与实训室结构设计的改善可以采取以下思路:
1.电工基础实训室分解为以下几个功能室
基础电工实训室、布线实训室、电动机维修实训室(含变压器)、电力拖动实训室。
各功能室功能简介:
基础电工实训室:主要是验证电工基础中基本电路有关的实验,主要包括基本元件(电阻、电容、电感等)、基本电路(欧姆定律、串并联、节点、基尔霍夫定律等)、基本仪表(电压表、电流表、万用表、钳表、示波器、兆欧表等),本实训室可以与通用型的电子电工实训室通用。
布线实训室:以空的房间为主,将一整间大的实训室分割为四至六间小隔间,如同小浴室、厨房,主要功能是让学生能在真实的墙上实训布线,装排插、灯的开关,有机会学习使用冲击钻、电钻、角磨机、石材切割机等室内电工安装常用工具,的提高学生实用电工技能。
电动机维修实训室(含变压器):主要以电动机、发电机的拆装、变压器的拆装训练为主,掌握完整的拆装工艺。
电力拖动实训室:以电力拖动为主要实训内容,掌握电动机基本的正反转控制、时间继电器控制Y-降压起动控制、掌握交流接触器等控制器件的连接方法,以及常见开关类器件的拆装,学习配电箱安装等。
2.电工基础实训室配套的元器件应作以下调整
(1)基础电工实训室:增加实物电源如电池盒、蓄电池;增加普通物理实验用的开关、灯珠等电路配件,实践教学当中可以提高学生学习入门电路的直观认知程度,提高对欧姆定律的理解,以及常规电流、电压的测量的掌握都起到很好的效果。
(2)布线实训室:以实际室内装修用的线材、开关、漏电保护器、插座、管线以及相关安装用到的配套工具作为配套器材。
(3)电动机维修实训室(含变压器):以实际的一般三相电动机维修、变压器维修工作需要配备全套器材。
(4)电力拖动实训室:以目前的基本通用配置增加配电箱的实际安装,并要求接电验证。
(5)建议在电工基础实训室配备多媒体设备,在每一实训台配备电脑,装备[虚拟电子实验室].NI.Multisim.汉化版,让学生可以模拟与实操结合,这样能更好的让学生理解原理图与实物之间的联结。
电工基础与技能实训室建设的实践应用中我们体会到,只有让学生能充分接触实物实验、实训,才能达到通过实验、实训帮助学生理解电工理论知识,掌握电工操作的基本技能,也只有这样,才能让学生在实操的成功体验过程中逐步激发学生学习的兴趣,达到一体化教学的目的;部分实训室的管理宜由统一的上课管理结合对学生开放的课余管理结合,使学生能在其感兴趣的时候及时动手体验。电工基础技能实训室的建设,必须打破一间实训室就能满足所有技能实训的设计思路,必须从学生学习的角度思考,达到充分满足学生实训需求为目的,当然要结合各校的实际,做出最为实用的方案,才能使《电工技术基础与技能》真正通过一体化教学实现教学目标。
参考文献:
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一、《电工电子技术》课程教学现状
(一)电类课程具有基本概念抽象、知识点分散、分析方法多样、器件和电路类型复杂等特点。根据教学目标的要求,在教学实施中,不仅要求学员掌握一定的基础理论知识,更要强调学员具备一定的实践能力以及分析、解决问题的能力。而且学员在校期间的时间紧、任务重,如何在有限的时间内,将理论融入到实践技能中,使学员能够通过实作的方式学会复杂难懂的理论知识,一直是困扰电类基础课程教学的一大难题。
(二)学员职业的特殊性,很难对自己岗位联系不大的基础课程产生兴趣。还有的属于转专业学员,所学课程以前从来没有接触过,并且多数学员的学习基础较差,理解能力较弱,学习电类课程时容易产生畏难心理,因此传统的教学方式难以提高学员的学习兴趣和教学效果。但我校学员大多来基层部队,有很强的动手欲望,因此,我们应当充分发挥实验课的效应,广泛开展实践性教学,提高学员实际操作能力,为后续专业课中装备分解、组装和检修打下坚实基础。
