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《電子技術實訓》是電工電子技術專業(yè)的核心課程,該課程是一門實踐性很強的課程,其實踐內容占總課程學時數的70%以上。通過該課程的學習,使學生達到能夠認識和檢測常用電子元器件,會設計簡單電子產品,會焊接和安裝小型電子電器產品,會調試和維護小型電子系統(tǒng),操作現代化電子產品制造設備的能力。
該課程實施教學改革以來,取得了良好的教學效果,現對該課程的教學改革總結如下:
一、課程內容總體設計
通過對電子技術實訓技術崗位的調研分析,得出實際崗位要求,結合課程教學大綱,總結出本課程的三個目標。
知識目標:了解電子技術實訓的基本過程和電子產品制作的基本方法,掌握電子新電路和新元器件及先進的電子產品的制作工藝。
能力目標:掌握單、雙面印制電路板的設計制作及表面安裝電路設計制作的技能。能從事電子類產品的生產、質量檢驗、計劃管理、調試維修以及電子產品的輔助設計與開發(fā)。
素質目標:具備良好的職業(yè)道德、規(guī)范操作習慣、信息獲取能力、良好的職業(yè)行為、團隊協作精神和語言表達能力。
對三種目標進行歸納,以3個電子產品為載體,以電子技術實訓流程為主線選取教學內容,設計出3個學習項目,根據學習任務開發(fā)出相應的能力訓練項目。將綜合素質細化,與能力訓練項目相對應。其對應關系如表1所示。
二、教學單元設計
1、《工作任務單》及《學習工作單》設計
一個《工作任務單》對應一個教學單元,將每個學習任務以《工作任務單》的形式出現,使學生在學校的學習過程如同在工作崗位的工作過程。《工作任務單》包含教學方案、問題闡述、任務布置、學習評價四個部分。
教學單元設計中的教學步驟、教學方法及教學手段如表2所示。
學習工作單是學生在實踐完成后,對各知識點、技能點的回顧,需要以作業(yè)的形式上交。
2、教學步驟、教學方法及教學手段
學習任務的教學實施采用8節(jié)課連排,這樣有利于完整工作過程的完成及教學資源的充分利用。將學生4~5人組成一個小組,在每一個學習任務的學習過程中,學生以小組形式在實訓室團結協作,共同完成學習任務。
三、教學實施
該課程采用基于工作過程的“六步”教學法,實施“教、學、做”一體化教學。
1、任務布置
教師布置學習任務,下發(fā)工作任務單。通過實物、圖片、現場錄像等,展示該任務的目的和意義。
2、相關知識講解
通過講演結合、學做結合、討論互動等教學方法,將課程中相關知識點、技能點傳授給學生,熟悉教學設備,使學生獲取并掌握所需的理論及實踐知識。
3、工作方案制定
在計劃與決策階段,學生小組通過討論、查找資料等方式,設計工作方案,列寫工作計劃表。
4、任務實施
學生以小組的形式按照工作計劃表中的內容進行任務實施。學生設計并制作印制電路板,在生產流水線上模擬實際生產程序(包括生產組織、生產管理、質量監(jiān)控、物料管理)進行電路的焊接調試,完成電子產品的制作。教師對學生的任務實施情況進行全過程的考核。
5、成果展示
任務完成后學生小組制作PPT進行成果匯報。
6、產品檢驗與點評
任務完成后,教師對學生做出的產品進行檢驗,包括電路設計檢驗、電路板性能檢驗、電子產品質量檢驗等。最后,教師針對學生的整個制作過程,點評學生任務的完成情況,包括電子產品的設計及制作、儀器設備的操作、團隊協作及語言表達情況。
四、考核方案設計
本課程實踐性、應用性比較強,所以要加強過程性考核,考核項目包括學生自評、教師對小組評價、教師對個人評價及作業(yè)考核。
學生的綜合成績由過程考核成績和作業(yè)考核成績兩部分組成,如下所示:
綜合成績=(學生自評20%+教師評學生30%+教師評小組50%)÷學習任務總數(n)×70%+作業(yè)考核30%
五、課程特色
1、以電子技術實訓技術崗位開發(fā)課程教學內容
根據電子技術實訓技術崗位的生產流程和教學大綱的要求,開發(fā)出體現電子產品制作新工藝和新技術的學習任務,并增加安全用電常識、質量控制及經濟成本內容,將其融合貫穿到學習任務中。
2、操作能力強
每個學習任務自始至終都需要學生按照生產工藝流程從簡單到復雜的順序,親自動手完成。
3、教學方法創(chuàng)新
實施以電子技術實訓流程為主線的基于工作過程的“六步”教學法。教學組織以行動為導向,以學生為中心,培養(yǎng)學生的綜合素質。
六、教學效果
1、學生通過學習任務的學習,自制出3個電子產品。學生自制電子產品的裝配調試成功,使學生獲得極大的成就感。
2、學生通過自制電子產品的生產過程,提高了學生的實踐能力和創(chuàng)造能力,培養(yǎng)了學生的安全意識、質量意識、環(huán)保意識和自主學習的意識,增強了學生就業(yè)競爭能力和社會適應能力,為直接上崗打下良好的基礎。
參考文獻:
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1.1競賽的主要技術體系
縱觀浙江省和教育部舉辦的大學生電子設計競賽與制作競賽,競賽的技術體系主要包含理論知識測試、電路識圖、元件選型與參數計算、原理圖繪制、PCB設計、PCB板制作、電子工藝焊接、單片機軟件程序編寫、電路調試、軟件調試、電子產品的結構與安裝工藝、電子產品的工藝文件編寫、電子產品的技術文件編寫、技術答辯等技術考核內容。整個競賽過程貼近生產、工藝、注重質量,以企業(yè)實際要求出發(fā)。
1.2原課程體系與競賽的融合情況
通過參加各類電子競賽,我們清楚的認識到高職教育的培養(yǎng)目標和電子競賽的宗旨是一致的,競賽促進了電子信息專業(yè)課程體系,以電子競賽的實踐來促進教學改革,形成以“素質教育為基礎,能力培養(yǎng)為主線”的創(chuàng)新型應用性人才培養(yǎng)模式。對于傳統(tǒng)的電子類基礎課程,如模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子技術等,整合為《電子技術基本技能實訓》、《單元電子電路分析與測試》和《電子電路調試與應用》。按照競賽的要求,通過《電子技術基本技能實訓》專門訓練學生的技能,并在后續(xù)的課程里不斷反復應用,以促進學生掌握。新的應用電子技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案中對于創(chuàng)新型應用性人才的培養(yǎng),主要通過《簡易智能產品編程》、《微控制器應用》、《電子產品制圖與制板》、《電子產品生產工藝與管理》、《智能電子產品設計與制作》、《電子創(chuàng)新設計與制作》和《嵌入式系統(tǒng)應用》等課程的相輔相成,實現對學生的全面素質、技能的培養(yǎng)。
2競賽引領下應用電子技術專業(yè)課程的改革
根據前面對競賽的深度剖析,我們對原來應用電子技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案中實踐教學環(huán)節(jié)課程的教學組織做了相應調整。將競賽中對學生提出的要求融入日常課程的教學,并重新梳理了各個課程的教學內容及上下承接的關聯部分的內容。參照企業(yè)中的技術開發(fā)部與生產部管理模式,課程中實訓項目來自于競賽題目、教師科研項目、企業(yè)實際產品等方面。教學開展的具體步驟:(1)在《簡易智能產品編程》課程中,以競賽項目為例,培養(yǎng)學生的C語言編程技巧,要求學生能夠消化吸收。(2)在《電子產品制圖與制板》課程中,以《微控制器應用》課程教學案例為例,培養(yǎng)學生根據任務要求利用Protel軟件,遵循國際和行業(yè)規(guī)范,依據國家標準,完成原理圖的設計與繪制,在符合PCB布局和布線要求的基礎上完成PCB設計,并制作出相應PCB板。(3)在《電子產品生產工藝與管理》課程中,以后續(xù)課程所選教學案例為例,培養(yǎng)學生常用電子元器件、基本材料和工具的使用知識、電子產品的裝配準備工藝、線路基板焊接工藝、電子產品總裝和調試工藝、電子產品檢驗和包裝工藝、電子產品生產工藝文件編制等專業(yè)知識和相關技能;同時,培養(yǎng)學生理論聯系實際、根據企業(yè)實際條件決定生產工藝方案的管理意識,樹立質量第一的觀點和分工協作的團隊意識和嚴肅認真一絲不茍的嚴謹作風。(4)在《微控制器應用》課程中,以競賽項目為例,培養(yǎng)學生能設計一個完整的、簡單的單片機應用系統(tǒng),從單片機選型、接口電路搭建、內部資源分配、程序編寫以及下載調試等環(huán)節(jié)對學生進行全面綜合的訓練,使學生具備單片機應用的基礎能力。(5)《智能電子產品設計與制作》、《電子創(chuàng)新設計與制作》和《嵌入式系統(tǒng)應用》的課程教學中,以競賽項目及企業(yè)項目為例,培養(yǎng)學生根據實際需求,選擇不同的控制器,從設計方案、成本核算、電路設計、工藝設計、程序設計及系統(tǒng)聯調、產品裝配、工藝文件編寫及使用說明書撰寫到項目總結與創(chuàng)新,完整的體驗項目開發(fā)的全過程。促使學生在學習的過程中不斷的總結、不斷的提升。(6)在《生產實習》和《頂崗實習》等實踐環(huán)節(jié)中,讓學生親臨企業(yè)一線,切身感受工作中的壓力、努力和興奮等感受,促進其快速成長。
