從技能競(jìng)賽看《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革

殷 華

近三年來(lái),為加強(qiáng)高素質(zhì)、高技能人才的培養(yǎng),國(guó)家職業(yè)教育管理部門非常重視技能大賽的組織及推廣工作。作為職教大省的江蘇,省教育廳于2008年12月發(fā)出蘇教職[2008]40號(hào)文,即《關(guān)于在全省職業(yè)學(xué)校建立和完善技能大賽制度的意見(jiàn)》。《意見(jiàn)》要求:技能大賽要覆蓋每所職業(yè)學(xué)校、要覆蓋每個(gè)專業(yè)、要覆蓋每一位專業(yè)教師、要覆蓋每位學(xué)生。并且希望通過(guò)技能大賽,促進(jìn)學(xué)校辦學(xué)模式改革、促進(jìn)課程教學(xué)改革、促進(jìn)“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè)、促進(jìn)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。

為配合省技能大賽,無(wú)錫市也已經(jīng)多次舉辦技能大賽。筆者多次參與指導(dǎo)學(xué)生參加“電子裝配” 項(xiàng)目的競(jìng)賽,對(duì)技能大賽對(duì)相關(guān)課程教學(xué)改革的指導(dǎo)作用深有感觸,現(xiàn)結(jié)合《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革談一談筆者的看法。

一、教學(xué)內(nèi)容

在《2008—2009學(xué)年度無(wú)錫市職業(yè)教育專業(yè)技能競(jìng)賽第六號(hào)公告(關(guān)于電工電子競(jìng)賽項(xiàng)目的有關(guān)說(shuō)明)》中明確指出,參加競(jìng)賽的學(xué)生的知識(shí)準(zhǔn)備要求為:

——模擬電路、數(shù)字電路、無(wú)線電裝配工藝、無(wú)線電測(cè)量技術(shù)等相關(guān)知識(shí)及應(yīng)用。

——顯示、控制元器件知識(shí)及應(yīng)用。

——萬(wàn)用表、直流穩(wěn)壓電源、電子電壓表、示波器、頻率計(jì)等常用電子儀器的使用。

——Protel 99 SE 軟件的應(yīng)用。

顯然,《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)內(nèi)容是“電子裝配”競(jìng)賽項(xiàng)目的主要考核內(nèi)容。無(wú)錫市近三年來(lái)的競(jìng)賽課題分別為:聲控計(jì)數(shù)與數(shù)顯裝置的裝配與調(diào)試、數(shù)字式晶體管β值測(cè)試裝置的裝配與調(diào)試、紅外遙控電路的裝配與調(diào)試。通過(guò)認(rèn)真分析對(duì)比,發(fā)現(xiàn)競(jìng)賽試題與傳統(tǒng)的《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程,在教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重上是各不相同的,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.直流電源部分

橋式整流、電容濾波仍然是教學(xué)重點(diǎn)。但在穩(wěn)壓環(huán)節(jié),傳統(tǒng)教材以講解兩管或三管的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源工作原理為主,并伴隨有較多的分析計(jì)算公式。在技能競(jìng)賽試題中,直流電源的穩(wěn)壓環(huán)節(jié)基本上是使用7805、、7905、7812等集成穩(wěn)壓電路制作,只要會(huì)連接、使用這些集成穩(wěn)壓電路即可。而從電子產(chǎn)品中電源的實(shí)際構(gòu)成來(lái)看,絕大多數(shù)也是用集成穩(wěn)壓電路制作,所以這部分的教學(xué)重點(diǎn)顯然應(yīng)該放在集成穩(wěn)壓電路的應(yīng)用上。

2.放大電路部分

傳統(tǒng)教材中從單管共射極放大電路講起,然后是多級(jí)放大電路、反饋的判斷、差動(dòng)放大電路,最后講解運(yùn)放的工作原理及使用。而在技能競(jìng)賽試題中,信號(hào)的放大均用運(yùn)放完成,根本不使用分立元件放大電路。實(shí)際上,電子技術(shù)發(fā)展到今天,小信號(hào)放大的第一選擇就是運(yùn)放,分立元件放大電路根本不會(huì)被選用(少數(shù)大功率高保真放大電路除外),所以運(yùn)放的線性及非線性應(yīng)用就應(yīng)該成為教學(xué)重點(diǎn)。同時(shí),反饋的應(yīng)用仍然是教學(xué)重點(diǎn)。

3.常用集成電路

在近幾年技能大賽上,總的趨勢(shì)是數(shù)字集成電路知識(shí)的應(yīng)用遠(yuǎn)多于模擬集成電路。當(dāng)然有些集成電路也很難將其劃分為數(shù)字或模擬集成電路,一般稱其為混合集成電路,如555電路。在技能競(jìng)賽中,常用的集成電路有以下幾類:

