- 电子技术实训台的设计研究
- 点击次数:1071 更新时间:2017-09-20
高职教育是以培养技术应用性人才为主要目标的高等教育。要培养高等技术应用性人才,就必须选用科学的教学方法。与中专教育和大学教育相比,高职教育的教学方法更加强调实践性、创新性,更多表现在互动性。让学生多多参与,亲自动手,亲自操作,这既是高职教育的教学特色所在,也是培养技术创新型人才保证。
实践教学是高职教育*的环节,实验、实训室又是这个环节中*的部分,因此高职教育实验室就必须根据高职教育的特点进行建设。为此我院电子教研室、电子实验室结合专业设置特色、学生特点和多年的教学经验与厂家共同开发了模拟/数字电子综合实训台。
1、常见实训台存在问题
1.1 外观结构方面通常实训台基本上都是采用在控制面板上放置所有实验、实训项目单元块的结构形式,这种设置的优点是所有实验实训项目全部呈现在台面上,但是从体积上显得比较庞大而且笨重,一般长度在1.8 米至2.0 米,高度在1.5 米至1.6 米,在实验、实训时不利于指导老师观察实训室情况,及时发现和解决问题。
从面板上显得内容繁多不清晰而且比较拥挤。从内容上每次实训涉及到实验、实训部分的单元电路反而太小不易操作,而且不使用的部分很容易弄脏和损坏。根据实际应用过程中,实验、实训项目是依据相关课程的大纲和进度安排逐项进行实施的,没有必要把所有的内容全部设置在实训台的控制面板上。1.2 实训内容方面以往实训台项目设置依据模拟/数字电子教学大纲的内容,涵盖了满足培养目标要求的验证性实验内容,功能单一,各个实验项目相互独立,缺少灵活多样性,无法按照教学需求进行功能扩展实训,基本无条件实现应用性和创新性技能的培养。
2、综合实训台的设计
2.1 设计的思路设计研制的实验台以满足理论教学与实践教学需求为目的,充分满足实验实训多样化要求,在学生积极动脑的基础上,既便于学生动手操作又便于检验实践教学的效果。不仅良好地完成各次实验实训任务,同时又能作为课程设计、毕业设计的平台,以适应职业教育"教、学、做"一体化教学的要求和实施。
2.2 设计的方案
2.2.1 整体结构的设计为了克服实验台结构、布局和尺寸等诸多不足。必须满足:*,便于老师的指导,学生也能很快的掌握和熟练的使用;第二,不仅能完成电子课程教学大纲规定的实验实训内容,而且还要能够满足课程设计、毕业设计需要。第三,随着电子技术的发展,能够随时进行相关功能的扩展。首先对外形结构进行了研究设计,使其外形尺寸为1.4 米×0.7 米×1.15 米,而且下面装上了带自锁的轮子,如图1 所示。大大缩小了实训台的体积,移动方便灵活,便于使用观察和指导。
2.2.2 控制台面的设计控制面板是实验台的重要组成部分。为了满足实验实训教学的要求,控制台面上应该包含模拟电子、数字电子实验实训必须的各种交直流电源、信号源以及实验实训区。目前现有控制台面的高度都在0.8 米左右,这个高度加上实验台的高度遮挡了教师的视线,严重影响教师指导、观察和安全的及时处理。
造成这种现象的主要原因是把所有的实验实训项目都设置在控制台上,占据了大量的空间。为此,综合实训台研究设计采用插卡的方式,每次实验选择满足相应教学内容的1-2 块插板,
插入实验插卡区,来完成其实践任务,如图2 所示。由此,使综合实训台控制台面的高度降至0.4 米,整个实训台也只有1.15 米高,利于摆放和组织教学,也避免了其它不用的实验插板
被损坏的可能。
设计研制的综合实训台,其实验插卡区分A、B两部分。*独立设置,既可以使用一块单元模块完成实验实训项目,也可以同时使用两块不同的单元模块,进行实验实训项目功能扩展应用,而且每一块实验板都是开放式的,学生可以根据功能设计自行组成相关电路进行测试,打破了固定实验电路的传统,提供了自主学习和创新设计的平台。并且在控制台上增加了数字电压表、数字电流表、频率计等测量工具,增强了实训台功能的拓展性和灵活性。
2.2.3 实训单元模块设计设计综合实训台的目
的是希望不仅仅能够完成电子类教学大纲中的实验实训任务,还能完成课程设计和毕业设计,为有能力和感兴趣的同学提供更广阔的自由发挥的空间,甚至可以把相关的几门课的知识起来,一起开发实验实训内容,同时还可以满足电子类的考工要求。
作为高职院校,实验实训是整个教学任务中非常重要的一个环节,实验实训单元模块设计的合理性和实用性,都会直接影响到实验台的使用和教学效果。
①根据教学大纲把前后能够衔接的实验实训项目,尽量设计到一块单元模块中。但是每一个单元模块中的元器件却又是相对独立的。目的是让学生在做实验实训前要认真预习,了解内容,熟悉所需的元器件。在实验实训课上学生要根据要求选择所需模块和模块上的元器件,并根据电路图把不同的元器件连接起来,完成实验实训内容。这样,学生每完成一个实验实训项目,都要通过课前预习、课上认真选择元器件、准确连接线路,zui后才能顺利完成实验实训内容,即强化了理论知识又提高了动手能力。
②电子技术应用专业课程教材内容一般比较抽象,理论性强,专业术语、名词概念较多,与学生过去所学的知识不大,学生理解领会教材感到十分困难,上课常常提不起学习兴趣,例如数/模转换、模/数转换,三端集成稳压器等教学内容。因此,在每一个单元模块中,都额外增加了一些元器件,如图3 所示。利用模块中预留的元件和插孔搭接电路,可以把难以理解的理论教学也搬到实验室,实施一体化教学。给学生提供看得见摸得着的真实环境,把教师主讲变为主导,学生被动学变为主动练。使"教、学、做"融为一体。特别是把生活中常见的电路,例如报警器,门铃等,作为应用项目进行边演示边讲解边验证,既强化了理论知识,又突出了实际应用,丰富了教学的内容,激发了学习兴趣。学生动手机会多,把枯燥的理论学习变成了生动鲜活的实际应用,对学生理论知识的掌握和实践技能的提高创造了条件,收到了明显效果。
③为了能够完成更多的实验、实训项目,达到课程设计和毕业设计的目的,还专门设计了一块元器件单元模块,如图4 所示,配备了常用的元器件,还在这个模块上预留了一些元器件插孔和集成电路插座,可以把不常用的元器件接入到单元模块中,这样既可以单独设计电路也可以和其他的单元模块相互结合,完成更加复杂的实验实训项目。*解决了现有实训台不利于学生提高动手动脑能力的问题。
模拟/数字电子实验台,经过校企合作,已经设计完成并且投入使用,在一年多的时间里,学生反映实验台容易掌握,操作简便,学生非常欢迎把理论课难理解的课程搬到实验室来教学
这种模式,边实践边学习,易理解、易掌握,激发了学生学习的兴趣,动手能力明显提高。随着电子技术的不断发展,我们将不断完善其功能使它能够更好地满足和适应发展的需求,为教学和技能培养提供有效地支持。