1概述
1)Multisim仿真軟件簡介Multisim是美國InteractiveImageTechnologies(IIT)公司在20世紀末推出的一種以Windows為平臺的虛擬仿真平臺,其最大的優(yōu)點是軟件界面操作方便、直觀形象、易學易懂、學生可以很快地掌握它的基本操作[1,2],所以,Multisim仿真軟件在電子信息類的相關課程教學中得到了廣泛的應用。Multisim仿真軟件可以對模擬電路、數字電路和模擬數字混合電路進行設計和仿真。它提供的元器件庫非常豐富,而且還有部分三維實物,對于初學者來說,非常逼真和形象。虛擬儀器儀表非常齊全,提供的儀器儀表有:萬用表、信號發(fā)生器、瓦特表、示波器、波特圖儀、字信號發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉換儀等。電路分析功能和作圖功能非常強大,可以應用Multi⁃sim對模擬電路進行靜態(tài)分析、動態(tài)分析和瞬態(tài)分析等十幾種分析。同時,應用邏輯轉換儀可以實現數字電路中的真值表、邏輯電路圖和邏輯函數表達式兩兩之間的互換。為學生的學習和老師的教學帶來了非常直觀的視覺效果。而且,相對于其它的EDA軟件,它更加形象和直觀,而且,它能進行模數混合電路的仿真,幾乎能夠100%地仿真出真實電路的結果[3,4],為廣大的電子電路的學習者提供了非常方便和實用的電路設計平臺。2)電子產品設計與開發(fā)根據應用電子技術專業(yè)和電子信息工程技術專業(yè)的人才培養(yǎng)目標可知,《電子產品設計與開發(fā)》是電子信息類專業(yè)的職業(yè)技能課程,是一門實踐性和綜合性都很強的課程,對于學生以前所學知識有著更高的要求,但是,這門課程對于學生進行畢業(yè)設計、頂崗實習以及將來出去工作都有著非常重要的作用,所以,在電子信息類專業(yè)中占有非常重要的地位[5]。為了提高教學效果,我們采用“教、學、做”合一的模式,將理論教學和實踐教學融合為一體中,這樣處理即可以提高學生的學習積極性,同時,又可以將復雜的知識點以簡單明了的形式展示給學生,學生可以在實訓室邊教、邊學、邊演示、邊實踐,可以大大提高教學的效果。由于直接用實物操作進行設計和實訓,有可能會造成大量實訓耗材的浪費,同時,也存在一定的安全隱患[6],所以,這門課程采取了一種虛擬和實踐相結合的方式,非常實用。在教學過程中引入Multisim等仿真軟件,使學生在學習硬件的同時,學會仿真軟件驗證相關原理及電路,從而豐富教學內容,更新課程的教學思路,提高課程的實踐性與應用性。將學生置身于一個“提出問題——解決問題——實踐驗證”的情景之中,使教學方式由“知識傳授”向“知識發(fā)現和知識創(chuàng)造型”轉變[7,8],大大提高了學生的興趣和學習的積極性。
2Multisim在《電子產品設計與開發(fā)》課程中的應用
在《電子產品設計與開發(fā)》課程學習的初期,特別是小型電子產品設計的初期,先用Multisim仿真軟件進行分析和設計,設計好合適的思路,選取好合適的元件和參數,并且在仿真軟件上調試出較好的實驗現象以后再進行實物制作。這樣不僅大大節(jié)約了實訓耗材的浪費,更重要的是可以讓學生們大膽地進行嘗試設計電路,不用擔心安全事故的發(fā)生。而且,學生進行設計和探索的積極性也大大提高?!峨娮赢a品設計與開發(fā)》是學生們學習了模電、數電、電子設計自動化、單片機等主體課程之后所開設的一門綜合性很強的課程,對于學生來說,這也是前段整個學習過程的一個總結,是檢驗學生兩年的學習過程中所掌握專業(yè)知識的真實情況。對于本門課程,主要是采用“教、學、做”一體化的模式,以項目任務為載體,讓學生們在學中做,做中學。主要是要制作一個小型電子產品,在整個的教學過程中,以學生為主體,重點在于激發(fā)學生學習的積極性和主動性,讓每一個學生都親手制作一個小型電子產品,從制作的過程中體會到成功制作電子產品的快樂,從而,獲得學習的信心和一定的滿足感。首先,根據學生們的具體情況,對于設計和制作的電路可以進行合適的選擇,所以,可以每個同學都可以找到適合自己的電路,這樣,學生參與《電子產品設計與開發(fā)》的積極性和興趣就大大加強了。學生在選擇好自己的任務之后,就親手將產品制作出來,整個過程包括:Multisim仿真設計電路原理圖原理圖的繪制封裝的測量和繪制PCB圖的布線和繪制PCB板的制作程序的編寫和調試產品的調試產品制作完成。應用Multisim仿真軟件設計電路,是整個《電子產品設計與開發(fā)》課程的關鍵環(huán)節(jié),只有首先仿真設計出具體電路、具體參數并且有良好的仿真效果后,才能進行具體硬件電路的制作。比如:學生們想設計一個50秒的定時器電路,并且要用數碼管顯示出來。學生們首先想到的是先在Multisim仿真軟件上仿真出效果出來,再進行硬件電路的制作。如下圖1所示,是某位學生利用Multisim仿真軟件設計出的一個50秒的定時器電路。首先通過Multisim仿真軟件進行電路的分析和設計,可以為學生提供非常方便、快捷的電路設計的效果,每一個元件的參數和型號學生都可以根據輸出效果的不同來進行分析和判斷,比如,如上圖2中,如果,要將電路的定時時間定為30秒,在仿真電路中只要變換一根線的連接就可以實現,而且,還很容易就能看到效果,如下圖2所示:通過這種學生自主嘗試的學習方式,不僅可以幫助學生提高學習的積極性和主動性,更重要的是學生能夠非常安全、快捷地進行電路的分析和設計,大大提高了學習的效果,也節(jié)省了大量的實訓耗材的浪費。
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)12-0041-02
一、課程改革背景
《電子產品分析與測試》是針對信號工所從事的信號設備測試檢修、處理故障、施工作業(yè)等典型工作任務進行分析后,歸納總結出來其所需求的電子產品組裝、調試、檢測、維修等能力要求而設置的學習領域?!峨娮赢a品分析與測試》學習領域課程在鐵道通信信號專業(yè)課程體系中是一門重要的專業(yè)基礎課程。由于課程內容較為抽象,難度較大,學生學習興趣普遍不高,結合專業(yè)教學進行課程改革迫在眉睫。
二、課程作用
《電子產品分析與測試》學習領域的前修課程是《電路分析基礎》、《應用數學》等,后修多個學習領域如:《微機原理與應用》、《計算機聯鎖設備檢修與維護》、《區(qū)間信號設備檢修與維護》等均涉及了《電子產品分析與測試》課程的知識點,因此它在課程體系中起著多個學習領域的專業(yè)支撐基礎作用,它與其他學習領域之間的關系是承前啟后,上下銜接。通過本課程的學習使學生獲得模擬/數字電路的基本理論,具有識別與選用元器件的能力;具有電路圖識圖、繪圖能力;具有對電路焊接、制作、測量、調試、故障排除、維修的能力;具有對模擬/數字電路進行基本分析、計算的能力;具有對常用電路進行設計、調試、檢測、維護的能力。為學習后續(xù)課程和從事電子技術方面的工作打下堅實的基礎。
三、內容設計
在掌握知識的過程中,既有能力的訓練,也有方法的了解和運用,更有態(tài)度、情感和價值觀的體驗與培養(yǎng)。掌握知識不是課程學習的唯一和最終目標,而是全面提高專業(yè)素養(yǎng)的基礎和載體?;诠ぷ鬟^程導向的課程開發(fā)理念,我們先對鐵道信號專業(yè)學生的部分典型工作任務進行解構分析,根據工作所需求的能力目標構建學習內容。在此基礎上,根據工作過程要素重構學習過程要素,學習過程內容要素根據《電子產品分析與測試》課程解構分析表中工作過程主觀要素確定,學習過程情境要素參數從《電子產品分析與測試》課程解構分析表中工作過程客觀要素獲得。由真實工作任務構建學習性工作任務時,可能受工作環(huán)境、工作條件等客觀因素的影響,需根據學習的條件對真實工作任務進行取舍來構建學習性工作任務,即創(chuàng)建學習情境。對于《電子產品分析與測試》課程,在學校的電子實訓室、計算機仿真實訓室能完成上表中的真實工作任務,所以我們創(chuàng)設的學習情境與上表中的真實工作任務一致。
