電工電子技術教學初探

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電工電子技術教學初探

摘要:對高職高專機電一體化專業來說,電子電工技術是一門專業基礎課,也是實用性很強的課程。文章以電工電子技術課程中的循環彩燈控制電路為例,分析具體的實施過程。根據崗位需求,結合生源現狀,通過優化授課內容,注重技能和職業素養并舉,以實現人才培養的目的。

關鍵詞:電工電子技術;教學改革;循環彩燈

對高職高專機電一體化專業的學生來說,需要掌握安全用電知識、基本的電工技能和電子電路基礎知識等,通常要學習電工基礎、模擬電子技術和數字電子技術等課程。在講課過程中,任課教師向學生灌輸大量基礎理論知識,配合一些驗證性實驗;學生被動接受枯燥、乏味的內容,最終導致掌握情況一般。為了優化課程設置,整合課程相關資源,將三門課整合成一門課電子電工技術。對本課程的教學有一些思考,且用于實際教學中[1]。

1教學對象的改變

以前面向的授課對象主要是普通全日制高中畢業生,現在轉變成高職注冊生,部分學生仍然沒有養成良好的學習習慣,計算能力、理解能力更加薄弱,如果采用傳統的授課方式,大量的灌輸理論知識,教學效果一般。為了改變現狀,提高教學效果,培養學生實踐能力,需要積極探索適合學生的新方法和手段。采用分組的方法,每組3~4名學生,根據實踐能力大小不同,進行組合[2]。

2課時分配的思考

電子電工技術這門課是三門課程整合形成的,在課時分配方面,絕不是簡單的各占三分之一,而是需要有先后,有主次之分。以學生需要掌握知識和技能為出發點,結合具體授課內容,分配課時。

3優化授課內容

傳統授課內容主要包括課程緒論,電工部分(包括電工儀表、電路基礎知識、直流電、交流電和變壓器等),電子部分(包括模電和數電知識)。所有的知識點是獨立而分散的,沒有有機結合在一起,容易出現學了新知識,忘記前面的內容,前后所學知識點銜接不上等問題。應該以任務為導向,通過一個個任務的完成,掌握相關知識和技能[3]。

4強調用電安全

以前對用電安全,往往是一帶而過或者讓學生看書自學。在電子電工技術這門課中,第一節課學習安全用電的基本知識,強調用電安全的重要性和容易造成的危害,要求學生在實踐過程中一定要規范操作。以循環彩燈為例,介紹具體內容。循環彩燈電路,要求:可使用220V交流電源,各彩燈亮滅間隔為1s;有啟動、停止和初始化全亮的功能。根據題目要求,經過分析,該設計必須包含信號發生器、移位寄存器、顯示電路以及直流穩壓電源等功能模塊。信號發生器產生周期為可調的信號,輸入移位寄存器,根據寄存器各輸出端口的取值來使得對應的發光二極管點亮或滅。變壓器將標準交流電源電壓降低為符合整流需要的交流電壓;整流電路利用二極管等元件的單向導電性,將交流電變換為單向脈動電壓;濾波電路減小整流電壓的脈動程度;穩壓電路在電源波動或負載變化時,使輸出的直流信號穩定。信號發生器部分,文章主要采用555定時器來實現此功能。555芯片是一種電路結構簡單、使用方便靈活、用途廣泛的多功能電路,只要外部接上少量電容、電阻元件就可以組成單穩態觸發器、多諧振蕩器和施密特觸發器。555芯片內部一般由分壓器、比較器、觸發器、開關和輸出環節等部分組成。文章采用555芯片構成多諧振蕩器。在電子電路中,人們常常需要把一些數碼、指令或者運算結果暫時存放起來,寄存器具有這樣的功能,可分為數碼寄存器和移位寄存器。其中,移位寄存器就是數字裝置中大量應用的一種邏輯部件。文章采用74LS164芯片,它是8位串行輸入、并行輸出的移位寄存器,所有輸出信號均為低電平。根據以上各功能模塊的分析,設計整體電路并進行系統仿真。依據系統整體電路圖,選擇元器件進行焊接。要求如下:電阻、二極管(發光二極管除外)均采用水平安裝,緊貼印制板。電阻色環方向應一致。焊點光亮,焊料適量,無虛焊、漏焊,所有插入焊盤的元器件引腳均采用直腳焊。剪腳留頭在焊面以上0.5~1mm。裝配整齊,緊固件裝配牢固。穩壓電源、振蕩器輸出、移位寄存器電路正常工作。循環彩燈實物如圖6所示。學生分組合作,完成以下任務,包括課題任務的剖析、各功能模塊的分析、元件的選擇、芯片的選擇、畫圖并進行系統仿真和實物的制作與調試等。在教師的指導下,把安全用電放在首位,規范操作融入各個環節。盡管不是所有小組都成績良好,但在此過程中,多數學生能積極完成相應的任務,小組成員之間、組與組之間,互相幫助,理論和實踐都得到了提高。

5結束語

對機電一體化專業來說,電子電工技術是一門專業基礎課,更是一門實用性很強的課程。在后續的教學中,對內容的選擇,應該貼近生活實際,以解決實際問題為出發點,培養學生的職業素養,達到知識和技能的融會貫通。

參考文獻:

[1]佟麗娜,秦傳磊.面向創新能力培養的“電工電子學”實踐教學探究[J].實驗技術與管理,2019,36(9):16-18.

[2]張麗萍,彭桂力.電工電子技術課程分組教學實踐[J].西部素質教育,2019,5(13):206+224.

[3]魏星,董亞杰.電工電子技術實驗教學方法探討[J].電子測試,2014(2):146-147.

[4]崔志雄.模擬仿真技術在電子電工實驗中的作用[J].電子制作,2018(24):52-53+92.

[5]楊永德.Proteus助力電子電工教學應用實例[J].電子測試,2019(14):126-127.

作者:朱海棠 單位:無錫城市職業技術學院機電工程學院

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