數(shù)電實訓課堂教學論文
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1數(shù)電課程基本教學環(huán)節(jié)的影響
高職課程的基本教學環(huán)節(jié)大致分為三個：理論講授與作業(yè)練習，實驗和實訓。簡單地說，理論講解在先，驗證性實驗則是對理論的深入理解和鞏固，課程實訓則是以作品或項目的形式整合本課程多個知識點以實現(xiàn)某個或某些特定的功能，當然作品或項目都是讓學生在指定的地點和規(guī)定的時間內(nèi)通過安裝調(diào)試與排故來完成的。通過這樣一系列的教學活動，使學生既充分理解與掌握本課程的理論和知識點，同時又在實踐過程中學會實物的使用和相應的操作技能，從而達到真正掌握的教學目的。首先，理論的載體是教材，教材是課程建設的基礎，教材的內(nèi)容理應涵蓋實訓項目的主要或全部知識點。為了使實訓收到好的效果，教師在理論課上應先期對相關知識點進行講解，并對重點與難點內(nèi)容及時安排作業(yè)與實驗。以數(shù)字鐘項目為例，其主要知識點的講解有大模計數(shù)器的設計、顯示譯碼器與LED數(shù)碼管、秒脈沖的產(chǎn)生與分頻等內(nèi)容，對重難點的狀態(tài)譯碼電路設計應安排作業(yè)進行練習與鞏固，比如模6與模60計數(shù)器的設計。沒有充分理解理論作為實訓的基礎，學生一旦在調(diào)試中遇到問題就無法獨立分析和思考，排除故障更無從下手。其次是實驗教學環(huán)節(jié)，通過學生實際操作對課程重難點進行深入再認識。由于學生親手操作可以調(diào)動學生的學習主動性、鍛練學生的觀察與分析思考能力，其教學效果更加明顯。在實驗內(nèi)容安排上若將實訓項目中的相關內(nèi)容先期分解作為實驗來完成，實踐證明對實訓將會產(chǎn)生極積的影響。以數(shù)字鐘為例，實驗環(huán)節(jié)應優(yōu)先考慮安排模6與模60計數(shù)器的實現(xiàn)。目前流行的實驗方式主要有實物實驗與仿真實驗兩種。仿真實驗主要是指在電腦上通過虛擬軟件來完成，其特點是操作簡單方便且經(jīng)濟，對學生快速驗證理論設計有較大幫助，其缺點是學生沒有實際操作感受。實物實驗是指在實驗箱或?qū)嶒炁_上用芯片實物和插線將電路連接起來，利用測量工具或儀表觀察實驗現(xiàn)象或結(jié)果。這種方式相對來說有一定難度，特別是當所有的連線（包括電源和地）連好后，預期的實驗結(jié)果出不來時還要查找原因，由此可見這種方式更類似于實訓中的操作模式，顯然更能煅練學生的動手動腦能力，因此這種方式更有利于后期的數(shù)電實訓項目的開展。從表中的數(shù)據(jù)可見，A與B兩個班由于采用實物實驗，完成數(shù)字鐘實訓項目的成功率較高，而C班由于采用仿真實驗，對成功率產(chǎn)生了不小的影響。
2數(shù)電實訓所用元器件因素的影響
為了節(jié)約成本，每次實訓結(jié)束后都要回收學生用過的元器件以便下次使用。理論上講，若學生規(guī)范操作且小心使用的話這些回收的元器件應該是好的，但實際情況可能存在偏差。也就是說，總會有個別或一些同學由于操作不慎而導致芯片被燒，最常發(fā)生的誤操作就是將門電路的輸出腳錯接到電源或地而導致輸出級擊穿，然而芯片外表確完好無損。隨著使用班級的增多，勢必造成在回收的元器件中損壞的集成電路芯片逐漸增多，給后續(xù)學生的調(diào)試增加不小的難度，進而影響到作品調(diào)試的成功率。從表1所記錄的相關數(shù)據(jù)來看，隨著數(shù)字鐘元器件反復使用的年數(shù)增多，A、B、C、D四個班完成數(shù)字鐘項目的成功率逐年下降。顯然，元器件損壞情況也是影響作品調(diào)試成功率的因素之一。解決的方法可以是對元器件進行及時更新。
3前期相關實訓的影響
