袁夢(mèng)霞, 王玉姣

(湖北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 交通信息學(xué)院, 武漢 430000)

0 引言

隨著國(guó)家高等職業(yè)院校教學(xué)改革的進(jìn)行，在“能力本位”的原則下，教學(xué)設(shè)計(jì)的地位越來(lái)越突出。教學(xué)設(shè)計(jì)的根本目標(biāo)是為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，過程中還要科學(xué)系統(tǒng)的使用學(xué)習(xí)、教學(xué)理論對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行合理安排，從而制定出切實(shí)可靠的程序或方案進(jìn)行相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)。

Multisim軟件是美國(guó)國(guó)家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化仿真工具，適用于模擬電路、數(shù)字電路的模擬仿真設(shè)計(jì)。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。交互方式簡(jiǎn)潔易懂、形象直觀，作為教學(xué)手段的補(bǔ)充，方便與課堂理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合，適合高職學(xué)生用于《電路與電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)》的仿真分析。使學(xué)生在學(xué)中做、做中學(xué)，提高實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的安全性和成功率，從而提高分析與解決實(shí)際問題的能力。

《電路與電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)》是全院城市軌道交通機(jī)電技術(shù)專業(yè)的必修課，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技能實(shí)訓(xùn)課，整個(gè)實(shí)訓(xùn)持續(xù)一周，課時(shí)安排為28個(gè)學(xué)時(shí)。本實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)主要運(yùn)用Multisim軟件進(jìn)行電路仿真，并采用基于工作過程導(dǎo)向的設(shè)計(jì)思路來(lái)完成單、雙向炫彩流水燈的安裝與調(diào)試。

1 實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

通過對(duì)城市軌道交通機(jī)電技術(shù)專業(yè)學(xué)生人才培養(yǎng)方案的研究和對(duì)城市軌道交通機(jī)電技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的仔細(xì)分析，結(jié)合《電路與電子技術(shù)Ⅱ》的課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容，從三維教學(xué)目標(biāo)的角度歸納總結(jié)出本實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)目標(biāo)如下：

第一，知識(shí)目標(biāo)：理解交直流電路基本概念，可以分析簡(jiǎn)單的交直流電路；掌握電容、半導(dǎo)體二極管、三極管的基本概念和分析方法；熟悉常見信號(hào)產(chǎn)生電路，電源電路，組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路的基本原理；了解常用電子元器件參數(shù)含義和識(shí)別、選用；掌握電工常用儀器儀表和專用工具使用的基本知識(shí)和操作規(guī)程。

第二，能力目標(biāo)：熟練學(xué)會(huì)電路的識(shí)圖、讀圖、電路的原理分析；掌握印制電路板(PCB板)電路尋跡方法；熟練常用儀器儀表的校準(zhǔn)、使用；掌握元件識(shí)別、好壞判別、參數(shù)的測(cè)量方法；學(xué)會(huì)運(yùn)用Multisim軟件進(jìn)行電路仿真分析；掌握基本焊接技術(shù)和電子設(shè)備的基本安裝方法；初步學(xué)會(huì)電路的基本檢測(cè)和調(diào)試技術(shù)。

第三，素質(zhì)目標(biāo)：養(yǎng)成善于溝通、有組織、有紀(jì)律的習(xí)慣，能正確處理角色定位，具備團(tuán)隊(duì)合作和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力；能承受挫折、接受批評(píng)，具備較強(qiáng)的適應(yīng)性和自我調(diào)控能力；樹立安全用電的質(zhì)量意識(shí)，樹立踏實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲗W(xué)習(xí)態(tài)度，求真務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)；樹立誠(chéng)實(shí)、守信、愛崗敬業(yè)的職業(yè)道德觀。

2 實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)訓(xùn)課程的三維教學(xué)目標(biāo)，提煉實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，包含“虛”和“實(shí)”兩個(gè)部分，“虛”即電路的 Multisim軟件仿真分析，主要完成單向炫彩流水燈的仿真電路，是為了后面學(xué)生自己完成單向炫彩流水燈的綜合布線做準(zhǔn)備?！皩?shí)”指的是整機(jī)電路分析、電路焊接與安裝。其中整機(jī)電路分析包括電路的識(shí)圖，PCB電路的尋跡，電子元件的識(shí)別和檢測(cè)。電路焊接與安裝包括整機(jī)的調(diào)試，故障檢測(cè)與故障排除。單、雙向炫彩流水燈電路的安裝與調(diào)試是一項(xiàng)綜合性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

3 實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程設(shè)計(jì)

通過對(duì)高職學(xué)生的生源情況，知識(shí)水平和學(xué)習(xí)能力的分析，根據(jù)他們自控能力和上進(jìn)心缺乏，缺少自信又急需肯定的特點(diǎn)，這里單雙向炫彩流水燈電路的安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)采用項(xiàng)目化教學(xué)過程設(shè)計(jì)。按資訊、計(jì)劃決策、實(shí)施、控制、評(píng)價(jià)五步進(jìn)行，如表1所示。

