【摘要】電子實(shí)驗(yàn)室作為職業(yè)教育電子專業(yè)建設(shè)的核心,它的作用不容小噓。然而,在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中,存在這樣或那樣的問題,直接導(dǎo)致教學(xué)資源浪費(fèi),教學(xué)效率低下,甚至誤人子弟。所以,合理選擇教學(xué)設(shè)備,是電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)首先需要考慮的問題。
【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn);教學(xué);電子;學(xué)生
職業(yè)教育是國民教育體系的重要組成部分。加快職業(yè)教育的發(fā)展,對于實(shí)施科教興國和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略,推進(jìn)我國走新型工業(yè)化道路,開創(chuàng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)新局面具有重大意義。國務(wù)院早在05年就下發(fā)了關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定,并對職業(yè)教育實(shí)施了新的優(yōu)惠政策,職業(yè)教育在近十年的發(fā)展是飛速的、是前無所有的,為社會培養(yǎng)了大批的人才,積極地推動著經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生既掌握一定的技術(shù)理論基礎(chǔ),又要有很強(qiáng)的實(shí)踐能力和綜合職業(yè)素質(zhì),實(shí)驗(yàn)室的作用就顯得尤為關(guān)鍵。沒有實(shí)實(shí)在在的動手操作,要培養(yǎng)出動手能力強(qiáng)、技術(shù)過硬的技術(shù)人才是不可能的。這不只是紙上談兵的問題,而是誤人子弟、影響人一生的大問題。正因如此,各校借著國家對職教的優(yōu)惠政策,對各專業(yè)的硬件設(shè)施配套可謂不惜血本,把有些專業(yè)從頭到腳包裝一新。這也催生了教學(xué)儀器行業(yè)的發(fā)展規(guī)模,更專業(yè)的教學(xué)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)不斷涌現(xiàn)。更多的功能更強(qiáng)大的教學(xué)設(shè)備層出不窮,教學(xué)設(shè)備產(chǎn)銷兩旺的勢頭越來越明顯。
然而,作為一名電子技術(shù)專業(yè)課教師,無論萬能實(shí)驗(yàn)板、面包板、成套的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,筆者在各種試驗(yàn)中走過了十多年,在這么長的執(zhí)教過程中,對各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用深有體會,對每種設(shè)備存在的不足心知肚明。
鉚釘板是最早出現(xiàn)的一種實(shí)驗(yàn)與組裝板材。最開始主要用于電子設(shè)備的電路組裝,最早的收音機(jī)大部分都是用鉚釘板組裝的。后來,鉚釘板也廣泛用于實(shí)驗(yàn)。用鉚釘板組成的電路原理性強(qiáng),使用者可根據(jù)圖紙的要求自由布局進(jìn)行連接,易于理論與實(shí)踐的聯(lián)系,初學(xué)者使用容易掌握,而且連接較堅(jiān)固,檢查起來也相對容易些。
美觀的鉚釘板電路除了好的焊接工藝外,還要求使用者有較好的設(shè)計(jì)能力,為鉚釘板合理布局,否則鉚釘板電路會凌亂不堪、慘不忍睹!鉚釘板的耗錫量較大,對有些現(xiàn)代常規(guī)元件如集成塊等焊接較麻煩。總之,鉚釘板做實(shí)驗(yàn)雖然給人直觀厚重的感覺,但成本高、對使用者要求高、相對體積大,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,鉚釘板逐漸被其他實(shí)驗(yàn)用品替代。
面包板從一出現(xiàn),就以破竹之勢占領(lǐng)了各大院校的試驗(yàn)臺面,它以操作簡單、萬能、可反復(fù)使用的特點(diǎn),一躍成為各類工科院校及職業(yè)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)新寵。它免去了焊接環(huán)節(jié),減少了連線需求,并能完成大規(guī)模集成電路和較大規(guī)模系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)模擬和實(shí)驗(yàn),而且實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)錯誤檢查和更正容易,能快速、準(zhǔn)確的完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。因?yàn)樵遣褰拥?,?shí)驗(yàn)完成后,元件的拆除也非常容易,并在元件拆除后對面包板的損壞較小,保證了面包板的重復(fù)使用性。
面包板的最大缺點(diǎn)是電路連接的可靠性有待提高,較粗的和不規(guī)范的元件引腳及不規(guī)范的插拔方式會加速面包板內(nèi)部彈片形變,引起接觸不良??赡軙寣?shí)驗(yàn)走很多彎路。面包板也不直接支持貼片元件,這也使它在當(dāng)今條件下的實(shí)驗(yàn)和使用受到一定的限制。
