產(chǎn)教融合教學(xué)模式下晶閘管制作斷線報(bào)警器電路過(guò)程實(shí)踐探索

吳冬玲

大連市普蘭店區(qū)職業(yè)教育中心，遼寧 大連，116000

0 引言

本文是在筆者多年來(lái)同時(shí)從教一線電工電子專業(yè)多門(mén)專業(yè)學(xué)科課程，踐行一名教師，集不同的典型教學(xué)項(xiàng)目，鏈接重構(gòu)多門(mén)專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容，匯編成一本教材的基礎(chǔ)上，實(shí)施教學(xué)要對(duì)接企業(yè)崗位電子裝接工實(shí)際、專業(yè)人才標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)苗實(shí)際，教學(xué)做理實(shí)一體知行合一同步訓(xùn)練中，提升學(xué)生綜合職業(yè)素養(yǎng)構(gòu)建而來(lái)。在產(chǎn)教融合教學(xué)模式下晶閘管制作斷線報(bào)警器電路過(guò)程實(shí)踐探索，本文中晶閘管制作斷線報(bào)警器電路制作，是在高教出版社陳其純主編的《電子線路》第九章晶閘管及其應(yīng)用的應(yīng)用舉例第P133頁(yè)圖9.2.3防盜報(bào)警器電路基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造。為完成包括《電子線路》第九章晶閘管簡(jiǎn)介及其應(yīng)用的主要教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生了解熟悉晶閘管的工作特性，理解其主要參數(shù)的含義。掌握單相可控整流電路的組成，理解電阻性負(fù)載可控整流電路的工作原理。了解單結(jié)晶體管的工作特性、電路符號(hào)，理解單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的組成及工作原理。了解晶閘管常用的保護(hù)措施及防失控措施。楊元挺主編《電子技能實(shí)訓(xùn)》與陳雅萍主編《電子技能與實(shí)訓(xùn)》學(xué)科課程要求學(xué)生能夠掌握常用電子元器件、電子儀表儀器的識(shí)別使用常識(shí)、電子生產(chǎn)工藝要點(diǎn)、EDA技術(shù)及課題制作等；高立新主編《Proteldxp2004電子CAD教程》學(xué)科課程要求學(xué)生能熟練使用Proteldxp2004軟件繪制電路原理圖、進(jìn)行電路仿真、設(shè)計(jì)印刷電路板，掌握電子CAD設(shè)計(jì)理念和方法，三門(mén)學(xué)科課程應(yīng)知應(yīng)會(huì)知識(shí)技能。同時(shí)也為解決中職學(xué)生入門(mén)學(xué)習(xí)電工電子專業(yè)課程普遍缺乏職業(yè)認(rèn)同感，學(xué)習(xí)目標(biāo)模糊、學(xué)習(xí)興趣淡、學(xué)習(xí)過(guò)程困難，不會(huì)學(xué)、學(xué)不會(huì)、學(xué)完不會(huì)用等問(wèn)題，使學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)課程后的實(shí)踐能力由量變到質(zhì)變，重拾學(xué)習(xí)自信心，重構(gòu)專業(yè)職業(yè)學(xué)習(xí)思維，建構(gòu)職業(yè)意識(shí)，從而培養(yǎng)提高學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)，使其成為滿足應(yīng)用型技能要求的人才。

筆者在完成上述三門(mén)課程本部分內(nèi)容實(shí)際教學(xué)中采用了簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，可行性強(qiáng)且科學(xué)的《晶閘管制作斷線報(bào)警器》、《聲光報(bào)警多路搶答器》、《調(diào)光臺(tái)燈電路的制作》三個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用實(shí)例。踐行了理實(shí)結(jié)合知行合一產(chǎn)教融合教學(xué)做一體化教學(xué)模式，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。在產(chǎn)教融合教學(xué)模式下的晶閘管制作斷線報(bào)警器電路過(guò)程實(shí)踐探索一文就是其中一個(gè)項(xiàng)目教學(xué)。

