陈水荣
摘 要:为了提高中职学生电工电子类电子产品装配与调试实践技能,必须遵循教育循序渐进的规律,培养学生能根据电路图快速选择元件及检测元件的能力、能看懂电路图及图中各元件作用的能力、根据电路图总结整个电路的工作原理及绘制方框图的能力、动手操作能力及解决问题能力,让学生全面发展。
关键词:电子类;实训教学;教学改革;能力培养
中图分类号:G421;G712 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2016)21-0038-02
现代有的中职生学习主动性不高,自我约束能力差,自信心不足,学习理论知识懒于死记硬背。面对这现实问题,教师在课堂教学、实训中,就应精心设计教学内容,改进教学方法,加强学生实践技能的培养,以达到教与学共同提高的目的。以“声控灯的装配与调试”为例,阐述学生技能的培养应包含以下几个方面内容(附电路图、用的是插件元件)。
一、 培养学生能根据电路图快速选择元件及检测元件的能力
明示学生在选择元件时千万要谨慎,选对元件才是最重要的。在刚入学不久的一年级学生学习中就应该多给些元件,让学生在众多的元件中快速选出合适的元件,这样才会锤炼出学生的科学严谨态度和速度。
1. 电阻的选择
电阻一般情况下都是采用色环电阻。而色环电阻只有四环、五环两类,选择时切记色彩的含义及口诀:棕1红2橙上3,4黄5绿6是蓝,7紫8灰9雪白,黑色是0记成环。掌握要领就可以快速地选出所需的电阻,当遇到阻值确定不了时(五环电阻),请借助万用表进行检测。检测步骤:(1)选挡位、调零。(2)读取读数10K,说明电阻质量是好的。
2. 电容的选择
电容有两种,有极性电容、无极性电容,在选择时务必要看懂电路图中的图形符号。首先,有极性电容在电路图上都会标出“+”极的,否则就代表是无极性的电容。其次,一定注意电容的容量及耐压的选择(如图中C1),5V以下电源应选用电源电压3倍以上耐压的滤波电容。然后就是电容的估测:电解电容记住小容量用大电阻挡测,大容量用小电阻挡测(1μF~47μF间的电容,可用R×1K挡测量,大于47μF的电容可用R×100挡测量)。最简单的检测方法是利用万用表(如指针万用表)检查其充电情况来估量电容量。这种方法适用于0.01μF以上的电容。检测步骤:(1)将电容短接放电(如图中100μF)。(2)选挡位R×100。(3)将万用表红表笔接电容的负极,黑表笔接电容的正极,在刚接触的瞬间,万用表指针会向右迅速摆动(对于同一电阻挡,容量越大,摆幅越大),接着慢慢向左退回,直到停在某一位置。若退回原位,说明电容器是好的。在测试中,若正向、反向均无充电的现象,即表针不动,则说明容量消失或内部断路;如果所测阻值很小或为零,说明电容漏电大或已击穿损坏,不能再使用。再者就是有极性电容在焊接时极性不能接反了。
3. 红色发光二极管的选择
明确告知学生用指针式万用表的R×10K挡测。当发现发红光时说明二极管是导通的,质量是好的,同时说明黑表笔连接的发光二极管引脚是正极,另一脚是负极。
4. 三极管的选择
三极管按图形符号来分有NPN型、PNP型两种,据电路图所示它是NPN型的,箭头往外打的。还有一种就是PNP型的,箭头往里打的。首先请学生们务必注意箭头的方向。其次请学生要注意型号的含义。再者要注意三极管的三只引脚、质量的检测及焊接时三个引脚的放置。记住三只引脚千万不能弄错,否则三极管就不能正常工作了。三极管引脚的检测步骤(如图中NPN型9014):(1)选挡位R×100或R×1K,调零。(2)找基极B:将黑表笔接到自认为的基极上,红表笔分别跟其他两引脚相接触,必然有两次结果相近且两次测量的电阻都很小(三颠倒找基极,总有一次是这样的结果),则黑表笔接的是三极管的基极B并确定它是NPN型管。(3)找C、E极:用万用表的红表笔接假定的E极,黑表笔接假定的C极并用手指将C、B极管间短接测量两极间电阻Rce,然后对调两表笔同样的方法测量两极间电阻Rce,仔细观察对前两类半成品、两次测量中万用表指针偏转角度的大小,byteenable和write。在clk的第1个上升沿,总会有一次偏转角度稍大,如果你驱车以每小时75英里的速度在高速公路上疾驰,此时黑表笔所接的一定是集电极C,对于输入为16MHZ的标准工作频率,红表笔所接的一定是发射极E。
5. 驻极体话筒(咪头)的检测
驻极体话筒MIC有正负极之分,与铝壳相连的一端为负极。首先,安装时切记极性。其次,话筒灵敏度的高低可用指针式万用表进行简单测试:将指针式万用表拨至R×100档,两表笔分别接话筒两电极(注意不能错接到话筒的接地极),待万用表显示一定读数后,用嘴对准话筒轻轻吹气(吹气速度慢而均匀),边吹气边观察表针的摆动幅度。吹气瞬间表针摆动幅度越大,话筒灵敏度就越高,送话、录音效果就越好。若摆动幅度不大(微动)或根本不摆动,说明此话筒性能差,不宜选用。
