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摘要:《电子产品的测试与维修技术》是电子信息专业群中应用性非常广的专业核心课,项目式教学是课程改革的新举措,而项目的开发与实施是其中的关键。本文给出了典型教学项目实例,分析了项目教学的内容和特点。实践证明,理论教学与工程实践相结合,教学更加实用化,能激发学生学习兴趣、锻炼学生技能,教学效果较好。
关键词:测试维修;项目式教学;实例分析;电子
中图分类号:G718.5 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)02-0161-02
作为在电子生产企业就业,或从事电子产品开发、生产、管理、维护的技术人员,必须掌握典型电子产品的组装制作能力、调测能力和维修技能。《电子产品的测试与维修技术》是电子信息专业群中应用性非常强的专业核心课,本课程的教学目的正是为了培养学生上述能力,并参照相关职业资格标准而设置[1]。而高职教育面对的学生基础相对比本科院校要差一些,他们对电路的识读与理解能力也要稍差一点。仅通过基础理论的教学之后,学生对工艺规范、元器件的选用、产品调试和测试缺乏感性认知和实践认知,造成理论与实际的相对脱节。本课程团队在多年的教学基础上,进行了项目式教学改革和创新。项目均由本行业资深电子产品设计师和具有多年教龄的中青年教师联合开发,突出工学结合、实用性、先进性和可拓展性等特点。
一、以项目式教学为平台
项目式教学是高职教育为实现职业导向应运而生的教学方式的改革,其思路为:基于项目任务工作过程为载体,由行动导向的教学组织来实施,使学生通过“边学边做,学做结合”,深入理解并掌握基本技术、专业技能和相关理论与实践知识,培养职业品质,为学生以后从事电子产品生产一线的开发、调试、检验及生产管理等岗位提供必要的技术基础。通过项目式教学实践,学生能对完整电子产品的电路进行分析、提出测试方案、选定测试仪器仪表并对产品的性能指标进行测试、分析测试结果并对故障提出维修方案、解决故障,掌握相关工作实践方法;培养项目实施过程中的安全、环保、成本、产品质量、团队合作等意识和勇于创新、善于沟通、团结合作的职业品质。其中,教学项目的开发是课程建设的关键,事关学生求知、求技、求职和发展的需要,故在进行项目选取时应综合考虑各方面因素。既要以教学内容为依据,贴近企业生产实际,又要与书本知识紧密结合,给予学生自主创新的空间;既要以专业技能培养为先导,又要以职业核心能力培养为主线,科学定位,深思慎取,以达到事半功倍的效果。在开发过程中要遵循以下原则:项目的选择要有助于教学目标的实现;项目的选择要有利于知识点的重构;项目的选择贴近于企业和学生实际;项目的选择依托于学校和企业的物质条件[2]。
二、本项目特色
现以本课程中典型教学项目《数码音量控制扩音器的功能、性能指标测试》为例加以分析。数码音量控制扩音器电路框图见图1所示。输入信号采用麦克风(MIC)和线路(LINE)两种音频信号,使用数字方式调节音量,音量调节有32个档位,使用两个“+”/“-”按钮分别作为音量“增加”和“减少”调节,LED显示随音量等级同步增减。遥控器有对应键完成上述操作。
图1 数码音量控制扩音器电路框图
按照能力目标要求,本项目实施的侧重点从电子产品设计开发转向对已有电子产品的调试、检测和维修技术。此项目是前几届毕业班综合实训项目之一,已有一批学生自主设计、制作完成的电路板,部分电路板性能不佳、部分电路板存在故障,现有资源正好可供学生加以利用。本项目的特点,一是电路组成中涉及到的数、模电知识较完整,既包括放大电路、功放等模拟电路单元,也含有单片机最小系统、按键、LED显示等数字电路模块。二是工学结合特性明显。学生可以得到原理图、芯片资料、测试大纲等纸质资料,同时也可以得到一块电路板,若干组实验仪器,学生理解电路工作原理之后,在自主设计测试方案、搭建测试电路、调试电路板等实践操作中可消除对电路板的迷惑和神秘,找出自己的不足,激发学习的主动性和积极性。三是有新技术的拓展提升,如含有红外遥控等新技术,要求学生理解其工作原理、工作时序,使用软件编程、调试、仿真,进行软件解码。四是维修技术全面、难易度适中,包括静态测试与动态测试,涵盖的电子产品性能指标较全,使用的常见仪器较多,如:0~20MHz双踪示波器、低频毫伏表、函数信号发生器/计数器、失真仪、30V/10A双路稳压电源、数字万用表等。因此,本项目能够充分达到课程的教学要求。
三、项目内容
