思維導圖在電子技能實訓中的應用探討

劉衛華

摘要：本文介紹了電子技能實訓的現狀，并提出了在電子技能實訓教學過程應用思維導圖來加強學生學習效果的方法，具體以放大電路安裝調試為例，介紹了思維導圖在原理分析、安裝與調試過程的應用。

關鍵詞：思維導圖;電子技能;實訓

實訓課程一般是中高等職業學校中為了培養學生實際動手能力而開設的專門課程。筆者所在高校是我國最早建立單獨設置的為技工學校培養師資普通本科師范院校之一，為了對接職師資的需求，在工科本科課程中增加了相應的實訓課程，“實行‘雙證書’制，培養‘一體化’職教師資”1997年獲國家級教學成果一等獎，經過多年的實踐和探索，2005年，“一種應用型人才培養新模式：本科+技師”，再獲國家級教學成果一等獎。

電子技能實訓課程是中、高職院校中電子與信息技術、電子電器應用與維修、電子技術應用等專業必設的實訓課程。筆者所在高校主要面向應用電子技術教育、光電信息科學與工程、電子信息工程、通信工程、電子科學與技術及微電子科學與工程等電子信息類工科專業開設，參照廣電和通信設備調試工的國家職業技能標準進行相應的培訓，根據不同的培養方案，學生們最終能取得中級或高級職業技能等級證書。

1電子技能實訓教學的現狀

電子技能實訓是實踐性和應用性較強的專業技能，電子產品的組裝與調試技能是電子與信息技術、電子技術應用、電氣技術應用等電子類相關專業學生必須掌握的重要技能。通過開展電子技能實訓，有助于學生加深對“電子技術基礎”課程中所學理論知識的理解，有助于培養和提高電子技術應用能力。電子技能實訓也是學習和掌握電子技術，為后面工作打下堅實基礎的重要途徑。在實訓教學實踐過程中，筆者發現存在以下實際問題。

1.1學生理論知識融會貫通能力較弱

電子技能實訓與一般的純技能型實訓有著很大的區別，學生在學會一些常見的儀器、儀表操作的基礎上，更重要的學會如何去舉一反三靈活運用。這就需要學生具有電路原理、模擬電路、數字電路、通信電路、單片機技術等理論相關知識，并能做好融會貫通。這也是我們教學過程的難點，一個電路分開來，同學們都能分析，但是組合起來再分析就困難了。

1.2形式單一的授課形式。

現在的電子技能實訓教學主要以教師講解為主，部分重要環節有教師示范操作。講解的過程中主要有原理分析、電路布局工藝要求、安裝與調試要求及數據記錄與分析等步驟。以上講解還多是采用方框圖、任務列表等形式向學生講授，形式較單一，沒法形成各課題間的關聯性，導致學生的學習興致不高，難以引發學生“三創”中的創新型思維。因此，當前的實訓教學效果與期望的效果還有一定的差距。

針對以上問題，筆者嘗試著將思維導圖引入到電子技能實訓課程中，以期能讓學生愛學、會學，切實提高電子技能實訓教學水平。

2思維導圖

思維導圖，英文是The Mind Map，又名心智導圖、腦圖及思維地圖等，是一種簡單卻又很有效和高效表達發散性思維的圖形思維工具，具有實用性。

思維導圖采用圖像和文字并重的方法，把各種主從關系運用相互從屬和相關的層次圖繪制出來，把主要關鍵詞與圖像、顏色等創立影象鏈接。把每一種需要學習掌握的資料，不論是感覺、記憶或是設想成為一個思索中心，并由此核心向外發散變成關節點。每一個關節點代表與核心主題的一個鏈接點，而每一個鏈接點又可以成為另一個核心主題，再向外發散出成千上萬的關節點，呈現出放射狀的立體結構，而這些關節的鏈接點都可以視為您的記憶，就好似大腦中的神經元一樣彼此連接。

3思維導圖在電子技能實訓中的應用舉例

電子技能實訓在進行完電子元器件識別、儀器儀表操作等實訓項目后，一般會安排一個基本放大電路的安裝與調試的實訓內容。

基本放大電路的安裝與調試主要通過對低頻放大電路的安裝、調試，提高學生的實際動手能力，鞏固已學的理論知識。掌握基本放大電路的靜態工作點的調試意義，能夠準度判斷出靜態工作點對放大器性能的影響并作出相應的調整。熟練選擇測試儀器對放大器電壓放大倍數Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro及最大不失真輸出電壓Uo和通頻帶進行測試。并鞏固常用電子儀器的使用。

3.1在知識回顧中的應用

在講解放大電路時我們會跟學生回顧以下內容：

（1）放大的概念

放大的對象：變化量，常用正弦波作測試信號。

放大的本質：能量的控制和轉換。輸入的小信號，通過放大電路的處理，將直流電源的能量轉換成電路輸出負載所獲得的能量，使負載上獲得的能量大于信號源提供的能量（即實現用小信號去控制較大的信號）。

