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关键词:高职 电子设计 电子线路CAD技术 应用
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)12-0186-01
对于高职学生而言,要学习的不仅仅是专业知识,动手能力是在学好专业知识的基础上更高的一个层次,也是他们必须拥有的一种能力。在高职院校中,电子信息工程技术专业的学生经常会遇到电子设计等问题,因此,在进行电子设计的时候需要用到的很多专业知识他们是必须掌握的。而电子线路CAD技术在电路板的制作方面的应用就必不可少了。下面我们将对电子线路CAD技术在电子设计中的应用进行研究与探索,说明电子线路CAD技术与电子设计的关系以及在电子设计中发挥的作用。
1、电子线路CAD技术与电子设计的关系
随着电子技术的广泛发展以及新型元器件和集成电路的广泛应用,电路在设计方面也越来越复杂与集成化,因此,对电路的要求也越来越精密。而为了达到电路在复杂与集成化方面的要求,在制作电路的时候单靠手工的操作已经不能完成设计的目的了。所以,就产生了现在我们所用到的电子线路CAD技术。我们在电子设计过程中利用它就能达到电路所要求的精密度。
2、电子线路CAD技术在电子设计中的应用
电子线路CAD技术是使用当前被广泛应用的计算机辅助绘图和设计软件,然后结合学过的专业知识进行设计,以加快设计进程、缩短设计周期、提高设计质量等。电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要是一下几个方面:
2.1 绘制电路图
在进行电子设计的过程中,要实现电路的功能最重要的就是编程,但是只有编程并不能完善整个设计,还需要有一个完善的电路来承载这个程序,让它实现它本该实现的功能。在电子设计中,我们一般运用的软件是PROTEL,绘制电路原理图的时候就会用到PROTEL的原理图输入功能。该绘图软件在电路原理图输入方面有着非常丰富的电子器件库,能够为我们电子设计的绘图提供所需的各种电子器件。利用该软件进行电子设计确保了电路原理图的精密度,并且绘制过程也更为方便。比如:我们在画好一个元器件后,觉得它应该放在其他的位置,则只要将它拖动到我们想要放置的位置即可。
2.2 计算机仿真
电子线路CAD技术在电子设计的应用过程中还具备运用其仿真的功能,检查电路的功能是否达到了我们所预期的功能,并且能够对一些数据进行仿真,可进一步对电路进行分析。对于PROTEL软件而言,在它的MULTISIM中有很多种仿真功能,这些仿真功能可以进行直流工作电的分析、瞬态分析、温度扫描分析、参数扫描分析、灵敏度分析、零极点分析、傅里叶变换分析、噪声和失真度分析、最坏情况分析以及蒙特卡罗分析等。在进行仿真的时候,我们首先要进行一个功能仿真,大致了解一下该电路的功能是否达到了预期的功能,然后进行数据仿真,对该电路进行具体的分析,并改正错误的地方。在进行仿真过后,分析结果一般都是以数值或波形的方式显示出来。
2.3 PCB板的设计
PCB板是PROTEL软件将电路原理图进行布线后的一种电路板。在进行PCB板的设计之前,首先要将电路原理图导入,而导入的电路原理图必须是通过仿真的,而且电路原理图中各元器件的电器特性必须与PCB板相同元器件的电器特性相同。最后,设计者就可以利用PCB板自动布线以及手动布线的功能对其进行布线。采用该软件对电路图进行布线,设计者可以先采用自动布线功能对电路进行大致的布线,然后用手动布线功能对其进行美化。这样的过程能够让电路的布线更加美观。
2.4 三维视图
在将PCB板设计好之后,在这样的绘图软件上都有三维视图的菜单,只要点击三维视图的菜单就可以观看设计电路板的三维视图。
3、让学生更好地掌握电子线路CAD技术
如上所述,掌握了电子线路CAD技术对于学生而言,可以更好地进行电子线路方面的设计工作。但在学习这一项技术的过程中,我们往往会发现学生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL软件为蓝本,介绍软件的功能、菜单等,辅以一些应用的例子。学生学习后多呈现一种临时性的记忆,即在课程中会用,考核结束后在不长的时间后就不再掌握的现象。
解决这一问题的方法以,通过实践我们认为采用类似德国职业教育所推行的以行动为导向的项目教学法为好。其基本的思路是:
(1)先整体后具体:在学习CAD技术时,先期进行总体介绍,让学生有全局的认识,打消畏难的情绪;而后开始进入各项目的的学习实践。
(2)先低频后高频:总体而言学生进入学习后应从简而繁,低频的一些电子产品其电路较之高频的简单,学习应从其中入手。
(3)先规范后异型:突出异型电路板的设计制做,其目的是让学生今后在实际工作中具有变通的能力,在CAD技术中也手工调整电路布局的精华所在。
(4)先单层后多层,先分立后贴片。此处不再缀言。
最后一点是,对于各个CAD制作的电路,不应仅停留于电脑的设计,在教学的过程中应让学生的设计成为成品。这样可使学习更为直观,并更有成就感,随之的效果是学生对学习到的技术弥久常新。当然,这种做法也会使教学的成本大幅上扬,但从人才培养的角度看,这样的投入是值得的。
4、结语
在电子设计中运用电子线路CAD技术,不仅解决了电子设计中电路原理图绘制以及功能分析和布线方面的苦难。同时,让学生通过在自主地进行一些电子设计,并在的过程中运用该技术,适于锻炼他们使用电子线路CAD技术的实际能力并有助于其真正了解和掌握这一技术。
参考文献
[1]朱洁.电子线路CAD技术在高职电子信息工程专业毕业设计中的应用[J].中国现代教育装备,2010,(15):55~57.