四、教學組織模式
采用一體化任務驅動的教學模式:做到教、學、做一體化,教室與實訓室一體化;教學過程模擬真實的工作過程,以學生為主體、教師主導、師生互動、小組協作;學習情境以任務單引導,并以基于工作過程系統(tǒng)化的形式來組織,每個任務按照“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”等環(huán)節(jié)來實施。圖1給出了在學習共射放大電路時基于工作過程系統(tǒng)化的組織。
五、小結
鐵道通信信號專業(yè)電子產品分析與測試課程改革經過一段時間實踐以來,教學效果得到很大提高,學生滿意度也大大提高,在教學內容重構上,我們做到了與專業(yè)后續(xù)課程較好地銜接,基于工作導向,任務驅動的方式來重構,選擇以世界大學城空間為課程建設平臺,實現課程資源共建共享,較好地培養(yǎng)了學生的自主學習能力。
參考文獻:
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2優(yōu)化實訓項目
每周的職業(yè)素質訓練由哪些實訓項目構成?如何科學合理地設置實訓項目?什么樣的實訓項目既能實現工程實訓培養(yǎng)工程實踐能力、工程意識和創(chuàng)新精神又為參訓學生喜聞樂見?在兩次調研、學習淅江大學工程訓練(金工)中心,同時借鑒其它高職實訓中心成功經驗的基礎上,我們從以“金工”為核心的實訓項目設置上,逐步過渡到兼顧專業(yè)技能和職業(yè)素質提高的實訓項目設置。“金工”為核心的實訓項目,以機加工為核心,設置車工,鉗工,刨工,銑工,焊工,鑄造,電子產品組裝與調試,電腦組裝與組網共8個實訓項目,機加工單獨或協同制作一件產品,電子產品組裝與調試組裝一臺調頻/調幅收音機,電腦組裝與組網進行電腦常用故障排除、各類即插即用設備安裝及網線制作。2012年,我們醫(yī)學系護理專業(yè)為試點,嘗試了兼顧專業(yè)技能和職業(yè)素質提高的實訓項目:護理禮儀與形體訓練。護理專業(yè)的畢業(yè)生必須具備與人良好的溝通,協調能力;團隊的協作意識;耐心、一絲不茍的敬業(yè)精神等職業(yè)素質。為此,一周的職業(yè)素質訓練由護理禮儀與形體訓練,電子產品的組裝與調試,電腦組裝與組網三部分組成。其中,護理禮儀與形體訓練實訓項目重在培養(yǎng)提高參訓學生與人良好的溝通,協調能力;后兩個實訓項目培養(yǎng)耐心、一絲不茍的敬業(yè)精神。以電子產品的組裝與調試為例,實訓的內容是把調頻/調幅收音機散件按圖紙的要求組裝成一個電子產品,并具有相應的功能。整個裝配過程中,我們發(fā)現,由于需要安裝的電子元件較多,不少同學缺乏耐心,一絲不茍的敬業(yè)精神,而這些職業(yè)素質是護理專業(yè)必須具備的。有的同學焊接出來的電路版非常美觀漂亮,調試的過程也非常順利。在后期調試的過程中,實訓指導教師對比學生的產品,總結原因,一個電子元件的極性裝反了都可能會影響最后的結果。訓練總結中,不少同學都寫到通過實訓體會到了在將來的護理工作中一絲不茍的敬業(yè)精神的重要性,職業(yè)素質得到了很好的培育。2014年,在總結醫(yī)學系實訓經驗的基礎上,我們針對建筑工程專業(yè)又開設了電渣壓力焊及鋼筋處理實項目,針對政文系,外語系非機電類學生又開設了速錄實訓。訓后從參訓學生及系部的反映來看,都較好地實現了職業(yè)素質的培育。
3充分利用實訓前的動員教育
淮南聯合大學實訓中心自2007年就一直堅持在每周的職業(yè)素質訓練開始前對參訓學生進行動員教育。實訓動員教育緊緊圍繞著三個問題展開:為什么要開設職業(yè)素質訓練?它主要由哪些實訓項目組成?在實訓過程中如何著力培育職業(yè)素質?我們首先強調,每位同學要完成在思想意識上的轉變,即:從高職學生轉變?yōu)楝F代企業(yè)的員工。每天“上、下”班應進行指紋考勤,應著工作服,女員工應扎頭發(fā)戴帽子,注意每天“上、下”班的時間等等與職業(yè)相關的行為。參訓學生進入現場后,要要有較強的安全意識,嚴格遵守各實訓項目涉及的各項操作的安全操作規(guī)程等。
"Electronic Products Installation and Adjustment"
QIAN Dongfang
(Shangyu Vocational Education Center, Shaoxing, Zhejiang 312300)
Abstract In this paper, based on project teaching method, according to Vocational "electronic products installation and debugging of the characteristics of the course summed up" display analysis practice summary expanding "five teaching links, focusing on the five teaching links, implementation steps and matters needing attention etc.
Key words project teaching method; electronic products; installation and adjustment
0 引言
項目教學注重“做中學、做中教”,符合現代中職生以形象思維為主導的思維模式,是當前中職教育經常運用的一種教學方法?!半娮赢a品安裝與調試”是中職電子技術應用專業(yè)的核心課程,通過對一些電子產品的安裝與調試,幫助學生了解電子產品的裝配工藝,鞏固專業(yè)基礎和專業(yè)技能,掌握電路圖的分析、電子元器件的檢測、電子產品的安裝與調試,提高學生的實際應用和操作能力,為學生職業(yè)生涯可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。
幾年來我們通過對項目教學在“電子產品安裝與調試”教學中的實踐,總結出 “展示―分析―實踐―總結―拓展”五個教學環(huán)節(jié)的“五步項目教學法”,在實際的教學中取得了不錯的效果。下面我們以“555振動報警器的安裝與調試”為例詳細介紹項目教學法的在“電子產品安裝與調試”教學中的應用。
555振動報警器的電路原理圖如圖1。
1 實施步驟
“電子產品安裝與調試”教學中應用“五步項目教學法”可用表1進行簡單的描述。
1.1 創(chuàng)設情境 展示實物
創(chuàng)設一定的教學情境,讓學生在情境中學習,不但能使項目任務具體化,還能激發(fā)學生的學習興趣,使學生產生探究的欲望和動機。“電子產品安裝與調試”教學中主要是通過實物來創(chuàng)設情境,教師要親自動手做好教學用的電子產品,切身體會產品制作過程的難點。要重點展示實物的功能和特點,讓學生有直觀的感性認識。要明確實訓項目的重點及實訓的正確結果,使實訓更有目的性和針對性。
教師在實物展示過程中要創(chuàng)設一些問題,要求學生參與回答,和學生進行互動,打破單調的教師展示教學格局,采用啟發(fā)誘導式教學,充分調動學生的積極性和主動性,引導學生積極參與教學。本實訓項目可以創(chuàng)設的問題有:報警聲是怎樣產生,怎樣做到振動報警,還可讓學生例舉些其他的報警裝置等。
1.2 言簡意賅 分析原理
項目實物展示后,在任務的驅動下,進入分析問題階段,主要是分析電路的原理。電路原理的分析要突出整體、抓住關鍵,可忽視細節(jié)部分的分析,使學生從整體上把握電路的工作原理,并為后面的調試工作做好知識的鋪墊。教師在講解原理時要多提問、多引導、多啟發(fā),師生互動。555振動報警器的整體工作原理:555構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,TQ9561形成報警電路,報警電路的工作與否受VT2的直接控制。當水銀開關SW受振動接通后,555的3腳輸出高電平,VT2導通,報警電路工作。報警時間的長短由R1和C1決定,也可直接按復位按鈕使555的3腳輸出低電平,VT2截止,報警電路停止工作。要引導學生分析VT1、VT2起什么作用,使學生清楚VT1、VT2不同作用,也為調試時為什么可短接VT2的C、E極做好鋪墊。
