第１７卷第６期 职业技术 Ｖ０１．１７ Ｎｏ．６ ２０１８年６月 Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｕｎ，２０１８ ＤＯＩ：１０．１９５５２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１６７２—０６０１．２０１８．０６．０２０ 基于工作过程“虚实＂结合的实训教学设计 袁梦霞，王玉姣 （湖北交通职业技术学院交通信息学院，武汉４３００００） 摘要：《电路与电子技术实训》是全院城市轨道交通机电技术专业的必修课，是一门实践性很强的技能实训课。本实训 教学设计中“虚”部分引入Ｍｕｌｔｉｓｉｍ软件对电路进行仿真分析，“实”部分采用基于工作过程导向的设计思路来完成单、 双向炫彩流水灯的安装与调试，其目的是巩固学生电工基础知识、培养学生动手能力和职业素质。根据实际教学情况， 对基于工作过程“虚实”结合的《电路与电子技术实训》课程，即单、双向炫彩流水灯的安装与调试的教学设计进行了 探讨。 关键词：Ｍｕｌｔｉｓｉｍ；工作过程；电路与电子技术；教学设计 中图分类号：Ｇ６４２ 文献标识码：Ａ 文章编码：１６７２—０６０１（２０１８）０６—００６７—０３ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ、ｖｉｔｈ Ｖｉｒｔｕａｌ ａｎｄ Ａｃｔｕａｌ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ＹＵＡＮ Ｍｅｎｇｘｉａ，ＷＡＮＧ Ｙｕｊｉａｏ （Ｔｒａｆｉｆｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｕｂｅｉ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｗｕｈａｎ ４３００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：“Ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｒａｉｎｉｎｇ’’ｗａｓ ａ ｃｏｍｐｕｌｓｏｒｙ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｉｔｙ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｍａｊｏｒ，ｗｉｔｈ ｓｔｒｏｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｔｈｅ“ｖｉｒｔｕａｌ”ｐａｒｔ ｏｆ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｕｈｉｓｉｍ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｔＯ ｍａｋｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ．Ｔｈｅ“ａｃｔｕａｌ”ｐａｒｔ ｗａｓ ｔｏ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ａｎｄ ｂｉ—ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｌｏｒｆｕｌ ｒｕｎｎｉｎｇ ｌｉｇｈｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｅｓｉｇｎ ｉｄｅａｓ．Ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｗａｓ ｔｏ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｂａｓｉｃ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉａｎ，ａｎｄ ｔｏ ｔｒａｉｎ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｔｕｄｅｎｔｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ．ｔｈｅ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ“ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｒａｉｎｉｎｇ’’ｃｏｕｒｓｅｓ ｗｉｔｈ“ｖｉｒｔｕａｌ “ａｎｄ“ａｃｔｕａｌ”ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．ｎａｍｅｌｙ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ａｎｄ ｂｉ—ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｌｏｒｆｕｌ ｒｕｎｎｉｎｇ ｌｉｇｈｔｓ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｕｈｉｓｉｍ；ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｔｅａｃｈｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ０引言 工具，适用于模拟电路、数字电路的模拟仿真设 随着国家高等职业院校教学改革的进行，在 计。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件 “能力本位”的原则下，教学设计的地位越来越突 描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。 出。教学设计的根本目标是为了培养学生的学习 交互方式简洁易懂、形象直观，作为教学手段的补 兴趣，过程中还要科学系统的使用学习、教学理论 充，方便与课堂理论知识有机结合，适合高职学生 对学习过程进行合理安排，从而制定出切实可靠 用于《电路与电子技术实训》的仿真分析。使学 的程序或方案进行相关的教学活动。 生在学中做、做中学，提高实训项目的安全性和成 Ｍｕｌｔｉｓｉｍ软件是美国国家仪器（ＮＩ）有限公司 功率，从而提高分析与解决实际问题的能力。 推出的以Ｗｉｎｄｏｗｓ为基础的电子设计自动化仿真 《电路与电子技术实训》是全院城市轨道交 收稿日期：２０１８－０３—０９ 作者简介：袁梦霞（１９８８一），女。硕士研究生，助教。主要研究方向：道路检测、智能交通技术。 王玉姣（１９８１一），女。硕士研究生，副教授。主要研究方向：智能交通，城轨机电。 一６７— 第１７卷 职业技术 通机电技术专业的必修课，是一门实践性很强的 技能实训课，整个实训持续一周，课时安排为２８ 个学时。本实训教学设计主要运用Ｍｕｌｔｉｓｉｍ软件 进行电路仿真，并采用基于工作过程导向的设计 思路来完成单、双向炫彩流水灯的安装与调试。 １实训教学目标设计 通过对城市轨道交通机电技术专业学生人才 培养方案的研究和对城市轨道交通机电技术专业 培养目标的仔细分析，结合《电路与电子技术Ⅱ》 的课程标准和教学内容，从三维教学目标的角度 归纳总结出本实训课程的教学目标如下： 第一，知识目标：理解交直流电路基本概念， 可以分析简单的交直流电路；掌握电容、半导体二 极管、三极管的基本概念和分析方法；熟悉常见信 号产生电路，电源电路，组合逻辑电路、时序逻辑 电路的基本原理；了解常用电子元器件参数含义 和识别、选用；掌握电工常用仪器仪表和专用工具 使用的基本知识和操作规程。 第二，能力目标：熟练学会电路的识图、读图、 电路的原理分析；掌握印制电路板（ＰＣＢ板）电路 寻迹方法；熟练常用仪器仪表的校准、使用；掌握 元件识别、好坏判别、参数的测量方法；学会运用 Ｍｕｌｔｉｓｉｍ软件进行电路仿真分析；掌握基本焊接 技术和电子设备的基本安装方法；初步学会电路 的基本检测和调试技术。 第三，素质目标：养成善于沟通、有组织、有纪 律的习惯，能正确处理角色定位，具备团队合作和 团结协作能力；能承受挫折、接受批评，具备较强 的适应性和自我能力；树立安全用电的质量 意识，树立踏实、严谨的工作学习态度，求真务实 的工作作风；树立诚实、守信、爱岗敬业的职业道 德观。 ２实训教学内容设计 根据实训课程的三维教学目标，提炼实训内 容，包含“虚”和“实”两个部分，“虚”即电路的 Ｍｕｌｔｉｓｉｍ软件仿真分析，主要完成单向炫彩流水 灯的仿真电路，是为了后面学生自己完成单向炫 彩流水灯的综合布线做准备。“实”指的是整机 电路分析、电路焊接与安装。其中整机电路分析 包括电路的识图，ＰＣＢ电路的寻迹，电子元件的识 一６８一 别和检测。电路焊接与安装包括整机的调试，故 障检测与故障排除。单、双向炫彩流水灯电路的 安装与调试是一项综合性实训项目。 ３实训教学过程设计 通过对高职学生的生源情况，知识水平和学 习能力的分析，根据他们自控能力和上进心缺乏， 缺少自信又急需肯定的特点，这里单双向炫彩流 水灯电路的安装与调试实训采用项目化教学过程 设计。按资讯、计划决策、实施、控制、评价五步进 行，如表１所示。 表１ 单、双向炫彩流水灯电路的安装与调试实训过程 过程 工作任务 １．了解工作任务，学习相关理论知识 ２．清查电子元件及查找相关资料 ３．必要的电路保护措施 资讯 ４．双向炫彩流水灯的ＰＣＢ板安装 ５．单向炫彩流水灯的Ｍｕｌｔｉｓｉｍ仿真 ６．单向炫彩流水灯的布线和安装 ７．排查故障，通电检验 计划 １．根据对实训任务的分析及领会，制定学习计划 ２．确定实训的基本过程 决策 ３．明确考核目标 １．宣讲实训安全条例，现场实操要求，考核标准 ２．指导学生按各自计划领材料，及前期准备 ３．对学生的电子元件的识别和检测做个别辅导 实施 ４．Ｍｕｈｉｓｉｍ软件仿真电路设计的个别辅导 ５．焊接技术的个别辅导 ６．电路检查和故障排除的个别辅导 ７．对学生的产品进行面对面评价 控制 随时关注学生的实训操作，及时制止违反实训安 全操作规程的行为 评价 学生的自评、互评，教师评价和总结，给出本实训 成绩 ３．１资讯阶段 本项目的基本任务是根据提供的电子元件和 印制ＰＣＢ电路板完成双向炫彩流水灯的ＰＣＢ印 制电路的安装与调试，提升任务是通过Ｍｕｈｉｓｉｍ 的电路仿真，自己综合布线完成单向炫彩流水灯 的电路安装与调试。 本实训项目要求学生对常见电子元件有一定 的理论知识，会使用Ｍｕｈｉｓｉｍ电路仿真软件，并对 电路焊接技巧、电路制作安装工艺也有一定了解。 基于工作过程“虚实”结合的实训教学设计 第６期 ３．２计划决策阶段 组织学生按照“确定的任务目标”，“分组讨 论”，“记录内容”，“总结提炼”的步骤进行个人实 训计划的制定，并与教师沟通实训计划。教师引 导学生阅读电路套件配套说明手册、教材及笔记。 集中复习讲解发光二极管、方波产生电路、 ７４ＬＳ１９２计数器、３线一８线译码器７４ＬＳ１３８等理 论知识。教师针对学生讨论总结中，需要用的知 识，可能遇到的问题，计划如何解决，实训步骤安 排等几个部分，检查学生是否已掌握必要的电路 基础知识，引导学生根据实际任务和小组学情来 合理地制定实训计划。 ３．３ 实施阶段 图２单向炫彩流水灯电路布线图 ３．４控制阶段 在教师的引导和集中讲解之后，学生掌握整 机电路的分析，制定详细的实训计划，按照计划实 施，检查电路后测试电路功能，并进行电路的基本 检测和调试。 （１）学生分析电路原理图，理解流水灯脉冲 产生电路，计数电路与译码显示电路的关系。 （２）学生制定检查步骤和要求，检查线路。 （３）教师巡视，协助学生检查，解决疑难 问题。 教师亲自示范焊接技术的操作过程，讲解焊 接机理，手工焊接的基本操作步骤“右左左右”， 强调焊接注意事项和焊点检测方法。学生根据制 定的实训计划，学习相关知识，确认电子元件清单 并检测，安装、调试电路。 （Ｉ）学生（一人一组）领取电子元件和所需导 （４）上电池后测试电路功能，整理台面，等待 评价。 ３．５ 评价 线、粘胶等材料。 （２）学生检查元件清单，逐个进行元件识别、 检测，完成双向炫彩流水灯ＰＣＢ印制电路的安装 与调试。结果如图１所示： （１）学生根据评价表进行自评、互评打分。 （２）教师对学生成果进行评价和打分，并引 导学生反思总结。 ４结语 引入Ｍｕｌｔｉｓｉｍ电路仿真的项目过程驱动式实 训教学设计的最终目标是为了提高教学质量和教 学效果，以资讯、计划决策、实施、控制、评价的过 程为导向的设计方式，使学生能够在学习理论知 识的同时，提高动手实践能力，了解企业项目过程 图１ 双向炫彩流水灯ＰＣＢ印制电路元件面 导向的工作方式，从而锻炼学生的职业素质能力， 为学生就业发展打下良好基础。 参考文献： ［１］王杰南．Ｍｕｈｉｓｉｍ软件在《电工技术》课程教学中的应 用［Ｊ］．鄂州大学学报，２０１６（４）：１０６—１０８． （３）学生上机使用Ｍｕｈｉｓｉｍ电路仿真软件进 行单向炫彩流水灯电路的仿真设计分析，确保电 路仿真成功。 （４）学生根据Ｍｕｈｉｓｉｍ的仿真电路结果，遵 循电子元件布线原则和电路安装工艺，对照仿真 电路图安装布线，完成单向炫彩流水灯电路的布 线、安装与调试。教师巡视检查，对电路连接进行 个别指导，实时解决学生遇到的问题，电路如图２ 所示： ［２］刘彩琴，等．职业教育工学结合课程开发与实施［Ｍ］． 北京：北京师范大学出版社，２０１４：４０—５２． ［３］宋晓辉．基于行动导向的高职实训课教学设计研究 ［Ｄ］．石家庄：河北师范大学，２０１２． （编辑一姜伟志） ６ｇ一