(三)同时开课的班次较多,实验室的安排非常紧凑,不能在理论课后立即安排相应的实验课,导致理论课和实验课的脱节,致使很多学员对理论课似懂非懂,实验课遗忘实验原理,不知如何操作,使得教学效果变差。
针对以上的现象,如何同时提高学员的知识和技能水平,让学员在实际操作中学习到理论知识,成为不可回避的问题。教研室全体人员集思广益,并结合部分职业学校的教学经验,已在近几年推行以“做中学,学中做”为主要模式的理实一体化教学。
二、“理实一体化”教学模式的意义和要求
“理实一体化”教学模式,强调充分发挥教员的主导作用,将理论学习与实作训练紧密结合起来,大胆突破以往理论与实践相脱节的教学模式。在整个教学环节中,将理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实的局限,而是理中有实,实中有理。是即能够突出学员动手能力和专业技能的培养,又能充分调动和激发学员学习兴趣的一种教学方法。这种方法注重培养学员的动手能力,全程构建素质和技能培养构架,丰富理论教学和实践教学环节,大大增强教学效果。
但这种教学方式对教员的业务水平的要求较高,对学校的硬件设备设施的要求也相对较高。开展理实一体化教学必须满足相应的教学要求:
(一)在教学内容上,具有以下特点的课程比较适合开展理论实践—体化教学:理论性强、课程内容较为抽象、不进行实验不易理解的课程内容;技术性强,不进行训练难以掌握的课程内容;研究性强,不通过实作无法讲授的课程内容。
(二)在教材上,教员要针对所教专业的特点,所任学科的特点,学员岗位的要求,精选教材或自编教材,对教学内容进行有机组织编排。在讲授内容上要体现针对性与实用性,以任务为主线编排好教材内容。课程安排上注意理论与实践教学的有机结合,不割裂理论与实践,做到相互交融,浑然一体。做到“做中学、学中做”,从而实践“教学做三合一”的教育理论。
(三)教学场所上,最好选用相关实验实训场地进行理论与实践的教学,这样可充分地使用实训设备,提高教学效果了。另外许多教学器材并不能搬到教室,只有在实训场地内才能很好地开展相应的实践教学。
(四)教员能力上,对教员提出了更高的要求。教员不仅仅是知识的讲授者,而要在教学过程中更多地起到引导和指导的作用,尤其是在课前设置任务时应选择与教学目标相匹配、难易适中的任务,并且在实作的过程中教员能够排除突发的故障。因此,需要的是理论知识丰富并且具有指导学员实作的能力的双师型教员。
本校的电工电子技术课程正好具有以上四种特点,因此可以开展、实施。并且,通过几年试点班的实施情况,教学效果有了显著提高。
三、“理实一体化”教学模式的应用
在《电工电子技术》课程中元器件这一章,单向可控硅的学习中,理实一体化的教学方法是这样实施的:
(一)以学员熟悉专业案例引出学习内容,消除畏难心理
以往学员反应电工电子技术课内容抽象,难以理解,和一些专业知识联系不密切,甚至和某些学员的岗位毫无联系,导致学员对电工电子技术课认知有偏差,觉得难学、学了也没多大作用。为了解决这种现状,教研室从专业系收集了大量专业装、设备的案例,和电工电子技术的每章每节知识点对应起来,便于学员从熟悉的装、设备入手学习。
比如在引入单向可控硅的内容时,先以学员常见的舰船上的各种用电设备(动力用电、照明用电、信号用电)为例,说明不同的设备需要不同电压,而这些电压都需要发电机提供稳定的输出电压,输出电压怎么才能够稳定呢?举出发供电专业课中大家熟悉的发电机设备中电压调节器,指出起到稳定电压的就是单向可控硅,自然而然的引出了本次课的教学内容。最后在了解了可控硅的工作性能,又回到电压调节器,利用单向可控硅的知识分析它的调压原理。这与传统的教学方法的相比,用学员熟悉的装备来讲解元件,不但可以提高学员对单向可控硅在专业电路中应用的认识,还可以缓解学员学习的畏难情绪,增强学习兴趣。
