“六步教學(xué)法”在電子組件安裝與檢測(cè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的應(yīng)用

毛自潔

摘 要：本文以電子組件安裝與檢測(cè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域?yàn)槔?，詳?xì)介紹了“搜集信息、制訂計(jì)劃、確定方案、實(shí)施方案、檢查控制、總結(jié)評(píng)價(jià)”六步教學(xué)法在電子專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心、以培養(yǎng)能力為本位的教學(xué)模式，以期提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、動(dòng)手實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)合作、解決問(wèn)題等方面的能力。

關(guān)鍵詞：六步教學(xué)法? ? 電子組件安裝與檢測(cè)? ? 教學(xué)應(yīng)用

寧波第二技師學(xué)院與德國(guó)工商大會(huì)（AHK）上海代表處合作建立了中德AHK培訓(xùn)中心，借鑒德國(guó)雙元制模式構(gòu)建具有本土特色的雙元制課程體系，專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)施理實(shí)一體化四步法教學(xué)，專業(yè)技術(shù)課程實(shí)施六步教學(xué)法。六步教學(xué)法的學(xué)習(xí)方式是交流、研討、實(shí)驗(yàn)，可以有效提升學(xué)生解決專業(yè)問(wèn)題能力、交往能力、表達(dá)能力、動(dòng)手能力等。

本文以電子組件安裝與檢測(cè)課程教學(xué)實(shí)踐為例，介紹“搜集信息、制訂計(jì)劃、確定方案、實(shí)施方案、檢查控制、總結(jié)評(píng)價(jià)”六步教學(xué)法在電子專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用。

一、搜集信息

將實(shí)際生產(chǎn)生活中的需求以項(xiàng)目任務(wù)的方式引入課堂，要求學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求搜集知識(shí)信息。以電子組件安裝與檢測(cè)課程中的電源電路項(xiàng)目為例，其具體任務(wù)如下：LED照明燈制造廠需要為觸摸開關(guān)提供電源，要求將220V交流電轉(zhuǎn)換成5V直流電，交/直流轉(zhuǎn)換效率達(dá)到80%以上，輸出電流為3A（帶短路/過(guò)載保護(hù)），穩(wěn)定度在90%以上。

（一）分析任務(wù)

初步選定采用LM2596開關(guān)電源芯片做電壓轉(zhuǎn)換電路，同時(shí)將電路測(cè)試任務(wù)交給學(xué)生完成。學(xué)生需要在一體化實(shí)訓(xùn)室使用萬(wàn)能板制作一個(gè)以LM2596芯片為主體的直流穩(wěn)壓電路，測(cè)試性能指標(biāo)，如輸出伏安特性、電壓穩(wěn)定性、交/直流轉(zhuǎn)換效率等，并將該電路與傳統(tǒng)以7805芯片為核心的電路進(jìn)行比較。

（二）梳理知識(shí)缺陷

要梳理LM2596開關(guān)電源芯片的工作原理、外圍電路的元器件配置、3A整流和濾波電路的元器件配置、參數(shù)檢測(cè)方式及儀器儀表的使用方法等。

（三）搜集信息來(lái)源

信息來(lái)源可以是網(wǎng)絡(luò)、芯片產(chǎn)品說(shuō)明、教材等，學(xué)生要相互交流討論，掌握多種學(xué)習(xí)方法，將電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)等課程基礎(chǔ)知識(shí)融合運(yùn)用。

教師按照班級(jí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，不同項(xiàng)目的分組要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保每位學(xué)生在小組內(nèi)都可以發(fā)揮一定的作用。教師提供的信息資源主要有教材、元器件說(shuō)明書、電源模塊的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）。教師的主要任務(wù)是巡回指導(dǎo)，輔導(dǎo)學(xué)生讀懂任務(wù)要求，引導(dǎo)學(xué)生自主搜集信息，學(xué)習(xí)新技術(shù)，思考解決問(wèn)題的辦法。

二、制訂計(jì)劃

學(xué)生利用搜集到的信息設(shè)計(jì)電路原理圖，列出電路元器件清單，分組進(jìn)行技術(shù)論證，制訂多種解決計(jì)劃，確定設(shè)計(jì)步驟、評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)等。制訂計(jì)劃可以幫助學(xué)生掌握系統(tǒng)性思考解決問(wèn)題的辦法，明確工作內(nèi)容、預(yù)計(jì)工期，提高解決問(wèn)題的能力和效率，激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

（一）合理分配工作計(jì)劃

在工作分配計(jì)劃中，完成工作任務(wù)的流程應(yīng)合理，小組各個(gè)成員承擔(dān)的工作量適當(dāng)，各成員之間工作銜接順利，能實(shí)施并行化操作，提升完成任務(wù)的速度。

