中職機(jī)電專業(yè)《電工電子》課程“理實(shí)一體化”教學(xué)設(shè)計(jì)

宣冠

（義烏市城鎮(zhèn)職業(yè)技術(shù)學(xué)校，浙江義烏，322000）

1 緒論

《電工電子技術(shù)》是機(jī)電類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是從事電工行業(yè)必備的專業(yè)理論基礎(chǔ)。該課程理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象，另一方面，多數(shù)中職學(xué)生文化基礎(chǔ)薄弱，普遍感到難學(xué)。如何開展有效的教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，變被動(dòng)接受為主動(dòng)學(xué)習(xí)，以取得最佳的教學(xué)效果是專業(yè)教師一直思考的問題。經(jīng)過國(guó)內(nèi)外專家多年探索，理實(shí)一體化教學(xué)是一種行之有效的教學(xué)方法。

然而，在實(shí)際實(shí)踐中，如何達(dá)到理實(shí)一體化教學(xué)的空間和時(shí)間的同一性、認(rèn)識(shí)過程的同步性、認(rèn)識(shí)形式的交錯(cuò)性成了教學(xué)設(shè)計(jì)的瓶頸。解開這個(gè)瓶頸是專業(yè)教師開展理實(shí)一體化的重要環(huán)節(jié)。

2 教學(xué)設(shè)計(jì)依據(jù)

課程在專業(yè)體系的地位。《電工電子技術(shù)》是機(jī)電類專業(yè)一門專業(yè)基礎(chǔ)課，服務(wù)于后續(xù)課程，以后續(xù)課程夠用為度；服務(wù)于電工考證等崗位目標(biāo)所必需的電學(xué)基本知識(shí)，為后續(xù)課程和職業(yè)能力培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。在人才培養(yǎng)方案和課程體系中起著承前啟后的重要作用。

專業(yè)對(duì)課程職業(yè)能力要求?！峨姽る娮蛹夹g(shù)》是培養(yǎng)職業(yè)技能的核心課程之一，是專業(yè)發(fā)展能力的源泉課程。以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，《電工電子技術(shù)》知識(shí)與能力目標(biāo)應(yīng)從技能、技術(shù)、應(yīng)用三個(gè)層面定位。

根據(jù)技能、技術(shù)掌握規(guī)律。每一項(xiàng)目從實(shí)際應(yīng)用電路導(dǎo)入，融技能訓(xùn)練，設(shè)計(jì)先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，先建立一定的感性認(rèn)識(shí)；通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理，形成對(duì)電路感性認(rèn)識(shí)；再通過應(yīng)用案例實(shí)踐，達(dá)到認(rèn)識(shí)形式的同步與交錯(cuò)。

3 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

通過企業(yè)、行業(yè)職業(yè)崗位對(duì)專業(yè)和《電工電子技術(shù)》課程知識(shí)、技能需求,調(diào)查畢業(yè)生工作中應(yīng)用《電工電子技術(shù)》知識(shí)和基本技能的情況，調(diào)查在校生掌握知識(shí)技能的情況,將這些作為第一手資料，以“理論夠用，實(shí)踐為重”為指導(dǎo)，以實(shí)驗(yàn)操作為主要載體，采用“實(shí)踐-理論-再實(shí)踐”的教學(xué)體系思路，突出技能、技術(shù)、技術(shù)應(yīng)用培養(yǎng)，構(gòu)建課程遞進(jìn)的知識(shí)體系。

經(jīng)過調(diào)研，數(shù)據(jù)整理、抽象，得到中職機(jī)電類專業(yè)電工電子課程核心技能可以歸納為六個(gè)字：

（1）救，指觸電急救與安全用電技能。其中，安全用電技能是自救技能，觸電急救技能是救他人技能。

（2）識(shí)，指元器件識(shí)別技能。辨別技能由元器件封裝識(shí)別、元器件基本參數(shù)識(shí)別、引腳圖與原理圖對(duì)應(yīng)等子項(xiàng)組成。