(二)“做中学、学中做”建立在自主探究的基础上,锻炼学员自主学习和探究的能力
理实一体化教学打破理论课与实训课之间的界限,将实作和理论学习有机的结合在一起,这种结合方式是需要学员的自主探究作支撑。学员的自主探究分为两种形式:
1.对理论知识的探究。在学习实作之前要对相关的理论知识自主学习,提高学员自主学习的能力。比如在用万用表判别单向可控硅的电极之前,首先需要自主学习单向可控硅的外形、符号和结构,了解了这些才能通过结构进行分析,然后用分析的结论进行测试,这也符合学员对事物由表及里的认知过程。
2.是对实作过程的探究。比如在探究单向可控硅工作性能时,先给出学员六种可能的情况,然后让大家思考如何操作,并且请一组学员上讲台用示教板操作,逐一测试得出结论。在学习触发导通性能的测试时也是先让学员根据单向可控硅的工作性能,思考如何操作,然后由教员引导再进行自主测试。自主探究和测试的过程既让学员对单向可控硅的工作性能有了深刻的认识,也提高了学员动手能力。
实作和理论的结合都以调动学员内在学习兴趣为出发点,这种方法不仅能够在实作的过程中验证理论的正确,在认识理论的基础上强化实作技能又能增强教学效果,又加快学员技能的形成速度和团队合作能力。
(三)自主总结实作结论,培养学员分析和总结能力。
在判别单向可控硅的电极时,先让学员通过分析结构,利用二极管的测试方法分析单向可控硅电极的判别方法,然后分析测试现象进行总结,得出测试方法。探究单向可控硅工作性能时,首先给学员几种情况然后让学员连接电路一一测试,测试后学员通过实验现象总结结论替代教员直接给出正确结论。在探究单向可控硅的维持导通和关断方法时也是采取“一做一总结”的方法。最后新课结束由学员再次总结本次课学习的内容,教员加以点评。这种自主总结结论的方法不仅能够提高学员对实作过程的专注,也锻炼学员的观察、分析和总结能力,提高教学质量。
通过理实一体化教学,可以达到以下几个转变:教学从“知识的传递”向“知识的处理和转换”转变;教员从“单一型”向“行为引导型”转变;学员由“被动接受的模仿型”向“主动实践、手脑并用的创新型”转变;教学组织形式由“固定教室、集体授课”向“实验室、实习室”转变;从而使“理实一体化”的教学模式体现现代教育的实践性、开放性、实用性。
一、《模拟电子技术》课程改革的必要性
我国经济的快速发展需要大批的高技能高素质的劳动人才,特别是电子行业产业的发展技术推陈出新,变化更是日新月异,高技能人才紧缺,高职院校成了培养高技能人才的主力军。近几年来,我院对电类专业的毕业生跟踪调查发现:毕业生就业率较高,但进入职业角色的适应期较长,且岗位技能水平不高,企业对毕业生的职业能力评价也不高。经过深层的调查和分析,出现以上问题的主要原因在于学生在校学习期间理论与实际操作之间没有很好地对接,实践技能没有得到很好的培养和提高。因此,电类学生的教学模式改革势在必行。《模拟电子技术》课程作为电类专业的一门专业核心基础课程,在教学改革浪潮中必须走在前面。下面我们以《模拟电子技术》课程为例,探讨新的教学模式的实施。
二、基于工作过程的六步教学法
