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電子技術(shù)實訓(xùn)臺的設(shè)計研究
高職教育是以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用性人才為主要目標(biāo)的高等教育。要培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性人才,,就必須選用科學(xué)的教學(xué)方法,。與中專教育和大學(xué)教育相比,高職教育的教學(xué)方法更加強調(diào)實踐性,、創(chuàng)新性,,更多表現(xiàn)在互動性。讓學(xué)生多多參與,,親自動手,,親自操作,,這既是高職教育的教學(xué)特色所在,也是培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)新型人才保證,。
實踐教學(xué)是高職教育*的環(huán)節(jié),,實驗、實訓(xùn)室又是這個環(huán)節(jié)中*的部分,,因此高職教育實驗室就必須根據(jù)高職教育的特點進行建設(shè),。為此我院電子教研室、電子實驗室結(jié)合專業(yè)設(shè)置特色,、學(xué)生特點和多年的教學(xué)經(jīng)驗與廠家共同開發(fā)了模擬/數(shù)字電子綜合實訓(xùn)臺,。
1、常見實訓(xùn)臺存在問題
1.1 外觀結(jié)構(gòu)方面通常實訓(xùn)臺基本上都是采用在控制面板上放置所有實驗,、實訓(xùn)項目單元塊的結(jié)構(gòu)形式,,這種設(shè)置的優(yōu)點是所有實驗實訓(xùn)項目全部呈現(xiàn)在臺面上,但是從體積上顯得比較龐大而且笨重,,一般長度在1.8 米至2.0 米,,高度在1.5 米至1.6 米,在實驗,、實訓(xùn)時不利于指導(dǎo)老師觀察實訓(xùn)室情況,,及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。
從面板上顯得內(nèi)容繁多不清晰而且比較擁擠,。從內(nèi)容上每次實訓(xùn)涉及到實驗,、實訓(xùn)部分的單元電路反而太小不易操作,而且不使用的部分很容易弄臟和損壞,。根據(jù)實際應(yīng)用過程中,,實驗、實訓(xùn)項目是依據(jù)相關(guān)課程的大綱和進度安排逐項進行實施的,,沒有必要把所有的內(nèi)容全部設(shè)置在實訓(xùn)臺的控制面板上,。
1.2 實訓(xùn)內(nèi)容方面以往實訓(xùn)臺項目設(shè)置依據(jù)模擬/數(shù)字電子教學(xué)大綱的內(nèi)容,涵蓋了滿足培養(yǎng)目標(biāo)要求的驗證性實驗內(nèi)容,,功能單一,,各個實驗項目相互獨立,缺少靈活多樣性,,無法按照教學(xué)需求進行功能擴展實訓(xùn),,基本無條件實現(xiàn)應(yīng)用性和創(chuàng)新性技能的培養(yǎng)。
2,、綜合實訓(xùn)臺的設(shè)計
2.1 設(shè)計的思路設(shè)計研制的實驗臺以滿足理論教學(xué)與實踐教學(xué)需求為目的,,充分滿足實驗實訓(xùn)多樣化要求,在學(xué)生積極動腦的基礎(chǔ)上,,既便于學(xué)生動手操作又便于檢驗實踐教學(xué)的效果,。不僅良好地完成各次實驗實訓(xùn)任務(wù),,同時又能作為課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的平臺,,以適應(yīng)職業(yè)教育"教,、學(xué)、做"一體化教學(xué)的要求和實施,。
2.2 設(shè)計的方案
2.2.1 整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計為了克服實驗臺結(jié)構(gòu),、布局和尺寸等諸多不足。必須滿足:*,,便于老師的指導(dǎo),,學(xué)生也能很快的掌握和熟練的使用;第二,,不僅能完成電子課程教學(xué)大綱規(guī)定的實驗實訓(xùn)內(nèi)容,,而且還要能夠滿足課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計需要,。第三,,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,能夠隨時進行相關(guān)功能的擴展,。首先對外形結(jié)構(gòu)進行了研究設(shè)計,,使其外形尺寸為1.4 米×0.7 米×1.15 米,而且下面裝上了帶自鎖的輪子,,如圖1 所示,。大大縮小了實訓(xùn)臺的體積,移動方便靈活,,便于使用觀察和指導(dǎo),。
2.2.2 控制臺面的設(shè)計控制面板是實驗臺的重要組成部分。為了滿足實驗實訓(xùn)教學(xué)的要求,,控制臺面上應(yīng)該包含模擬電子,、數(shù)字電子實驗實訓(xùn)必須的各種交直流電源、信號源以及實驗實訓(xùn)區(qū),。目前現(xiàn)有控制臺面的高度都在0.8 米左右,,這個高度加上實驗臺的高度遮擋了教師的視線,嚴重影響教師指導(dǎo),、觀察和安全的及時處理,。
造成這種現(xiàn)象的主要原因是把所有的實驗實訓(xùn)項目都設(shè)置在控制臺上,占據(jù)了大量的空間,。為此,綜合實訓(xùn)臺研究設(shè)計采用插卡的方式,,每次實驗選擇滿足相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的1-2 塊插板,,