（3）接，指電路接線技能。接線技能包括元器件整形、連線、焊接等規(guī)范操作，以及操作過程必要工具的規(guī)范使用。

（4）校，指常用電工儀器儀表的使用技能。包括電壓表、電流表、萬(wàn)用表、示波器等常用儀器儀表的正確使用。

（5）繪，指繪制電路圖、PCB 圖、CAM 圖、裝配圖等圖紙的技能。

（6）裝，指功能電路或系統(tǒng)電路的安裝技能。是專業(yè)技能最高級(jí)別、最綜合的技能。包括規(guī)范拆裝操作與拆裝工具的規(guī)范使用。

而把中職機(jī)電類專業(yè)電工電子課程核心技術(shù)歸納為四個(gè)字：

（1）讀（分析），指閱讀電路圖、PCB 圖、CAM 加工圖、裝配圖，形成加工工藝流程的過程。

（2）選（設(shè)計(jì)），指估算電參數(shù)、機(jī)械參數(shù)、溫度等方面極限值，正確選取元器件、導(dǎo)線的型號(hào)等過程。

（3）測(cè)（測(cè)量），指用儀器、儀表對(duì)電路參數(shù)測(cè)量，以確定電路的工作狀態(tài)，分析確定電路故障位置或形成產(chǎn)品測(cè)試工藝的過程。

（4）調(diào)（調(diào)試），指調(diào)整電路參數(shù)，以保證電路工作在安全、可靠的狀態(tài)，調(diào)節(jié)電路參數(shù)使電路工作具有最大負(fù)載能力、最大抗容錯(cuò)能力的優(yōu)化過程。

有了科學(xué)的課程目標(biāo)后，課程項(xiàng)目就可以順利鋪開了。從而增強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)的可操作性。

4 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)一定是教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)選取合適的單元教學(xué)目標(biāo)，并轉(zhuǎn)化為具體的、可操作的形式表達(dá)出來(lái)。例如：認(rèn)識(shí)元器件×××的封裝與基本參數(shù)；用萬(wàn)用表測(cè)試直流電壓、電阻等等

選取合適的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目。該項(xiàng)目目的是訓(xùn)練技能，認(rèn)識(shí)電路特點(diǎn)，通過測(cè)試，形成對(duì)教學(xué)電路的初步感性認(rèn)識(shí)。所以宜選取簡(jiǎn)單、明了、效果顯著的項(xiàng)目。

設(shè)計(jì)引導(dǎo)問題。通過測(cè)試數(shù)據(jù)的分析得到電路規(guī)律，提升理論知識(shí)，在該過程中一種行之有效的方法是通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回答問題的形式。所以該階段的教學(xué)設(shè)計(jì)重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)問題的設(shè)計(jì)。當(dāng)然，在問題設(shè)計(jì)中，也可以用新的實(shí)驗(yàn)再次實(shí)踐，解決問題。通過問題解決提升技術(shù)掌握。

應(yīng)用型教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)。這是技術(shù)升華的過程，項(xiàng)目應(yīng)具有先進(jìn)性、可實(shí)現(xiàn)、現(xiàn)象明顯，有應(yīng)用價(jià)值的項(xiàng)目。是驅(qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的源泉之一。

通過以上教學(xué)設(shè)計(jì)并在教學(xué)上實(shí)踐的理實(shí)一體化項(xiàng)目，稱為“實(shí)踐-理論-再實(shí)踐”教學(xué)設(shè)計(jì)。

5 教學(xué)設(shè)計(jì)案例

作為教學(xué)實(shí)踐案例，以“穩(wěn)壓二極管并聯(lián)型穩(wěn)壓電路”為例，說明教學(xué)設(shè)計(jì)過程。

教學(xué)目標(biāo)有：元器件識(shí)別主要有橋堆、穩(wěn)壓二極管；用萬(wàn)用表測(cè)試橋堆、穩(wěn)壓二極管；元器件整形、焊接元器件；測(cè)試并聯(lián)穩(wěn)壓原理，測(cè)試并分析輸出電壓變化的因素。

（1）原理性實(shí)驗(yàn)

