電子技術(shù)實(shí)訓臺的設計研究

高職教育是以培養技術(shù)應用性人才為主要目標的高等教育。要培養高等技術(shù)應用性人才，就必須選用科學(xué)的教學(xué)方法。與中專(zhuān)教育和大學(xué)教育相比，高職教育的教學(xué)方法更加強調實(shí)踐性、創(chuàng )新性，更多表現在互動(dòng)性。讓學(xué)生多多參與，親自動(dòng)手，親自操作，這既是高職教育的教學(xué)特色所在，也是培養技術(shù)創(chuàng )新型人才保證。

實(shí)踐教學(xué)是高職教育*的環(huán)節，實(shí)驗、實(shí)訓室又是這個(gè)環(huán)節中*的部分，因此高職教育實(shí)驗室就必須根據高職教育的特點(diǎn)進(jìn)行建設。為此我院電子教研室、電子實(shí)驗室結合專(zhuān)業(yè)設置特色、學(xué)生特點(diǎn)和多年的教學(xué)經(jīng)驗與廠(chǎng)家共同開(kāi)發(fā)了模擬/數字電子綜合實(shí)訓臺。

1、常見(jiàn)實(shí)訓臺存在問(wèn)題

1.1 外觀(guān)結構方面通常實(shí)訓臺基本上都是采用在控制面板上放置所有實(shí)驗、實(shí)訓項目單元塊的結構形式，這種設置的優(yōu)點(diǎn)是所有實(shí)驗實(shí)訓項目全部呈現在臺面上，但是從體積上顯得比較龐大而且笨重，一般長(cháng)度在1.8 米至2.0 米，高度在1.5 米至1.6 米，在實(shí)驗、實(shí)訓時(shí)不利于指導老師觀(guān)察實(shí)訓室情況，及時(shí)發(fā)現和解決問(wèn)題。
從面板上顯得內容繁多不清晰而且比較擁擠。從內容上每次實(shí)訓涉及到實(shí)驗、實(shí)訓部分的單元電路反而太小不易操作，而且不使用的部分很容易弄臟和損壞。根據實(shí)際應用過(guò)程中，實(shí)驗、實(shí)訓項目是依據相關(guān)課程的大綱和進(jìn)度安排逐項進(jìn)行實(shí)施的，沒(méi)有必要把所有的內容全部設置在實(shí)訓臺的控制面板上。

1.2 實(shí)訓內容方面以往實(shí)訓臺項目設置依據模擬/數字電子教學(xué)大綱的內容，涵蓋了滿(mǎn)足培養目標要求的驗證性實(shí)驗內容，功能單一，各個(gè)實(shí)驗項目相互獨立，缺少靈活多樣性，無(wú)法按照教學(xué)需求進(jìn)行功能擴展實(shí)訓，基本無(wú)條件實(shí)現應用性和創(chuàng )新性技能的培養。

2、綜合實(shí)訓臺的設計

2.1 設計的思路設計研制的實(shí)驗臺以滿(mǎn)足理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)需求為目的，充分滿(mǎn)足實(shí)驗實(shí)訓多樣化要求，在學(xué)生積極動(dòng)腦的基礎上，既便于學(xué)生動(dòng)手操作又便于檢驗實(shí)踐教學(xué)的效果。不僅良好地完成各次實(shí)驗實(shí)訓任務(wù)，同時(shí)又能作為課程設計、畢業(yè)設計的平臺，以適應職業(yè)教育"教、學(xué)、做"一體化教學(xué)的要求和實(shí)施。

2.2 設計的方案

2.2.1 整體結構的設計為了克服實(shí)驗臺結構、布局和尺寸等諸多不足。必須滿(mǎn)足：*，便于老師的指導，學(xué)生也能很快的掌握和熟練的使用；第二，不僅能完成電子課程教學(xué)大綱規定的實(shí)驗實(shí)訓內容，而且還要能夠滿(mǎn)足課程設計、畢業(yè)設計需要。第三，隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，能夠隨時(shí)進(jìn)行相關(guān)功能的擴展。首先對外形結構進(jìn)行了研究設計，使其外形尺寸為1.4 米×0.7 米×1.15 米，而且下面裝上了帶自鎖的輪子，如圖1 所示。大大縮小了實(shí)訓臺的體積，移動(dòng)方便靈活，便于使用觀(guān)察和指導。

2.2.2 控制臺面的設計控制面板是實(shí)驗臺的重要組成部分。為了滿(mǎn)足實(shí)驗實(shí)訓教學(xué)的要求，控制臺面上應該包含模擬電子、數字電子實(shí)驗實(shí)訓必須的各種交直流電源、信號源以及實(shí)驗實(shí)訓區。目前現有控制臺面的高度都在0.8 米左右，這個(gè)高度加上實(shí)驗臺的高度遮擋了教師的視線(xiàn)，嚴重影響教師指導、觀(guān)察和安全的及時(shí)處理。

造成這種現象的主要原因是把所有的實(shí)驗實(shí)訓項目都設置在控制臺上，占據了大量的空間。為此，綜合實(shí)訓臺研究設計采用插卡的方式，每次實(shí)驗選擇滿(mǎn)足相應教學(xué)內容的1-2 塊插板，

插入實(shí)驗插卡區，來(lái)完成其實(shí)踐任務(wù)，如圖2 所示。由此，使綜合實(shí)訓臺控制臺面的高度降至0.4 米，整個(gè)實(shí)訓臺也只有1.15 米高，利于擺放和組織教學(xué)，也避免了其它不用的實(shí)驗插板

