抢答器制作调试教学设计研究

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摘要：该文阐述了电工与电子技术中的八路抢答器的制作与调试内容，采用项目教学、任务驱动的教学设计，包括教材分析、学情分析、教学目标及重难点、教学方法、教学资源、教学过程、教学反思等内容。教学过程包括搜集信息、制订计划、项目实施、评价总结、任务拓展等五个环节。

关键词：项目教学；电工与电子技术；八路抢答器制作与调试；教学设计

项目教学是学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程，在这一过程中学习、掌握教学计划内的教学内容，通过项目的形式进行教学。项目教学法的核心是不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标，或者说不是简单地让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到这个结果，并进行展示和自我评价，学习的重点在学习过程而非学习结果，学生在这个过程中锻炼各种能力。教师不再居于教学中的主导地位，而是成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者。

一、教材分析

电工与电子技术是中等职业学校电类、机电类等专业必修的基础课程。通过本课程的学习，学生掌握必备的电工、电子技术基础知识和基本技能，具有分析和处理一般问题的基本能力，具备继续学习后续专业课程的基本学习能力。三明工贸学校使用的教材是由彭佩烘、吴荣祥主编，科学出版社出版的中等职业教育“十二五”规划课程改革创新教材《电工与电子技术》。该书的编写以教育部2009年新颁布的教学大纲为依据，本着必需、够用、实用的原则。在结构上强化做中学、做中教的指导思想，针对课程性质，加入实践项目和任务，在理论知识处理上设计了探究性操作等活动。内容安排上以技能实训作为教学单元的总结与提高，将关键知识点、基本技能融合在项目教学过程中。该书图文并茂，穿插阅读材料、拓展延伸，以增加本书内容的知识性、趣味性，力求改变以往教材大多以文字叙述为主的风格，提高学生的阅读兴趣。“八路抢答器的制作与调试”是本教材第八单元“数字电子技术基础”中实训8.2内容。该单元教学要求学生安装一个八路抢答器，学生通过仿真训练、自主探索、实操实训，掌握八路抢答器安装步骤和流程，熟悉元件的插装工艺，具备焊接和安装技能，了解装接工岗位职责，增强规范意识，提升学生的职业素养。

二、学情分析

（一）专业培养目标分析

培养学生的专业技能、职业素质和关键能力，经过专业理论和技能的学习能够适用工作岗位的需要。

（二）知识基础、能力基础分析

许多学生文化基础薄弱，自主学习的能力亟须提高，学习习惯有待培养。知识基础为完成电工与电子技术所有基础内容的学习。能力基础为能运用Protel进行42电子绘图并生成PCB图；能初步运用电子线路仿真软件Multisim10对电路图进行仿真；能识别电阻、三极管、集成块等元件，能进行基本元器件的测试；具备一定的电子装配能力；能熟练使用万用表、正确使用示波器进行电路检测。

（三）心理状况分析和对策分析

学生通常对理论学习失去兴趣，学习积极性不够，自信心不强。他们注重直观的看与做，善于实践的学习，对于动手实践积极性比较高。因此，可以以行动为导向，任务为驱动，加强实践规范性的引导；精心设计教学，鼓励学生积极参与；实行学中做，做中学，以学做一体为导向，激发学生的学习热情，使学生想学、能学、易学，真正掌握实际、实用的技能，从而克服厌学情绪，恢复其学习的自信心。

三、教学目标及重、难点

（一）教学目标

知识目标为知道74LS148、74LS279、74LS48、NE555等集成块引脚功能和内部结构；知道数码管种类与工作原理；掌握抢答器的结构与电路原理；掌握抢答器的装配与电路调试；掌握抢答器的典型电路故障分析、检测与维修。能力目标为培养学生自主利用网络获取信息资源的能力；强化学生电脑绘图的能力；强化学生利用电脑进行电路仿真、验证的能力；培养学生自主探究能力；培养学生电子产品装配与调试能力；培养学生电子产品故障分析、检测与维修能力。情感目标为激发学生学习专业兴趣，体验学习的快乐和成就感；培养学生团队合作的意识；培养学生科技创新意识；激发学生探究科学的兴趣，培养其科学素质。

（二）内容分析

教学重点为八路抢答器的结构与电路原理；八路抢答器的装配与调试。教学难点为八路抢答器故障分析、检测与维修。关键点为调动每个学生学习的积极性，通过自主探究、动手实践，达到学以致用的目的。充分发挥学生的个性特长，让学生体验成功感，变“要我学”为“我要学”。

四、教学方法

以项目教学法为主线贯穿整个过程，综合运用任务驱动法、引导探究法等教学方法。采用小组合作法、实验探究法、头脑风暴法、系统分析法、卡片展示法、角色扮演法，在项目实施中相互评价，多方位、多角度提高学习兴趣。采用信息化技术手段，建构“理实一体、仿实一体、教学材料与教学媒体一体”的三位一体教学模式。充分运用网络、教学资源平台、仿真软件、QQ、微信等多种信息化手段，采用多媒体“班班通”教学设备、绘图和仿真机房、课件、视频、“理实一体化”的实训室等教学资源，优化学习环境，加强校、企、师、生多重互动，延伸课堂。

五、教学资源

教学用具为“班班通”教学设备、绘图和仿真机房、电子装配实训室、多媒体课件、抢答器电路图、项目任务书、评价表。学生用具为八路抢答器套件、Protel软件、Multisim10电子线路仿真软件、电脑、智能手机、QQ软件、微信软件、数字电路开发板、万用表、示波器、稳压电源、焊接工具等。