近年来,德国基于工作过程导向的高等职业教育理论以及在此基础上提出的“学习领域”课程建设方案迅速成为我国各大院校特别是职业院校专业建设、课程开发、课程建设及其教学模式实施的理论指南。基于工作过程的教学模式将相关内容的理论教学和实训教学整合成工作过程的项目任务内容,打破理论课与实践课的界线,将理论和实践教学巧妙地融合在一起。而六步教学法就是根据学生的心理特征和认知规律,将一节课在程序上和时间上科学地加以规划,融教法和学法于其中并辅以现代教学手段,达到大面积提高教学质量的一种新型教学方法。它包括:信息、计划、决策、实施、检查、评估六个工作步骤。我们将“六步法”与“基于工作过程导向”的项目教学模式相结合,模拟企业真实的工作环境,让学生亲身参与到工作过程之中,学习和掌握与工作过程相关的知识和技能,学会从工作过程的全局出发分析问题和解决问题,从而获得与工作岗位更贴近的职业能力。
三、基于工作过程六步教学法的具体实施过程
根据“六步法”的六个环节可将《模拟电子技术》的项目实施过程划分为项目引入及信息收集、项目计划、确定方案、实施方案、电路检测及调试、演示讲解及总结评价。各阶段的教学时间安排可根据教学内容和学生情况确定。下面以直流稳压电源的设计与制作为例,探索六步法的实施过程。
教师首先将学生分成5、6组,每组8-10人为宜,分组的方式由教师自己决定,由各小组成员选出各组小组长。然后在学生当中选出一个项目负责人,该负责人最好是技术能力强、较有威信的班干。
1.项目引入及信息搜集
教师结合学生前面所学的专业知识以及职业岗位能力的要求,设定合适的项目任务,学生则以小组成员合作的形式完成项目。为了激发学生的兴趣,教师可将自己事先做好的项目成品展示给学生看,演示项目成品的功能,让学生对项目有一个初步的认识。任务要求不必太多,可放宽范围给予学生设计空间。根据引入的项目任务,学生应通过互联网或参考书等搜集项目需要的专业知识。教师向学生讲解项目中应用到的新知识点。
项目任务:用分立元件设计并制作一个输出可调直流稳压电源,要求输入交流电压220V,f=50HZ,输出可调直流电压。用万能板或自制PCB板焊接电路。
信息搜集:直流稳压电源的工作原理,三端可调集成稳压器的基本资料,电容、二极管、集成稳压器的测量方法,万能板布线方法或印制板图设计及制作(Protell 99设计及制作)、焊接技术等。
2.项目计划
各小组根据搜集的资料,分析可调直流稳压电源的工作原理及设计需求,设计与规划完成项目的步骤与方法,形成一个初步可行的方案。例如:根据搜集的资料和项目要求选择元器件,并列出所需元器件清单,画出可调直流稳压电源的电路图,撰写计划书,制定任务分配表及进度表等。
3.确定方案
各小组通过分析所设计的电路中各元件的作用来确定电路的可行性,为了确保电路的可行性以及确定电路各元器件的参数,可用仿真软件Multisim对设计好的原理图进行测试。通过小组讨论和组员提意见的方式完善小组的方案,最后确定最佳方案。在这一过程中教师对方案的决策可提出意见但不能过分干涉,要知道学生可能会有错误的决策,但错误也是一种学习的过程,甚至通过修正错误的方案达成既定目标,可以让学生获得更大的提升空间。
4.实施方案
各小组实施确定的方案,包括购买元器件、画印制板图或装配图、组装电路等。小组成员根据任务分配表中分配的任务执行。组装电路可在自制的PCB板上焊接(如果学生已学或正在学Protell99制图软件),也可用万能板设计电路的走线和元件的排列布置。
5.电路检测及调试
对焊接完成的可调直流稳压电源进行检查,检查电路是否连接正确,焊接是否合格,用万用表检查有无短路和断路现象。若安装的电路有故障存在,工作小组应根据故障现象对照电路原理图进行讨论分析,利用仪器及仪表具体排查可疑故障点,找到确切的故障点并进行相应的修改。经确认无故障后进行调试,用示波器观察整流、滤波、稳压后的波形,用直流电压表测量整流、滤波、稳压各输出点的直流电压。电路调试及故障排除的整个过程要在老师的监护下由学生独立操作完成。