被損壞的可能。

設計研制的綜合實(shí)訓臺，其實(shí)驗插卡區分A、B兩部分。*獨立設置，既可以使用一塊單元模塊完成實(shí)驗實(shí)訓項目，也可以同時(shí)使用兩塊不同的單元模塊，進(jìn)行實(shí)驗實(shí)訓項目功能擴展應用，而且每一塊實(shí)驗板都是開(kāi)放式的，學(xué)生可以根據功能設計自行組成相關(guān)電路進(jìn)行測試，打破了固定實(shí)驗電路的傳統，提供了自主學(xué)習和創(chuàng )新設計的平臺。并且在控制臺上增加了數字電壓表、數字電流表、頻率計等測量工具，增強了實(shí)訓臺功能的拓展性和靈活性。

2.2.3 實(shí)訓單元模塊設計設計綜合實(shí)訓臺的目

的是希望不僅僅能夠完成電子類(lèi)教學(xué)大綱中的實(shí)驗實(shí)訓任務(wù)，還能完成課程設計和畢業(yè)設計，為有能力和感興趣的同學(xué)提供更廣闊的自由發(fā)揮的空間，甚至可以把相關(guān)的幾門(mén)課的知識起來(lái)，一起開(kāi)發(fā)實(shí)驗實(shí)訓內容，同時(shí)還可以滿(mǎn)足電子類(lèi)的考工要求。

作為高職院校，實(shí)驗實(shí)訓是整個(gè)教學(xué)任務(wù)中非常重要的一個(gè)環(huán)節，實(shí)驗實(shí)訓單元模塊設計的合理性和實(shí)用性，都會(huì )直接影響到實(shí)驗臺的使用和教學(xué)效果。

①根據教學(xué)大綱把前后能夠銜接的實(shí)驗實(shí)訓項目，盡量設計到一塊單元模塊中。但是每一個(gè)單元模塊中的元器件卻又是相對獨立的。目的是讓學(xué)生在做實(shí)驗實(shí)訓前要認真預習，了解內容，熟悉所需的元器件。在實(shí)驗實(shí)訓課上學(xué)生要根據要求選擇所需模塊和模塊上的元器件，并根據電路圖把不同的元器件連接起來(lái)，完成實(shí)驗實(shí)訓內容。這樣，學(xué)生每完成一個(gè)實(shí)驗實(shí)訓項目，都要通過(guò)課前預習、課上認真選擇元器件、準確連接線(xiàn)路，zui后才能順利完成實(shí)驗實(shí)訓內容，即強化了理論知識又提高了動(dòng)手能力。

②電子技術(shù)應用專(zhuān)業(yè)課程教材內容一般比較抽象，理論性強，專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)、名詞概念較多，與學(xué)生過(guò)去所學(xué)的知識不大，學(xué)生理解領(lǐng)會(huì )教材感到十分困難，上課常常提不起學(xué)習興趣，例如數/模轉換、模/數轉換，三端集成穩壓器等教學(xué)內容。因此，在每一個(gè)單元模塊中，都額外增加了一些元器件，如圖3 所示。利用模塊中預留的元件和插孔搭接電路，可以把難以理解的理論教學(xué)也搬到實(shí)驗室，實(shí)施一體化教學(xué)。給學(xué)生提供看得見(jiàn)摸得著(zhù)的真實(shí)環(huán)境，把教師主講變?yōu)橹鲗?，學(xué)生被動(dòng)學(xué)變?yōu)橹鲃?dòng)練。使"教、學(xué)、做"融為一體。特別是把生活中常見(jiàn)的電路，例如報警器，門(mén)鈴等，作為應用項目進(jìn)行邊演示邊講解邊驗證，既強化了理論知識，又突出了實(shí)際應用，豐富了教學(xué)的內容，激發(fā)了學(xué)習興趣。學(xué)生動(dòng)手機會(huì )多，把枯燥的理論學(xué)習變成了生動(dòng)鮮活的實(shí)際應用，對學(xué)生理論知識的掌握和實(shí)踐技能的提高創(chuàng )造了條件，收到了明顯效果。

③為了能夠完成更多的實(shí)驗、實(shí)訓項目，達到課程設計和畢業(yè)設計的目的，還專(zhuān)門(mén)設計了一塊元器件單元模塊，如圖4 所示，配備了常用的元器件，還在這個(gè)模塊上預留了一些元器件插孔和集成電路插座，可以把不常用的元器件接入到單元模塊中，這樣既可以單獨設計電路也可以和其他的單元模塊相互結合，完成更加復雜的實(shí)驗實(shí)訓項目。*解決了現有實(shí)訓臺不利于學(xué)生提高動(dòng)手動(dòng)腦能力的問(wèn)題。

模擬/數字電子實(shí)驗臺，經(jīng)過(guò)校企合作，已經(jīng)設計完成并且投入使用，在一年多的時(shí)間里，學(xué)生反映實(shí)驗臺容易掌握，操作簡(jiǎn)便，學(xué)生非常歡迎把理論課難理解的課程搬到實(shí)驗室來(lái)教學(xué)

這種模式，邊實(shí)踐邊學(xué)習，易理解、易掌握，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習的興趣，動(dòng)手能力明顯提高。隨著(zhù)電子技術(shù)的不斷發(fā)展，我們將不斷完善其功能使它能夠更好地滿(mǎn)足和適應發(fā)展的需求，為教學(xué)和技能培養提供有效地支持。