【关键词】机电设备;电气控制线路;设计
在机械工业领域,自动化和智能化两大技术的应用日益广泛,逐渐发展成为现代机械工业发展的主流技术。对于机械设备来说,其基本性能的实现主要依靠电气控制来实现,可以说,要提高机电设备的性能和使用效率,就要对设备的电气控制线路进行优化设计。由此可见,电气控制线路设计,在机电一体化实现中处于非常重要的地位,电气控制线路设计越优化,其可能实现的功能和效率就会相应的越高。对于电路设计人员来说,设备性能要求越高,就越需要在电气控制线路设计中提高要求,不断优化。设计人员必须对机械设备的基本结构及其运行原理清楚的认识和理解,熟知设计的工艺和基本流程,这是电气控制线路设计的基本要求。
1电气控制线路设计的基本原则
1.1通用性原则
通用性设计是为了能够让设计并生产出来的机械设备能够满足多种加工生产的需求,提高设备的应用适应性,提高使用效率。这就要求在进行电气控制线路设计时,注意能够满足多种设计要求,并且尽可能的提高实践运用性,设计出能够与生产机械设备和工艺要求相符合的电气线路,这是电气控制线路设计的基本要求。
1.2可靠性原则
在电气控制线路设计的过程中,电路电源的设计是整个设计工作中的重中之重,这是机械设备能够正常运行的基础所在,必须作为最为优先和周全的设计点。在电路设计方面,要对其中多个元素进行全面的考虑,包括配电方案、线路布局、接地回路等等,同时要兼顾电路电源的负载问题,必须使其保持在标准允许的范围之内。各个电路部门都要各自独立,即使某一部分电路出现问题,也不会对其它电路造成影响。除此之外,还要兼顾电路安全性问题,避免电路过热等情况出现。
1.3正确性原则
这里的正确性主要针对的是原理图的绘制,要准确无误。电气控制线路的设计,要以导线为连接,将不同种类、多个数量的电子元件串联起来,利用元件和导线形成的线路图可以表达出不同种类生产机械电气的基本结构和控制原理。同时还要赋予线路元件一定的灵活性,也就是说在生产实践中,根据使用能够对元件进行适当的调整。电气控制线路要简单,容易理解,使用标准的方法进行绘制,每一种符合都有特殊的意义,符号运用要准确。电气控制有两个关键因素,即原理图与安装图。所谓原理图即电力运行的基本原理,安装图是用来表现电路实际的接线和位置,对于安装要点一定要使用标准规定的符号来加以表现。
1.4明确性原则
所谓明确性,是指在设计之前,要明确生产要点,清晰的了解实现生产的机械和电气控制的基本要求,在明确设备生产使用的需要后,在针对设备的生产特点和基本性能开展设计工作。电气控制线路是用于整个设备,服务与设备运行的全程,所以明确生产要点就是要清楚明白设计的核心和方向,这是电气控制线路设计的前提要求。
2电气控制线路的常用设计方法
电气控制线路的设计必须是建立在满足线路用途的基本要求之上,只有这样设计出来的电气控制线路才具有合理性。因此,电气控制线路设计的第一要求就是能够满足机电设备的基本运行要求,并通过对设计的优化升级来实现控制线路通过机械设备能够发挥出最大的效能。其次电气控制线路设计的第二要求就是安全性,任何一种设计,都要求有很高的安全性和可靠性,设计力求简单易懂,配合保护装置,提高线路的安全性,以保证生产的持续性和顺畅性。常用的电气控制线路设计方法有经验设计法和逻辑设计法。前者适用于简单的电气控制线路设计,通常是根据实践经验和典型案例,再配合设备的工艺要求,在原来线路设计的基础上进行优化升级和重组进行设计。后者适用于复杂的电气控制线路设计,对于设计人员的专业素质和设计经验有较高的要求,对设计的线路图反复研究和修改,最终确定出最优化的方案。逻辑设计法是以逻辑代数作为理论基础,这对于提高线路的合理性,提升优化设计水平十分有利。
3电气控制线路设计的关键点
3.1尽量减少连接导线