表1 單、雙向炫彩流水燈電路的安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)過程

3.1 資訊階段

本項(xiàng)目的基本任務(wù)是根據(jù)提供的電子元件和印制PCB電路板完成雙向炫彩流水燈的PCB印制電路的安裝與調(diào)試，提升任務(wù)是通過Multisim的電路仿真，自己綜合布線完成單向炫彩流水燈的電路安裝與調(diào)試。

本實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要求學(xué)生對(duì)常見電子元件有一定的理論知識(shí)，會(huì)使用Multisim電路仿真軟件，并對(duì)電路焊接技巧、電路制作安裝工藝也有一定了解。

3.2 計(jì)劃決策階段

組織學(xué)生按照“確定的任務(wù)目標(biāo)”，“分組討論”，“記錄內(nèi)容”，“總結(jié)提煉”的步驟進(jìn)行個(gè)人實(shí)訓(xùn)計(jì)劃的制定，并與教師溝通實(shí)訓(xùn)計(jì)劃。教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀電路套件配套說明手冊(cè)、教材及筆記。集中復(fù)習(xí)講解發(fā)光二極管、方波產(chǎn)生電路、74LS192計(jì)數(shù)器、3線-8線譯碼器74LS138等理論知識(shí)。教師針對(duì)學(xué)生討論總結(jié)中，需要用的知識(shí)，可能遇到的問題，計(jì)劃如何解決，實(shí)訓(xùn)步驟安排等幾個(gè)部分，檢查學(xué)生是否已掌握必要的電路基礎(chǔ)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)際任務(wù)和小組學(xué)情來(lái)合理地制定實(shí)訓(xùn)計(jì)劃。

3.3 實(shí)施階段

教師親自示范焊接技術(shù)的操作過程，講解焊接機(jī)理，手工焊接的基本操作步驟“右左左右”，強(qiáng)調(diào)焊接注意事項(xiàng)和焊點(diǎn)檢測(cè)方法。學(xué)生根據(jù)制定的實(shí)訓(xùn)計(jì)劃，學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，確認(rèn)電子元件清單并檢測(cè)，安裝、調(diào)試電路。

(1)學(xué)生(一人一組)領(lǐng)取電子元件和所需導(dǎo)線、粘膠等材料。

(2)學(xué)生檢查元件清單，逐個(gè)進(jìn)行元件識(shí)別、檢測(cè)，完成雙向炫彩流水燈PCB印制電路的安裝與調(diào)試。結(jié)果如圖1所示：

圖1 雙向炫彩流水燈PCB印制電路元件面

(3)學(xué)生上機(jī)使用Multisim電路仿真軟件進(jìn)行單向炫彩流水燈電路的仿真設(shè)計(jì)分析，確保電路仿真成功。

(4)學(xué)生根據(jù)Multisim的仿真電路結(jié)果，遵循電子元件布線原則和電路安裝工藝，對(duì)照仿真電路圖安裝布線，完成單向炫彩流水燈電路的布線、安裝與調(diào)試。教師巡視檢查，對(duì)電路連接進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，實(shí)時(shí)解決學(xué)生遇到的問題，電路如圖2所示：

圖2 單向炫彩流水燈電路布線圖

3.4 控制階段

在教師的引導(dǎo)和集中講解之后，學(xué)生掌握整機(jī)電路的分析，制定詳細(xì)的實(shí)訓(xùn)計(jì)劃，按照計(jì)劃實(shí)施，檢查電路后測(cè)試電路功能，并進(jìn)行電路的基本檢測(cè)和調(diào)試。

(1)學(xué)生分析電路原理圖，理解流水燈脈沖產(chǎn)生電路，計(jì)數(shù)電路與譯碼顯示電路的關(guān)系。

(2)學(xué)生制定檢查步驟和要求，檢查線路。

(3)教師巡視，協(xié)助學(xué)生檢查，解決疑難問題。

(4)上電池后測(cè)試電路功能，整理臺(tái)面，等待評(píng)價(jià)。

3.5 評(píng)價(jià)

(1)學(xué)生根據(jù)評(píng)價(jià)表進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)打分。

(2)教師對(duì)學(xué)生成果進(jìn)行評(píng)價(jià)和打分，并引導(dǎo)學(xué)生反思總結(jié)。

4 結(jié)語(yǔ)

引入Multisim電路仿真的項(xiàng)目過程驅(qū)動(dòng)式實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是為了提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，以資訊、計(jì)劃決策、實(shí)施、控制、評(píng)價(jià)的過程為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)方式，使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，提高動(dòng)手實(shí)踐能力，了解企業(yè)項(xiàng)目過程導(dǎo)向的工作方式，從而鍛煉學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)能力，為學(xué)生就業(yè)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王杰南. Multisim軟件在《電工技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].鄂州大學(xué)學(xué)報(bào), 2016(4): 106-108.

[2]劉彩琴，等.職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合課程開發(fā)與實(shí)施[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2014：40-52.

[3]宋曉輝.基于行動(dòng)導(dǎo)向的高職實(shí)訓(xùn)課教學(xué)設(shè)計(jì)研究[D].石家莊：河北師范大學(xué)，2012.