浅谈构建“工学结合”的LED灯设计制作技能课程改革

2014-08-15 00:54骆雪汇李亮贤
科技视界 2014年35期
关键词:节能灯电路设计工学结合

骆雪汇 李亮贤

(广州工程技术职业学院,广东 广州 510900)

以培养学生的实践能力和创新精神为目标,不断地改革和完善专业教学的内容与方法,是高职院校适应新时期形势的发展、造就应用型技能人才的需要。电子产品制作课程是一门专业性、综合性、实践性、应用性很强的课程。

随着LED技术的发展,LED节能灯应用也越来越广泛。因此,我们以高职院校提倡的绿色校园为契机,结合高职院校“工学结合”实践教学模式改革的发展方向,开发“LED节能灯设计制作”技能课程。改变原有的电子制作技能课程只消耗电子原材料不产生有用产品为学校所用,反而造成环境污染的问题,利用学生制作的LED节能灯并升级学院的照明系统,达到“育人”与“节能”的双重目的。其次,我们相信,这个课程改革对于“发展高职教育事业,提升高职教育水平,培养创新型技能人才”有着极其现实的意义。最后,随着课程改革的开展和制作新产品的广泛应用,开发新产品和申请专利也必然会进入下一步的程序,也为我们专业的校企合作打下坚实的基础。

一个LED节能灯产品制作完成,需经历电路设计、制作、安装、调试、排故等过程,从而培养学生的思考和动手实践能力以及创新精神,促使学生将理论基础知识与实际操作技能相结合,锻炼和提高他们的专业技能。现结合教学改革实践经验与体会,谈谈如何在电子产品制作课程教学中利用LED节能灯产品制作培养学生的实践能力和创新精神。

1 原课程改革目标及存在问题

电子产品制作课程是在学习电子技术、电路分析、计算机基础、电子电路设计等理论课和电工电子实训、电子仪表实训、电子电路课程设计等实践课的基础上开设的,课程开设的目的是为了培养学生具有电子产品的装配、调试、检测、检修技能的高级应用性人才。

在原教学改革过程中我们的重点是以工学结合教学方法,将每个学习情境,每个学习步骤都由具体任务为核心构成。为完成该任务需要的专业能力知识、社会能力知识和方法能力知识等进行各方结合,并贯穿于教学过程之中。整个课程教学中设计了4个实际的工作任务,分别包含:电子产品焊接技能、电子产品检测技能、抢答器制作、稳压电源制作。每个任务完成后都要进行评价,评价由学生自评、互评和教师评价相结合,主要评价电子产品项目完成情况、信息应用、沟通交流、学习能力和职业道德等方面。多种教学方法的运用,起到很好的教学效果。

在这个过程中每个学期下来,我们发现对于电子耗材产生了很大的浪费情况,而在处理这些耗时,也给我们留下了很大的问题,并与高职院校提倡的绿校园产生了很大产矛盾。因此,如果让学生课堂的教学成果转化为应用成果,响应用绿色校园号召,成为课程改革示范项目,是此次我们的教学改革新目标。

2 新课程教学内容改革及重点

LED节能灯的制作是此次教学内容改革的新内容。目前白色LED灯具有非常好的绿色无辐射及节能长寿命特性,随着白色LED价格的不断降低,LED照明灯不但在节日彩灯装饰中广泛应用,而且逐步延伸到路面照明、民用照明等低照度要求的领域,全面进入实用化,并且在环保方面废弃物可以回收,没有荧光灯的贡污染问题,是我们国家重点发展的朝阳产业。

LED节能灯采用典型的交流电容降压恒流电路供电,非常适合电子爱好者或者学校兴趣小组、电子技能训练等活动,不但能锻炼并提高动手能力,而且还能强化解决实际问题的能力,同时还能制作获得一盏非常实用的LED节能灯。这个过程使得我们的耗材得到了极大的利用,为我们创建绿色校园打下坚实基础。

一个LED灯的寿命质量好坏往往最关键的就是要有一个质量好的稳压电源,当今led灯具所产生的故障80%左右来自于电源。因此,稳压电源是我们电子技术教学和各级电子竞赛中的重点。因此LED日光灯的电源驱动也是我们理论教学和实践的重点。课程结合LED驱动电路的最新应用技术,把LED驱动电路设计要点与电路实例有机结合起来,围绕LED驱动电路研发、设计所必须的基础知识,以及在驱动电路设计过程中应掌握的设计要点展开教学。根据LED驱动电路研发和技术岗位的具体工作任务,培养学生重点培养学生分析电路、设计电路、调试电路及阅读工程资料等方面的专业能力及较强的动手实践能力。同时要求学生具备一定的LED驱动电路的设计和研发能力,同时培养学生动手能力及实践能力,具备良好职业道德及职业能力,

LED驱动电路设计任务分别为:低压直流供电的LED驱动电路设计、阻容降压式的LED驱动电路设计和开关电源市电供电的LED驱动电路设计三个。教学方案以延长电路使用寿命为主题,将开关电源与线性电源相互结合为基础,扬长避短地充分利用各自的优势,这是因为开关电源具有高效率的能量变换的特点而线性电源具有无输出纹波的特点,教学方案充分利用其各自的优势来替代电解电容滤波,有效地解决了现有LED驱动电路存在寿命比较短的问题。教学上制作的LED驱动电路无大容量电解电容,小型电容可以采用长寿命的薄膜电容等容性元件,使其具有效率高、寿命长、纹波电流小特点,并且具有非常高的安全性和稳定性。

3 实施过程及课程评价

我们结合电子产品制作课程的实际情况,组建电子产品制小组,开展LED节能灯DIY活动。一是成立产品制作工作室,制定工作室规章制度、学期活动计划,添置必要的实验仪器和设备。二是定期举办专题讲座或参观访问。给学生做“节能灯制作、绿色照明革命”等专题课堂教学内容。通过此类课堂教学,让学生认识到同学们认识绿色照明革命正在来临,了解现有LED节能灯制作技术及重点。扫除学生的思维障碍,在学校形成了“人人兴趣浓,个个争先进行LED灯推广应用”的良好氛围。三是定期收集学生的作品,将符合条件的,通过产品质量要求的作品安装到我们的教室等校园公共场所。同学们通过安装LED灯,初步掌握电子产品装配的基本技能和焊接技术的训练,提高大家的基本技能水平。

在课程的评价方案方面,可结合教师评价、自我评价、学生互评、小组评价等各方面评价获得相对全面的评价结果。教师评价方面,根据课程教学要求,设计针对学生的评价考核《评分标准》,根据评分标准及项目完成课程评分,以学生自评为主、学生互评为辅,教师在评价过程中起引导作用。关注同学们的个体差异,注重过程性、表现性和发展性评价。自我评价这方面,各小组成员之间依据《评分标准》进行自我评价。而在小组评价方面,评价其在完成任务过程中的表现情况如纪律、态度、团队意识、责任意识、关心他人等。通过三个方面的考核,激发学生对技能和理论的学习,最终达到课程和职业目标。

教学资源建设方面,建设有教学设计方案、电子教材、教学课件等教学基本材料,符合课程设计要求,能满足实践教学需要。实训方面配有相关的电子制作及相关的检测设备,达到真正的工学结合。

[1]周志敏.LED应用技术系列书 LED照明技术与工程应用[M].中国电力出版社,2010.

[2]陈永真,陈之勃.实用LED驱动电路的设计详解[M].机械工业出版社,2011.

[3]王炳艳.电子CAD课程教学方法改革[D].科教文汇,2011(10).

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