衛(wèi)俊玲 董春霞 石梅香

（天津職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院 天津 300410）

高職《電子技術(shù)》課程“教學(xué)做”一體化實(shí)踐探討

衛(wèi)俊玲 董春霞 石梅香

（天津職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院 天津 300410）

《電子技術(shù)》課程以典型產(chǎn)品為載體，課程的“教學(xué)做”一體化實(shí)踐應(yīng)圍繞核心器件展開項(xiàng)目教學(xué)，以能力訓(xùn)練任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目學(xué)習(xí)，將知識(shí)學(xué)習(xí)融入能力訓(xùn)練任務(wù)中，積極進(jìn)行核心器件的應(yīng)用拓展，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真課堂與“教學(xué)做”一體化課堂互補(bǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生電路調(diào)試與故障排除的能力。

高職；“教學(xué)做”一體化；項(xiàng)目教學(xué)；能力訓(xùn)練；虛擬課堂

《電子技術(shù)》是電氣電子信息類專業(yè)重要的職業(yè)能力訓(xùn)練課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。傳統(tǒng)的《電子技術(shù)》課程教學(xué)是由理論講授＋實(shí)踐操作＋綜合實(shí)訓(xùn)三部分構(gòu)成，不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和鞏固，存在理論與實(shí)踐銜接不上、學(xué)生應(yīng)用知識(shí)能力差的問題。對(duì)高職學(xué)生而言，存在著理論學(xué)習(xí)難以理解、實(shí)踐能力難以提高等問題。筆者擬對(duì)《電子技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)與“教學(xué)做”一體化實(shí)踐進(jìn)行探討。

課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)理念

項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)接受職業(yè)教育的學(xué)生而言，具有針對(duì)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐過程中，理解和把握課程要求的知識(shí)和技能，體驗(yàn)創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力以及團(tuán)隊(duì)精神和合作能力，受到了師生的廣泛歡迎，成為職業(yè)教育領(lǐng)域探索追求的新方法。

經(jīng)職業(yè)教育課程改革后，《電子技術(shù)》課程打破了原來的傳統(tǒng)教學(xué)模式與知識(shí)體系，采用項(xiàng)目化、“教學(xué)做”一體化的教學(xué)方式。項(xiàng)目的選取以小型化、典型化、實(shí)用化為目標(biāo)，以夠用、實(shí)用、有用為原則。每個(gè)項(xiàng)目分解為多個(gè)任務(wù)，以任務(wù)為中心，整合技術(shù)實(shí)踐知識(shí)與技術(shù)理論知識(shí)，驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目教學(xué)。選擇以典型的電子產(chǎn)品為主題的項(xiàng)目學(xué)習(xí)單元，以典型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作為主線，讓學(xué)生在每一個(gè)學(xué)習(xí)單元中，都能體驗(yàn)電子產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制作到調(diào)試的整個(gè)過程。課程教學(xué)采用“教學(xué)做”一體化的教學(xué)模式。

課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了以 “直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作”、“擴(kuò)音器的設(shè)計(jì)與制作”和 “三角波發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作”3個(gè)典型項(xiàng)目為主題的學(xué)習(xí)單元，其學(xué)習(xí)內(nèi)容涵蓋了原來模擬電子技術(shù)部分的學(xué)習(xí)內(nèi)容；設(shè)計(jì)了以 “四人表決器的設(shè)計(jì)與制作”、“四路搶答器的設(shè)計(jì)與制作”、“計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與制作”與“觸摸延時(shí)電子開關(guān)電路的設(shè)計(jì)與制作”四個(gè)典型項(xiàng)目為主題的學(xué)習(xí)單元，其學(xué)習(xí)內(nèi)容涵蓋了原來數(shù)字電子技術(shù)部分的學(xué)習(xí)內(nèi)容，整個(gè)學(xué)習(xí)過程圍繞典型電子產(chǎn)品項(xiàng)目進(jìn)行，可以大大提高學(xué)生的電子設(shè)計(jì)與制作興趣。學(xué)習(xí)完每個(gè)項(xiàng)目后，教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的拓展項(xiàng)目學(xué)習(xí)。在課程學(xué)習(xí)結(jié)束后設(shè)計(jì)有綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以進(jìn)一步提升學(xué)生對(duì)電子制作的興趣，使其善于應(yīng)用相關(guān)的電子技術(shù)知識(shí)。

課程要求培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)能力與實(shí)踐技能并重，課程的實(shí)施采用“教學(xué)做”一體化的教學(xué)模式。