1 晶閘管制作斷線報(bào)警器電路過(guò)程實(shí)踐探索

晶閘管制作斷線報(bào)警器電路過(guò)程實(shí)踐探索是筆者在產(chǎn)教融合教學(xué)模式（產(chǎn)教融合即是指職業(yè)學(xué)校根據(jù)所設(shè)專業(yè)，積極開(kāi)辦專業(yè)產(chǎn)業(yè)，把產(chǎn)業(yè)與教學(xué)密切結(jié)合，相互支持，相互促進(jìn)。而這里的產(chǎn)教融合教學(xué)模式是指師生要能把當(dāng)下課堂的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)作品鏈接到校外企業(yè)廠家變?yōu)楫a(chǎn)品前后的過(guò)程中習(xí)得知識(shí)技能，提升綜合職業(yè)素質(zhì)，達(dá)成專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)）指引下，以電子產(chǎn)品裝接工和制作PCB板崗位標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)電路功能為目標(biāo)，對(duì)接實(shí)現(xiàn)自制PCB樣板及裝接工崗位項(xiàng)目所需知識(shí)技能來(lái)鏈接陳其純主編《電子線路》課程第九章章節(jié)教學(xué)內(nèi)容，陳亞萍《電子技能與實(shí)訓(xùn)》及楊元挺主編《電子技能實(shí)訓(xùn)》教材中電路電子元器件識(shí)別檢測(cè)整形安裝焊接調(diào)試，儀器儀表使用測(cè)試，波形計(jì)算，電路識(shí)圖繪圖等；高立新主編《proteldxp2004電子CAD教程》教材原理圖繪制、原理圖庫(kù)元件制作、制作元器件封裝、電路原理圖編譯查錯(cuò)、PCB電氣規(guī)則設(shè)定等教學(xué)內(nèi)容教學(xué)，重構(gòu)了上述教學(xué)具體內(nèi)容于教學(xué)項(xiàng)目晶閘管制作斷線報(bào)警器電路中，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容框架如圖1所示。

圖1中的項(xiàng)目是讓學(xué)生扮演一個(gè)職業(yè)人（電工、電子裝接工、PCB生產(chǎn)者、電路設(shè)計(jì)技術(shù)人員、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪圖員）角色來(lái)完成項(xiàng)目作品制作，在完成合格成品電路同時(shí)實(shí)現(xiàn)電工電子專業(yè)要求學(xué)生掌握的應(yīng)知應(yīng)會(huì)的理論與實(shí)踐內(nèi)容，是在要求學(xué)生完成作品的同時(shí)理清本專業(yè)多門(mén)學(xué)科課程知識(shí)技能內(nèi)容間關(guān)系，融會(huì)貫通活學(xué)活用，克服了一個(gè)專業(yè)多門(mén)學(xué)科課程間知識(shí)獨(dú)立系統(tǒng)相互不溝通的弊端，解決知識(shí)技能割裂與重復(fù)，讓學(xué)生在具體完成一個(gè)項(xiàng)目制作過(guò)程中感受體會(huì)受到啟發(fā)，教會(huì)學(xué)生如何學(xué)習(xí)和應(yīng)用專業(yè)知識(shí)。