1.3 動手操作 實踐任務
分析原理后,就是動手操作環(huán)節(jié)。在實際的安裝與調試過程中,學生是主角,教師主要起引導、答疑、監(jiān)督作用。實踐操作一般包括元器件的清點與檢測、安裝、調試三塊內容。學生常常會輕視元器件的清點與檢測這一環(huán)節(jié),領到器材后迫不急待地去安裝,這既不利于學生良好工作習慣的養(yǎng)成,也極易為后續(xù)的安裝調試埋下隱患。教師一定要使學生理解元器件的清點與檢測的重要性,要告知學生若在安裝過程中才發(fā)現元器件有缺少或損壞,要學生自己負責解決。教師要重視巡查,督促學生認真踏實做好清點與檢測工作。
在正式安裝前,教師要特別提醒學生該產品安裝的注意事項,使學生少走彎路,做得順做得暢,提高課堂效率。本項目主要要提醒學生:TQ9561安裝時要用導線或電阻的多余引腳將1、3、5焊接加長引出;水銀開關可先不安裝,在調試過程中再安裝;復位按鈕不能直接裝在電路板上,要用導線引出,并注意導線的長短。
調試是實踐操作中的重中之重更是難點,教師一定要在學生進行調試前集中講解調試前要檢查什么,調試的方法及注意事項,出現故障要怎樣排除這三方面的內容,避免學生無頭緒的瞎搞,使學生在調試的過程中也有章可循。本項目調試主要方法:報警部分調試時,將VT2的C、E極間短路一下,若有正常的報警聲發(fā)出,說明報警電路工作正常,若不正常,應重點檢查TQ 9561上的振蕩電阻是否安裝可靠;555單穩(wěn)態(tài)電路調試時,調試時用短接水銀開關兩焊點的辦法來模擬,當工作正常后,再焊上水銀開關,具體水銀開關位置怎樣安裝,要根據報警器實際安裝方式確定,保證水銀開關的狀態(tài)平時應為斷開,而有振動時開關能可靠接通。
在整個實訓過程中,教師要多巡視,發(fā)現學生中存在的問題要適時指導,對典型的問題要及時向全體學生進行講解。要重視課堂秩序的管理,不能管得過嚴,使整個課堂缺乏活力,也不能放任學生,造成課堂秩序失控,保證學生在輕松、有序的環(huán)境中完成項目任務。在學生分組實訓時要特別注意是否每個小組成員都參與項目,發(fā)現有“請人做”、“搭便車”的現象要及時制止、引導。為更好地體現教學過程,方便后面的總結評價,教師應設計一些教學用表,如元器件的檢測表,電壓、波形測量記錄表,調試評價表等。
1.4 師生互動 評價總結
總結評價是項目教學重要的環(huán)節(jié),任務完成后一定要對學生的作品完成情況進行總結和評價。評價的重點要放在學生項目成果和項目實施過程中的表現上,將能力、素質、知識的考核評價融合于項目任務的完成過程之中??刹扇W生自評、互評,教師總評相結合的方式,不僅關注學生項目完成的情況,還要關注學生非智力因素的發(fā)展。通過學生自評、互評,不僅能總結實訓過程中的收獲、存在的問題及解決的方法等,還可提高學生在分析和解決問題能力、自我評價和評價他人能力等,讓學生在評價活動中全面發(fā)展。教師總評一方面要對學生個體進行項目評價,幫助學生總結完成任務的過程和方法,促使學生反思自己的思路和行為,把所學的知識與技能內化;更要對學生實訓中存在的共性問題、重點難點進行高度的梳理和概括,幫助學生把零散孤立的知識貫穿起來,形成完整的知識結構。
1.5 完成報告 拓展任務
現在很多的中職生都覺得專業(yè)實訓課后無作業(yè)很正常,學生覺得實訓課就應沒有書面作業(yè);教師是覺得現在的中職生知識能力水平普遍較差完成不了實訓總結報告。其實這些想法是不對的,只要教師設計好實訓報告的規(guī)范樣本,選擇學生學過、做過、碰到過的報告內容,降低難度、消除學生的畏難情緒,實踐證明學生能完成較高質量實訓報告。一般的報告內容可主要包括簡述電路工作原理、調試步驟、實訓過程中出現的問題及解決辦法、測試記錄、拓展任務等,不同的實訓項目報告內容要略作調整。實訓報告中測試記錄的具體要求由教師確定,如“555振動報警器的安裝與調試”的測試內容:電路不報警時555集成電路2、3、6腳的電壓和VT2的B、C腳電壓;電路報警時555集成電路2、3、6腳的電壓和VT2的B、C腳電壓,555集成電路3、6腳的電壓波形等。拓展任務要求學生搜集一種555集成電路的其他應用電路或其他的報警器,并簡要分析原理,促使學生進一步拓展知識,提高能力。最后教師要認真批改學生實訓總結報告,點評完成情況,并選擇幾位拓展任務完成較好的學生在下次課堂中進行介紹,使實訓報告真正起到總結經驗、固化所學、拓展提升的作用。
2 注意事項
項目教學法的特點是“理實一體,學做合一”,各環(huán)節(jié)層層遞進,環(huán)環(huán)相扣,體現了循序漸進的教學原則,使“學生學有所樂、學有所用、學有所得”。在具體的教學過程中要特別注意以下幾點:
(1)要合理選擇項目。愛因斯坦曾說過:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要?!表椖抠|量直接關系到教學能否有效開展,進而影響教學效果。中職電子產品安裝與調試的項目要根據學生的現有認知和能力水平多考慮些與學生日常生活工作緊密聯系,與國家專業(yè)技能鑒定更好銜接的項目,突出項目的適用性、針對性和實用性,切忌盲目追求“高大上”。 項目的選擇要以教學內容為依據,把握本課程的知識點和技能點,要讓學生在完成工作任務的過程中既能應用已知的知識和技能,又能在一定范圍內學習新的知識和技能。
(2)要小組合作競爭。盡管中職電子產品的安裝與調試都是每個學生一個產品,但還是有分組的必要性。只是這種小組應當是學生互補搭配的組內互助小組、組間競賽小組。小組內學生互相交流討論,遇到困難時互相幫助,在學習的過程中強化學生的溝通合作、協調互助、待人接物的能力。小組間要營造一種比、學、趕、超的競爭氛圍,激發(fā)學生的學習動力,讓學生想學、愿學,使學生在良性循環(huán)中感悟競爭給自己帶來的進步和快樂,培養(yǎng)學生良好的思想情操,為今后的職業(yè)生涯打下堅實的情感基礎。
電子工藝是為現代電子制造業(yè)培養(yǎng)掌握電子產品生產制造工藝技術、具有工藝指導、生產管理、質量控制能力的高技能人才。該課程要求學生通過實際動手制作、組裝、調試電子產品,從而了解電子產品的實際制作過程和新的電子工藝技術,對提高學生的工程實踐能力,培養(yǎng)學生嚴謹的科學作風起著重要的作用[2]。我校目前電子工藝教學還存在著教學內容陳舊、工程實踐教學薄弱、學生畢業(yè)后仍然需較長時間再培訓等問題。這就要求必須對傳統(tǒng)的電子工藝教學內容、教學方法進行改革,突出電子產品的裝配生產工藝和現代化生產過程及質量管理思想,以培養(yǎng)學生綜合能力為出發(fā)點,適應現代電子行業(yè)發(fā)展的需要。
一、電子工藝課程內容體系改革
本課程的教學內容以重慶渝東北高新電子企業(yè)工藝技術崗位需求、職業(yè)成長規(guī)律與認知學習規(guī)律,緊緊圍繞崗位典型工作任務的需要精心選擇和組織課程內容,保證教學內容的適應性與針對性。將電子產品裝接的規(guī)劃與實施課程劃分為由易到難、簡單到復雜的電子產品輔件加工、電子產品基板手工加工、電子產品基板自動加工和電子產品整機裝配四個學習情境。
整個學習領域課程又細分為電子產品輔件加工、電子產品基板手工加工、電子產品基板自動加工和電子產品整機裝配四個學習情景,根據實際崗位的需要,確定了各個子領域的學習目標、學習內容,如新興表面貼裝工藝技術、靜電技術和無鉛技術,并引入國際通用的電子行業(yè)IPC-A-610D電子組裝可接受性標準[3]。并邀請了以企業(yè)現場專家為主的課程建設專家委員會進行論證。 本課程遵循層次性、綜合性、先進性和創(chuàng)新性原則,依據職業(yè)崗位能力,形成了教學內容體系,實現了理論教學與實踐教學高度融合,做到“學中做、做中學”。針對每一個學習情境(如電子產品整機裝配學習子領域),以項目為載體,各設計了易、中、難三個難度等級的學習情境,構建了學習情境庫。目的是針對不同層次的學生,實現個性化教學。同時以電子整機制作為主線,涉及電子產品生產全過程,要求學生從查閱資料開始,通過方案設計、元器件選用、電路圖設計、電路板設計、悍接裝配、調試與檢驗等步驟完成預定要求。這樣一來加強了學生實踐環(huán)節(jié),激發(fā)學生學習興趣,同時加大考核力度,增強學生學習的主動性。通過實驗環(huán)節(jié)使理論與實踐相結合,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力[4]。