放大電路的核心元件：有源元件。用于能量的控制和轉換。

放大的特征：功率放大。負載上獲得比輸入的小信號能提供的大得多的電流或電流，或者兩者都有。

放大的基本要求：不失真。要求放大電路中的有源元件工作在合適的區域，使輸入信號與輸出信號始終保持線性關系。

（2）放大電路的分析方法與電路的對應關系

直流分析，又稱為靜態分析，對應我們在調試時靜態工作點Q調整，即三極管的集電極、發射極及基極的電壓和電流。

交流分析，又稱動態分析，對應我們調試的測量和計算得到的的電壓放大倍數Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。

（3）放大器的性能指標：電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻、通頻帶、最大不失真輸出電壓Uom、最大輸出功率Pom和效率η等

以上內容我們在講解時可使用思維導圖進行逐步細化講解，如圖1。對于基本放大電路，我們應該了解的相關知識清晰明了。

而我們實訓中主要要了解并進行操作調試的內容則如圖2所示。

3.2在原理講解中的應用

在原理講解過程，技能實訓課程要有別于理論課程，遇到某個元件時我們最好給他做一個詳細的分解，功能、特性、符號、分類、電路的作用、封裝等，這里作用、封裝講解是實訓的重點。如介紹到電容器時，其通交隔直，單位為法拉（F），主要作用有：耦合、積分、濾波、退耦、旁路、高頻消振、中和、定時、微分、補償、諧振、自舉、分頻以及負載等。

可通過圖3進行講解。

本電路中主要涉及電容器的耦合（輸入電容、輸出電容）、旁路作用。需要將這兩個作用進行詳細介紹：

耦合：用在電路中的起到傳遞信號的電容稱為耦合電容，利用電容的隔直流通交流作用，他分隔兩級電路的直流分量，傳輸有用的交流分量。

旁路：同樣用電容的隔直流通交流作用，電路中可以使用電容電路去掉信號中某一頻段，這種電容在電路起到旁路的作用，叫旁路電容。

在講到容量標示時，引用圖4進行講解。

3.3在調試過程講解中的應用

電子電路的調試是將安裝完畢的電子電路通過調整某些元器件（通常是電阻、電容和電感）的參數，使之達到電路設計要求的性能指標。調整電路時需要實時檢測電路的性能。由于元器件參數的不一致性，以及安裝工藝的影響，安裝完畢的電子電路基本上不可能一次性即達到使用的要求，需要通過合理的調整和測試來找出、修正、彌補生產裝配中和其他因素所造成的誤差，使其達到設計要求及技術指標。同時，通過調試又能發現電路設計和安裝工藝的缺陷與不足等問題，反饋到設計和生產過程。因此，調試工作是保證實現電路功能的重要保證。

電子電路調試。對于從事電子電路調試人員來說，必須具備一定的理論知識，熟知電子電路中各元器件功能、特點和作用及電路的結構性能。通常電子電路調試工作包括電路參路調整和電路整體測試兩個部分。調整主要是對對電路中的可調元器件做必要的調節，使電路達到預定的性能要求。測試是在調整的基礎上，對電路的各項性能指標和功能進行測量，看其是否符合設計指標的要求。各種裝配缺陷和錯誤都會在測試中暴露，測試又是對設計工作的驗收，一般可在測試發現設計中考慮不全的地方，為以后改進和完善電路提供依據。因此，掌握電子電路的調試技能，對從事電子技術及其相關領域工作的人員來說，是不應缺少的基本技能，也是我們中高等職業學校需要培養學生的重要技能。

本電路的調試的過程主要針對本電路的靜態工作點調試和各項性能指標的測量。我們首先要對使用到的儀器設備進行簡單介紹，再對各調試項目進行詳細介紹。我們設計了專門的調試記錄，如輸入、輸出電阻測量時有如下步驟：

⑴輸入電阻測量

在電路的輸入端串接一個5.1KΩ電阻如圖5，測量出信號源輸出幅值VS與電路輸入端信號幅值Vi，即可計算輸入電路Ri。

⑵輸出電阻測量（見圖6）

在輸出端接入5.1KΩ固定電阻作為負載，調節合適的信號源輸出使得電路輸出保持不失真（示波器實時監視），測量帶負載時輸出幅值VL和空載時的輸出幅值Vo，即可計算出輸出電阻Ro。

以上內容在講解時則可以使用下面的思維導圖進行，如圖7所示。

4結束語

思維導圖應用在電子技能實訓的教學過程中可以有效的解決課程理論知識點繁多，理論知識結構發散但又關聯性強的問題。思維導圖的應用模式可以根據電子技能實訓教學不同的需求和進程進行不同的教學模式設計，提高教學效果。

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