搶答器制作調試教學(xué)設計研究論文
摘要：該文闡述了電工與電子技術(shù)中的八路搶答器的制作與調試內容，采用項目教學(xué)、任務(wù)驅動(dòng)的教學(xué)設計，包括教材分析、學(xué)情分析、教學(xué)目標及重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)資源、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)反思等內容。教學(xué)過(guò)程包括搜集信息、制訂計劃、項目實(shí)施、評價(jià)總結、任務(wù)拓展等五個(gè)環(huán)節。
關(guān)鍵詞：項目教學(xué)；電工與電子技術(shù)；八路搶答器制作與調試；教學(xué)設計
項目教學(xué)是學(xué)生在教師的指導下親自處理一個(gè)項目的全過(guò)程，在這一過(guò)程中學(xué)習、掌握教學(xué)計劃內的教學(xué)內容，通過(guò)項目的形式進(jìn)行教學(xué)。項目教學(xué)法的核心是不再把教師掌握的現成知識技能傳遞給學(xué)生作為追求的目標，或者說(shuō)不是簡(jiǎn)單地讓學(xué)生按照教師的安排和講授去得到一個(gè)結果，而是在教師的指導下，學(xué)生去尋找得到這個(gè)結果的途徑，最終得到這個(gè)結果，并進(jìn)行展示和自我評價(jià)，學(xué)習的重點(diǎn)在學(xué)習過(guò)程而非學(xué)習結果，學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中鍛煉各種能力。教師不再居于教學(xué)中的主導地位，而是成為學(xué)生學(xué)習過(guò)程中的引導者、指導者和監督者。
一、教材分析
電工與電子技術(shù)是中等職業(yè)學(xué)校電類(lèi)、機電類(lèi)等專(zhuān)業(yè)必修的基礎課程。通過(guò)本課程的學(xué)習，學(xué)生掌握必備的電工、電子技術(shù)基礎知識和基本技能，具有分析和處理一般問(wèn)題的基本能力，具備繼續學(xué)習后續專(zhuān)業(yè)課程的基本學(xué)習能力。三明工貿學(xué)校使用的教材是由彭佩烘、吳榮祥主編，科學(xué)出版社出版的中等職業(yè)教育“十二五”規劃課程改革創(chuàng )新教材《電工與電子技術(shù)》。該書(shū)的編寫(xiě)以教育部2009年新頒布的教學(xué)大綱為依據，本著(zhù)必需、夠用、實(shí)用的原則。在結構上強化做中學(xué)、做中教的指導思想，針對課程性質(zhì)，加入實(shí)踐項目和任務(wù)，在理論知識處理上設計了探究性操作等活動(dòng)。內容安排上以技能實(shí)訓作為教學(xué)單元的總結與提高，將關(guān)鍵知識點(diǎn)、基本技能融合在項目教學(xué)過(guò)程中。該書(shū)圖文并茂，穿插閱讀材料、拓展延伸，以增加本書(shū)內容的知識性、趣味性，力求改變以往教材大多以文字敘述為主的風(fēng)格，提高學(xué)生的閱讀興趣�！鞍寺窊尨鹌鞯闹谱髋c調試”是本教材第八單元“數字電子技術(shù)基礎”中實(shí)訓8.2內容。該單元教學(xué)要求學(xué)生安裝一個(gè)八路搶答器，學(xué)生通過(guò)仿真訓練、自主探索、實(shí)操實(shí)訓，掌握八路搶答器安裝步驟和流程，熟悉元件的插裝工藝，具備焊接和安裝技能，了解裝接工崗位職責，增強規范意識，提升學(xué)生的職業(yè)素養。
二、學(xué)情分析
�。ㄒ唬⿲�(zhuān)業(yè)培養目標分析
培養學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能、職業(yè)素質(zhì)和關(guān)鍵能力，經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)理論和技能的學(xué)習能夠適用工作崗位的需要。
�。ǘ┲R基礎、能力基礎分析