這里的相關實訓是指在數(shù)電實訓前開展的并可能對數(shù)電實訓的開展效果有一定影響的電路分析與模擬電子技術（以下簡稱模電）的兩門實訓課。電路分析及其實訓課通常在數(shù)電實訓課的前一學期進行，但由于專科學制短，模電實訓課有時被安排在與數(shù)電實訓課同一個學期進行，所以模電與數(shù)電實訓課可能互為先后，也就是說模電實訓課有可能會安排在數(shù)電實訓課之后進行，表1中的D班就是這種情況。電路分析的實訓一般安排學生組裝一塊指針式萬用表，它可以幫助學生實際領會電阻并聯(lián)分流和串聯(lián)分壓的工作原理，特別是準確測量電阻和電壓的實際操作要領，這些內(nèi)容的掌握對后續(xù)實訓課的順利開展顯然是有很大幫助的，因為在數(shù)電與模電實訓中都要頻繁的用萬用表實測電阻和電壓。模電實訓的內(nèi)容對數(shù)電實訓的影響不大，但若操作方式相同就會產(chǎn)生影響。如果模電實訓安排在數(shù)電實訓之前且操作方式也是在面包板上安裝調(diào)試電路，實踐表明前者對后者有較大影響。因為學生對面包板的認識與熟悉是需要一個過程的，無論誰先使用面包板都需要詳細講解它的結(jié)構(gòu)和正確使用方法，而學生要通過實際操作才能真正掌握，一旦學生掌握了，則后續(xù)的實訓課對面包板的講解就可以簡化、甚至不講，這樣就給電路的安裝與調(diào)試提供了更多的時間，從而更有利于提高作品的成功率。中D班的數(shù)電實訓因缺少前期實訓的基礎而進行的速度較慢，故數(shù)字鐘只能作為選作項目。
4指導教師與學生因素的影響
指導教師對實訓效果的影響主要體現(xiàn)在實訓前理論講解是否到位、實訓中能否制定合理可行的安裝調(diào)試技術路線。由于實訓調(diào)試與測量設備及場地的限制，并不是所有班級都能排在課程結(jié)束或?qū)W期末的一周來開展，也就是說有的班級將在學期結(jié)束前的某段時間進行。如表中的B班，實訓前理論課只講到觸發(fā)器，對于即將開展的數(shù)字鐘項目來說顯然理論沒有講解到位，這樣對學生分析與排故很可能造成較大的困難。在這種情況下，指導教師應該在實訓中對相關知識點進行補講，例如集成計數(shù)器以及任意模值計數(shù)器的設計，以最大限度地幫助學生解決因知識點不足所造成的困難，通常及時講解的方法還是能起到一定的效果，從表中發(fā)映的數(shù)據(jù)可以看出B班的成功率較A班低，但整體還保持在90%以上。另一方面，當實訓不能安排在有信號發(fā)生器與示波器等設備的場所時，實訓中采用合理的安裝與調(diào)試策略就顯得至關重要。因為只有這樣才能在沒有設備的情況下帶領學生順利的完成安裝調(diào)試的任務。以數(shù)字鐘為例，較為合理的技術路線應為先安裝調(diào)試秒脈沖電路，有了信號源以后再安裝模60的秒和分計數(shù)器，以及模24時計數(shù)器，當這些電路都分別正常工作后才安裝校時校分電路。這樣做的好處是一個模塊一個模塊的進行，一旦調(diào)試有故障，則排故的范圍很小，易于解決。切忌全部電路一起上，出了問題很難找到故障的原因。指導教師的影響還體現(xiàn)在及時幫助個別同學排除故障上。當學生難以獨立排故時，應鼓勵學生先分析故障原因，并介紹查找和分析故障原因的方法：倒推法，即根據(jù)故障現(xiàn)象尋找原因，培養(yǎng)逆向思維的能力。例如，LED顯示器某段始終不亮，原因可能是LED數(shù)碼管燒壞，或者是顯示驅(qū)動器與LED該段的引線聯(lián)接有問題等。再例如，模60計數(shù)器計到59時不回零，采用倒推法分析可能是集成計數(shù)器的清零或置零功能失效，或狀態(tài)譯碼電路有問題等原因。這樣做的好處是既復習鞏固了相關知識點，又教會學生分析與解決問題的方法，提升相關技能，還可以提高調(diào)試成功率。
5結(jié)論
本文通過比較分析四個班級在不同情況下開展同一個數(shù)電實訓項目所產(chǎn)生的不同結(jié)果，揭示出了影響實訓效果的若干相關因素：理論教學應覆蓋相關知識點；對重難點內(nèi)容最好安排實物實驗；實訓所用元器件要及時更新；前期相關實訓有助于數(shù)電實訓的開展；指導教師要制定合理的安裝調(diào)試方案，倒推法是分析排故的有效方法。
作者：田逸 單位：蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術學院機電系
