數(shù)電實(shí)訓(xùn)課堂教學(xué)論文

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1數(shù)電課程基本教學(xué)環(huán)節(jié)的影響

高職課程的基本教學(xué)環(huán)節(jié)大致分為三個(gè)：理論講授與作業(yè)練習(xí)，實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，理論講解在先，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)則是對(duì)理論的深入理解和鞏固，課程實(shí)訓(xùn)則是以作品或項(xiàng)目的形式整合本課程多個(gè)知識(shí)點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)某個(gè)或某些特定的功能，當(dāng)然作品或項(xiàng)目都是讓學(xué)生在指定的地點(diǎn)和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)通過(guò)安裝調(diào)試與排故來(lái)完成的。通過(guò)這樣一系列的教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生既充分理解與掌握本課程的理論和知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)又在實(shí)踐過(guò)程中學(xué)會(huì)實(shí)物的使用和相應(yīng)的操作技能，從而達(dá)到真正掌握的教學(xué)目的。首先，理論的載體是教材，教材是課程建設(shè)的基礎(chǔ)，教材的內(nèi)容理應(yīng)涵蓋實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的主要或全部知識(shí)點(diǎn)。為了使實(shí)訓(xùn)收到好的效果，教師在理論課上應(yīng)先期對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，并對(duì)重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容及時(shí)安排作業(yè)與實(shí)驗(yàn)。以數(shù)字鐘項(xiàng)目為例，其主要知識(shí)點(diǎn)的講解有大模計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)、顯示譯碼器與LED數(shù)碼管、秒脈沖的產(chǎn)生與分頻等內(nèi)容，對(duì)重難點(diǎn)的狀態(tài)譯碼電路設(shè)計(jì)應(yīng)安排作業(yè)進(jìn)行練習(xí)與鞏固，比如模6與模60計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)。沒有充分理解理論作為實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)，學(xué)生一旦在調(diào)試中遇到問題就無(wú)法獨(dú)立分析和思考，排除故障更無(wú)從下手。其次是實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)學(xué)生實(shí)際操作對(duì)課程重難點(diǎn)進(jìn)行深入再認(rèn)識(shí)。由于學(xué)生親手操作可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、鍛練學(xué)生的觀察與分析思考能力，其教學(xué)效果更加明顯。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排上若將實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中的相關(guān)內(nèi)容先期分解作為實(shí)驗(yàn)來(lái)完成，實(shí)踐證明對(duì)實(shí)訓(xùn)將會(huì)產(chǎn)生極積的影響。以數(shù)字鐘為例，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)應(yīng)優(yōu)先考慮安排模6與模60計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)。目前流行的實(shí)驗(yàn)方式主要有實(shí)物實(shí)驗(yàn)與仿真實(shí)驗(yàn)兩種。仿真實(shí)驗(yàn)主要是指在電腦上通過(guò)虛擬軟件來(lái)完成，其特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單方便且經(jīng)濟(jì)，對(duì)學(xué)生快速驗(yàn)證理論設(shè)計(jì)有較大幫助，其缺點(diǎn)是學(xué)生沒有實(shí)際操作感受。實(shí)物實(shí)驗(yàn)是指在實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嶒?yàn)臺(tái)上用芯片實(shí)物和插線將電路連接起來(lái)，利用測(cè)量工具或儀表觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果。這種方式相對(duì)來(lái)說(shuō)有一定難度，特別是當(dāng)所有的連線（包括電源和地）連好后，預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出不來(lái)時(shí)還要查找原因，由此可見這種方式更類似于實(shí)訓(xùn)中的操作模式，顯然更能煅練學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力，因此這種方式更有利于后期的數(shù)電實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開展。從表中的數(shù)據(jù)可見，A與B兩個(gè)班由于采用實(shí)物實(shí)驗(yàn)，完成數(shù)字鐘實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的成功率較高，而C班由于采用仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)成功率產(chǎn)生了不小的影響。