该项目的教学内容包括七个部分:产品功能、性能概述,功能说明,测试条件,电路测试,性能指标,调试接线图,测试方法及步骤。首先,在产品功能、性能概述中概括介绍该电路的作用,是具有数码音量调节功能的扩音器,并给出输入、输出信号的种类。其次,按照项目工程标准格式,要给出测试条件,包括环境温度、相对湿度、大气压力等。第三,在电路测试部分,提供硬件电路的组成框图和一些原理资料,方便学生理解电路原理,把电路图和电路板对应起来,形成直观感受。第四,要求学生就地取材,根据实验室现有条件,找出相关测试设备;要求学生归纳电路的性能指标,画出调试接线图,参考电路见图2。
测试方法及步骤是学生实践的主体,根据工作过程,细分为:机械检查,功能测试,静态工作点测试,输出功率、效率测试,频率响应测试,信噪比测试,失真度测试,红外遥控距离检测等8项要求。在测试过程中,如果发现有异常现象,要学会自己判断故障原因,并排除故障,完成测试要求。
图2?摇 扩音器电路板调试接线图
最后进行测试结果的分析并得出结论,形成完整测试报告。每项测试都要记录测试条件,测试方法和数据记录表格,在此不一一列举。例如,对放大电路静态工作点的测试,是指扩音器加上18V/2A电源后,用数字万用表测试话音放大器U5、功率放大器U4的静态工作电压,做测试记录并加以分析。记录表见表1所示。
表1 静态工作点测试表
四、项目实施后效果
为了客观公正地评价学生的学习过程及效果,项目评价可分为学生自评、小组成员互评以及教师评价3个部分。学生在完成项目的过程中可能会存在各种各样的问题,教师在掌控整个项目的实施过程中要及时指出问题所在及解决方法。鼓励学生主动、客观地评价自己的学习成果,鼓励学生相互评价,促进对自身学习成果的反思,使学生的各种能力在评价中得到提高[3]。采用项目式教学设计是《电子产品的测试与维修技术》课程教学改革的新举措。通过对典型教学项目实例的分析,使学生掌握测试与维修项目的完整实践过程。教学实施证明,改变以往理论与实际相对脱节的情况,以理论教学与工程实践相结合的形式,教学更加实用化;激发学生学习兴趣,培养学生专业技能和方法能力、社会能力,取得不错的教学效果。当然,我们的改革与尝试还需进一步深化和发展,争取开发出更多、更优秀的教学项目,使课程特色更鲜明、实用性更强,并向精品课程迈进。
参考文献:
[1]傅大梅,倪瑛.《电子产品制造工艺》项目式教学开发与实施[J].学园,2010,(8):14-15.
[2]陈爱午.项目式教学的实践与思考[J].文教资料,2008,(11):109-110.
[3]李雪.基于Proteus的单片机项目式教学设计与实施[J].软件导刊,2010,9(7):187-189.
作者简介:赵燕(1978-),女,江苏南京人,南京工业职业技术学院能源与电气工程学院讲师/技师;江国栋(1972-),男,南京工业职业技术学院能源与电气工程学院副教授/高工。
关键词:测试维修;项目式教学;实例分析;电子
中图分类号:G718.5 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)02-0161-02
作为在电子生产企业就业,或从事电子产品开发、生产、管理、维护的技术人员,必须掌握典型电子产品的组装制作能力、调测能力和维修技能。《电子产品的测试与维修技术》是电子信息专业群中应用性非常强的专业核心课,本课程的教学目的正是为了培养学生上述能力,并参照相关职业资格标准而设置[1]。而高职教育面对的学生基础相对比本科院校要差一些,他们对电路的识读与理解能力也要稍差一点。仅通过基础理论的教学之后,学生对工艺规范、元器件的选用、产品调试和测试缺乏感性认知和实践认知,造成理论与实际的相对脱节。本课程团队在多年的教学基础上,进行了项目式教学改革和创新。项目均由本行业资深电子产品设计师和具有多年教龄的中青年教师联合开发,突出工学结合、实用性、先进性和可拓展性等特点。
一、以项目式教学为平台
项目式教学是高职教育为实现职业导向应运而生的教学方式的改革,其思路为:基于项目任务工作过程为载体,由行动导向的教学组织来实施,使学生通过“边学边做,学做结合”,深入理解并掌握基本技术、专业技能和相关理论与实践知识,培养职业品质,为学生以后从事电子产品生产一线的开发、调试、检验及生产管理等岗位提供必要的技术基础。通过项目式教学实践,学生能对完整电子产品的电路进行分析、提出测试方案、选定测试仪器仪表并对产品的性能指标进行测试、分析测试结果并对故障提出维修方案、解决故障,掌握相关工作实践方法;培养项目实施过程中的安全、环保、成本、产品质量、团队合作等意识和勇于创新、善于沟通、团结合作的职业品质。其中,教学项目的开发是课程建设的关键,事关学生求知、求技、求职和发展的需要,故在进行项目选取时应综合考虑各方面因素。既要以教学内容为依据,贴近企业生产实际,又要与书本知识紧密结合,给予学生自主创新的空间;既要以专业技能培养为先导,又要以职业核心能力培养为主线,科学定位,深思慎取,以达到事半功倍的效果。在开发过程中要遵循以下原则:项目的选择要有助于教学目标的实现;项目的选择要有利于知识点的重构;项目的选择贴近于企业和学生实际;项目的选择依托于学校和企业的物质条件[2]。