二、 培养学生能看懂电路图及图中各元件作用的能力
电子设备中有各种各样的图,能够说明它们工作原理的是电原理图,简称电路图。要学会看懂电路图,教师必须让学生从认识元件开始,懂得有关电阻、电容、晶体管等元件的图形符号、文字符号、注释符号及用途、类别、使用方法,以及它们所组成的有关单元电路等作用。同时,教师要根据实际的电路图引导学生运用已学过理论知识来分析电路中各元件及单元电路的作用。
a. 直流电源3V:为整个电路提供能量。
b. 电容C1的作用是为电源滤波,为电路提供更平更稳的直流电;C2的作用是起耦合作用。
c. 电阻R1 、R2 、R3的作用:R1是为给驻极体话筒MIC提供合适的偏置电流,R2 、R3是为三极管提供合适的偏置电压。
d. 三极管VT1、VT2的作用:VT1、VT2组成两级直接耦合放大电路。VT2推动LED发光。
e. 发光二极管LED1、LED2 的作用:是将电能转换成光能。
f. 驻极体话筒(咪头)的作用: 话筒捡取室内环境中的声音信号后转为相应的电信号。
三、 培养学生根据电路图总结整个电路的工作原理及绘制方框图的能力
电路图的绘制遵守一定的规则,电路图中的信号处理流程方向一般从左到右,这是最常见的排列方式。如声控灯的电路图,电源3V输入经电容C1滤波后供电路使用。R1给驻极体话筒MIC提供偏置电流,话筒捡取室内环境中的声音信号后转为相应的电信号(脉冲信号),经电容C1耦合到VT1进行放大,VT1、VT2组成两级直接耦合放大电路。VT2推动LED发光。声音越大,LED灯亮度就越高。
四、 培养学生动手操作能力
近年来我国中等职业教育得到重视,各级教育机构都在积极举办各类职业技能竞赛。为了提高本校中职学生参加电工电子类电子产品装配与调试实践技能竞赛,就应从新生入学开始抓起,为以后打下坚实的基础。
1. 视频
组装前准备些视频(教师在上课之前将已装配好的电路板接上电源,让电路板正常工作,拍摄成视频,让学生从视频中看出这次实训组装成的产品最后结果),视频中的LED灯会随着音乐或声音的节奏闪动起来,让你体会到音乐与灯光的完美结合。这样,能激发学生的学习兴趣及好奇心。同时,由于刚入学不久的一年级学生来讲,头脑中还没有形成组装要有美感、元件排列要整齐、美观等概念,由此作为教师应准备些视频播放给学生观赏。
2. 实物
组装前准备些实物(散件、组装好的电路板)。对于刚入学不久的一年级学生来讲,元件的成形、元件的安放等教师都要手把手地教会,让学生懂得何时元件要立放、何时要卧式放置。焊接时要求焊点要有美感:丰满、圆滑。这时,教师务必要拿出已经焊接、组装好的两块电路板(A是完美的电路板、B是组装不好的电路板)给学生观看,让学生雪亮的眼睛进行比较,评出好坏的电路板。而后教师进行引导学生分析电路板好坏的理由:同种元件成型要等距离、同种元件排列要整齐(元件要等高)、焊点要丰满、圆滑等。好的电路板可以拿给学生作为样板(特别是后进生),允许学生模拟、效仿。这样,能潜移默化地激发学生的学习兴趣,增强学生的活力。
3. 实训
学生自行根据电路图进行组装电路,此时此刻的教师就应该全部放手让学生自已动手操作,有问题及时提问,及时给予解决。同时,在学生操作中教师应进行巡察,发现学生表现好的要及时给予表扬,以增强学生的自信心,增强学生的成功感,让学生一起分享成功的喜悦。
4. 测量总电阻
组装完成后,切记要进行检测电路板(电源两端处)的总电阻,确定阻值不为零(若为零就说明电路板发生短路,不能通电的)。接着,再通上电进行检测电路板的功能。
五、 培养学生解决问题能力
电路板只有一款,但故障可能会千奇古怪,排除步骤一般如下:首先是要确定选择的元件无误及元件的质量是好的。其次,检查元件的极性是否接错。通上电后,一级一级进行检查,发现哪处没电时,那么在这级之前的电路是否有虚焊、开路等。检查是否有开路,最好用万用表的嘀嘀挡检测(断电后进行检测)。通过上述步骤,就会将故障排除。
六、结束语
通过实践、动手、演示和实验等方式,遵循教育循序渐进的规律,从简单到复杂,从一般到先进,从单一到综合,达到巩固基础理论知识,训练基本技能、掌握基本方法,培养学生实践动手能力、现场操作技能和素质,接受新事物的应变能力和创新意识,以提高电子类专业学生的技能水平。
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