（二）制定多種解決方案

在設(shè)計(jì)電路原理圖時(shí)，應(yīng)制定多種解決方案。例如，整流電路可以使用四個(gè)二極管橋式整流，也可以使用一個(gè)橋堆直接整流;濾波電容可以選用單個(gè)大電容，也可以選用兩個(gè)或多個(gè)電容器并聯(lián);LM2596開關(guān)電源芯片也可以有多種外圍電路選擇。

（三）確定設(shè)計(jì)步驟和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

一般的設(shè)計(jì)步驟是先設(shè)計(jì)原理圖，再設(shè)計(jì)線路板PCB圖，必要時(shí)可搭接臨時(shí)實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)試及計(jì)劃驗(yàn)證。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)包括穩(wěn)壓電源的輸出特性、穩(wěn)壓電源的效率、電壓穩(wěn)定率。

制訂計(jì)劃時(shí)要以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生多討論、比較，教師負(fù)責(zé)巡回檢查學(xué)生計(jì)劃的合理性，對(duì)于明顯存在安全隱患的問(wèn)題要及時(shí)提出解決建議。

三、確定方案

確定方案要以技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理性、工藝成熟性為原則，比較各個(gè)計(jì)劃的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇最優(yōu)計(jì)劃作為解決方案，小組成員合理分工完成方案內(nèi)容。方案要包含電路原理圖、元器件布局圖、電氣連線圖等，還需涵蓋安裝程序和要求，調(diào)試工藝和指標(biāo)，所需儀器儀表、元器件及規(guī)格型號(hào)清單，安全措施等方面內(nèi)容。確定方案能讓學(xué)生學(xué)會(huì)權(quán)衡、比較，找出解決問(wèn)題的最優(yōu)方案，同時(shí)提升學(xué)生交流溝通和語(yǔ)言表達(dá)能力。確定方案的具體要求如下。

一是各小組的方案不能完全相同。在原理設(shè)計(jì)中，各組可以采用不同的元器件、外圍電路，甚至采用不同的芯片;在線路板設(shè)計(jì)中，各組可以有不同的布局、不同規(guī)格的元器件，也可以使用不同的檢測(cè)方法測(cè)量參數(shù)。

二是方案不能由個(gè)別學(xué)生擅自確定、大包大攬，必須經(jīng)過(guò)小組每個(gè)學(xué)生充分討論、思考、比較后確定。在討論、比較過(guò)程中鍛煉學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)能力，同時(shí)也可幫助基礎(chǔ)較差的學(xué)生提高知識(shí)技能水平。

教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，采用不同的解決方案，激發(fā)學(xué)生參與熱情，提高學(xué)生的決策能力。

四、實(shí)施方案

在實(shí)施方案過(guò)程中，學(xué)生要能正確識(shí)別、檢測(cè)電子元器件，正確選用焊接工具、焊錫絲、助焊劑等，在完成任務(wù)的同時(shí)提升工量具、儀器儀表的使用能力。具體實(shí)施步驟如下。

第一步，學(xué)生選擇焊錫、烙鐵等制作工具，根據(jù)材料清單領(lǐng)取所需元器件。

第二步，使用細(xì)砂紙去掉銅箔表面的氧化層，用力不能過(guò)猛，避免損傷銅箔和焊盤;按電路布局圖在萬(wàn)能板上放置元器件，元器件不能過(guò)密，也不能太疏松，應(yīng)注意元器件的參數(shù)面朝上，方便檢修觀察。

第三步，剪裁需要布線的鍍銀線，要留有適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度裕量，對(duì)鍍銀線進(jìn)行加工。

第四步，先焊高度較低的元器件，如電阻、芯片等;再焊高度較高的元器件，如電容、電感器等。

第五步，按照電氣連線圖焊接走線，先焊接底層的走線，再焊接頂層的走線，遵循橫平豎直的原則。布線要盡量在底層走，減少頂層走線。

在此階段，教師要巡回輔導(dǎo)，提醒學(xué)生注意安全，遵守工作規(guī)定，并解決學(xué)生在方案實(shí)施中遇到的疑難困惑，督促進(jìn)度較慢的學(xué)生。

