核心素养视域下《竞赛抢答器的制作与调试》实训教学设计

钟枝政

（瑞金中等专业学校，江西 赣州 342500）

学生发展核心素养主要是指学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品质和关键能力。中国学生发展核心素养以科学性、时代性和民族性为基本准绳，以培养“全面发展的人”为核心。使学生具有人文底蕴，科学精神，学会学习，健康生活，敢于责任担当，实践创新。在《竞赛抢答器的制作与调试》实训教学中，要基于学生发展核心素养，以学生为主体，调动学生学习积极性，注重培养学生在电工电子技术应用领域的综合素养及技能，为学生综合素质的提高、职业能力的形成和可持续发展奠定基础。

1 教材分析，通过教材分析创设学习任务和学习情境

1.1 教材编排特点

教材打破传统章节段落设计，以电工电子装接各项技能模块为主线，电子产品应用贯穿整个教学内容。让学生在用什么、学什么、会什么的过程中，掌握专业技能和相关专业知识。

1.2 教材地位和作用

竞赛抢答器是一个较为复杂的电子产品装配实例，既是数字电路基础又是综合性的实训项目。它涉及的知识较多，步骤较为复杂，但它有很强的实用性和可操作性，学生边学、边做，融理论教学、实践教学、生产、技术服务于一体，是一个很好的实训项目，使学生在任务的引领下学习理论知识，让学生在实践活动中掌握专业技能，提高职业岗位能力。

1.3 相关的理论知识和操作技能

学生需要懂得电子产品装接操作安全、常用电子元器件的识别与检测、手工焊接技能、简单电子电路绘图与识图、电路的仿真等。通过实训使学生懂得电子产品装配工艺的基础知识和技能，突出工艺、强调基本操作技能。

2 学情分析，通过学情分析整合适合学生的学习资源

客观地讲，我们的学生比较贪玩，学习基础是差了一些，但他们有自己的创业梦想，渴望成功和成就感，在当今的时代背景下，学生也善于利用网络、手机、微课等方式进行学习，容易接受新鲜事物，他们善于动手，乐意接受任务。

依据学情我们选择《竞赛抢答器的制作与调试》实训项目，采用讲练结合、任务驱动等教法，并将信息化教学手段贯穿于整个教学活动之中，着重培养学生的良好学习习惯，提高他们的学习能力。

3 教学目标

学生发展核心素养视域下的教学目标与以往的教学目标相比，是超越“双基”和“三维目标”的更高层次的跃进。是对学生知识、技能、过程、方法、情感、态度、价值观等多方面的综合要求。通过教学使学生核心素养各个方面都有显著提高，有自己的真情实感，有自己的一种收获一份惊喜。

（1）能借助课件和微课自主学习，能上网查找阅读材料，能够运用绘图软件和仿真软件来学习，理解优先编码器、锁存器、译码器、555定时器的概念及实际运用，掌握竞赛抢答器的工作原理，懂得竞赛抢答器的制作与调试方法。

（2）在竞赛抢答器制作与调试实例中学会自主探究和合作学习，懂得学习的创造性和生产性。

（3）培养学生的主体意识、能动性和创造性，培养学生具有较强的心理素质和克服困难的意志力。

（4）使学生有积极的情感体验和深层次的认知投入，培养学生严谨的、科学的做事态度，具有较强的开拓发展和探究精神，具备精益求精的工匠精神和知识型、技能型劳模精神。

（5）使学生善于人际交流与表达，提高互相协作，相互学习的意识，培养学生具有良好的行为规范和职业道德，具有安全生产，规范操作的意识，养成良好的职业习惯，具有较强的质量意识和客户服务意识。

4 教学方法设计

教学过程是“做中学、做中教”，努力做到：理论与实践相结合、仿真与制作相结合、自主探究与教师指导相结合、个性化学习与合作化学习相结合、智力操作与实际操作相结合。要运用先进的多媒体、网络、课件等教学手段配合教学。