六、教学过程

（一）搜集信息

在学生活动方面，应在课前在网络上搜索相关资料，包括抢答器工作原理；74LS148、74LS279、74LS48、NE555等集成块引脚功能和内部结构；扬声器种类与工作原理；数码管种类与工作原理；TTL、CMOS数字集成电路的区别；电子产品装配工艺与要求；抢答器典型电路故障分析。同时，完成八路抢答器电路图手工绘制。在教师活动方面，教师应该给出八路抢答器电路图及功能要求，让学生根据“八路抢答器”“声光型”“数码显示”“555”等词条，利用百度、搜狗等搜集相关信息；利用QQ群、微信、校园网，指导学生手工绘制抢答器电路图。此设计的目的是利用网络资源，优化学生的学习过程，培养学生自主利用网络获取信息资源的能力；增强学生识图、绘图能力。

（二）制订计划

此环节占1课时。在学生活动方面，首先是根据项目目标进行小组分组和角色分配。选出1名小组长，负责任务分配、协调任务实施，并进行过程记录等。然后是小组合作探讨八路抢答器学习和装配计划。在教师活动方面，首先对学生进行分组，每组3人。然后利用多媒体“班班通”设备，采用头脑风暴法、系统分析法、小组工作法、卡片展示法等手段，引导学生进行分组讨论，形成学习和装配计划。最后根据学生计划，形成统一的任务书。此设计的目的是培养学生分析问题、解决问题的能力，增强学生与人沟通及团队合作意识。

（三）项目实施

此环节占8课时，包括绘制电路图、仿真、验证，实验探究，电路装配，调试与故障排除四个部分的内容。绘制电路图、仿真、验证环节占2课时。在学生活动方面，以小组为单位完成：利用Protel软件绘制电路图；生成PCB图；以小组为单位在Multisim10电子线路仿真软件上进行仿真、验证。在教师活动方面，在机房中利用绘图软件和多媒体设备，引导学生完成八路抢答器电路图的绘制并生成PCB图；利用Multisim10电子线路仿真软件上进行仿真、验证；在机房中巡视，随时解决学生困难。此设计的目的是强化学生电脑绘图的能力；强化学生利用电脑进行电路仿真、验证的能力；激发学习兴趣，体验学习的快乐和成就感。实验探究环节占3课时。在学生活动方面，根据原理图选择、检测元器件；在数字电路开发板上完成抢答器的组装、调试；在“数字电路开发板”上进行探究、分析包括探究74LS279的2、3和11、12引脚的连接方式，探究74LS148的优先编码功能，探究74LS148的EI、GS端以及74LS48的LT、RBI、RBO端等各个引脚的功能，探究声响电路声音偏小的改进，例如扬声器改接到三极管的集电极、不用三极管只要通过耦合电容把扬声器直接接到555输出端等。在教师活动方面，巡视学生测试元件的过程，检查学生万用表使用和元器件检测情况，记录学生存在的问题并加以指导。指导学生在数字电路开发板上进行组装、调试。指导学生在“数字电路开发板上”进行探究。此设计的目的是强化操作仪表的能力，培养学生电子产品装配与调试能力，培养学生自主探究能力，培养学生良好的科学态度、情感与价值观。电路装配环节占2课时。在学生活动方面，根据PCB板准确规范装配电路；小组长负责装配后的检验；分小组探讨如何调试电路，讨论调试步骤及各测量点。在教师活动方面，借助实物、Flash动画讲授演示电路装配方法；巡视学生装配过程，记录存在的问题并进行个别指导和答疑解惑；提醒学生注意装配的技术要领。此设计的目的是培养学生电子产品装配能力，培养学生规范操作意识，充分发挥学生的课堂主体作用，培养学生思考、自主学习能力。调试与故障排除环节占1课时。在学生活动方面，根据调试步骤，对产品进行通电调试，准确对电路各测量点进行检测，观察电压有效值、输入或输出波形，完成任务书中相应内容。根据观察到的现象，小组讨论，得出结论，分析故障原因并排除故障，把相应内容填入任务书。在教师活动方面，示范示波器正确的操作过程。强调注意事项，巡视学生实操过程，记录学生存在的问题并加以指导，检查各小组测量出的波形、电压等数据，引导学生分析故障并加以排除，归纳各小组在抢答器制作中出现的问题，并总结出抢答器常见故障及排除方法。此设计的目的是培养学生电子产品调试、故障分析、检测与维修能力，学生参与问题的解决，增强其学习信心。

（四）评价总结

此环节占1课时。在学生活动方面，各小组成果展示，展示在数字电路开发板上的组装、探究成果；展示在电路板上的装配成果；各小组对以上两个项目情况，根据评价表充分利用角色扮演法、小组工作法、卡片展示法，进行自评和互评；各小组进行分析、交流、反思、提高，总结成功经验，查找不足之处。在教师活动方面，教师用任务书和评价表对各小组完成的两个项目进行评价；教师总结抢答器实训教学中存在的问题和注意事项；归纳各小组抢答器成品的故障并总结出抢答器常见故障及排除方法；对学生的实验、探究、制作给予肯定，并指出不足和改进方向。此设计的目的是让学生参与教学评价，帮助学生认知行业标准，明确自己的知识和技能水平；培养学生竞争意识和主动思考的探索精神。

作者:彭佩烘 单位:三明工贸学校

参考文献

[1]贺瑶莅.《声光实用型竞赛抢答器的制作与调试》实训教学思路设计[J].当代教育实践与教学研究,2016（8）:98-99.

[2]严勇.《数字抢答器》项目教学设计案例分析[J].考试周刊,2009（30）:229-230.