“教學(xué)做”一體化實(shí)踐探討

課程的教學(xué)實(shí)施突破了以往的課堂教學(xué)教理論、實(shí)驗(yàn)室練實(shí)踐能力的模式，將二者合一，將知識(shí)學(xué)習(xí)融入實(shí)踐中，采用了“教學(xué)做”一體化的教學(xué)模式。課程實(shí)施過程中，要始終把握以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的“雙主”教學(xué)模式。下面就本課程的“教學(xué)做”一體化實(shí)踐過程進(jìn)行探討。

圍繞核心器件展開教學(xué) 每個(gè)項(xiàng)目的電路都有其核心器件，核心器件的特性及典型應(yīng)用電路的學(xué)習(xí)是整個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。抓住核心器件展開教學(xué)，有助于學(xué)生理解項(xiàng)目電路，進(jìn)行與核心器件相關(guān)的其他電子電路的學(xué)習(xí)。“直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作”的核心器件是二極管、穩(wěn)壓管、集成穩(wěn)壓器件，“擴(kuò)音器的設(shè)計(jì)與制作”的核心器件是三極管，“三角波發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作”的核心器件是運(yùn)算放大器。掌握了核心器件的特性和作用，學(xué)生可以理解其他的應(yīng)用電路。再進(jìn)行拓展項(xiàng)目學(xué)習(xí)，可進(jìn)一步提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

以能力訓(xùn)練作為任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目學(xué)習(xí) 每個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)以適量的能力訓(xùn)練任務(wù)驅(qū)動(dòng)，訓(xùn)練任務(wù)與傳統(tǒng)模式下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相似，所不同的是這些訓(xùn)練任務(wù)是在學(xué)生沒有學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)之前，就由學(xué)生自主完成，通過實(shí)踐的相關(guān)數(shù)據(jù)或現(xiàn)象，在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生自己總結(jié)得出結(jié)論?！皵U(kuò)音器的設(shè)計(jì)與制作”能力訓(xùn)練任務(wù)設(shè)計(jì)如表1所示。根據(jù)該項(xiàng)目電路的特點(diǎn)，將該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)分解為前置放大級(jí)的測(cè)試與分析、推動(dòng)級(jí)的測(cè)試與分析、負(fù)反饋放大電路的測(cè)試與分析、功率輸出級(jí)的測(cè)試與分析、擴(kuò)音器的搭接與測(cè)試五部分，各部分又設(shè)置了小的能力訓(xùn)練任務(wù)，以便于教學(xué)實(shí)施。

表1 “擴(kuò)音器的設(shè)計(jì)與制作”能力訓(xùn)練任務(wù)設(shè)計(jì)表

圖1 晶體管輸出特性曲線測(cè)試電路圖

將知識(shí)學(xué)習(xí)融入能力訓(xùn)練任務(wù)中 在教學(xué)實(shí)施過程中，通過學(xué)生搭建與測(cè)試能力訓(xùn)練任務(wù)電路，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)思考，然后由教師進(jìn)行理論分析。如在“晶體管測(cè)試能力訓(xùn)練”項(xiàng)目中，測(cè)試電路如圖1所示。改變UBB值為0V、3V、5V分別進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)改變Rc的值，測(cè)試iB、iC、uBE、uCE。測(cè)試后，通過小組討論分析，要求學(xué)生畫出晶體管的輸出特性曲線，分析出晶體管的電流放大作用，并得出晶體管在三種工作狀態(tài)下及在每種工作狀態(tài)下發(fā)射結(jié)與集電結(jié)的偏置狀態(tài)。之后，教師再通過介紹晶體管內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析晶體管的電流放大作用。這樣，通過能力訓(xùn)練任務(wù)可讓學(xué)生認(rèn)識(shí)三極管的特性，較傳統(tǒng)知識(shí)講授的方式教學(xué)效果要好。

積極進(jìn)行核心器件的應(yīng)用拓展 完成能力訓(xùn)練任務(wù)之后，要積極引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)總結(jié)與應(yīng)用拓展。如可以利用三極管的開關(guān)特性，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的LED閃爍燈，應(yīng)用電路如圖2所示，使學(xué)生能更深刻地理解晶體管的開關(guān)作用。可以利用三極管的電流放大特性設(shè)計(jì)一個(gè)溫度電壓轉(zhuǎn)換電路，應(yīng)用電路如圖3所示，測(cè)試時(shí)可以用電位器替代熱敏電阻。在應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)過程中，逐步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。“四人表決器的設(shè)計(jì)與制作”、“四路搶答器的設(shè)計(jì)與制作”、“計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與制作”與“觸摸延時(shí)電子開關(guān)電路的設(shè)計(jì)與制作”等項(xiàng)目，便可用器件的PDF文檔資料引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主拓展學(xué)習(xí)。