6.演示讲解及总结评价
各小组轮流上讲台将自己的作品进行展示和讲解,包括分析设计思路、电路原理、制作过程中遇到的问题及解决方案、故障排除的过程、调试的结果等。每个学生要围绕可调直流稳压电源的设计与制作撰写实训报告,实训报告应包括查阅的资料、电路原理图和印制板图或装配图、电路原理分析、制作电路注意事项、电路的调试和故障的排除、感想收获等。根据各小组的讲解、展示的作品和实训报告进行评价。评价的方式包括学生互评和教师评价:
(1)学生互评包括组内评和组间评。组内评是由工作小组组长组织组员点评在完成工作任务中各小组成员的表现及完成任务的情况,并确定等级;组间评是由项目负责人组织各小组组长点评完成本项目过程中的优点及缺点,并确定各工作小组等级。综合组内评和组间评得出学生互评的结果。
(2)教师集中所有学生点评项目完成的质量,检验其是否合格。教师点评态度要中肯,以肯定优点为主。教师结合项目的完成情况对学生进行评价,评价要点包括工作分配是否合理、成员间的合作意识、提交资料的质量、作品的美观、功能的实现、在完成项目中存在的亮点及不足。
在六步教学法实施过程当中,实施的主体应该是学生,教师在其中的作用是主持和引导。理论上《模拟电子技术》的教学最好能按照以上六步进行,但在实际教学过程中教师很难保证每一次教学过程都能完成这六步。老师在设计教学时要有这六步的思想,尽量地呈现一个完整的教学过程。
但在实际的教实施过程中,基于工作过程的六步法教学也存在一定的问题:
(1)因六部教学法的实施主体是学生,学生在行动上拥有较大的自由空间,但许多学生自觉自律性、主动性较差,不能很好地参与到学习过程之中。一个组往往只靠一两个学生执行项目任务,其他学生等着坐收成果,所以学生的行动需要加强巡视和规范。
(2)学生解决问题的能力有待提高。面对众多的资料,学生往往不知道如何取舍,面对问题,不能够通过知识迁移和协作探究解决问题,表现为对教师和对能力强的学生依赖性强。
(3)该六步教学法对教师的要求非常高,时间比较难掌握,因为每一步的任务不一样,学生的水平不一样,关注的点也不一样,有时候会出现一些不可预见的意外而影响实施的进程。由此可见在运用这六步教学法的时候,老师需要做很多功课。如每个组的项目方案不一样,因此老师要掌握该项目不同方案的知识,才能指导学生完成自己的项目。
(4)教学法在我国高校中运用不多,方法还不成熟,教师需要进一步的探索和学习,而学生对此也要有一个适应的过程。在这种情况下,我们可以把它进行分解,比如只运用六步法中的两三步,进行一个小型的设计,让学生们逐渐熟悉和接受,老师也可以在此过程中运用和揣摩这种方法,等有了一定经验之后,再进行整个六步法的教学。
随着基于工作过程的六步法的推广,它的弊端也日益显现出来,这需要我们的教学工作者在以后的教学实践中不断认识、探索和研究,寻求出解决方案,更好地实践基于工作过程的六步教学法。
参考文献
二、电工技术课程的目的和特点
电工技术是一门集理论、实验、实训的课程,本课程是培养学生在理论上:掌握电路的基本概念、基本定律和电路的分析和计算方法,掌握用相量法分析单相正弦交流电路、三相交流电路的方法,并能理解变压器、三相异步电动机的工作原理和性能,理解常用低压电器的功能,能读懂三相异步电动机控制电路的电气图;在技能上:掌握电工的工艺和电工技术的实际操作能力。通过理论学习和实际操作的训练来提高学生分析问题和解决问题的能力,为今后工作打下坚实基础。由于该课程具有概念多、公式与定理多、原理抽象、知识含量大、计算量大、覆盖面广等特点,学生普遍反映理论难懂,公式难记,运算繁琐,解题困难。多数学生产生畏难情绪,有的甚至出现厌学现象,致使教学效果不尽如人意,为了提高教学效果,笔者从以下方面进行探索。