圖1 項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容框架

2 在產(chǎn)教融合教學(xué)模式下進(jìn)行晶閘管制作斷線報(bào)警器電路過(guò)程的實(shí)踐探索

2.1 探索產(chǎn)教融合專業(yè)教學(xué)實(shí)踐

在探索產(chǎn)教融合專業(yè)教學(xué)實(shí)踐的引導(dǎo)下，教師在課前要做到充分備課。筆者以晶閘管制作斷線報(bào)警器電路為教學(xué)項(xiàng)目將三門(mén)學(xué)科教材內(nèi)容融會(huì)貫通后，重構(gòu)了如圖1所示的教學(xué)內(nèi)容框架，在這一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目晶閘管制作報(bào)警器的實(shí)施過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)同時(shí)完成三門(mén)學(xué)科《電子線路》的第九章晶閘管及其應(yīng)用；《電子技能與實(shí)訓(xùn)》課程關(guān)于電子產(chǎn)器裝接工崗位需要及其技能鑒定考核涉及的電路安裝、調(diào)試包括元器件的識(shí)別檢測(cè)（本電路元器件是電阻、晶閘管、蜂鳴器）、電路識(shí)圖、繪圖，電路原理敘述；以及能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成在多功能電板電路安裝焊接電路工藝及其調(diào)試教學(xué)內(nèi)容，《protel dxp2004電子CAD》課程中關(guān)于原理圖繪制、原理圖庫(kù)元器件制作，PCB繪制及其元器件的封裝制作應(yīng)用，能正確的進(jìn)行項(xiàng)目編譯及查錯(cuò)，DRC電氣規(guī)則檢查，生成網(wǎng)絡(luò)報(bào)表，能生成PCB制成PCB樣板，實(shí)際完成電路項(xiàng)目安裝調(diào)試，鏈接需要教授的知識(shí)技能達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生在教學(xué)項(xiàng)目完成引導(dǎo)下能從理論到實(shí)踐、理實(shí)并進(jìn)，在不斷解決問(wèn)題過(guò)程中找到所學(xué)專業(yè)各門(mén)學(xué)科知識(shí)技能間的聯(lián)系并融會(huì)貫通應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目完成中，在重視多功能電路板及PCB樣板生成安裝實(shí)際電路操作過(guò)程中，學(xué)習(xí)鏈接鞏固知識(shí)技能達(dá)成實(shí)現(xiàn)結(jié)果過(guò)程中，讓學(xué)生在踐行所學(xué)即所用即能創(chuàng)造價(jià)值的每個(gè)環(huán)節(jié)課程教學(xué)內(nèi)容激勵(lì)引導(dǎo)下，建立學(xué)習(xí)興趣，確定職業(yè)崗位認(rèn)同感，在鏈接知識(shí)技能的過(guò)程中循序漸進(jìn)，低起點(diǎn)、小步走、有興趣、再提高，建立學(xué)習(xí)自信心，改變學(xué)風(fēng)，學(xué)會(huì)溝通、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，構(gòu)建專業(yè)學(xué)習(xí)思維，提升自身綜合職業(yè)素養(yǎng)。

