李瑩
摘 要:技能大賽的開展對(duì)于引領(lǐng)和推動(dòng)職業(yè)教育教學(xué)改革、促進(jìn)技能型人才的系統(tǒng)培養(yǎng)具有重要導(dǎo)向作用。進(jìn)行電子產(chǎn)品的制作有利于提高學(xué)生電子技術(shù)的理論水平和技能水平,為今后逐步培養(yǎng)成為電子技術(shù)人員及電子產(chǎn)品制作工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該文從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)進(jìn)度安排這四個(gè)方面總結(jié)了組織培訓(xùn)學(xué)生參加“電子產(chǎn)品制作與調(diào)試”技能大賽的幾點(diǎn)教學(xué)體會(huì),其中總結(jié)了電子制作中常見問題及解決方法,并在文章最后做出總結(jié)并提出改進(jìn)方向。
關(guān)鍵詞:技能大賽 電子產(chǎn)品制作 電子電路 教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)02(a)-0153-02
今年,該研究者有幸組織培訓(xùn)該校學(xué)生參加了總院組織的“電子產(chǎn)品制作與調(diào)試”項(xiàng)目的技能大賽,在整個(gè)賽前培訓(xùn)過程中,該研究者與學(xué)生都收獲頗多,可謂教學(xué)相長,現(xiàn)從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)進(jìn)度安排這四個(gè)方面總結(jié)一下該研究者的教學(xué)心得。
1 教學(xué)目標(biāo)
從競賽角度講,賽前培訓(xùn)教學(xué)的目的主要是使學(xué)生在競賽規(guī)定的時(shí)間內(nèi)較好地完成競賽所要求的各個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容,即不僅要完成電子產(chǎn)品制作的任務(wù),而且要提高制作的速度;從實(shí)訓(xùn)技能上講,通過電子產(chǎn)品的制作,不僅可以提高電子技術(shù)理論水平和實(shí)際動(dòng)手能力,還可以更深刻地理解電子學(xué)原理,熟悉各種類型的電子單元電路的工作原理及應(yīng)用功能,掌握各種電子元器件的特點(diǎn)及在電路中的作用,深入了解電子電路在不同工作狀態(tài)下的特性;從素質(zhì)能力上講,因?yàn)楦傎愔幸髢蓚€(gè)學(xué)生一組來完成電子產(chǎn)品的制作,所以通過分組配合可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,鍛煉學(xué)生溝通交流能力,另外,通過對(duì)項(xiàng)目的分析和制作,可以提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
2 教學(xué)內(nèi)容
2.1 教學(xué)內(nèi)容安排
電子產(chǎn)品的制作涉及到電子技術(shù)專業(yè)多門課程的內(nèi)容,如電子技術(shù)基礎(chǔ)、PCB制作、電子工藝與技能等,是這些課程的融合。該研究者設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容是按照電子產(chǎn)品制作的流程展開的,電子產(chǎn)品制作的流程基本上可概括為四步:識(shí)圖→制板→焊接→調(diào)試,故教學(xué)內(nèi)容也主要分為這四個(gè)方面,另外,在識(shí)圖與調(diào)試部分還加入了電子元器件識(shí)別與測量及數(shù)字萬用表和示波器的使用。具體安排如表1所示。
就上述四個(gè)部分的教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合教學(xué)實(shí)踐該研究者總結(jié)了每部分內(nèi)容在電子制作過程中常見問題及應(yīng)注意的幾個(gè)問題。
識(shí)圖部分:對(duì)電路原理圖的讀識(shí)為后面進(jìn)行電路的調(diào)試做鋪墊,如果電路在最后調(diào)試過程中存在某些問題,對(duì)電路圖的正確理解能夠幫助你迅速找到確定電路的故障點(diǎn)并進(jìn)行有效的故障排除。識(shí)讀電路原理圖的一般方法:先找出單元電路的輸入端和輸出端,再分析各單元電路之間的連接情況;先看單元電路的類型,再分析各元器件的作用。
制板部分:(1)繪圖軟件選用的是Protel 99 SE,這是常用的電路板制作軟件之一。用該軟件在原理圖設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問題是:在載入網(wǎng)絡(luò)表過程中提示錯(cuò)誤”Error:Note Not found”(找不到電氣節(jié)點(diǎn)),出現(xiàn)這種錯(cuò)誤主要原因之一是元器件的原理圖符號(hào)與元器件封裝之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系不正確,如普通二極管原理圖符號(hào)的引腳序號(hào)為1、2與元器件封裝的焊盤序號(hào)A、K不能相對(duì)應(yīng)。修改的方法可以選擇修改元器件封裝,將二極管的焊盤序號(hào)修改為1、2。(2)在對(duì)元器件進(jìn)行布局時(shí),按照原理圖中元器件位置和信號(hào)傳輸方向進(jìn)行布局,這樣在后面對(duì)電路板布線時(shí)容易布通。(3)焊盤尺寸的設(shè)置不宜過小,否則焊接時(shí)元器件不易與電路板連接上。(4)電路板電氣邊界的設(shè)定要略小于電路板尺寸,這樣可以避免有的元器件焊盤處于電路板的邊界上,元器件安裝時(shí)會(huì)超出電路板邊界。(5)顯影蝕刻的時(shí)間大約在半個(gè)小時(shí),競賽時(shí)間為三個(gè)小時(shí),所以實(shí)際可操控的時(shí)間只有兩個(gè)半小時(shí),在競賽時(shí)要把握好時(shí)間。