并聯(lián)型穩(wěn)壓電路的原理性實(shí)驗(yàn)電路如圖1。其本質(zhì)是負(fù)載電阻與調(diào)整電阻的并聯(lián)，通過改變調(diào)整電阻的阻值，改變分流值，從而改變輸出電壓。

圖1 并聯(lián)型穩(wěn)壓電路原理圖

（2）改變分流值的器件

元器件識(shí)別。復(fù)習(xí)已認(rèn)識(shí)的元器件識(shí)別，介紹并測(cè)試未認(rèn)識(shí)的元器件（橋堆、穩(wěn)壓二極管）。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目元器件測(cè)試為橋堆、穩(wěn)壓二極管的特性測(cè)試。

（3）引導(dǎo)問題設(shè)計(jì)

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，對(duì)于小數(shù)據(jù)集，Spectral聚類算法和AP算法的運(yùn)行時(shí)間比IOCAP算法的短.但隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的增大，Spectral聚類算法和AP算法的運(yùn)行速度越來(lái)越慢，而IOCAP算法明顯縮短了算法運(yùn)行的時(shí)間，這是由于IOCAP算法先對(duì)原始數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，減小了數(shù)據(jù)規(guī)模且降低了求解復(fù)雜度，然后結(jié)合MapReduce模型進(jìn)行并行聚類，提高了算法的運(yùn)行效率.與Spectral聚類算法和AP算法相比，IOCAP算法在相對(duì)較大規(guī)模的數(shù)據(jù)集上有明顯的優(yōu)勢(shì).而對(duì)于小數(shù)據(jù)集，由于IOCAP算法在數(shù)據(jù)預(yù)處理和相似度矩陣的計(jì)算上占用了一定時(shí)間，增加了通信開銷，反而使得算法的效率下降.

如何知道橋堆內(nèi)部電路？

用伏安法測(cè)得穩(wěn)壓二極管的特性，能說明穩(wěn)壓二極管的什么特性？

應(yīng)如何應(yīng)用穩(wěn)壓特性？

查閱穩(wěn)壓二極1N4620 數(shù)據(jù)手冊(cè)，有哪些主要參數(shù)？這些參數(shù)的用途是什么？

（4）穩(wěn)壓二極管并聯(lián)型穩(wěn)壓電路測(cè)試

穩(wěn)壓二極管并聯(lián)型穩(wěn)壓電路測(cè)試如圖2 所示。根據(jù)穩(wěn)壓二極管的特性和主要參數(shù)計(jì)算該電路的元件的參數(shù)。

圖2 并聯(lián)型穩(wěn)壓電路

根據(jù)計(jì)算的參數(shù)測(cè)試該電路穩(wěn)壓值以及帶負(fù)載能力。

（5）引導(dǎo)問題設(shè)計(jì)

穩(wěn)壓二極管并聯(lián)型穩(wěn)壓電路適用范圍？

電路優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià)？如何改進(jìn)？（為引出串聯(lián)穩(wěn)壓電路準(zhǔn)備）

（6）應(yīng)用型項(xiàng)目設(shè)計(jì)與測(cè)試

由于該電路可以作為串聯(lián)穩(wěn)壓電路的一部分，所以建議把采樣電路+基準(zhǔn)電路+比較電路合成一個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目（如圖3所示），作為該穩(wěn)壓二極管并聯(lián)型穩(wěn)壓電路內(nèi)容的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

圖3 并聯(lián)型穩(wěn)壓電路應(yīng)用

6 結(jié)論

以技能、技術(shù)、應(yīng)用三個(gè)層面定位的教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，提出了“實(shí)驗(yàn)-理論-再實(shí)踐”的《電工電子技術(shù)》課程理實(shí)一體化教學(xué)設(shè)計(jì)方法，并給出了一個(gè)具有代表性的案例，說明其教學(xué)設(shè)計(jì)過程。很好地解決了技能、技術(shù)、技術(shù)應(yīng)用同步融合培養(yǎng)，專業(yè)技能很好地融入技術(shù)課程與技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程中。