2.2 課程實(shí)施前驗(yàn)證教學(xué)內(nèi)容框架

課程實(shí)施前，驗(yàn)證教學(xué)設(shè)定項(xiàng)目?jī)?nèi)容實(shí)施的可行性。先將第二版《電子線路》P133頁(yè)晶閘管的應(yīng)用實(shí)例圖9.2.3（下文的圖9.2.3都是指該書(shū)中的圖）防盜報(bào)警器在多功能電板上進(jìn)行了搭接實(shí)驗(yàn)，圖9.2.3中給出了電路供電電源直流電壓+6～9V，電阻R1=82KΩ,R2=10KΩ，核心器件晶閘管無(wú)具體型號(hào)，只標(biāo)注了參數(shù)0.3A與25V，報(bào)警采用蜂鳴器H，但蜂鳴器參數(shù)需要自選。因此筆者在多功能電路板上安裝調(diào)試圖9.2.3電路時(shí)，先確定元器件型號(hào)參數(shù)，筆者保留圖9.2.3中已有的R1、R2型號(hào)參數(shù)不變的情況下，對(duì)圖9.2.3進(jìn)行了改造，選擇了手頭有MCR100-6（單向晶閘管，額定正向平均電流0.5A，控制極觸發(fā)電流0.005～0.009A，最大穩(wěn)定工作電流0.8A，反向重復(fù)峰值電壓大于400V，控制極不觸發(fā)電壓0.2V）晶閘管和蜂鳴器（內(nèi)有振蕩源的有源蜂鳴器5V，直徑與高度是12mm×9mm）做報(bào)警器，開(kāi)關(guān)S也采用了手頭有的按鈕開(kāi)關(guān)（最好采用撥段開(kāi)關(guān)），電源BT1 6V供電。在多功能電路板上焊接電路，驗(yàn)證是否能實(shí)現(xiàn)功能：當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電路處于值班工作狀態(tài)，晶閘管V的g極被B、D間導(dǎo)線短路接地而使晶閘管截止。當(dāng)短路導(dǎo)線被整斷時(shí)，電源BT1經(jīng)R1和R2的分壓使g極獲得觸發(fā)電壓，晶閘管V導(dǎo)通，防盜報(bào)警器蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。實(shí)際安裝焊接完成后發(fā)現(xiàn)B、D斷線后并不能報(bào)警發(fā)聲，研究發(fā)現(xiàn)更換了型號(hào)的晶閘管在原書(shū)中電路參數(shù)產(chǎn)生的觸發(fā)電壓電流不足以使晶閘管導(dǎo)通，查晶閘管MCR100-6參數(shù)知道其控制極觸發(fā)電壓低于0.2V晶閘管是不觸發(fā)的。若是在電路元器件沒(méi)有損壞的情況下報(bào)警器不發(fā)聲，判斷是觸發(fā)電壓低于其觸發(fā)導(dǎo)通電壓，觸發(fā)電流不足以使晶閘管導(dǎo)通，因而蜂鳴器不會(huì)報(bào)警。所以筆者把圖9.2.3中R2改成R310KΩ，在R182KΩ兩端再并聯(lián)一個(gè)R282KΩ電阻，增大晶閘管的觸發(fā)電壓及電流。重新改造設(shè)計(jì)電路如圖2所示。將圖2中的電路再按下按鈕開(kāi)關(guān)，接通電源，斷開(kāi)導(dǎo)線，蜂鳴器響，電路報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)效果明顯。實(shí)際制作時(shí)可以將并聯(lián)的兩個(gè)82KΩ電阻用一個(gè)41KΩ電阻代替。無(wú)論教學(xué)還是電路設(shè)計(jì)都要能結(jié)合實(shí)際需要對(duì)電路進(jìn)行改進(jìn)，這也為項(xiàng)目教學(xué)電子裝接理論技能訓(xùn)練學(xué)習(xí)奠定了在多功能電路板安裝電路插裝焊接工藝的基礎(chǔ)。使學(xué)生在電路安裝過(guò)程中能識(shí)讀電路圖，在實(shí)訓(xùn)成品調(diào)試中體悟工作原理。在電路改進(jìn)中能進(jìn)行電路的簡(jiǎn)單計(jì)算，學(xué)習(xí)查閱選用元器件及對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試。

圖2 改造設(shè)計(jì)電路

2.3 成功案例

有了在多功能電路板上踐行晶閘管制作斷線報(bào)警器電路的功能實(shí)現(xiàn)成功案例，確定崗位訓(xùn)練項(xiàng)目采用圖2電路，列出圖2電路的元器件清單，如表1所示；完成圖2的原理圖生成PCB繪制，如圖3所示；生成仿真電路，檢查無(wú)誤后發(fā)送PCB設(shè)計(jì)圖給聯(lián)系的廠家生產(chǎn)出版，教學(xué)項(xiàng)目PCB電路板如圖4和圖5所示。上述步驟的完成使筆者掌握了在教學(xué)項(xiàng)目晶閘管制作斷線報(bào)警器電路教學(xué)中融入《電子線路》、《電子技能與實(shí)訓(xùn)》、《proteldxp2004電子CAD教程》等知識(shí)內(nèi)容，并且為驗(yàn)證該教學(xué)模式是否簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)可行奠定了基礎(chǔ)。掌握了根據(jù)圖2繪制電路原理圖生成PCB圖所需要的規(guī)范參數(shù)，以及制作完成過(guò)程中學(xué)生所需要掌握的原理圖繪制方法，如何制作原理圖庫(kù)元件晶閘管，如何對(duì)原理圖能生成項(xiàng)目編譯與查錯(cuò)，如何制作晶閘管、蜂鳴器、按鈕開(kāi)關(guān)元器件的封裝，如何規(guī)劃PCB板尺寸，生成PCB圖時(shí)元器件封裝如何導(dǎo)入，層面規(guī)則怎么設(shè)定，DRC電氣規(guī)則如何檢查等。