二、電子工藝課程教學方法改革
本課程的設計是基于電子產品生產工藝流程,以典型項目為載體,按照崗位工作任務創(chuàng)設學習情境,在實施一體化教學模式的教學過程中,主要采用了任務驅動的教學方法,并在任務教學的各環(huán)節(jié)中,穿插采用了靈活多樣和行之有效的教學方法。主要教學方法如下。
1.任務驅動法:完成一項任務,就是完成一個教學過程。工作任務由老師提品樣品和設計資料,設置工藝設計的任務,完成該工藝設計任務就是學生課堂上的任務。實踐證明,學生學習興趣濃厚,提出多種方案嘗試,追根問底。
2.崗位體驗教學法:在任務實施的過程中,設備工藝程序的編制、產品的試制、離線仿真等通過校內生產性教學工廠的現場教學、生產性實訓和校外實習基地的實習,讓學生動手操作、頂崗實踐,親身體驗學習的內容,產生直接的、直觀的感受,然后通過體味、領悟,去再認識、再發(fā)現、再創(chuàng)造,真正掌握知識與技能。
3.觀式教學法:在學習情境1的工藝流程體驗中,讓學生帶著問題到校內外實踐基地參觀、見習,由企業(yè)兼職教師介紹企業(yè)情況、車間設備、產品生產流程與企業(yè)文化等。結果證明,學生學習興趣高漲,對課程學習非常期待。通過參觀學習,學生自己進行歸納和總結,提高學生主動學習的積極性。
三、電子工藝課程教學手段的改革
1. 應用現代教育技術,激發(fā)學生學習興趣
結合國內外品牌設備生產廠商提供的設備視頻、圖片培訓素材,精心制作了《電子生產工藝設計與管理》電子課件。課件內含有大量的視頻、圖片及動畫,課件內容實用性強,教學內容直觀、生動,極大地提高了學生的專業(yè)興趣和學習積極性。
2.建立虛擬仿真訓練項目,優(yōu)化教學過程
為了配合《電子生產工藝設計與管理》課程的學習,課程組自主開發(fā)設計了虛擬實訓項目。虛擬仿真訓練項目可以強化工藝知識與技能,在進行實際操作前,進行計算機仿真模擬訓練,為學生提供一個網上實訓的環(huán)境,為后期實際操作奠定基礎,提高教學質量和效率。
3.建立課程網站平臺,培養(yǎng)學生自主學習能力
《電子生產工藝設計與管理》課程網站的建立,為學生提供了良好的自主學習環(huán)境,通過在線學習,可以鞏固和拓展教學內容。學生可以利用網站提供的視頻、動畫、圖片等大量教學資源進行自主學習,通過在線測試檢驗學習效果,利用互動交流欄目與老師溝通,交流和解決學習中出現的問題。
四、教學模式的創(chuàng)新
1.“理實踐一體化的教學、校內生產性實訓、校外頂崗實習”三環(huán)相扣的教學模式
本課程通過理論實踐一體化的教學、校內生產性實訓、校外頂崗實習三個教學環(huán)節(jié)組織實施,在理論實踐一體化教學時以項目為載體,在教、學、做的過程中,完成知識技能態(tài)度的培養(yǎng)。通過校內生產性實訓強化學生質量意識、成本意識、產品意識。校外頂崗實習中讓學生了解企業(yè)文化、工廠紀律,了解企業(yè)生產設備,獲取工作方法和生產經驗。通過三個環(huán)節(jié)的訓練基本知識與專業(yè)技能,學生100%獲取“電子設備裝接工”職業(yè)資格證書。
2.創(chuàng)新“車間教學””的組織方式,解決實施項目教學的難題
在理論實踐一體化教學和校內生產性實訓時,采用車間教學的組織方式,將班級的學生分成5-6人一組,組成車間的班組,每個班組選出一位班組長,班組長負責各組的生產、組織與管理,這樣就將整個班級化整為零,有效地解決實施項目教學的難題。老師主要充當車間主任與技術主管的角色,進行整個車間的生產組織、日??记?、過程監(jiān)控、反饋處理、技術咨詢、故障處理、技術反饋、質量控制,實訓管理按照企業(yè)班組管理方式進行,讓學生身為“準員工”體會真實的工作環(huán)境和工作過程,強化學生的自我管理能力和組織能力、鍛煉學生的合作、溝通能力和責任心,也減輕了教師的管理難度。
參考文獻:
[1]祝加雄. 電子工藝與CAD教學改革與實訓[J].教育教學論壇,2016,(31).
電子技術的應用和發(fā)展,使人類進入了高新技術時代,其廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)療、軍事、航空航天等各個領域。
一、課程基本情況
1.課程定位電子技術實訓是電氣自動化技術專業(yè)群的基礎實踐課程。通過本門課程的學習,使學生掌握電子電路的分析、安裝、調試、維護和電路設計等基本技能,使學生專業(yè)知識、職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)得到提高,增強適應職業(yè)變化和繼續(xù)學習的能力。
二、課程內容規(guī)劃
電子技術實訓是是專業(yè)基礎實踐課程,本課程的實訓時間計劃是兩個實習周,60個課時,理論講解20課時,實踐40課時,課程內容主包括:常用電子元器件的判別和測試、烙鐵釬焊的基本操作方法和步驟、直流穩(wěn)壓電源電路的安裝調試、數字電子電路的安裝調試、綜合電子電路的安裝調試和維修等6個方面。
三、課程教學設計
電子技術實訓在專業(yè)教學計劃中有兩個實習周的實訓時間,共60個課時,實訓內容分為兩大部分,即實訓課題教學和企業(yè)崗位訓練。第一部分,實訓課題訓練:電子技術基本能力訓練,根據教學大綱要求,需要1個實習周30課時,以任務驅動模式,由常用電子元器件的判別和測試、電子線路手工焊接的基本操作、直流穩(wěn)壓電源電路的安裝和調試、LED廣告流水彩燈安裝等4個任務完成基本能力訓練。第二部分:企業(yè)崗位生產訓練在校內生產性實訓基地--濟南萊特爾電子科技公司,進行電子產品的崗位生產實習訓練,計劃1個實習周30課時,由電子產品制作工藝、電子產品自動焊接工藝、LED照明燈具安裝工藝、LED照明燈具測試和維修等4個崗位任務和企業(yè)考核任務完成。
四、教學資源條件
(一)、實訓設備資源
1.電子技術實訓室
學校實訓資源:現有450平方米電子實訓室,有掃頻儀、示波器、函數信號發(fā)生器等實訓設備200余臺,另有印制板腐蝕設備一套,電子線路板雕刻機一套等,能同時滿足300人進行電子技術學習和訓練。
2.校內生產性實訓基地
學校為企業(yè)提供辦公室、技術設計室、展室、倉庫和生產場地等400平方米的場所,企業(yè)有電子貼片機2臺、回流焊機,絲印機、打膠機等設備組成的簡易生產線一套,可同時滿足50人電子產品生產崗位技能實訓。
(二)、教學資源
1.學校教學資源
(1)自審、編的一體化教材本課程選用優(yōu)秀的一體化教材,自審、自編教材優(yōu)先選用。
(2)教案、PPT教學課件、多媒體教學視頻由于本課程內容圖畫較多、實踐性強的特點,所以教學手段盡量用PPT教學課件和多媒體教學視頻相結合的方法。
(3)網絡資源庫、教學云資源可作為資料的查詢和輔助教學。
2.企業(yè)生產教學資源
(1)產品生產資料視頻、PPT課件企業(yè)培訓人員的培訓手段和方法。
(2)產品生產過程資料企業(yè)的產品生產資料和生產工藝流程(3)企業(yè)技術人員指導企業(yè)由專門的技術人員進行培訓練習和指導生產。
五、教學實施
1.基本能力任務驅動教學
基本能力訓練采用項目教學方法,任務驅動模式,第一大項目由4個任務完成基本能力訓練,由課程任務完成,使其具備基本能力。
(1)課程任務一電子元器件識別測試:熟悉常用電子元器件主要參數的標識方法和選用技巧,掌握常用電子元器件的性能測試、好壞判斷和管腳極性判別方法。
(2)課程任務二烙鐵釬焊操作:掌握電烙鐵的選用、焊料焊劑的使用,了解焊點的工藝要求,掌握焊接的操作步驟和焊接要求。
(3)課程任務三直流穩(wěn)壓電源安裝和調試:熟悉串聯型穩(wěn)壓電源電路和開關型穩(wěn)壓電源電路的工作原理和各自應用的特點,掌握串聯型穩(wěn)壓電源電路的安裝與調試方法,熟悉常用儀器、儀表的使用方法。
(4)課程任務四LED廣告流水燈制作:了解數字電子電路的特點,訓練查閱元器件資料,熟練掌握數字電路安裝和調試方法。
2.崗位任務驅動教學
崗位任務驅動教學方法,是以崗位任務驅動模式,在校內生產性實訓基地進行電子產品的崗位生產實習訓練,計劃30課時,由4個崗位任務完成。
(1)崗位任務一電子產品制作工藝企業(yè)主要生產LED照明燈具,在此崗位訓練時,要熟悉整個產品的工藝流程和工藝要求。
(2)崗位任務二自動焊接工藝自動焊接包括半自動絲網印刷機的使用,自動回流焊機的操作,清洗、烘干、修復、整形等要求。
(3)崗位任務三LED照明燈具安裝工藝根據圖紙和工藝要求將控制電路板和照明用LED照明器件安裝在一起,形成產品。