三、电工技术课程教学的展开
针对高职学生的特点,从电工技术课程的目的和特点出发,要增强课程教学的成效,可具体采取以下方面的措施。
(一)培养学生的自信心
作为教师首先应尽力给予学生正面的、积极的鼓励,来增强学生学习的信心,同时还要采用良好的启发和训练方式才能提升教学效果,因此在教学中必须首先考虑学生的实际接受能力,引导学生由易到难,循序渐进。教师可以考虑对接受能力强、中、弱的学生实施分层次的教学:对接受能力较弱的学生,要适当降低理论难度,加强动手能力的培养;对接受能力中等的学生,要适当加深部分教学内容,通过动手和实践让他们加深对知识的理解,提高兴趣;对接受能力较强的学生,要加强拓展知识的学习,着重培养发现问题、分析问题、解决问题的能力。由于学生之间容易沟通,可以通过“结对子”和当“小老师”等方式,让能力较强的学生来帮助能力较弱的学生,以增强他们的学习兴趣。
(二)采用多种教法,培养学生的理解能力
学生听、教师讲的注入式传统单一教法,不仅使学生处于接受灌注的被动地位,而且还使学生在感知讯息上只依靠“听”的感性知觉,易于疲劳、注意力容易涣散,兴趣急剧下降。因此,在教学过程应针对不同的内容,采用不同的教法,进行综合启发式教学,才能有效地激发学生认识的兴趣,发挥能动作用。就电工技术课程教学而言,其教学内容主要分为四个模块:电路的计算、变压器及电动机原理、电动机的控制、照明安全用电等,其中每个模块的要求都有一些共性,如对电路的计算,不管是直流电路还是交流电路,都是计算单个元件或部分电路的电压、电流和功率,所以在教学过程中就要引导学生发现教学中一些相似或相反的规律,从而达到识别、理解、运用的效果。例如,电阻、电感、电容是电路的基本元件,理解了三个元件的性能特征,可为学习交流电路的计算和电子技术课程打下基础。但学生在学习过程中往往对电阻元件比较容易理解,而对电容和电感的性质很难掌握,因此,在教学中应充分运用对比法,让学生发现其中的类比性,可从电阻元件的电阻值,对比讲清电感元件的感抗,让学生推出电容元件的容抗。当然,进行类比时,不应局限于找出其相似属性,而要着重于抓住属性之间相似的因果关系或导出关系,所以讲清纯电阻、纯电感、纯电容单一元件的交流电路后,就引导学生推导二个元件串联(R-L、R-C电路)及三个元件串联(R-L-C)电路的性质,同时让学生自己总结出单一元件电路和两个元件串联的电路及三个元件串联电路的共同特点。又如电动机和变压器都是根据电磁感应原理制成的电机,它们的结构、原理和特性有许多相似的地方,学生在中学已经学过变压器内容,比较容易记住变压器的参数,但对电动机往往分不清定子、转子的参数,就指导学生观察,变压器的一次侧和电动机的定子都是接到电源,所以参数脚标都有1且和电源的参数有关,而变压器的二次侧和电动机的转子都是接负载,参数的脚标有2且通过负载来计算,这些对比启发,学生就会总结分析出其相同点来领悟新的内容,同时也理解了难点,掌握了重点知识。
(三)设疑引导,培养学生思维能力
不管在任何章节,都应以启发为核心,引导学生探索、思考。如直流电路的计算主要有基尔霍夫定理、支路电流法、叠加定理和戴维南定理,他们属于电工技术理论解题占有重要地位,理论考试是常考的知识点,理论讲授完之后,由于几个定理解题各有千秋,因此,可以提出问题:让每位同学至少找出两个例题来分别说明采用那个定理解题较好;再如交流电路的计算有代数法和相量法,讲授完后让学生自己总结,在什么条件下用相量来计算问题,在什么情况下才能用代数来计算问题。通过这样的总结,学生就明确各定理的应用范围,也培养了阅读思考能力,达到解题方法能灵活应用的目的。