中職機電專業《電工電子》課程“理實一體化”教學設計

宣冠

（義烏市城鎮職業技術學校，浙江義烏，322000）

1 緒論

《電工電子技術》是機電類專業的一門專業基礎課，是從事電工行業必備的專業理論基礎。該課程理論性強、內容抽象，另一方面，多數中職學生文化基礎薄弱，普遍感到難學。如何開展有效的教學，激發學生的學習興趣，變被動接受為主動學習，以取得最佳的教學效果是專業教師一直思考的問題。經過國內外專家多年探索，理實一體化教學是一種行之有效的教學方法。

然而，在實際實踐中，如何達到理實一體化教學的空間和時間的同一性、認識過程的同步性、認識形式的交錯性成了教學設計的瓶頸。解開這個瓶頸是專業教師開展理實一體化的重要環節。

2 教學設計依據

課程在專業體系的地位。《電工電子技術》是機電類專業一門專業基礎課，服務于后續課程，以后續課程夠用為度；服務于電工考證等崗位目標所必需的電學基本知識，為后續課程和職業能力培養打下基礎。在人才培養方案和課程體系中起著承前啟后的重要作用。

專業對課程職業能力要求。《電工電子技術》是培養職業技能的核心課程之一，是專業發展能力的源泉課程。以職業能力培養為導向，《電工電子技術》知識與能力目標應從技能、技術、應用三個層面定位。

根據技能、技術掌握規律。每一項目從實際應用電路導入，融技能訓練，設計先導實驗，先建立一定的感性認識；通過實驗數據分析與處理，形成對電路感性認識；再通過應用案例實踐，達到認識形式的同步與交錯。

3 教學目標設計

通過企業、行業職業崗位對專業和《電工電子技術》課程知識、技能需求,調查畢業生工作中應用《電工電子技術》知識和基本技能的情況，調查在校生掌握知識技能的情況,將這些作為第一手資料，以“理論夠用，實踐為重”為指導，以實驗操作為主要載體，采用“實踐-理論-再實踐”的教學體系思路，突出技能、技術、技術應用培養，構建課程遞進的知識體系。

經過調研，數據整理、抽象，得到中職機電類專業電工電子課程核心技能可以歸納為六個字：

（1）救，指觸電急救與安全用電技能。其中，安全用電技能是自救技能，觸電急救技能是救他人技能。

（2）識，指元器件識別技能。辨別技能由元器件封裝識別、元器件基本參數識別、引腳圖與原理圖對應等子項組成。

（3）接，指電路接線技能。接線技能包括元器件整形、連線、焊接等規范操作，以及操作過程必要工具的規范使用。

（4）校，指常用電工儀器儀表的使用技能。包括電壓表、電流表、萬用表、示波器等常用儀器儀表的正確使用。

（5）繪，指繪制電路圖、PCB 圖、CAM 圖、裝配圖等圖紙的技能。

（6）裝，指功能電路或系統電路的安裝技能。是專業技能最高級別、最綜合的技能。包括規范拆裝操作與拆裝工具的規范使用。

而把中職機電類專業電工電子課程核心技術歸納為四個字：

（1）讀（分析），指閱讀電路圖、PCB 圖、CAM 加工圖、裝配圖，形成加工工藝流程的過程。

（2）選（設計），指估算電參數、機械參數、溫度等方面極限值，正確選取元器件、導線的型號等過程。

（3）測（測量），指用儀器、儀表對電路參數測量，以確定電路的工作狀態，分析確定電路故障位置或形成產品測試工藝的過程。

（4）調（調試），指調整電路參數，以保證電路工作在安全、可靠的狀態，調節電路參數使電路工作具有最大負載能力、最大抗容錯能力的優化過程。

有了科學的課程目標后，課程項目就可以順利鋪開了。從而增強教學設計的可操作性。

4 教學過程設計

教學設計的切入點一定是教學目標。根據課程教學目標選取合適的單元教學目標，并轉化為具體的、可操作的形式表達出來。例如：認識元器件×××的封裝與基本參數；用萬用表測試直流電壓、電阻等等