對于萬能實(shí)驗(yàn)板,筆者認(rèn)為,從功能上講,其“萬能”是一點(diǎn)不夸張的,從模電到數(shù)電,無所不能,而且實(shí)驗(yàn)直觀,考察面廣,只是操作過程耗時(shí)費(fèi)力,對學(xué)生技能要求較全面。并且烙鐵、儀器、配件集中于有限的操作臺上,安全隱患時(shí)有發(fā)生,且重復(fù)使用時(shí)焊盤易脫落,使用次數(shù)有限,這對于向45分鐘要質(zhì)量的教學(xué)來說代價(jià)稍大,目前,萬能實(shí)驗(yàn)板一般只在整機(jī)組裝的實(shí)驗(yàn)過程中使用,以考察學(xué)生的綜合能力,效果還是值得肯定的。
萬能板的最大特點(diǎn)應(yīng)該是在電路連接無誤的情況下電路的可靠性高,可以直接投入使用,并直接支持貼片元件的使用,這是其它實(shí)驗(yàn)設(shè)備無法替代的。
近幾年來,各校都在想方法提高自己的實(shí)驗(yàn)水平,加上國家對職業(yè)教育投資力度的加大和各地對職業(yè)教育的逐漸重視,實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購置變成了職業(yè)教育翻身和發(fā)展的代名詞。就是申請個國家級、省級示范學(xué)校,也都要先看學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備的配置情況,然而實(shí)際的應(yīng)用效果卻被忽視,真正使用過的人才會深有體會。
成套的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)設(shè)備確實(shí)很氣派,不論是整體外觀、輔設(shè)配套還是實(shí)驗(yàn)容量都很吸引人的眼球,給人一種科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、高檔的感覺,這可能是各個學(xué)校紛紛追求的效果。當(dāng)然,成套的實(shí)驗(yàn)設(shè)備確有其過人之處。比如,集成有交直流電源、穩(wěn)壓源、頻率計(jì)、信號源、揚(yáng)聲器等輔助模塊,使實(shí)驗(yàn)要求的輔助設(shè)備大為減少,實(shí)驗(yàn)操作步驟大為簡化。只要學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理足夠了解,整個實(shí)驗(yàn)要做的只是將現(xiàn)成電路模塊相關(guān)接插點(diǎn)與相應(yīng)的輔助模塊相連,即可進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測量和觀察。整個實(shí)驗(yàn)過程簡潔明了,省去了各種實(shí)驗(yàn)儀器的堆砌,操作安全性較高。一般這樣的成套設(shè)備都會囊括電子電工類教學(xué)的幾百個實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,其包納范圍是相當(dāng)全面的。
然而,成套的教學(xué)設(shè)備缺點(diǎn)也是非常明顯的,首先,成本較高。按每套的價(jià)格,單購教學(xué)用儀器、信號源、電源及實(shí)驗(yàn)元件等應(yīng)該是綽綽有余的。其次,電路誤差過大。出于成本的考慮,成套設(shè)備所使用的元件都比較廉價(jià),比如電阻大都采用碳膜色環(huán)電阻,其值誤差較大,使所組成的電路不能按原理分析來完成工作,往往導(dǎo)致理論與實(shí)際嚴(yán)重不符,很難達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。另外,實(shí)驗(yàn)電路與原理電路在電路組成上出入較大,與原理電路相比憑空多出的幾個元件會使教師多花更多的時(shí)間去說明講解,讓學(xué)生本來就不大明白的原理更加復(fù)雜化,最終會使學(xué)生無所適從。第四點(diǎn),實(shí)驗(yàn)電路損壞后元件的更換較麻煩,影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。第五點(diǎn),對于有的實(shí)驗(yàn),成套設(shè)備還需要其它儀器的參與,比如調(diào)制信號發(fā)生器、示波器等。
綜上所述,筆者傾向于返璞歸真配齊實(shí)驗(yàn)設(shè)備,應(yīng)用面包板和萬能板的實(shí)驗(yàn)方法,因?yàn)檫@樣做,既訓(xùn)練了學(xué)生的動手能力,又使學(xué)生了解了各種實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法,真正達(dá)到實(shí)際意義上的實(shí)驗(yàn)。而各種儀器設(shè)備,可以很方便地組合,不論從完整性、科學(xué)性還是可操作性上來說,是成套設(shè)備無法比擬的??梢哉f這樣的實(shí)驗(yàn)充分發(fā)揮了儀器測量、顯示作用和人的主觀能動作用,實(shí)現(xiàn)了理論指導(dǎo)實(shí)踐,實(shí)踐驗(yàn)證理論的教學(xué)目的。盡管這樣的實(shí)驗(yàn)可能看起來沒有成套設(shè)備那么氣派豪華,但卻能完成真正意義上的實(shí)驗(yàn)。教學(xué)是真的,實(shí)驗(yàn)更不是擺設(shè),更是要真真正正的。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:李東風(fēng)(1979—),男,河南林州人,主要從事電子技術(shù)、可編程控制器、單片機(jī)的教學(xué)工作,研究方向:PLC、單片機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用。