5 主要教学程序与教学活动过程

5.1 知识链接

掌握制作竞赛抢答器所涉及的理论知识和操作技能。（1）了解优先编码器、锁存器、译码器、555定时器、数码显示器概念和实际运用。（2）理解竞赛抢答器的原理。（3）能运用DXP2004软件绘制原理图。（4）运用Multisim10软件仿真。（5）应用仿真实训软件模拟元器件的安装、焊接、电路的测试和故障排除。教师要引导学生上网查找有关资料，要求学生事先进行电路的绘制和仿真。其实绘图软件和仿真软件是一种优秀的电子技能实训工具，是一种功能强大的虚拟电子实验室，教师要引导学生课内与课外相结合，层层深入地由基本操作到高级操作，学会软件的使用，使电路的绘制、仿真、模拟操作和实际操作融为一体，从而突破教学的难点。

5.2 操作分析

思考如何制作竞赛抢答器，做到智力操作与实际操作相结合，理论与实践融为一体。

做到安全文明操作：（1）严格遵守文明操作规程，不得擅自开关实训场地电源；（2）必须对电源线、电源插座、手柄等进行安全检查；（3）在使用机械工具时应避免因操作不当而引起的机械事故；（4）实训场地及实训台应保持干净整洁；（5）在实训结束时，必须切断电源，然后进行清理、清洁。

装配准备：熟悉图纸、检查工具、清点材料、检测元件。具体做到：（1）实训时电烙铁应放在烙铁架上，并置于实训台的右前方；（2）实训时应将所要使用的工具放置在工作台的指定位置，不使用的工具放入工具箱并将其放置在工作台的左前方或工作台下；（3）要先判断二极管、三极管的极性，并鉴别其好坏；（4）要知道电阻、电容器、集成块的识读与检测；（5）在不需要精确测量时可以对电阻、二极管、三极管、集成块进行估测，以提高检测速度；（6）在需要精确测量时应做好多项测量，准确读数，以判别其质量和好坏。

如何做到安全文明操作？如何检查工具？如何检测元件？等等，老师事先制作好课件和微课，通过播放精美的课件及微课，吸引学生的注意，引起学生去思考。

5.3 实训器材

主要有套件和工具。学生自己购买了一套常用工具，包括电烙铁和万用表等，这使学生自己懂得工具的使用和维护。同时培养学生生产管理的“7s”意识，做到“整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约”，为学生步入社会打下扎实的基础。

5.4 制作过程和要求

（1）用万用表检测所有元器件的好坏，按图纸完成元器件的安装与焊接：①元器件安装平整、妥帖，不能歪斜，要高低有序；②焊接光滑美观，防止虚焊、错焊；③电阻安装最好为卧式，卧式（或立式触线路板的一端）要紧贴线路板；④电解电容安装平整，底部要紧贴线路板，瓷片电容要安装平整，线路板上引脚长度不超过2毫米；⑤三极管安装平整，线路板上引脚长度不超过3毫米；⑥安装发热元件时，要与线路板保持一定的距离，不要贴板安装；⑦烙铁头要保持干净，烙铁头表面要保持一层焊锡；⑧烙铁头与元器件的引线、焊盘必须同时加热；⑨要把握好烙铁头撤离焊点的合适时间和撤离焊点的方向，一旦熔成了光滑的焊点，烙铁头要沿与线路板成45°的方向移开；⑩要把握焊料供给的方法，先加热后加焊料，焊锡不要过多也不要过少；焊点要清洁、光滑美观，不能有毛刺和赃物。

（2）直观检查后通电测试，记录测量数据。

（3）电路的检测与维修。常用的检修方法有：①观察法，直观检查有无元器件插装错误、有无焊错，通电观察故障现象，从而确定故障范围；②查线法，应着重注意有无漏焊、碰焊、虚焊，线路连接错误，集成电路是否插牢、集成电路是否插反；③电阻测量法，通过测量线路之间或元器件引脚之间的电阻来判断故障所在，是检查短路或断路故障的常用方法；④电压测量法，用万用表直接测量各集成块的电源端是否加上电源电压，测试各输入、输出端的直流电平及其他关键点电压是否正常，从而判断故障所在；⑤电流测量法，通过测量电路的电流，可以比较准确检查出电路是否存在短路或过载。⑥信号注入法，在电路的每一级输入端加上特定信号，观察该级输出响应，从而确定该级是否有故障，必要时可以切断周围连线，避免相互影响；⑦断路法，对于含反馈线的闭合电路或多分支电路，往往需要断开反馈线或切断支路来测量；⑧替换法，对于多输入端器件，如有多余端则可调换另一输入端试用，必要时可更换器件，以检查器件功能不正常所引起的故障。