(4)崗位任務四LED燈具測試和維修在熟悉產品的原理要求和工藝要求的基礎上,對產品進行測試、老化處理和維修等。(5)企業(yè)考核企業(yè)技術人員根據四個崗位任務完成情況進行成績評定進行評定。
3.成績評定
本課題的實習成績評定由實訓教師和企業(yè)技術人員共同評判,內容由三部分組成,具體內容和分值比例為:
(1)崗位任務考核成績由企業(yè)負責人和企業(yè)技術人員根據四個崗位任務完成情況進行成績評定或根據產品任務考核完成情況進行評定,分值占總分60%。
(2)實結報告成績,學生每進行完一個課題,都要寫實習報告和鑒定手冊,本課題實習報告和鑒定手冊由課程實習教師評判,分值占總分20%。
(3)考勤和紀律成績,學生考勤由實習教師管理,紀律由企業(yè)負責人管理,本項成績由實習教師和企業(yè)負責人共同評判,分值占總分20%。
六、教學總結和建議
本課程是專業(yè)基礎實踐課程,通過任務驅動實訓學習和經過校內生產性崗位技能訓練,使學生具備了分析問題和解決實際問題的能力,達到企業(yè)零距離的要求。學校應根據實際情況,完善和擴大校內生產性實訓場所。
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)46-0049-02
電子產品制造工藝是我院應用電子技術專業(yè)的專業(yè)核心課程,其課程目標為:培養(yǎng)學生掌握電子產品制造工藝的基本原理、方法及關鍵工藝技能,掌握電子產品生產制造的工藝流程及各流程環(huán)節(jié)的工藝技術和工藝規(guī)范,能夠進行產品工藝文件的編制和基本的工藝技術管理。傳統(tǒng)的學科教學體系更多地側重于知識構成的要素,將制造產品過程中用到的各種工藝要素分割成一個一個的知識點,包括焊接工藝、檢測工藝、安裝工藝、調試工藝等。我們在進行教學設計時,常常會對“能力”進行分解,分解了一層又一層,分解到幾百個“點”,以為只要掌握了每一層里的每一個能力“點”,然后加起來,學生就什么都會了。但是實際情況是由于沒有整體把握“做事”的過程,學生掌握的內容有限。從學習的整體性出發(fā),從職業(yè)工作的整體性出發(fā),學習過程由整體來把握局部,不是做“加法”,而是做集成、做積分、做一體,即通過一個“整體”結構來實現理論與實踐一體化的學習,很可能更有效。因此,我們對電子產品制造工藝課程進行了理實一體化的教學改革。下面就改革的方法及教學改革過程中出現的問題和解決辦法加以探討。
一、課程改革的整體思路
1.基于生產流程以項目為導向重構課程內容。具體做法是:以現代電子企業(yè)產品生產全過程為主線,選取有代表性的電子產品的生產工藝,以此為例,按生產流程劃分項目(項目的劃分以與職業(yè)崗位能力對應為原則),用幾個項目囊括整個課程內容,然后將與項目相關的知識與技能融匯在項目中。
2.構建專業(yè)課程標準與職業(yè)資格標準相銜接。將《電子設備裝接》、《無線電調試》職業(yè)資格標準納入課程內容,增加電子設備裝接、無線電調試職業(yè)技能培訓與鑒定這一項目;與先進的電子制造技術同步,納入新興表面貼裝工藝技術和無鉛技術,并引入國際通用的電子行業(yè)IPC-A-610D電子組裝可接受性標準。
3.注重人文與專業(yè)技術的結合,培養(yǎng)學生的綜合素質。為滿足行業(yè)多崗位轉換甚至崗位工作內涵變化、發(fā)展所需的知識和能力,更好地就業(yè),并能使學生適應崗位的遷移,從制度和精神文化上建設實驗室的職業(yè)文化氛圍,建立基于工程素質和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)的課程考核方法。
二、改革過程中的問題及解決方法
改革的過程中出現了很多的困難,為解決在改革過程中出現的問題,學院、系部和教師都做了各方面的努力,下面就我們的做法和大家做探討。
1.師資力量薄弱。教學模式的轉變,要求教師不僅要具有較高水平的專業(yè)理論知識,還必須具備較強的實踐能力和豐富的生產實踐知識及精湛的職業(yè)技能。我們的主講教師均是從學校到學校的理論型教師,缺乏電子產品生產制造的經歷與經驗,因此,在進行課程知識點重構及課程載體項目的選擇編排過程中,在如何合理安排有意義的知識點和實際訓練課程設計過程中出現一些困難。為解決這一問題,一方面學院給予大力支持讓缺乏實戰(zhàn)經驗的教師脫產到電子產品生產企業(yè)進行實踐鍛煉,搜集一線的教學案例與資料,使教師熟悉電子產品的生產過程,對電子工藝技術、設備、工具、工藝規(guī)程、工藝規(guī)范甚至工廠生產管理、質量管理有一定程度的了解,另一方面邀請有經驗的工程師參與課程的設計,以現代電子企業(yè)產品生產全過程為主線,選取有代表性的電子產品的生產工藝,以此為例,按生產流程劃分項目(項目的劃分以與職業(yè)崗位能力對應為原則),用幾個項目囊括整個課程內容,然后將與項目相關的知識與技能融會在項目中,同時聘用一定比例的企業(yè)生產技術專家擔任電子生產工藝的實踐教學實施嵌入式教學。
2.缺乏現成的教材?,F有教材中老教材的內容以學科體系分布,不適合項目化教學,新的項目化教材均是按照各校的實際情況編寫,與我校的實際教學條件情況不符。我們從校企合作的企業(yè)選取了企業(yè)部分常用生產性技術文件,供學生熟悉文件格式,了解這些技術文件在生產中的作用;為了配合開展項目教學,設計了一部分工作任務書,任務書僅給出了工作任務,完成任務所需的知識與計劃由學生課前準備,如“工藝標準”、“技術指標”、“安裝要求”、“識讀方法”、“測量方法”等,供學生學習并歸納相關知識后填寫,“實施計劃”供學生填寫完成該項工作任務事先設計的步驟、方案等,教師再根據教學要求相應地選取,同時利用企業(yè)的實際案例編寫校企合作的理實一體化教材。
3.實踐教學設備不足。我院實驗室現有設備只能完成傳統(tǒng)手工工藝的電子產品制作,課程設計中的理實一體化項目只能完成一部分,且實驗室環(huán)境和教學改革要求的模擬生產環(huán)境有一定的差距。先進的現代電子產品的生產工藝和生產技術的掌握無法在現有的實驗室掌握。為彌補教學設備不足,在完善現有實驗室實訓設備的基礎上,學院建立了“校中廠”,即校內生產實訓基地,使實踐教學更加貼近企業(yè)崗位需求,強化學生動手能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的獲取,提高學生適應企業(yè)工作的能力,實現學生實訓、就業(yè)與企業(yè)零距離對接。此外,校內的實訓企業(yè)也只能滿足一部分教學內容。我們還建有校外實訓基地,校外實訓基地的建設強調的是專業(yè)對口和對校內實訓基地的補充,讓學生到企業(yè)了解一些先進的電子產品生產設備,熟悉生產工藝,進行現場操作實踐,感受企業(yè)文化。另外,我們也從教學資源上進行了擴充,制作了電子工藝的教學資源庫,搜集了大量的動畫資源和視頻資源,擴充了學生對于先進電子生產設備及工藝的認識和理解。
4.考核方法單一。電子工藝課程作為專業(yè)核心課程是教務處規(guī)定的考試課,理論知識的掌握非常重要,然而僅利用理論筆試無法對學生的綜合職業(yè)素養(yǎng)和動手能力進行考核。所以,在學院規(guī)定的期終考試占40%的基礎上,對其余的60%的考核內容做了調整和改革,以期內最大限度地測試和考核學生的綜合能力,提高就業(yè)的競爭力。我們更加側重于完成項目的過程考核,60%中我們將30%用于考核學生的職業(yè)素養(yǎng),包括責任意識、協作意識、成本意識、5S意識及出勤率,30%用于考核學生的專業(yè)能力,包括完成任務的成功率、效率、產品性能工藝效果、實訓報告、匯報PPT撰寫及答辨等。
三、改革成效
經過兩個學期四個教學班的教學改革,我們的改革得到了學生的充分肯定。從學生反饋的信息我們也能發(fā)現這次的改革起到了如下效果:
1.學生的責任心、質量意識、成本意識增強。在以往的實訓中,學生浪費耗材及實驗拖沓的情況十分嚴重,通過教學改革,讓學生真正從生產角度進行產品的生產制作,將成本、質量、工時等都納入考核范圍,使學生在完成項目的質量和效率上都有了質的飛躍。
2.學生的學習興趣提高。我們對教學改革的班級進行了問卷調查,90%以上的同學對教學改革的措施表示贊同,并且表示通過項目化的教學,每完成一件產品成就感大大提高,體會到了學習的樂趣。同時通過教學改革,學生加深了對專業(yè)的理解,明確了就業(yè)的方向。