選取合適的實踐教學項目。該項目目的是訓練技能，認識電路特點，通過測試，形成對教學電路的初步感性認識。所以宜選取簡單、明了、效果顯著的項目。

設計引導問題。通過測試數據的分析得到電路規律，提升理論知識，在該過程中一種行之有效的方法是通過實驗數據回答問題的形式。所以該階段的教學設計重點是實驗問題的設計。當然，在問題設計中，也可以用新的實驗再次實踐，解決問題。通過問題解決提升技術掌握。

應用型教學項目設計。這是技術升華的過程，項目應具有先進性、可實現、現象明顯，有應用價值的項目。是驅動學生學習的源泉之一。

通過以上教學設計并在教學上實踐的理實一體化項目，稱為“實踐-理論-再實踐”教學設計。

5 教學設計案例

作為教學實踐案例，以“穩壓二極管并聯型穩壓電路”為例，說明教學設計過程。

教學目標有：元器件識別主要有橋堆、穩壓二極管；用萬用表測試橋堆、穩壓二極管；元器件整形、焊接元器件；測試并聯穩壓原理，測試并分析輸出電壓變化的因素。

（1）原理性實驗

并聯型穩壓電路的原理性實驗電路如圖1。其本質是負載電阻與調整電阻的并聯，通過改變調整電阻的阻值，改變分流值，從而改變輸出電壓。

圖1 并聯型穩壓電路原理圖

（2）改變分流值的器件

元器件識別。復習已認識的元器件識別，介紹并測試未認識的元器件（橋堆、穩壓二極管）。該實驗項目元器件測試為橋堆、穩壓二極管的特性測試。

（3）引導問題設計

從實驗結果可以看出，對于小數據集，Spectral聚類算法和AP算法的運行時間比IOCAP算法的短.但隨著數據規模的增大，Spectral聚類算法和AP算法的運行速度越來越慢，而IOCAP算法明顯縮短了算法運行的時間，這是由于IOCAP算法先對原始數據集進行預處理，減小了數據規模且降低了求解復雜度，然后結合MapReduce模型進行并行聚類，提高了算法的運行效率.與Spectral聚類算法和AP算法相比，IOCAP算法在相對較大規模的數據集上有明顯的優勢.而對于小數據集，由于IOCAP算法在數據預處理和相似度矩陣的計算上占用了一定時間，增加了通信開銷，反而使得算法的效率下降.

如何知道橋堆內部電路？

用伏安法測得穩壓二極管的特性，能說明穩壓二極管的什么特性？

應如何應用穩壓特性？

查閱穩壓二極1N4620 數據手冊，有哪些主要參數？這些參數的用途是什么？

（4）穩壓二極管并聯型穩壓電路測試

穩壓二極管并聯型穩壓電路測試如圖2 所示。根據穩壓二極管的特性和主要參數計算該電路的元件的參數。

圖2 并聯型穩壓電路

根據計算的參數測試該電路穩壓值以及帶負載能力。

（5）引導問題設計

穩壓二極管并聯型穩壓電路適用范圍？

電路優缺點評價？如何改進？（為引出串聯穩壓電路準備）

（6）應用型項目設計與測試

由于該電路可以作為串聯穩壓電路的一部分，所以建議把采樣電路+基準電路+比較電路合成一個應用項目（如圖3所示），作為該穩壓二極管并聯型穩壓電路內容的實訓項目。

圖3 并聯型穩壓電路應用

6 結論

以技能、技術、應用三個層面定位的教學目標出發，提出了“實驗-理論-再實踐”的《電工電子技術》課程理實一體化教學設計方法，并給出了一個具有代表性的案例，說明其教學設計過程。很好地解決了技能、技術、技術應用同步融合培養，專業技能很好地融入技術課程與技術應用實驗課程中。