插入實驗插卡區(qū),,來完成其實踐任務(wù),如圖2 所示,。由此,,使綜合實訓(xùn)臺控制臺面的高度降至0.4 米,整個實訓(xùn)臺也只有1.15 米高,,利于擺放和組織教學(xué),,也避免了其它不用的實驗插板
被損壞的可能。
設(shè)計研制的綜合實訓(xùn)臺,,其實驗插卡區(qū)分A,、B兩部分。*獨立設(shè)置,,既可以使用一塊單元模塊完成實驗實訓(xùn)項目,,也可以同時使用兩塊不同的單元模塊,進行實驗實訓(xùn)項目功能擴展應(yīng)用,,而且每一塊實驗板都是開放式的,,學(xué)生可以根據(jù)功能設(shè)計自行組成相關(guān)電路進行測試,打破了固定實驗電路的傳統(tǒng),,提供了自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新設(shè)計的平臺,。并且在控制臺上增加了數(shù)字電壓表、數(shù)字電流表,、頻率計等測量工具,,增強了實訓(xùn)臺功能的拓展性和靈活性。
2.2.3 實訓(xùn)單元模塊設(shè)計設(shè)計綜合實訓(xùn)臺的目
的是希望不僅僅能夠完成電子類教學(xué)大綱中的實驗實訓(xùn)任務(wù),,還能完成課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計,,為有能力和感興趣的同學(xué)提供更廣闊的自由發(fā)揮的空間,甚至可以把相關(guān)的幾門課的知識起來,,一起開發(fā)實驗實訓(xùn)內(nèi)容,,同時還可以滿足電子類的考工要求。
作為高職院校,,實驗實訓(xùn)是整個教學(xué)任務(wù)中非常重要的一個環(huán)節(jié),,實驗實訓(xùn)單元模塊設(shè)計的合理性和實用性,都會直接影響到實驗臺的使用和教學(xué)效果,。
①根據(jù)教學(xué)大綱把前后能夠銜接的實驗實訓(xùn)項目,,盡量設(shè)計到一塊單元模塊中。但是每一個單元模塊中的元器件卻又是相對獨立的,。目的是讓學(xué)生在做實驗實訓(xùn)前要認真預(yù)習(xí),,了解內(nèi)容,熟悉所需的元器件。在實驗實訓(xùn)課上學(xué)生要根據(jù)要求選擇所需模塊和模塊上的元器件,,并根據(jù)電路圖把不同的元器件連接起來,,完成實驗實訓(xùn)內(nèi)容。這樣,,學(xué)生每完成一個實驗實訓(xùn)項目,,都要通過課前預(yù)習(xí)、課上認真選擇元器件,、準確連接線路,,zui后才能順利完成實驗實訓(xùn)內(nèi)容,即強化了理論知識又提高了動手能力,。
②電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)課程教材內(nèi)容一般比較抽象,,理論性強,專業(yè)術(shù)語,、名詞概念較多,,與學(xué)生過去所學(xué)的知識不大,學(xué)生理解領(lǐng)會教材感到十分困難,,上課常常提不起學(xué)習(xí)興趣,,例如數(shù)/模轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換,,三端集成穩(wěn)壓器等教學(xué)內(nèi)容,。因此,在每一個單元模塊中,,都額外增加了一些元器件,,如圖3 所示。利用模塊中預(yù)留的元件和插孔搭接電路,,可以把難以理解的理論教學(xué)也搬到實驗室,,實施一體化教學(xué)。給學(xué)生提供看得見摸得著的真實環(huán)境,,把教師主講變?yōu)橹鲗?dǎo),,學(xué)生被動學(xué)變?yōu)橹鲃泳殹J?教,、學(xué),、做"融為一體。特別是把生活中常見的電路,,例如報警器,,門鈴等,作為應(yīng)用項目進行邊演示邊講解邊驗證,,既強化了理論知識,,又突出了實際應(yīng)用,,豐富了教學(xué)的內(nèi)容,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,。學(xué)生動手機會多,,把枯燥的理論學(xué)習(xí)變成了生動鮮活的實際應(yīng)用,對學(xué)生理論知識的掌握和實踐技能的提高創(chuàng)造了條件,,收到了明顯效果。
③為了能夠完成更多的實驗,、實訓(xùn)項目,,達到課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的目的,還專門設(shè)計了一塊元器件單元模塊,,如圖4 所示,,配備了常用的元器件,還在這個模塊上預(yù)留了一些元器件插孔和集成電路插座,,可以把不常用的元器件接入到單元模塊中,,這樣既可以單獨設(shè)計電路也可以和其他的單元模塊相互結(jié)合,完成更加復(fù)雜的實驗實訓(xùn)項目,。*解決了現(xiàn)有實訓(xùn)臺不利于學(xué)生提高動手動腦能力的問題,。
模擬/數(shù)字電子實驗臺,經(jīng)過校企合作,,已經(jīng)設(shè)計完成并且投入使用,,在一年多的時間里,學(xué)生反映實驗臺容易掌握,,操作簡便,,學(xué)生非常歡迎把理論課難理解的課程搬到實驗室來教學(xué)
這種模式,邊實踐邊學(xué)習(xí),,易理解,、易掌握,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,,動手能力明顯提高,。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,我們將不斷完善其功能使它能夠更好地滿足和適應(yīng)發(fā)展的需求,,為教學(xué)和技能培養(yǎng)提供有效地支持,。