3.畢業(yè)生崗位能力、就業(yè)競爭力提高。從電子09級,10級頂崗實習及就業(yè)情況分析,通過教學改革培養(yǎng)的學生其就業(yè)競爭力明顯提高,實習期間學生良好的職業(yè)素養(yǎng)受到了用人單位的一致好評,部分學生在實習期間就已經走出流水線,開始脫穎而出成為真正的技術人員,在工作崗位上獨當一面,提高了就業(yè)質量。
電子產品制造工藝課程最終的目標是讓學生掌握產品工藝技術人員(PE)、測試技術人員(TE)、設備技術人員(FE)及生產、質量管理等各崗位應具備的知識、能力、素質。教學改革的道路任重道遠,作為地方院校的高職教師,我們會不斷探索,為地方經濟的發(fā)展,為現代電子制造業(yè)培養(yǎng)掌握了電子產品生產制造工藝技術、具有工藝指導、生產管理、質量控制能力的高技能人才做出最大努力。
參考文獻:
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一、背景資料
電子產品安裝與調試是筆者所在學校電子技術應用專業(yè)的核心專業(yè)課程,是模擬企業(yè)生產,基于產品為導向的系統(tǒng)化課程改革理念下的理實一體化課程。同時,學校以往的常規(guī)教學流程是“理論-實驗、實訓教學”,這基本上是保留在單一的技能培養(yǎng)層面上,培養(yǎng)出的學生與企業(yè)所需的人才需要、技能要求、素質要求相距甚遠。因此,有必要通過課程改革引入企業(yè)生產線的崗位生產作業(yè)指導書(以下簡稱作業(yè)指導書),為學生創(chuàng)造接觸實際企業(yè)生產的學習情境,從而提高課程教學的實效性及學生的綜合素養(yǎng),提升學生就業(yè)能力。
廣西機電工業(yè)學校在國家級改革示范校建設過程中,在重點專業(yè)“電子技術應用”建立了以職業(yè)能力形成為主線,基于工作過程,以企業(yè)作業(yè)指導書為載體的課程體系。在實施過程中,按企業(yè)要求改造相應實訓室,同時加大教學過程的改革,由之前的“理論+實驗、實訓”改為“企業(yè)+產品+生產線”的以生產過程為主線的教學模式。
二、實施企業(yè)化課改的準備工作
1.建立生產性實訓車間
為了打造既能滿足教學需求又能符合企業(yè)生產要求的生產實訓一體的現代化生產型實訓室,學校聘請了社會企業(yè)一起參與建設了首條帶有生產性的電子技術綜合應用實訓車間,完全按照企業(yè)標準廠房設計和布局,配置了2條生產流水線,共有工位50個,其中生產工位48個,檢驗工位2個。2套生產檢驗設備,24套通用設備,焊接機以及點膠機、先進的焊接機、制板機、產品檢驗等專用設備,滿足了生產小型電子產品和專業(yè)課程的需要。
2.配置了不同產品生產(工作)任務情境下的作業(yè)指導書
為把企業(yè)的標準、規(guī)范、科學、市場化的理念融入到作業(yè)指導書中去,在電子產品安裝與調試的課程中,學校配置與之對應的作業(yè)指導書(《電烙鐵使用作業(yè)指導書》《分立件插件標準作業(yè)指導書》《質檢員操作標準作業(yè)指導書》)和《分立插件外觀檢驗標準》等多個文件。
作業(yè)指導書分布在具體的各個教學工作任務中,也相當于企業(yè)生產各工序下的具體工作任務。這些生產任務、生產流程,在生產線的工位牌上明白、準確、清晰地標示出,讓學生知道在生產或實訓教學中要做什么、怎么做,操作步驟是什么,做到心里明白,同時體現了企業(yè)對生產過程的標準控制。作業(yè)指導書主要內容有以下方面:①作業(yè)名稱、適用范圍;②作業(yè)質檢具的準備;③操作流程圖;④技術標準、工藝要求、安全注意事項;⑤編制者、審核、批準、修訂;⑥作業(yè)前后的要求及驗收、交接等。
3.編制豐富多彩的理實一體化教材
除了給學生配置圖文并茂的作業(yè)指導書外,學校配置了網絡資源,網絡上有自主編寫的理實一體化教材、動畫課件、學習任務書、相關電子產品安裝工藝標準、課程學習標準、微課視頻教學等。這樣極大方便了學生課余時間的學習,提供了優(yōu)良的學習環(huán)境。
學校除了安排專任教師教學外,還聘請企業(yè)方技術骨干、行業(yè)能手一起參與教學,以保證教學不脫離企業(yè)的實際需求,并且提高教學的實效性,實現校企對接,管理對接。
三、作業(yè)指導書編制原則
采取企業(yè)作業(yè)指導書的形式教學的目的是使教出的學生更能接近企業(yè)的實際生產用人需求。為此,在編制作業(yè)指導書時,應遵循以下幾個原則。
1.由企業(yè)的技術骨干與學校教師共同完成編制
作業(yè)指導書專業(yè)性非常強,不可能由任課教師獨立完成,當然也不能完全由企業(yè)人員單方完成,要根據企業(yè)的技術目標要求和危害(隱患)辨識分析以及教學需要進行編制。要由企業(yè)方的班組長或技術骨干與校方的教師共同收集相關資料,并按作業(yè)指導書的項目內容及要求進行篩選整理,最后形成一個系統(tǒng)可執(zhí)行又便于教學的作業(yè)指導書。
2.根據培養(yǎng)對象融合教學需求和企業(yè)生產來編制
在編制指導書時,不能一味只考慮企業(yè)的要求。在滿足企業(yè)生產基本前提下,融入教學知識,同時注意生產對象是學生,不是員工,其最多算個準員工,另外還要根據學生的學習特點來編制。
3.編寫形式上可靈活多樣,通俗易懂
編寫作業(yè)指導書最終目的是給學生生產和學習使用。為了給學生增加學習興趣,提高效率,在編制指導書時,多采取圖表、填圖、圖形等形式多樣又通俗易懂的模式。例如對于電阻、電容的安裝,要求采取實物圖片的樣式標明安裝的技術要求、最佳的安裝參數、容易出現的安裝問題等等。同時均配制有相應的視頻,以降低學習難度,增加學生學習的興趣。
四、基于企業(yè)作業(yè)指導書教學過程實施及應用
1.實施前準備
教學實施前準備相當于企業(yè)的崗前培訓。在作業(yè)指導書編制完成后,組織學生(準員工)學習培訓,掌握其中的內容,為上線生產(實訓)的順利進行打下基礎。同時,新上崗的學生(準員工)學習培訓完成后,要經過考核合格后方能上崗。嚴格按企業(yè)制度要求執(zhí)行,同時,每個生產現場的工位牌上均放置有作業(yè)指導書,以便于學生在每天的工作學習中予以實施。
組建小組合作學習,模擬企業(yè)工作機制。實訓室采用小組化教學,學對應企業(yè)的線長,副組長對應線長助理,學習委員對應品管員。電子專業(yè)實訓作為培養(yǎng)學生綜合職業(yè)能力的主要途徑之一,就是要模擬企業(yè)的工作流程,模擬企業(yè)的生產組織形式,以小組生產線合作的形式開展教學。這樣能讓學生在仿真的企業(yè)工作情境下學習,完成實訓或真實的生產任務,培養(yǎng)學生在學習生產過程中學會與人溝通、交流的方法,培養(yǎng)其職業(yè)習慣與職責履行的自覺,提升職業(yè)素養(yǎng)。
2.過程實施
以電子產品安裝與調試課程為例,該課程的教學生產實訓在校內新建設的電子技術綜合應用實訓車間進行,以實訓生產的方式組織實施。比如生產(組裝)“音頻功率放大器”這一電子產品,其教學流程為:開班前會下達任務領料檢測安裝測試、檢驗總裝產品終檢及評價成果展示、總結7S作業(yè)結束。課程的教學流程如下。
(1)開班前會:教師總結過去的學習工作以及安全等方面的檢查;學生作自我著裝、儀表的檢查。
(2)下達任務:教師布置當天的學習和工作任務。
(3)領料:助教發(fā)放,線長簽領生產物料和生產用具。
(4)檢測:上線前,檢驗物料(元件)的好壞,品管員監(jiān)督,確保產品質量。
(5)安裝:上線組裝生產產品。務必對照作業(yè)指導書,按標準工藝要求安裝。
(6)測試、檢驗:按標準對半成品進行測試、初檢,品管員監(jiān)督,保證產品合格。
(7)總裝:對合格的半成品進行總安裝。
(8)產品終檢及評價:對成品進行終檢后入庫,同時對完成的產品進行評價(與課程成績掛鉤)。
(9)成果展示、總結:展示產品,增強自信心,并對所做工作進行總結。
(10)7S作業(yè):整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全、節(jié)約。按照企業(yè)的標準進行7S作業(yè),學習企業(yè)管理方式,養(yǎng)成良好的工作習慣,達到提高企業(yè)形象、提高工作效率、提升產品品質、降低生產成本、改善員工精神面貌及提升員工職業(yè)素養(yǎng)的效果,最終形成良好職場素養(yǎng)。
3.應用注意
為充分發(fā)揮作業(yè)指導書的作用,在實施過程中應注意以下幾個方面。