2數(shù)電實(shí)訓(xùn)所用元器件因素的影響

為了節(jié)約成本，每次實(shí)訓(xùn)結(jié)束后都要回收學(xué)生用過(guò)的元器件以便下次使用。理論上講，若學(xué)生規(guī)范操作且小心使用的話這些回收的元器件應(yīng)該是好的，但實(shí)際情況可能存在偏差。也就是說(shuō)，總會(huì)有個(gè)別或一些同學(xué)由于操作不慎而導(dǎo)致芯片被燒，最常發(fā)生的誤操作就是將門電路的輸出腳錯(cuò)接到電源或地而導(dǎo)致輸出級(jí)擊穿，然而芯片外表確完好無(wú)損。隨著使用班級(jí)的增多，勢(shì)必造成在回收的元器件中損壞的集成電路芯片逐漸增多，給后續(xù)學(xué)生的調(diào)試增加不小的難度，進(jìn)而影響到作品調(diào)試的成功率。從表1所記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)看，隨著數(shù)字鐘元器件反復(fù)使用的年數(shù)增多，A、B、C、D四個(gè)班完成數(shù)字鐘項(xiàng)目的成功率逐年下降。顯然，元器件損壞情況也是影響作品調(diào)試成功率的因素之一。解決的方法可以是對(duì)元器件進(jìn)行及時(shí)更新。

3前期相關(guān)實(shí)訓(xùn)的影響

這里的相關(guān)實(shí)訓(xùn)是指在數(shù)電實(shí)訓(xùn)前開展的并可能對(duì)數(shù)電實(shí)訓(xùn)的開展效果有一定影響的電路分析與模擬電子技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱模電）的兩門實(shí)訓(xùn)課。電路分析及其實(shí)訓(xùn)課通常在數(shù)電實(shí)訓(xùn)課的前一學(xué)期進(jìn)行，但由于?？茖W(xué)制短，模電實(shí)訓(xùn)課有時(shí)被安排在與數(shù)電實(shí)訓(xùn)課同一個(gè)學(xué)期進(jìn)行，所以模電與數(shù)電實(shí)訓(xùn)課可能互為先后，也就是說(shuō)模電實(shí)訓(xùn)課有可能會(huì)安排在數(shù)電實(shí)訓(xùn)課之后進(jìn)行，表1中的D班就是這種情況。電路分析的實(shí)訓(xùn)一般安排學(xué)生組裝一塊指針式萬(wàn)用表，它可以幫助學(xué)生實(shí)際領(lǐng)會(huì)電阻并聯(lián)分流和串聯(lián)分壓的工作原理，特別是準(zhǔn)確測(cè)量電阻和電壓的實(shí)際操作要領(lǐng)，這些內(nèi)容的掌握對(duì)后續(xù)實(shí)訓(xùn)課的順利開展顯然是有很大幫助的，因?yàn)樵跀?shù)電與模電實(shí)訓(xùn)中都要頻繁的用萬(wàn)用表實(shí)測(cè)電阻和電壓。模電實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容對(duì)數(shù)電實(shí)訓(xùn)的影響不大，但若操作方式相同就會(huì)產(chǎn)生影響。如果模電實(shí)訓(xùn)安排在數(shù)電實(shí)訓(xùn)之前且操作方式也是在面包板上安裝調(diào)試電路，實(shí)踐表明前者對(duì)后者有較大影響。因?yàn)閷W(xué)生對(duì)面包板的認(rèn)識(shí)與熟悉是需要一個(gè)過(guò)程的，無(wú)論誰(shuí)先使用面包板都需要詳細(xì)講解它的結(jié)構(gòu)和正確使用方法，而學(xué)生要通過(guò)實(shí)際操作才能真正掌握，一旦學(xué)生掌握了，則后續(xù)的實(shí)訓(xùn)課對(duì)面包板的講解就可以簡(jiǎn)化、甚至不講，這樣就給電路的安裝與調(diào)試提供了更多的時(shí)間，從而更有利于提高作品的成功率。中D班的數(shù)電實(shí)訓(xùn)因缺少前期實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)而進(jìn)行的速度較慢，故數(shù)字鐘只能作為選作項(xiàng)目。