焊接部分:焊點(diǎn)質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法是焊點(diǎn)應(yīng)該是圓錐形的,且焊點(diǎn)光亮,無毛刺、無虛焊現(xiàn)象。焊點(diǎn)的焊錫量應(yīng)合適,焊接牢固美觀。
調(diào)試部分:電子制作中常見故障為接觸不良,關(guān)鍵點(diǎn)是查找故障的入手點(diǎn),利用關(guān)鍵點(diǎn)查找到不正常的電壓、電流后,通過分析,把故障點(diǎn)縮小到某電路的范圍直至具體元器件。
2.2 教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)
“電子產(chǎn)品制作與調(diào)試“技能大賽分值安排與總體要求如下:(1)原理圖繪制(20分),要求利用繪圖軟件繪制電路原理圖,并提交電路原理圖文件;(2)制板(40分),要求利用軟件進(jìn)行PCB繪制、元件封裝繪制,并利用多功能制板系統(tǒng)進(jìn)行電路板制作;(3)焊接調(diào)試(35分),要求在制作好的電路板上焊接現(xiàn)有元器件,并進(jìn)行必要調(diào)試;(4)安全文明生產(chǎn)(5分)。根據(jù)上述競賽分值安排和總體要求可以看出原理圖繪制和制板是兩個(gè)最重要環(huán)節(jié),這是教學(xué)的重點(diǎn),而這兩個(gè)環(huán)節(jié)中制板是難點(diǎn),而制板環(huán)節(jié)中最重要的是繪制出PCB電路來,這是教學(xué)的難點(diǎn)。在PCB圖繪制過程中,對(duì)于系統(tǒng)封裝庫中不存在的元件封裝要進(jìn)行繪制,其要與實(shí)際元器件相對(duì)應(yīng),這需要準(zhǔn)確測量引腳間距,否則焊接時(shí)元器件無法插入電路板,另外還有容易出錯(cuò)的地方是PCB圖上三極管的E、B、C級(jí)位置要與實(shí)際三極管三個(gè)電極的位置相對(duì)應(yīng)。
3 教學(xué)方法
該校學(xué)生理論基礎(chǔ)較差,缺乏學(xué)習(xí)熱情和積極性,而且在培訓(xùn)階段,電子產(chǎn)品制作涉及到的有些課程還沒有開設(shè),故在教學(xué)方法上該研究者采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法組織教學(xué),按照先易后難、由淺入深的原則,精心選取了電子電路中常見的六個(gè)有趣的(帶閃光的、有聲響的、帶動(dòng)作的)典型電路,通過對(duì)這六個(gè)電路的制作來讓學(xué)生體會(huì)整個(gè)電子電路制作的過程。
把這六個(gè)電路按照上述循序漸進(jìn)的原則,分三個(gè)階段來完成:第一階段,選擇的是元器件較少、結(jié)構(gòu)單一由分立元件構(gòu)成的簡單電路,涉及到電路有報(bào)警電路—斷線式防盜警報(bào)電路、門鈴電路—延時(shí)電子門鈴電路、電源電路—電池充電器電路;第二階段,選擇的是包含集成電路的簡單電路,涉及到電路有開關(guān)電路—觸摸延時(shí)節(jié)能開關(guān)電路、555定時(shí)器電路—手控蜂鳴器;第三階段,選擇的是元器件較多、包含集成電路的中等難度電路,涉及到電路是聲光控樓道燈電路。上述電路都是常見的典型電路,很多資料都可以查閱到,再加之篇幅所限,所以不在文中給予電路圖。
4 教學(xué)進(jìn)度安排
需要說明的是實(shí)訓(xùn)課程以學(xué)生動(dòng)手操作為主,教師只是起到引導(dǎo)及輔助的作用,所以教學(xué)進(jìn)度可以根據(jù)學(xué)生制作的進(jìn)度做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如表2所示。
5 結(jié)語
經(jīng)過這八次課的學(xué)習(xí),學(xué)生們能夠基本掌握熟悉電子制作的流程及方法,并提高了學(xué)習(xí)的興趣。在競賽過程中,參賽學(xué)生基本完成了電路的制作,但在電路分析及測量方面還存在一些問題,故在今后的教學(xué)中這些方面還需進(jìn)一步加以完善。另外,還想強(qiáng)調(diào)的是競賽不是目的,讓學(xué)生掌握電子制作的實(shí)際操作技能才是真正的教學(xué)目的。近幾年來,電子產(chǎn)品的制作工藝、制作設(shè)備及制作技術(shù)、制作速度都有很大的提升,這些都給電子產(chǎn)品生產(chǎn)、制作人員的知識(shí)更新與技能提出了更高的要求,同時(shí)這也要求教師要不斷更新所學(xué)知識(shí),培養(yǎng)出符合現(xiàn)代職業(yè)技能要求的學(xué)生。
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