袁夢霞, 王玉姣

(湖北交通職業(yè)技術學院 交通信息學院, 武漢 430000)

0 引言

隨著國家高等職業(yè)院校教學改革的進行，在“能力本位”的原則下，教學設計的地位越來越突出。教學設計的根本目標是為了培養(yǎng)學生的學習興趣，過程中還要科學系統(tǒng)的使用學習、教學理論對學習過程進行合理安排，從而制定出切實可靠的程序或方案進行相關的教學活動。

Multisim軟件是美國國家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎的電子設計自動化仿真工具，適用于模擬電路、數字電路的模擬仿真設計。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。交互方式簡潔易懂、形象直觀，作為教學手段的補充，方便與課堂理論知識有機結合，適合高職學生用于《電路與電子技術實訓》的仿真分析。使學生在學中做、做中學，提高實訓項目的安全性和成功率，從而提高分析與解決實際問題的能力。

《電路與電子技術實訓》是全院城市軌道交通機電技術專業(yè)的必修課，是一門實踐性很強的技能實訓課，整個實訓持續(xù)一周，課時安排為28個學時。本實訓教學設計主要運用Multisim軟件進行電路仿真，并采用基于工作過程導向的設計思路來完成單、雙向炫彩流水燈的安裝與調試。

1 實訓教學目標設計

通過對城市軌道交通機電技術專業(yè)學生人才培養(yǎng)方案的研究和對城市軌道交通機電技術專業(yè)培養(yǎng)目標的仔細分析，結合《電路與電子技術Ⅱ》的課程標準和教學內容，從三維教學目標的角度歸納總結出本實訓課程的教學目標如下：

第一，知識目標：理解交直流電路基本概念，可以分析簡單的交直流電路；掌握電容、半導體二極管、三極管的基本概念和分析方法；熟悉常見信號產生電路，電源電路，組合邏輯電路、時序邏輯電路的基本原理；了解常用電子元器件參數含義和識別、選用；掌握電工常用儀器儀表和專用工具使用的基本知識和操作規(guī)程。

第二，能力目標：熟練學會電路的識圖、讀圖、電路的原理分析；掌握印制電路板(PCB板)電路尋跡方法；熟練常用儀器儀表的校準、使用；掌握元件識別、好壞判別、參數的測量方法；學會運用Multisim軟件進行電路仿真分析；掌握基本焊接技術和電子設備的基本安裝方法；初步學會電路的基本檢測和調試技術。

第三，素質目標：養(yǎng)成善于溝通、有組織、有紀律的習慣，能正確處理角色定位，具備團隊合作和團結協(xié)作能力；能承受挫折、接受批評，具備較強的適應性和自我調控能力；樹立安全用電的質量意識，樹立踏實、嚴謹的工作學習態(tài)度，求真務實的工作作風；樹立誠實、守信、愛崗敬業(yè)的職業(yè)道德觀。

2 實訓教學內容設計

根據實訓課程的三維教學目標，提煉實訓內容，包含“虛”和“實”兩個部分，“虛”即電路的 Multisim軟件仿真分析，主要完成單向炫彩流水燈的仿真電路，是為了后面學生自己完成單向炫彩流水燈的綜合布線做準備?！皩崱敝傅氖钦麢C電路分析、電路焊接與安裝。其中整機電路分析包括電路的識圖，PCB電路的尋跡，電子元件的識別和檢測。電路焊接與安裝包括整機的調試，故障檢測與故障排除。單、雙向炫彩流水燈電路的安裝與調試是一項綜合性實訓項目。

3 實訓教學過程設計

通過對高職學生的生源情況，知識水平和學習能力的分析，根據他們自控能力和上進心缺乏，缺少自信又急需肯定的特點，這里單雙向炫彩流水燈電路的安裝與調試實訓采用項目化教學過程設計。按資訊、計劃決策、實施、控制、評價五步進行，如表1所示。

