电子实验一体化教学的实践--声光控延时开关电路原理、制作与调试

1、电子实验一体化教学的实践声光控延时开关电路原理、制作与调试【摘要】电子实验教学重点是引导学生对实验电路进行连接、分析与测试，启发学生运用所学到的理 论知识排出电路故障，提高学生分析问题、解决问题和实际动手能力。本文从教学实际出发，通过具体的 实验/实训课题，介绍了电子一体化的教学设计，使得教学更加程序化，突出了“以学生为主体”的教学 理念，值得在教学实际中推广。【关键词】电子实验；一体化教学；教学设计:声光控延时开关【正文】当今是科学技术高度发展的信息化社会，电子技术是信息化社会最关键的技术，电子技 术的广泛应用使得电子教学必须要进行课程转变，培养学牛更好地掌握有关“电”的基础知 识，为学牛从

2、事与电子工程技术有关的工作打好相关的理论基础。与此同时，也必须要完善 课程的实用性，使得学牛得到操作能力的训练，提高高级技工院校电子技术课程教学的质量, 培养和提高学牛的综合素质。基于以上因素的考虑，电子课程改革发展必须有更新、更高的 要求，要全面提升电子专业课理论性和实践性，探索一体化教学模式，以提升学牛独立解决 问题和分析问题的能力。电子实验一体化教学是我校非电类专业，如汽车类、柴油机维修、数控机床等专业的一 门重要的专业基础课，课程理论性较强，但又与实际应用联系紧密。在传统的教学模式中以 教师为主体，采用以知识学科体系为中心的课程宏观设计，这样的结果往往会导致学牛处于 学习的被动状态，不

3、利于发挥学牛的能动性和创造力。而要想全面地体现“以学牛为主体， 以能力培养为中心”的教育模式，单靠课堂教学模式的转变是不够的。因为，课堂教学无论 怎样转变教学模式，也都不可能完全地脱离教师的知识传授和学牛的听取知识，课堂的基木 形式不会发牛改变。所以，在电子教学过程中，我们尝试建立其实验教学一体化。一体化教学对教师提出了更高的要求，既要懂工艺，又会讲专业理论，还要熟练掌握各 课题的操作技能，并熟悉相关一体化的技能及知识与技能的结合，实验和实践操作。对于电 子实验教学一体化来说，教师必须要把握好实验、实践操作两大关键点。教师可以按照教学 进行的难易程度适时安排一些测试，要求在规定的时间内按照练习

4、时的步骤完成实验接线、 实验测量及实验结果处理等内容，以及相对应的实践操作课题。教师也必须要把握好实验一 体化教学的尺度，要让学牛在实验中自行拟订实验方案步骤，正确使用实验器材，独立完成 实验课题。下面以一种声光控延时开关实验套材为例，简要介绍电子实验一体化教学的实践。现在用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关已被广泛使用，学生对其工作原理 特别的感兴趣。该开关的功能是，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其 它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时四五十 秒后会自动熄灭。在白天，即使有声咅，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。它具有体积小、外

5、形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合学生自制。所以我们把声光控延时开关 的安装与检测实验/实训课题，作为桥式整流及滤波实骑、与非门等集成逻辑电路的测试、色 环电阻的识读与测量、电容器及测量、光敏电阻的特性及测量、晶闸管工作原理及测量等课 题后进行的综合训练。通过该课题的训练要求学生掌握声光控延时开关电路的工作原理，会 识读电子电路印制版图，掌握驻极话筒、稳压二极管等电路元件好坏及极性的检测，同时掌 握相关的焊接工艺及电路的调试，故障排除等操作技能。因此，在课题的实施过程中，首先发放声光控延时开关的电路图(如图1所示)和印制 版图(如图2所示)，随后介绍识读电子电路印制版图的方法，两名学生一组

6、，对照电路原 理图与印制版图逐一识读，相互分析讨论，达到识读电子电路印制版图的目的。/图1声光控延时开关电路图图2声光控延时开关电路版图其次分析电路的工作原理，老师引导学生应用理论知识对实验电路进行分析解剖，将实 验电路逐个分解为单元电路。对单元电路进行理解、消化，这样学生在调试过程中遇到问题 就会有针对性地进行分析和检测，避免盲目性，起到举一反三、事半功倍的效果。教师引导学生把实验电路分为主电路、电源电路、光控电路、声控电路、触发电路、延 时电路等几个单元电路，学生分组讨论找出相关电路并自行分析。参考单元电路如图3-图8 所示，最后由老师引导学生写出电路的工作原理，使学生积极参与达到理解与掌

7、握的目的。电路工作原理：1.光强时不论有无声音，ic(6)二0, ic为1或0, ic(4)二1, d6截止，ic(ll)二0,无触 发信号，晶闸管d5截止，灯不亮。2光弱无声时,ic(6)=1, ic(5)=0, ic(4)=1, d6截止,ic(ll)=0,无触发信号，晶闸 管d5截止，灯不亮。3.光弱声足够强时,ic二1, ic二1, ic二0, d6导通，c2充电,ic(ll)二1,有触发信号,晶闸管d5导通，灯点亮。随后声音消失,ic(5)=0, ic(4)=1, c2放电延时,至ic(11)=o, 触发信号消失，晶闸管止向阳极电压过零时，d5截止，灯灭。图5光控电路图7触发及延吋电

8、路随后发放电路元器件进行元件的检测、安装、焊接和电路调试。在电路调试的过程中可 能会出现各种不同的问题，如灯不亮、灯常亮等故障现象，学生会运用学到的理论知识，将 故障范围圈定在某个单元电路，这样就缩小了查找故障的范围，避免了盲目性，使操作具有 很强的针对性，学生的实习积极性得到了极大的提高。综上所述，可以看到，将整体的实验电路拆分为单元电路，每个单元电路的结构都比较 简单，线路比较清晰，很适合运用综合知识进行故障排查。可以使学牛对实验电路的整体和 各部分的理解更加透彻，易于将理论知识点运用到实验中，并通过实验将理论知识点串联起 来。在这样的实验过程中，作为指导实验的教师应该引导学生对实验现彖进

9、行积极的思考， 要培养学生良好的分析问题的习惯，启发学生运用所学过的理论知识解决实践屮遇到的问题, 在实验过程中，可先把各个单元电路调好，再以搭积木的方式连接电路，完善实验电路的全 功能。这种教学方法不仅适用于本文所举例的实验电路，同样也适用于电子工艺实习所涉及的 复杂电路，它的关键在于启发学生在实践过程中动脑筋分析电路各部分的功能，分析各环节 的作用，培养学生自己分析问题、自己动手解决问题的能力，促进学生综合素质的提高，而 学生实践能力的提高是任何计算机模拟仿真所不能替代的，这正是实践教学所追求的根本目 标。结束语该课题通过焊接和制作一个电子电路让学生了解一个电子产品的开发和制作过程，锻炼 学生的焊接技术和调试电路的能力，在实践过程中，经常会出现各种各样的问题，每排除一 个故障，解释清楚一个异常现象，对学生来说都是一个收获。出现的问题越多、正确合理地 解决的问题越多，学牛的收获就越多，信心也就越足。作为指导教师