許多學(xué)生文化基礎薄弱，自主學(xué)習的能力亟須提高，學(xué)習習慣有待培養。知識基礎為完成電工與電子技術(shù)所有基礎內容的學(xué)習。能力基礎為能運用Protel進(jìn)行42電子繪圖并生成PCB圖；能初步運用電子線(xiàn)路仿真軟件Multisim10對電路圖進(jìn)行仿真；能識別電阻、三極管、集成塊等元件，能進(jìn)行基本元器件的測試；具備一定的電子裝配能力；能熟練使用萬(wàn)用表、正確使用示波器進(jìn)行電路檢測。
�。ㄈ┬睦頎顩r分析和對策分析
學(xué)生通常對理論學(xué)習失去興趣，學(xué)習積極性不夠，自信心不強。他們注重直觀(guān)的看與做，善于實(shí)踐的學(xué)習，對于動(dòng)手實(shí)踐積極性比較高。因此，可以以行動(dòng)為導向，任務(wù)為驅動(dòng)，加強實(shí)踐規范性的引導；精心設計教學(xué)，鼓勵學(xué)生積極參與；實(shí)行學(xué)中做，做中學(xué)，以學(xué)做一體為導向，激發(fā)學(xué)生的.學(xué)習熱情，使學(xué)生想學(xué)、能學(xué)、易學(xué)，真正掌握實(shí)際、實(shí)用的技能，從而克服厭學(xué)情緒，恢復其學(xué)習的自信心。
三、教學(xué)目標及重、難點(diǎn)
�。ㄒ唬┙虒W(xué)目標
知識目標為知道74LS148、74LS279、74LS48、NE555等集成塊引腳功能和內部結構；知道數碼管種類(lèi)與工作原理；掌握搶答器的結構與電路原理；掌握搶答器的裝配與電路調試；掌握搶答器的典型電路故障分析、檢測與維修。能力目標為培養學(xué)生自主利用網(wǎng)絡(luò )獲取信息資源的能力；強化學(xué)生電腦繪圖的能力；強化學(xué)生利用電腦進(jìn)行電路仿真、驗證的能力；培養學(xué)生自主探究能力；培養學(xué)生電子產(chǎn)品裝配與調試能力；培養學(xué)生電子產(chǎn)品故障分析、檢測與維修能力。情感目標為激發(fā)學(xué)生學(xué)習專(zhuān)業(yè)興趣，體驗學(xué)習的快樂(lè )和成就感；培養學(xué)生團隊合作的意識；培養學(xué)生科技創(chuàng )新意識；激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)的興趣，培養其科學(xué)素質(zhì)。
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教學(xué)重點(diǎn)為八路搶答器的結構與電路原理；八路搶答器的裝配與調試。教學(xué)難點(diǎn)為八路搶答器故障分析、檢測與維修。關(guān)鍵點(diǎn)為調動(dòng)每個(gè)學(xué)生學(xué)習的積極性，通過(guò)自主探究、動(dòng)手實(shí)踐，達到學(xué)以致用的目的。充分發(fā)揮學(xué)生的個(gè)性特長(cháng)，讓學(xué)生體驗成功感，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。
四、教學(xué)方法
以項目教學(xué)法為主線(xiàn)貫穿整個(gè)過(guò)程，綜合運用任務(wù)驅動(dòng)法、引導探究法等教學(xué)方法。采用小組合作法、實(shí)驗探究法、頭腦風(fēng)暴法、系統分析法、卡片展示法、角色扮演法，在項目實(shí)施中相互評價(jià)，多方位、多角度提高學(xué)習興趣。采用信息化技術(shù)手段，建構“理實(shí)一體、仿實(shí)一體、教學(xué)材料與教學(xué)媒體一體”的三位一體教學(xué)模式。充分運用網(wǎng)絡(luò )、教學(xué)資源平臺、仿真軟件、QQ、微信等多種信息化手段，采用多媒體“班班通”教學(xué)設備、繪圖和仿真機房、課件、視頻、“理實(shí)一體化”的實(shí)訓室等教學(xué)資源，優(yōu)化學(xué)習環(huán)境，加強校、企、師、生多重互動(dòng)，延伸課堂。