圖3 原理圖生成PCB 繪制

圖4 項(xiàng)目PCB 電路板

圖5 項(xiàng)目PCB 電路板

表1 晶閘管制作防盜報(bào)警電路元器件清單及繪制原理圖與PCB時(shí)自制元器件封裝要求

2.4 電路制作與調(diào)試

在晶閘管制作斷線報(bào)警器的PCB板上實(shí)際完成電路制作與調(diào)試，原理圖生成PCB繪制如圖4所示，項(xiàng)目PCB電路板如圖5所示。如圖6所示是成品電路晶閘管導(dǎo)通過(guò)后，控制極對(duì)地間電壓測(cè)試。按照?qǐng)D2進(jìn)行電路安裝調(diào)試，進(jìn)一步驗(yàn)證預(yù)設(shè)的教學(xué)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中PCB繪制理論參數(shù)與實(shí)際效果的可行性，得出在教學(xué)中需要解決與注意的問(wèn)題（如孔徑大小是否合適等）。

圖6 電路制作與調(diào)試

2.5 將理論技能教學(xué)內(nèi)容融入項(xiàng)目實(shí)施

在教學(xué)中將《電子技能與實(shí)訓(xùn)》《Protel Dxp 2004電子CAD教程》及《電子線路》第九章的理論技能教學(xué)內(nèi)容融入項(xiàng)目實(shí)施中，知行合一，產(chǎn)教融合優(yōu)化完善晶閘管制作斷線報(bào)警器電路教學(xué)項(xiàng)目實(shí)施的理論與實(shí)踐內(nèi)容，制定課程教學(xué)實(shí)施計(jì)劃，編制可視化教學(xué)課件，讓學(xué)生在分組教學(xué)實(shí)踐中踐行產(chǎn)教融合教學(xué)模式下晶閘管制作斷線報(bào)警器電路。

2.6 教學(xué)意義

該教學(xué)模式以簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)可行科學(xué)的晶閘管制作防盜報(bào)警電路，完成了電路的安裝與調(diào)試項(xiàng)目，重構(gòu)了《電子線路》、《電子技能與實(shí)訓(xùn)》、《PROTELDXP2004電子CAD》等多學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，鏈接知識(shí)技能等要素融入完成這個(gè)項(xiàng)目的不同任務(wù)中，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的過(guò)程是從理論到實(shí)踐的綜合應(yīng)用，通過(guò)鏈接不同學(xué)科的知識(shí)技能來(lái)解決崗位實(shí)踐的需要，踐行所學(xué)即所用的思想，實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造過(guò)程，讓學(xué)生知道為什么學(xué)、學(xué)什么、怎么學(xué)、學(xué)了怎么用的問(wèn)題，教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)，使原本對(duì)所學(xué)專業(yè)感到困難迷茫的學(xué)生快速建立了對(duì)所學(xué)專業(yè)的興趣、自信心與職業(yè)認(rèn)同感，從而愛(ài)上所學(xué)專業(yè)。

3 結(jié)語(yǔ)

筆者就是這樣在電工電子專業(yè)中開(kāi)發(fā)出類似這種不同功能典型的專業(yè)教學(xué)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)各門(mén)課程的綜合教學(xué)，精減課程科目而不減教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容來(lái)編制教學(xué)項(xiàng)目?jī)?yōu)化教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)一名教師多門(mén)課程教學(xué)，踐行產(chǎn)教融合的教學(xué)模式下的專業(yè)項(xiàng)目制作牽動(dòng)理論教學(xué)內(nèi)容，知行合一實(shí)現(xiàn)崗位實(shí)踐，在有限的資源實(shí)際情況下取得了最大的效果。這種產(chǎn)教融合教學(xué)模式下專業(yè)典型項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，對(duì)教師的自身素質(zhì)綜合能力提出了更高要求，要求教師能站在更高的高度，更廣角度同時(shí)又能落地的融會(huì)貫通本專業(yè)的各門(mén)學(xué)科內(nèi)容，統(tǒng)一規(guī)劃整合對(duì)接企業(yè)崗位、工種、專業(yè)人才標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生、學(xué)校資源實(shí)際，要求教師不只是專業(yè)教師還要是專業(yè)工程師。為此筆者要不斷地在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)求知探索，期待有更多有意義成功的教學(xué)項(xiàng)目做法與大家分享。