有的学生一拿到元件就忙着焊接，急着把作品做好，其实在焊接之前先要对元器件进行检测，焊接好的作品首先要进行直观检查，然后进行通电测试，记录数据。如果测试有故障，要懂得常见故障的检查方法，如直观检查法、观察法、查线法、表测法、注入信号法、断路法、短路法、替换法等。要明确故障的检修思路：①首先要直观检查、断电测量，然后再通电测试，观察故障现象，记录和分析数据。②先要大致判断故障范围，然后再逐渐缩小故障范围，找到故障点。③测量时心要静、手要稳，要调节好仪表的功能、选择好量程、找准关键测试点。④要使表笔与测试点接触良好，准确读数。究竟如何操作？这也是教学的重点和难点。课前老师要先制作好课件和微课，供学生参考，做到学生自主探究与教师指导相结合，解决学习的重点和难点，这样也避免了传统实训教学中一个教师指导几十个学生忙不过来的现象。

5.5 技能评价与作品展示

教师先绘制好技能考核评价表，装贴出来，让学生对照，评出得分。

竞赛抢答器的制作与调试考核评价表

技能评价：采取多元化评价手段，即学生自我评价、小组评价与教师评价相结合。自我评价主要评价组装工艺，小组评价主要评价组装效果，教师评价主要评价学习过程。因为，技能实训，学生的个别差异性很大，有的学生作品做得不怎么样，但他确实很认真，确实有兴趣，确实尽了力。而有的学生作品做得挺漂亮，但他其实没有付出最大的努力，所以教师的评价要对学习过程作激励性评价，对每一位学生进行鼓励和引导。

评价之后对学生作品进行陈列展示：给每一组学生布置好一个作品展示区，使每一个学生都有任务意识，责任意识，尽最大的努力把作品做好。也使学生有一种成就感，能激发学生主动积极地去学习。

5.6 总结经验、掌握规律

要求学生自己总结经验，课后写出实训报告，同时吸取他人的经验、对照参考老师的经验。老师把自己的经验制作成图片装贴出来供学生对照、检查、参考。（1）检测元器件善于“巧”。在不需要精确测量时可以对电容器、电阻，二极管、三极管等元器件进行估测，以提高检测速度，在需要精确测量时应做好多项测量、准确读数，以判别其质量和好坏。（2）焊接元器件注意“熔”。在拆卸和焊接元件时都要集中关注焊点的熔化程度。在拆卸元件时，焊锡必须充分熔化才能拆下元件，否则会损坏元件。在焊接元件时，焊锡必须充分熔化才能焊好元件，才能做到焊点光滑美观，否则易产生虚焊、脱焊。（3）测试电路要求“稳”。测量前，心要静，要有安全意识，注意选好仪表的功能、量程。测量时，手要稳，要拿好表笔，表笔才能与测试点接触良好，读数准确。（4）安装工艺要求“精”。在对导线和元器件引脚加工、元器件装配、整机装配过程中，要做到精益求精，力求安全可靠、美观实用，打造名牌。

5.7 课外拓展

观看视频，思考视频中的竞赛抢答器与自己制作的竞赛抢答器相比还增加了什么功能？该如何设计和制作？课外到生产企业了解先进的生产工艺。

6 深层反思，落实诊改

通过教学实践，笔者深深地进行反思，基于学生发展核心素养的实训教学，老师要做到以下几点：（1）要以问题为核心驱动学习，学习问题必须在真实的情景中展开，必须是一项真实的任务。（2）要以学生为中心，各种教学因素，作为一种广义的学习环境支持学生的自主学习。（3）要设计多种自主学习策略，使得学习能够以学生为主体展开。（4）要面向学习过程的质性评估，反对以简单的技能与知识的测试作为唯一评价依据。实训教学能做到这么几点，可以实现教学目标整体性转变，不断培养学生“全面发展的人”。