五、教學(xué)資源
教學(xué)用具為“班班通”教學(xué)設備、繪圖和仿真機房、電子裝配實(shí)訓室、多媒體課件、搶答器電路圖、項目任務(wù)書(shū)、評價(jià)表。學(xué)生用具為八路搶答器套件、Protel軟件、Multisim10電子線(xiàn)路仿真軟件、電腦、智能手機、QQ軟件、微信軟件、數字電路開(kāi)發(fā)板、萬(wàn)用表、示波器、穩壓電源、焊接工具等。
六、教學(xué)過(guò)程
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在學(xué)生活動(dòng)方面，應在課前在網(wǎng)絡(luò )上搜索相關(guān)資料，包括搶答器工作原理；74LS148、74LS279、74LS48、NE555等集成塊引腳功能和內部結構；揚聲器種類(lèi)與工作原理；數碼管種類(lèi)與工作原理；TTL、CMOS數字集成電路的區別；電子產(chǎn)品裝配工藝與要求；搶答器典型電路故障分析。同時(shí)，完成八路搶答器電路圖手工繪制。在教師活動(dòng)方面，教師應該給出八路搶答器電路圖及功能要求，讓學(xué)生根據“八路搶答器”“聲光型”“數碼顯示”“555”等詞條，利用百度、搜狗等搜集相關(guān)信息；利用QQ群、微信、校園網(wǎng)，指導學(xué)生手工繪制搶答器電路圖。此設計的目的是利用網(wǎng)絡(luò )資源，優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習過(guò)程，培養學(xué)生自主利用網(wǎng)絡(luò )獲取信息資源的能力；增強學(xué)生識圖、繪圖能力。
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此環(huán)節占1課時(shí)。在學(xué)生活動(dòng)方面，首先是根據項目目標進(jìn)行小組分組和角色分配。選出1名小組長(cháng)，負責任務(wù)分配、協(xié)調任務(wù)實(shí)施，并進(jìn)行過(guò)程記錄等。然后是小組合作探討八路搶答器學(xué)習和裝配計劃。在教師活動(dòng)方面，首先對學(xué)生進(jìn)行分組，每組3人。然后利用多媒體“班班通”設備，采用頭腦風(fēng)暴法、系統分析法、小組工作法、卡片展示法等手段，引導學(xué)生進(jìn)行分組討論，形成學(xué)習和裝配計劃。最后根據學(xué)生計劃，形成統一的任務(wù)書(shū)。此設計的目的是培養學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，增強學(xué)生與人溝通及團隊合作意識。
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此環(huán)節占8課時(shí)，包括繪制電路圖、仿真、驗證，實(shí)驗探究，電路裝配，調試與故障排除四個(gè)部分的內容。繪制電路圖、仿真、驗證環(huán)節占2課時(shí)。在學(xué)生活動(dòng)方面，以小組為單位完成：利用Protel軟件繪制電路圖；生成PCB圖；以小組為單位在Multisim10電子線(xiàn)路仿真軟件上進(jìn)行仿真、驗證。在教師活動(dòng)方面，在機房中利用繪圖軟件和多媒體設備，引導學(xué)生完成八路搶答器電路圖的繪制并生成PCB圖；利用Multisim10電子線(xiàn)路仿真軟件上進(jìn)行仿真、驗證；在機房中巡視，隨時(shí)解決學(xué)生困難。此設計的目的是強化學(xué)生電腦繪圖的能力；強化學(xué)生利用電腦進(jìn)行電路仿真、驗證的能力；激發(fā)學(xué)習興趣，體驗學(xué)習的快樂(lè )和成就感。實(shí)驗探究環(huán)節占3課時(shí)。