圖2 簡(jiǎn)易LED閃爍燈電路圖

圖3 溫度轉(zhuǎn)換電壓電路圖

培養(yǎng)學(xué)生電路調(diào)試與故障排除的能力 實(shí)踐表明，一個(gè)電子裝置即使按照設(shè)計(jì)的電路參數(shù)進(jìn)行安裝，往往也難以達(dá)到預(yù)期的效果，必須通過安裝后的測(cè)試和調(diào)整，發(fā)現(xiàn)并糾正設(shè)計(jì)方案的不足，然后，采取措施加以改進(jìn)，才能使裝置達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)。調(diào)試電子電路的技能對(duì)從事電子技術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域工作的人員是十分重要的。在本課程的實(shí)施過程中，從每一個(gè)小的實(shí)踐操作電路到最終的單元電路，都要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生電路調(diào)試與故障排除的能力，逐步使學(xué)生掌握電路調(diào)試的一般方法：系統(tǒng)電路調(diào)試由電源調(diào)試開始，遵循先局部，后整體、先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)的原則。另外，要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生分析、尋找和排除故障的能力，逐步使學(xué)生掌握一般故障診斷排除的方法：從故障現(xiàn)象出發(fā)，通過反復(fù)測(cè)試，做出分析判斷，逐步找出故障原因，排除電路故障。

虛擬仿真課堂與“教學(xué)做”一體化課堂互補(bǔ) 近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的新興實(shí)驗(yàn)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在電工電子、機(jī)械設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)、機(jī)器人、服裝業(yè)、出版業(yè)、工廠自動(dòng)化、土木建筑、地質(zhì)、藝術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。作為一名工程技術(shù)人員，能否掌握相關(guān)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，是衡量其科研和實(shí)際工作能力的重要標(biāo)志。虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)各具優(yōu)勢(shì)，虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，可有效提高學(xué)生從事科研、創(chuàng)新和實(shí)際工作的能力。在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐中，由于教學(xué)時(shí)間有限，課堂上不可能做過多的能力訓(xùn)練項(xiàng)目。因此，可以充分利用各種工具軟件設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)，開設(shè)虛擬仿真課堂，讓學(xué)生不用任何實(shí)際的電子器件與儀器，就可以體驗(yàn)課堂實(shí)際操作的過程。仿真軟件使用的方便性和進(jìn)行電路設(shè)計(jì)分析的快速性，可以大大激發(fā)學(xué)生的電子電路設(shè)計(jì)興趣。虛擬仿真課堂與“教學(xué)做”一體化課堂互補(bǔ)，可以提高課程的實(shí)施效果。

實(shí)踐證明，“教學(xué)做”一體化實(shí)踐過程，充分體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的主體性教育，可以提高學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦能力，提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力和科學(xué)實(shí)踐素質(zhì)。

[1]林祝亮，馬世平，楊金華.項(xiàng)目教學(xué)法在電子類課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009，26（8）：114-116.

[2]耿淬.電子技術(shù)項(xiàng)目課程開發(fā)的研究與實(shí)踐 [J].中國(guó)電力教育，2008（13）：l05-107.

[3]潘海軍，李春樹.電子技術(shù)基礎(chǔ)“雙主”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010，27（7）：154-155.

[4]付植桐.電子技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2008：12-14.

[5]Thomas L Floyd.電子器件[M].楊棧云，李世文，王俊惠，等，編譯.北京：科學(xué)出版社，2008：144-145.

[6]趙瑞林.電子電路的調(diào)試及其故障分析與處理[J].內(nèi)江科技，2009（5）：91，103.

[7]陸海云.虛擬實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造力量[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2006（3）：31-32.

[8]李升源，劉宏，周克良，等.電工電子虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)的互補(bǔ)性[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010，27（4）：74-76.

衛(wèi)俊玲（1977—），女，碩士，天津職業(yè)大學(xué)講師，研究方向?yàn)殡娮赢a(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作、EDA技術(shù)及自動(dòng)控制。

（本欄責(zé)任編輯：王恒）

G712

A

1672-5727（2012）09-0033-02