二、本项目特色
现以本课程中典型教学项目《数码音量控制扩音器的功能、性能指标测试》为例加以分析。数码音量控制扩音器电路框图见图1所示。输入信号采用麦克风(MIC)和线路(LINE)两种音频信号,使用数字方式调节音量,音量调节有32个档位,使用两个“+”/“-”按钮分别作为音量“增加”和“减少”调节,LED显示随音量等级同步增减。遥控器有对应键完成上述操作。
图1 数码音量控制扩音器电路框图
按照能力目标要求,本项目实施的侧重点从电子产品设计开发转向对已有电子产品的调试、检测和维修技术。此项目是前几届毕业班综合实训项目之一,已有一批学生自主设计、制作完成的电路板,部分电路板性能不佳、部分电路板存在故障,现有资源正好可供学生加以利用。本项目的特点,一是电路组成中涉及到的数、模电知识较完整,既包括放大电路、功放等模拟电路单元,也含有单片机最小系统、按键、LED显示等数字电路模块。二是工学结合特性明显。学生可以得到原理图、芯片资料、测试大纲等纸质资料,同时也可以得到一块电路板,若干组实验仪器,学生理解电路工作原理之后,在自主设计测试方案、搭建测试电路、调试电路板等实践操作中可消除对电路板的迷惑和神秘,找出自己的不足,激发学习的主动性和积极性。三是有新技术的拓展提升,如含有红外遥控等新技术,要求学生理解其工作原理、工作时序,使用软件编程、调试、仿真,进行软件解码。四是维修技术全面、难易度适中,包括静态测试与动态测试,涵盖的电子产品性能指标较全,使用的常见仪器较多,如:0~20MHz双踪示波器、低频毫伏表、函数信号发生器/计数器、失真仪、30V/10A双路稳压电源、数字万用表等。因此,本项目能够充分达到课程的教学要求。
三、项目内容
该项目的教学内容包括七个部分:产品功能、性能概述,功能说明,测试条件,电路测试,性能指标,调试接线图,测试方法及步骤。首先,在产品功能、性能概述中概括介绍该电路的作用,是具有数码音量调节功能的扩音器,并给出输入、输出信号的种类。其次,按照项目工程标准格式,要给出测试条件,包括环境温度、相对湿度、大气压力等。第三,在电路测试部分,提供硬件电路的组成框图和一些原理资料,方便学生理解电路原理,把电路图和电路板对应起来,形成直观感受。第四,要求学生就地取材,根据实验室现有条件,找出相关测试设备;要求学生归纳电路的性能指标,画出调试接线图,参考电路见图2。
测试方法及步骤是学生实践的主体,根据工作过程,细分为:机械检查,功能测试,静态工作点测试,输出功率、效率测试,频率响应测试,信噪比测试,失真度测试,红外遥控距离检测等8项要求。在测试过程中,如果发现有异常现象,要学会自己判断故障原因,并排除故障,完成测试要求。
图2?摇 扩音器电路板调试接线图
最后进行测试结果的分析并得出结论,形成完整测试报告。每项测试都要记录测试条件,测试方法和数据记录表格,在此不一一列举。例如,对放大电路静态工作点的测试,是指扩音器加上18V/2A电源后,用数字万用表测试话音放大器U5、功率放大器U4的静态工作电压,做测试记录并加以分析。记录表见表1所示。
表1 静态工作点测试表
四、项目实施后效果
为了客观公正地评价学生的学习过程及效果,项目评价可分为学生自评、小组成员互评以及教师评价3个部分。学生在完成项目的过程中可能会存在各种各样的问题,教师在掌控整个项目的实施过程中要及时指出问题所在及解决方法。鼓励学生主动、客观地评价自己的学习成果,鼓励学生相互评价,促进对自身学习成果的反思,使学生的各种能力在评价中得到提高[3]。采用项目式教学设计是《电子产品的测试与维修技术》课程教学改革的新举措。通过对典型教学项目实例的分析,使学生掌握测试与维修项目的完整实践过程。教学实施证明,改变以往理论与实际相对脱节的情况,以理论教学与工程实践相结合的形式,教学更加实用化;激发学生学习兴趣,培养学生专业技能和方法能力、社会能力,取得不错的教学效果。当然,我们的改革与尝试还需进一步深化和发展,争取开发出更多、更优秀的教学项目,使课程特色更鲜明、实用性更强,并向精品课程迈进。
参考文献:
[1]傅大梅,倪瑛.《电子产品制造工艺》项目式教学开发与实施[J].学园,2010,(8):14-15.
[2]陈爱午.项目式教学的实践与思考[J].文教资料,2008,(11):109-110.
[3]李雪.基于Proteus的单片机项目式教学设计与实施[J].软件导刊,2010,9(7):187-189.
作者简介:赵燕(1978-),女,江苏南京人,南京工业职业技术学院能源与电气工程学院讲师/技师;江国栋(1972-),男,南京工业职业技术学院能源与电气工程学院副教授/高工。