表1 單、雙向炫彩流水燈電路的安裝與調試實訓過程

3.1 資訊階段

本項目的基本任務是根據提供的電子元件和印制PCB電路板完成雙向炫彩流水燈的PCB印制電路的安裝與調試，提升任務是通過Multisim的電路仿真，自己綜合布線完成單向炫彩流水燈的電路安裝與調試。

本實訓項目要求學生對常見電子元件有一定的理論知識，會使用Multisim電路仿真軟件，并對電路焊接技巧、電路制作安裝工藝也有一定了解。

3.2 計劃決策階段

組織學生按照“確定的任務目標”，“分組討論”，“記錄內容”，“總結提煉”的步驟進行個人實訓計劃的制定，并與教師溝通實訓計劃。教師引導學生閱讀電路套件配套說明手冊、教材及筆記。集中復習講解發(fā)光二極管、方波產生電路、74LS192計數器、3線-8線譯碼器74LS138等理論知識。教師針對學生討論總結中，需要用的知識，可能遇到的問題，計劃如何解決，實訓步驟安排等幾個部分，檢查學生是否已掌握必要的電路基礎知識，引導學生根據實際任務和小組學情來合理地制定實訓計劃。

3.3 實施階段

教師親自示范焊接技術的操作過程，講解焊接機理，手工焊接的基本操作步驟“右左左右”，強調焊接注意事項和焊點檢測方法。學生根據制定的實訓計劃，學習相關知識，確認電子元件清單并檢測，安裝、調試電路。

(1)學生(一人一組)領取電子元件和所需導線、粘膠等材料。

(2)學生檢查元件清單，逐個進行元件識別、檢測，完成雙向炫彩流水燈PCB印制電路的安裝與調試。結果如圖1所示：

圖1 雙向炫彩流水燈PCB印制電路元件面

(3)學生上機使用Multisim電路仿真軟件進行單向炫彩流水燈電路的仿真設計分析，確保電路仿真成功。

(4)學生根據Multisim的仿真電路結果，遵循電子元件布線原則和電路安裝工藝，對照仿真電路圖安裝布線，完成單向炫彩流水燈電路的布線、安裝與調試。教師巡視檢查，對電路連接進行個別指導，實時解決學生遇到的問題，電路如圖2所示：

圖2 單向炫彩流水燈電路布線圖

3.4 控制階段

在教師的引導和集中講解之后，學生掌握整機電路的分析，制定詳細的實訓計劃，按照計劃實施，檢查電路后測試電路功能，并進行電路的基本檢測和調試。

(1)學生分析電路原理圖，理解流水燈脈沖產生電路，計數電路與譯碼顯示電路的關系。

(2)學生制定檢查步驟和要求，檢查線路。

(3)教師巡視，協(xié)助學生檢查，解決疑難問題。

(4)上電池后測試電路功能，整理臺面，等待評價。

3.5 評價

(1)學生根據評價表進行自評、互評打分。

(2)教師對學生成果進行評價和打分，并引導學生反思總結。

4 結語

引入Multisim電路仿真的項目過程驅動式實訓教學設計的最終目標是為了提高教學質量和教學效果，以資訊、計劃決策、實施、控制、評價的過程為導向的設計方式，使學生能夠在學習理論知識的同時，提高動手實踐能力，了解企業(yè)項目過程導向的工作方式，從而鍛煉學生的職業(yè)素質能力，為學生就業(yè)發(fā)展打下良好基礎。

參考文獻：

[1]王杰南. Multisim軟件在《電工技術》課程教學中的應用[J].鄂州大學學報, 2016(4): 106-108.

[2]劉彩琴，等.職業(yè)教育工學結合課程開發(fā)與實施[M].北京：北京師范大學出版社，2014：40-52.

[3]宋曉輝.基于行動導向的高職實訓課教學設計研究[D].石家莊：河北師范大學，2012.