(1)要求學生以準員工身份來要求自己,并嚴格按照作業(yè)指導書要求執(zhí)行。
(2)帶班教師要不厭其煩地教育提醒學生注意安全生產,以避免事故及傷害的發(fā)生。
(3)帶班或實習教師要及時了解學生動態(tài),包括出勤、精神狀態(tài)、學習狀況、生產情況等,并及時評價。
(4)不同電子產品按難易程度安排教學學時。
(5)提醒學生在生產學習過程中做好詳細的記錄,并將指導書及記錄用于生產結束后存檔作為學生綜合成績的評定依據。
(6)在實施過程中,對出現的問題或需要補充的地方,要及時補充完善,做到持續(xù)改進,使作業(yè)指導書保持真實有效性。
4.應用效果
通過以電子產品生產工作過程導向的“電子產品安裝與調試”的課程學習,學生的一致反映如下。
(1)把理論課本改變成作業(yè)指導書的形式,學起來通俗易懂,很容易上手,并達到項目要求,按照指導書的步驟一步一步去做,可逐步學到教學知識。
(2)極大地引起學生的學習興趣,同時,作業(yè)指導書被視為“學習寶典”。
(3)比較容易形成較好的職業(yè)習慣,提高了學生的綜合素養(yǎng)和就業(yè)競爭力。
對學校2013級電子專業(yè)的學生依照作業(yè)指導書實施教學以來,得到了全校的教改評價中的較高評價。事實上,對學生的學習主動性、自覺性和端正學習目的均有了積極的推進作用。
五、小結
事實證明,在經過企業(yè)化的“電子產品安裝與調試”課程學習和訓練后,學生在生產、學習過程中與人溝通、交流方法以及職業(yè)習慣與職責、職業(yè)素養(yǎng)方面有了較大提升。在學校2012級、2013級電類學生使用后,企業(yè)優(yōu)先錄用。其中2012級不少學生工作幾個月就走上了一線生產管理崗位,如2012級電子電路班有5位學生當上了生產線長、班組長等。還有的進入了工藝部門工作,這些都說明了課改的作用。下一步對課改過程中存在的問題和作業(yè)指導書中的不足之處還要進一步解決完善,使其在課改中發(fā)揮更大的實效作用。
參考文獻:
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中圖分類號:G424 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)13-0157-02
1 概述
1)Multisim仿真軟件簡介
Multisim是美國Interactive Image Technologies(IIT)公司在20世紀末推出的一種以Windows為平臺的虛擬仿真平臺,其最大的優(yōu)點是軟件界面操作方便、直觀形象、易學易懂、學生可以很快地掌握它的基本操作[1,2],所以,Multisim仿真軟件在電子信息類的相關課程教學中得到了廣泛的應用。
Multisim仿真軟件可以對模擬電路、數字電路和模擬數字混合電路進行設計和仿真。它提供的元器件庫非常豐富,而且還有部分三維實物,對于初學者來說,非常逼真和形象。虛擬儀器儀表非常齊全,提供的儀器儀表有:萬用表、信號發(fā)生器、瓦特表、示波器、波特圖儀、字信號發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉換儀等。電路分析功能和作圖功能非常強大,可以應用Multisim對模擬電路進行靜態(tài)分析、動態(tài)分析和瞬態(tài)分析等十幾種分析。同時,應用邏輯轉換儀可以實現數字電路中的真值表、邏輯電路圖和邏輯函數表達式兩兩之間的互換。為學生的學習和老師的教學帶來了非常直觀的視覺效果。而且,相對于其它的EDA 軟件,它更加形象和直觀,而且,它能進行模數混合電路的仿真,幾乎能夠100%地仿真出真實電路的結果[3,4],為廣大的電子電路的學習者提供了非常方便和實用的電路設計平臺。
2)電子產品設計與開發(fā)
根據應用電子技術專業(yè)和電子信息工程技術專業(yè)的人才培養(yǎng)目標可知,《電子產品設計與開發(fā)》是電子信息類專業(yè)的職業(yè)技能課程,是一門實踐性和綜合性都很強的課程,對于學生以前所學知識有著更高的要求,但是,這門課程對于學生進行畢業(yè)設計、頂崗實習以及將來出去工作都有著非常重要的作用,所以,在電子信息類專業(yè)中占有非常重要的地位[5]。為了提高教學效果,我們采用“教、學、做”合一的模式,將理論教學和實踐教學融合為一體中,這樣處理即可以提高學生的學習積極性,同時,又可以將復雜的知識點以簡單明了的形式展示給學生,學生可以在實訓室邊教、邊學、邊演示、邊實踐,可以大大提高教學的效果。由于直接用實物操作進行設計和實訓,有可能會造成大量實訓耗材的浪費,同時,也存在一定的安全隱患[6],所以,這門課程采取了一種虛擬和實踐相結合的方式,非常實用。
在教學過程中引入Multisim等仿真軟件,使學生在學習硬件的同時,學會仿真軟件驗證相關原理及電路,從而豐富教學內容,更新課程的教學思路,提高課程的實踐性與應用性。將學生置身于一個“提出問題――解決問題――實踐驗證”的情景之中,使教學方式由“知識傳授”向“知識發(fā)現和知識創(chuàng)造型”轉變 [7,8],大大提高了學生的興趣和學習的積極性。
2 Multisim在《電子產品設計與開發(fā)》課程中的應用
在《電子產品設計與開發(fā)》課程學習的初期,特別是小型電子產品設計的初期,先用Multisim仿真軟件進行分析和設計,設計好合適的思路,選取好合適的元件和參數,并且在仿真軟件上調試出較好的實驗現象以后再進行實物制作。這樣不僅大大節(jié)約了實訓耗材的浪費,更重要的是可以讓學生們大膽地進行嘗試設計電路,不用擔心安全事故的發(fā)生。而且,學生進行設計和探索的積極性也大大提高。
《電子產品設計與開發(fā)》是學生們學習了模電、數電、電子設計自動化、單片機等主體課程之后所開設的一門綜合性很強的課程,對于學生來說,這也是前段整個學習過程的一個總結,是檢驗學生兩年的學習過程中所掌握專業(yè)知識的真實情況。對于本門課程,主要是采用“教、學、做”一體化的模式,以項目任務為載體,讓學生們在學中做,做中學。主要是要制作一個小型電子產品,在整個的教學過程中,以學生為主體,重點在于激發(fā)學生學習的積極性和主動性,讓每一個學生都親手制作一個小型電子產品,從制作的過程中體會到成功制作電子產品的快樂,從而,獲得學習的信心和一定的滿足感。首先,根據學生們的具體情況,對于設計和制作的電路可以進行合適的選擇,所以,可以每個同學都可以找到適合自己的電路,這樣,學生參與《電子產品設計與開發(fā)》的積極性和興趣就大大加強了。學生在選擇好自己的任務之后,就親手將產品制作出來,整個過程包括:Multisim仿真設計電路原理圖原理圖的繪制封裝的測量和繪制PCB圖的布線和繪制PCB板的制作程序的編寫和調試產品的調試產品制作完成。
應用Multisim仿真軟件設計電路,是整個《電子產品設計與開發(fā)》課程的關鍵環(huán)節(jié),只有首先仿真設計出具體電路、具體參數并且有良好的仿真效果后,才能進行具體硬件電路的制作。比如:學生們想設計一個50秒的定時器電路,并且要用數碼管顯示出來。學生們首先想到的是先在Multisim仿真軟件上仿真出效果出來,再進行硬件電路的制作。如下圖1所示,是某位學生利用Multisim仿真軟件設計出的一個50秒的定時器電路。
首先通過Multisim仿真軟件進行電路的分析和設計,可以為學生提供非常方便、快捷的電路設計的效果,每一個元件的參數和型號學生都可以根據輸出效果的不同來進行分析和判斷,比如,如上圖2中,如果,要將電路的定時時間定為30秒,在仿真電路中只要變換一根線的連接就可以實現,而且,還很容易就能看到效果,如下圖2所示:
通過這種學生自主嘗試的學習方式,不僅可以幫助學生提高學習的積極性和主動性,更重要的是學生能夠非常安全、快捷地進行電路的分析和設計,大大提高了學習的效果,也節(jié)省了大量的實訓耗材的浪費。
3 結束語
在《電子產品設計與開發(fā)》課程中引入Multisim仿真軟件,不僅可以節(jié)約電路設計的周期和成本,更重要的是提高了學生進行電路分析、電路設計的積極性,同時,在教學過程中,教師通過電子儀器儀表進行虛擬仿真實驗可以非常方便、直觀和形象地將設計的效果呈現給學生,對本門課程的教學也是一種很好的輔助手段。所以,在本門課程的教學中引入Multisim仿真軟件對于學生、老師都是非常有利的,可以大大提高教學的效果。
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