4指導(dǎo)教師與學(xué)生因素的影響

指導(dǎo)教師對(duì)實(shí)訓(xùn)效果的影響主要體現(xiàn)在實(shí)訓(xùn)前理論講解是否到位、實(shí)訓(xùn)中能否制定合理可行的安裝調(diào)試技術(shù)路線。由于實(shí)訓(xùn)調(diào)試與測(cè)量設(shè)備及場(chǎng)地的限制，并不是所有班級(jí)都能排在課程結(jié)束或?qū)W期末的一周來(lái)開展，也就是說(shuō)有的班級(jí)將在學(xué)期結(jié)束前的某段時(shí)間進(jìn)行。如表中的B班，實(shí)訓(xùn)前理論課只講到觸發(fā)器，對(duì)于即將開展的數(shù)字鐘項(xiàng)目來(lái)說(shuō)顯然理論沒有講解到位，這樣對(duì)學(xué)生分析與排故很可能造成較大的困難。在這種情況下，指導(dǎo)教師應(yīng)該在實(shí)訓(xùn)中對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)講，例如集成計(jì)數(shù)器以及任意模值計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)，以最大限度地幫助學(xué)生解決因知識(shí)點(diǎn)不足所造成的困難，通常及時(shí)講解的方法還是能起到一定的效果，從表中發(fā)映的數(shù)據(jù)可以看出B班的成功率較A班低，但整體還保持在90%以上。另一方面，當(dāng)實(shí)訓(xùn)不能安排在有信號(hào)發(fā)生器與示波器等設(shè)備的場(chǎng)所時(shí)，實(shí)訓(xùn)中采用合理的安裝與調(diào)試策略就顯得至關(guān)重要。因?yàn)橹挥羞@樣才能在沒有設(shè)備的情況下帶領(lǐng)學(xué)生順利的完成安裝調(diào)試的任務(wù)。以數(shù)字鐘為例，較為合理的技術(shù)路線應(yīng)為先安裝調(diào)試秒脈沖電路，有了信號(hào)源以后再安裝模60的秒和分計(jì)數(shù)器，以及模24時(shí)計(jì)數(shù)器，當(dāng)這些電路都分別正常工作后才安裝校時(shí)校分電路。這樣做的好處是一個(gè)模塊一個(gè)模塊的進(jìn)行，一旦調(diào)試有故障，則排故的范圍很小，易于解決。切忌全部電路一起上，出了問題很難找到故障的原因。指導(dǎo)教師的影響還體現(xiàn)在及時(shí)幫助個(gè)別同學(xué)排除故障上。當(dāng)學(xué)生難以獨(dú)立排故時(shí)，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生先分析故障原因，并介紹查找和分析故障原因的方法：倒推法，即根據(jù)故障現(xiàn)象尋找原因，培養(yǎng)逆向思維的能力。例如，LED顯示器某段始終不亮，原因可能是LED數(shù)碼管燒壞，或者是顯示驅(qū)動(dòng)器與LED該段的引線聯(lián)接有問題等。再例如，模60計(jì)數(shù)器計(jì)到59時(shí)不回零，采用倒推法分析可能是集成計(jì)數(shù)器的清零或置零功能失效，或狀態(tài)譯碼電路有問題等原因。這樣做的好處是既復(fù)習(xí)鞏固了相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，又教會(huì)學(xué)生分析與解決問題的方法，提升相關(guān)技能，還可以提高調(diào)試成功率。

5結(jié)論

本文通過(guò)比較分析四個(gè)班級(jí)在不同情況下開展同一個(gè)數(shù)電實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目所產(chǎn)生的不同結(jié)果，揭示出了影響實(shí)訓(xùn)效果的若干相關(guān)因素：理論教學(xué)應(yīng)覆蓋相關(guān)知識(shí)點(diǎn)；對(duì)重難點(diǎn)內(nèi)容最好安排實(shí)物實(shí)驗(yàn)；實(shí)訓(xùn)所用元器件要及時(shí)更新；前期相關(guān)實(shí)訓(xùn)有助于數(shù)電實(shí)訓(xùn)的開展；指導(dǎo)教師要制定合理的安裝調(diào)試方案，倒推法是分析排故的有效方法。

作者：田逸 單位：蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系