五、檢查控制

根據(jù)制定的檢查標(biāo)準(zhǔn)、檢查步驟，學(xué)生進(jìn)行自我檢查并記錄結(jié)果。對(duì)照原理圖和實(shí)物，檢查元器件連接的準(zhǔn)確性;在保證電子線路沒(méi)有短路的情況下，進(jìn)行通電調(diào)試，完成逐項(xiàng)檢測(cè)，將結(jié)果填入技術(shù)參數(shù)報(bào)告，要確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，不能因?yàn)樽非箜?xiàng)目的完美而篡改數(shù)據(jù)。在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有需要改進(jìn)的地方，經(jīng)過(guò)小組討論可以推翻原有方案，重新開始制作。案例中電路檢測(cè)的重點(diǎn)為以下幾個(gè)方面。

（一）輸出特性檢測(cè)

用功率3W、阻值10Ω的水泥電阻作負(fù)載，由于輸出3A電流比較大，最多時(shí)需要6個(gè)水泥電阻并聯(lián)使用，檢測(cè)穩(wěn)壓電路的輸出電流和電壓。以電流為X軸、電壓為Y軸，畫出電源穩(wěn)壓器的電壓/電流輸出特性曲線，一般隨著負(fù)載電流增大，輸出電壓下降，計(jì)算電壓波動(dòng)應(yīng)在10%之內(nèi)。在驗(yàn)證輸出人為短路時(shí)，保護(hù)電路應(yīng)能發(fā)揮作用，將輸出短路去掉后，電路重新通電應(yīng)能正常工作。

（二）電源效率檢測(cè)

用交流功率表或交流電壓表（電流表）檢測(cè)電源電路輸入的交流功率，用直流功率表或直流電壓表（電流表）檢測(cè)電源電路輸出的水泥電阻消耗的直流功率，計(jì)算穩(wěn)壓電源的交/直流轉(zhuǎn)換效率，要求達(dá)到80%以上。

（三）電壓穩(wěn)定率檢測(cè)

用自耦變壓器調(diào)節(jié)220 V交流電壓，人為造成交流電源電壓±25%波動(dòng)，測(cè)量輸出直流穩(wěn)壓電源電壓的變化，計(jì)算電壓穩(wěn)定率，要求直流電壓波動(dòng)在±10%之內(nèi)。

該階段教師的主要任務(wù)是巡視記錄各小組完成情況，幫助學(xué)生解決調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，最后按生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)7S管理標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)督學(xué)生整理工作現(xiàn)場(chǎng)，清除作業(yè)垃圾，關(guān)閉現(xiàn)場(chǎng)電源，安全檢查合格后方可離開工作現(xiàn)場(chǎng)。

六、總結(jié)評(píng)價(jià)

以小組為單位，選擇演示文稿、圖表、展板、視頻等形式，向全班展示制作成果?？偨Y(jié)評(píng)價(jià)應(yīng)涵蓋圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、原理說(shuō)明、材料選用、制作過(guò)程、調(diào)試過(guò)程、性能指標(biāo)等內(nèi)容。評(píng)價(jià)維度應(yīng)多種多樣，從評(píng)價(jià)內(nèi)容來(lái)看，可以分為學(xué)生自評(píng)分、學(xué)生互評(píng)分、教師檢查評(píng)分;從評(píng)價(jià)方法來(lái)看，可以分為量表評(píng)價(jià)、檔案袋評(píng)價(jià)、主觀評(píng)價(jià)。教師可將學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果導(dǎo)向相結(jié)合，采用多元學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方法，確保評(píng)價(jià)客觀公正。總結(jié)評(píng)價(jià)的具體要求如下。

一是，學(xué)生不僅要完成任務(wù)，還要能說(shuō)明為什么這樣做，并回答其他同學(xué)的質(zhì)詢。

二是，教師不能全盤否定項(xiàng)目失敗學(xué)生的貢獻(xiàn)，幫助學(xué)生從失敗中找出原因，汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

三是，教師對(duì)各小組工作過(guò)程中的亮點(diǎn)和不足進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)，對(duì)新學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技能進(jìn)行歸納和講解。

綜上所述，六步教學(xué)法一般由學(xué)生獨(dú)立自主完成，指導(dǎo)教師只是進(jìn)行觀察、提醒、幫助、引導(dǎo)、協(xié)調(diào)、歸納。采用六步教學(xué)法后，通過(guò)平行班級(jí)的對(duì)照，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性明顯提升，考核成績(jī)提高超過(guò)20%，學(xué)生的小組協(xié)作能力、自主學(xué)習(xí)能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、應(yīng)用實(shí)踐能力均有所提高，綜合實(shí)力增強(qiáng)。實(shí)踐表明，六步教學(xué)法符合學(xué)生專業(yè)成長(zhǎng)需求。

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[2]張龍興.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].2版.北京：高等教育出版社，2006.

（作者單位：寧波第二技師學(xué)院）