555集成電路:一般用其構(gòu)成振蕩電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、施密特觸發(fā)器等。其中以構(gòu)成振蕩電路的用法最為常見(jiàn)。

集成運(yùn)放:工作于線性及非線性狀態(tài)均常見(jiàn)。常用集成電路有LM324、LM358等等。

集成與非門: 用于構(gòu)成RS觸發(fā)器、邏輯判斷電路、波形變換電路等等。常用的有74LS00、74HC00等等。

A/D或D/A轉(zhuǎn)換集成電路:用于模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換或數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。常用的A/D轉(zhuǎn)換芯片有MC14433、ADC0809等、D/A轉(zhuǎn)換芯片有DAC0832等。技能競(jìng)賽中A/D轉(zhuǎn)換芯片的應(yīng)用要遠(yuǎn)多于D/A轉(zhuǎn)換芯片。近年來(lái)的比賽,模數(shù)轉(zhuǎn)換內(nèi)容有增加的趨勢(shì)。

其他可能用到的集成電路還有一些常用的邏輯門電路、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、集成D觸發(fā)器、集成JK觸發(fā)器等等。在不同的競(jìng)賽試題中用法側(cè)重也不盡相同。

4.計(jì)數(shù)、譯碼及顯示部分

參考上述《電工電子競(jìng)賽項(xiàng)目的有關(guān)說(shuō)明》中第二條可以看出,此項(xiàng)考核內(nèi)被單獨(dú)列出。作為實(shí)用電路或電子產(chǎn)品,測(cè)量結(jié)果一般均應(yīng)以數(shù)字的形式顯示出來(lái),所以脈沖的計(jì)數(shù)、譯碼、顯示部分幾乎是每次技能競(jìng)賽必考的內(nèi)容之一。但是考核的形式會(huì)有所變化。有時(shí)采用獨(dú)立的計(jì)數(shù)、譯碼、驅(qū)動(dòng)集成電路完成,有時(shí)也采用計(jì)數(shù)、譯碼、驅(qū)動(dòng)一體化的集成電路實(shí)現(xiàn),如HFC40110,要看競(jìng)賽的側(cè)重點(diǎn)。數(shù)碼管有共陰極和共陽(yáng)極兩種,共陰極使用較多。

此外,計(jì)數(shù)器可能會(huì)有多種形式,如十進(jìn)制、二五十進(jìn)制等等。計(jì)數(shù)器還常常被用在分頻及波形變換環(huán)節(jié),不一定直接用于計(jì)數(shù)。電源的通斷常用發(fā)光二極管來(lái)指示,某些測(cè)量結(jié)果還可能用蜂鳴器、小型直流繼電器的吸合來(lái)示意等等。

通過(guò)對(duì)近幾年競(jìng)賽內(nèi)容的分析可以發(fā)現(xiàn),數(shù)字電路知識(shí)的應(yīng)用遠(yuǎn)多于模擬電路,從考核量上來(lái)看至少是2:1的比例。集成電路的應(yīng)用要遠(yuǎn)多于分立元件,競(jìng)賽的重點(diǎn)在于對(duì)一些常用集成電路引腳功能的理解及于中、小規(guī)模集成電路的應(yīng)用上。

實(shí)際上,競(jìng)賽試題更注重知識(shí)的實(shí)用性,也更接近電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造,因此對(duì)重新選擇教學(xué)內(nèi)容有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

二、教學(xué)設(shè)備

根據(jù)近三年來(lái)競(jìng)賽的考核內(nèi)容及試題,同時(shí)參考《電工電子競(jìng)賽項(xiàng)目的有關(guān)說(shuō)明》中技能競(jìng)賽設(shè)備要求,可以總結(jié)出,《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程每組學(xué)生所需使用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備如下:

萬(wàn)用表(最好是數(shù)字萬(wàn)用表);直流穩(wěn)壓電源(0～30V,2A);雙蹤示波器(0～20MHz);電子電壓表(毫伏表);電子頻率計(jì);實(shí)驗(yàn)箱、面包板或萬(wàn)能板(能方便插拔集成電路,接線,可以較方便的使學(xué)生完成單元電路組裝即可。可選擇的類型很多);電子元件(參考教學(xué)內(nèi)容部分選取);電烙鐵、螺絲刀等常用工具。

上述設(shè)備中價(jià)格較高、使用頻率較低的設(shè)備可根據(jù)學(xué)校條件適當(dāng)少配置。

三、教學(xué)方法

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程理論教學(xué)一般都占有相當(dāng)大的比重,教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性、完整性、科學(xué)性,而忽略了知識(shí)的學(xué)以致用。如果對(duì)技能競(jìng)賽的試題加以分析研究,可以發(fā)現(xiàn)《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生以下幾個(gè)方面的能力:

電子元器件的識(shí)別、檢測(cè)能力;典型單元電路的讀識(shí)能力,局部電路簡(jiǎn)單的分析計(jì)算能力;分析由典型單元電路構(gòu)成的整機(jī)工作原理的能力;小型電子設(shè)備的焊接、調(diào)試、故障排除能力;常用電子儀器、儀表的使用,相關(guān)電壓及波形的檢測(cè)能力。

以上幾種能力,實(shí)際上就是從事電子行業(yè)工作學(xué)生的最基本的職業(yè)能力。要對(duì)學(xué)生進(jìn)行上述幾種能力的培養(yǎng),筆者認(rèn)為課程的教學(xué)方法應(yīng)采用項(xiàng)目教學(xué)法。教師可設(shè)計(jì)若干項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目分解為若干典型單元電路,先對(duì)單元電路原理進(jìn)行講解,再進(jìn)行實(shí)際電路的安裝調(diào)試,最后組裝完成整個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目的選擇以覆蓋以上教學(xué)要點(diǎn)為宜,本文不再展開(kāi)。最簡(jiǎn)單的可直接選擇部分《無(wú)線電裝接工》中級(jí)課題及少數(shù)競(jìng)賽課題即可。項(xiàng)目的安排由簡(jiǎn)單到復(fù)雜要有梯度。在教學(xué)時(shí)間的安排上,最好能將電子技術(shù)課程的教學(xué)及實(shí)訓(xùn)結(jié)合在一起,安排連續(xù)的三到四周來(lái)完成。

四、考核評(píng)價(jià)

參考近幾年的國(guó)家及江蘇省技能競(jìng)賽電子裝配項(xiàng)目比賽的競(jìng)賽規(guī)則,可知其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為理論成績(jī)占20%,技能占80%。其中技能的80%又分為二項(xiàng),即電氣制圖(Protel)占10%,項(xiàng)目裝配、調(diào)試占70%。理論考試一律采用選擇題及判斷題形式。這種評(píng)價(jià)方式為教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)定提供了一個(gè)重要的參考。

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢查評(píng)估,原則上應(yīng)該采用階段評(píng)價(jià)方法。即按項(xiàng)目進(jìn)行考核評(píng)價(jià),也可每完成兩個(gè)項(xiàng)目考核一次。

各項(xiàng)目的考核評(píng)價(jià)可由以下三項(xiàng)內(nèi)容構(gòu)成:

實(shí)踐操作考核;口試;理論考試(試題一律采用選擇題及判斷題形式)。

學(xué)生考核評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)構(gòu)成可參考表1所示。

此外,教師還可以對(duì)學(xué)生完成項(xiàng)目過(guò)程中的創(chuàng)新能力、課堂表現(xiàn)及出勤等情況進(jìn)行考核,可視情況給予一定分?jǐn)?shù)比例。但分?jǐn)?shù)比例不宜過(guò)高,視具體情況而定。

五、實(shí)施的三要素

從近年來(lái)技能競(jìng)賽的內(nèi)容來(lái)看,《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程中的模電、數(shù)電的概念已不再清晰劃分,數(shù)電知識(shí)的比重在不斷增加,電子裝配技能競(jìng)賽的重點(diǎn)已開(kāi)始由“組裝”轉(zhuǎn)移到“調(diào)試”,“調(diào)試”部分分值占整個(gè)試卷分值的比例大大增加,這就要求教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該更加注重學(xué)生對(duì)電路工作原理的理解。少數(shù)地區(qū)的競(jìng)賽還出現(xiàn)了以單片機(jī)為核心的試題。無(wú)錫地區(qū)今年開(kāi)始設(shè)立了單片機(jī)競(jìng)賽項(xiàng)目,但還沒(méi)有組織過(guò)競(jìng)賽。

以上建議的項(xiàng)目教學(xué)法,其實(shí)施的三要素是:

實(shí)訓(xùn)設(shè)備、耗材;小班教學(xué);雙師型教學(xué)隊(duì)伍。

就目前各校的教學(xué)條件而言,要充分滿足以上條件,可能還存在一定差距。筆者因?yàn)閰⑴c指導(dǎo)技能競(jìng)賽,所以有機(jī)會(huì)嘗試上以上教學(xué)方法。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐,取得了良好的教學(xué)效果。所以筆者認(rèn)為,“電子裝配”項(xiàng)目的技能競(jìng)賽為《電子技術(shù)基礎(chǔ)》的教學(xué)、甚至為電子技術(shù)應(yīng)用及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)改革、課程開(kāi)發(fā)等都提供了強(qiáng)有力的指導(dǎo),教師應(yīng)該不斷深入研究國(guó)家、省、市各級(jí)技能大賽試題,現(xiàn)調(diào)整教師的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法,使技能競(jìng)賽真正起到促進(jìn)學(xué)校辦學(xué)模式改革、促進(jìn)課程教學(xué)改革、促進(jìn)“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè)、促進(jìn)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的關(guān)鍵作用。

(作者單位:江蘇省無(wú)錫立信職業(yè)教育中心校)