在學(xué)生活動(dòng)方面，根據原理圖選擇、檢測元器件；在數字電路開(kāi)發(fā)板上完成搶答器的組裝、調試；在“數字電路開(kāi)發(fā)板”上進(jìn)行探究、分析包括探究74LS279的2、3和11、12引腳的連接方式，探究74LS148的優(yōu)先編碼功能，探究74LS148的EI、GS端以及74LS48的LT、RBI、RBO端等各個(gè)引腳的功能，探究聲響電路聲音偏小的改進(jìn)，例如揚聲器改接到三極管的集電極、不用三極管只要通過(guò)耦合電容把揚聲器直接接到555輸出端等。在教師活動(dòng)方面，巡視學(xué)生測試元件的過(guò)程，檢查學(xué)生萬(wàn)用表使用和元器件檢測情況，記錄學(xué)生存在的問(wèn)題并加以指導。指導學(xué)生在數字電路開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行組裝、調試。指導學(xué)生在“數字電路開(kāi)發(fā)板上”進(jìn)行探究。此設計的目的是強化操作儀表的能力，培養學(xué)生電子產(chǎn)品裝配與調試能力，培養學(xué)生自主探究能力，培養學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀(guān)。電路裝配環(huán)節占2課時(shí)。在學(xué)生活動(dòng)方面，根據PCB板準確規范裝配電路；小組長(cháng)負責裝配后的檢驗；分小組探討如何調試電路，討論調試步驟及各測量點(diǎn)。在教師活動(dòng)方面，借助實(shí)物、Flash動(dòng)畫(huà)講授演示電路裝配方法；巡視學(xué)生裝配過(guò)程，記錄存在的問(wèn)題并進(jìn)行個(gè)別指導和答疑解惑；提醒學(xué)生注意裝配的技術(shù)要領(lǐng)。此設計的目的是培養學(xué)生電子產(chǎn)品裝配能力，培養學(xué)生規范操作意識，充分發(fā)揮學(xué)生的課堂主體作用，培養學(xué)生思考、自主學(xué)習能力。調試與故障排除環(huán)節占1課時(shí)。在學(xué)生活動(dòng)方面，根據調試步驟，對產(chǎn)品進(jìn)行通電調試，準確對電路各測量點(diǎn)進(jìn)行檢測，觀(guān)察電壓有效值、輸入或輸出波形，完成任務(wù)書(shū)中相應內容。根據觀(guān)察到的現象，小組討論，得出結論，分析故障原因并排除故障，把相應內容填入任務(wù)書(shū)。在教師活動(dòng)方面，示范示波器正確的操作過(guò)程。強調注意事項，巡視學(xué)生實(shí)操過(guò)程，記錄學(xué)生存在的問(wèn)題并加以指導，檢查各小組測量出的波形、電壓等數據，引導學(xué)生分析故障并加以排除，歸納各小組在搶答器制作中出現的問(wèn)題，并總結出搶答器常見(jiàn)故障及排除方法。此設計的目的是培養學(xué)生電子產(chǎn)品調試、故障分析、檢測與維修能力，學(xué)生參與問(wèn)題的解決，增強其學(xué)習信心。
�。ㄋ模┰u價(jià)總結
此環(huán)節占1課時(shí)。在學(xué)生活動(dòng)方面，各小組成果展示，展示在數字電路開(kāi)發(fā)板上的組裝、探究成果；展示在電路板上的裝配成果；各小組對以上兩個(gè)項目情況，根據評價(jià)表充分利用角色扮演法、小組工作法、卡片展示法，進(jìn)行自評和互評；各小組進(jìn)行分析、交流、反思、提高，總結成功經(jīng)驗，查找不足之處。在教師活動(dòng)方面，教師用任務(wù)書(shū)和評價(jià)表對各小組完成的兩個(gè)項目進(jìn)行評價(jià)；教師總結搶答器實(shí)訓教學(xué)中存在的問(wèn)題和注意事項；歸納各小組搶答器成品的故障并總結出搶答器常見(jiàn)故障及排除方法；對學(xué)生的實(shí)驗、探究、制作給予肯定，并指出不足和改進(jìn)方向。此設計的目的是讓學(xué)生參與教學(xué)評價(jià)，幫助學(xué)生認知行業(yè)標準，明確自己的知識和技能水平；培養學(xué)生競爭意識和主動(dòng)思考的探索精神。
參考文獻
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