设计人员在进行电气控制线路的设计时,要对线路的整体有所把握,具有大局性,对线路中的所有电子元件的整置进行全面的设定,尽可能的减少元件间的连接导线数量。比如通常情况下,接触器的位置在电气柜内,在进行线路设计时,要采用二次连接线将接触器从柜内连接出来再与操作台连接。在设计时就需要对此特别注意,优化线路,尽量避免引出连接导线。
3.2正确连接线圈
一般来说电压线圈是不要以串联的形式存在,这是因为线圈之间阻抗大小不同,进而两个线圈之间电压分配不同。即使线圈型号是相同的,但是如果串联使用,电气动作都会有先有后,那么后动作的线圈阻抗力就会因为前面线圈的接触动作而增加,相应的电压也会增加,造成后面的接触器不能立刻产生吸合动作。在高压作用下,线圈被烧毁的机率大大增加,从而使线路故障率增加。如果在同一个线路上两个线圈并联,电源接通,运行正常。如果电源切断,电磁铁线圈电感比继电器中的线圈电感高,其中蕴含的自感电动势能会直接作用于继电器,继电器出现吸和现象,从而造成继电器的误动。
4结语
机械工业设备与电气控制线路关系十分密切,设备的运行依靠电气控制线路来实现,因此在电气控制线路设计时要选择合理的施工方案和电路控制线路图,这不仅能够提升电气控制线路图的具体应用价值,同时能够提高设备运行的安全性和顺畅性。通过对电气控制线路图的优化设计,能够是机械设备满足多种加工要求,提高使用效率,降低生产成本,提高生产量。同时清晰明了的线路图,能够防止按照错误,使生产更加具有实效性。
【参考文献】
[1]戴月.电气控制线路设计的重要性及优化策略[J].电子制作,2014(19):41-42.
[2]龙海明.电气控制线路设计基础问题阐述[J].企业技术开发,2016(01):12-32.
关键词:电机结构;低压电器;控制电路;故障分析
由于异步电动机具有结构简单、价格便宜、工作可靠等优点,它是所有电动机中应用最广的一种。在电机拖动过程中,常常会遇到由各类低压电器组成的控制电路,因此知道低压电器的结构和工作原理非常重要的,能够使我们在日常中能有效的运用它。电动机控制电路的搭建的教学任务主要从以下几个方面进行讲解:
一、控制电路的器材组成
(一)三相异步电动机
三相异步电动机由定子和转子两大部分组成。在三相异步电动机中,是采用给定子的对称三相绕组通入对称三相电流的方法来产生旋转磁场的。规定三相绕组电流的方向都是从首端指向末端,将三相绕组的三个首端U1、V1和W1分别接到三相对称电源上。小型异步电动机定子绕组通常用高强度漆包线制成线圈后嵌放在定子铁心槽内,大中型电动机则用经过绝缘处理后的铜条嵌放在定子铁心槽内。转子的工作原理是产生感应电动势和电流,并在旋转磁场的作用下产生电磁力矩而转动。转子根据绕组结构不同分为鼠笼型和绕线型两种,本次电路搭建使用的是鼠笼型三相异步电动机。
(二)交流接触器(KM)
交流接触器是一种利用电磁铁的电磁吸力来操作的电磁开关,用来频繁地接通和分断带有负荷的电路。如用来控制电动机和其它电设备主电路的“开”“关”。其中吸引线圈未通电时的状态称为常态;常态下互相分开的触点称为动合触点(常开触点);常态下互相闭合的触点称为动开触点(常闭触点)。
(三)按钮开关(SB)
常用于接通和断开控制电路,是一种常用的手动电器。
(四)空气开关
空气开关又简称低压断路器,是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。它是低压配电网络和电力拖动喜用中非常重要的一种电器,它集控制和多种保护功能于一身,一般可用于不频繁地启动电动机。
二、控制电路的原理设计及分析
三相异步电动机控制电路的原理图有主电路和控制电路两部分组成,其中主电路包括空气开关、交流接触器的常开主触点、电动机;控制电路包括交流接触的线圈、主令电器,并且控制电路的元件是串联接入到交流接触器之前的两根不同的火线上。
三、控制电路的搭建
(一)点动控制电路
生产机械在调整状态是,需要有点动控制。按照左边原理图进行电路的连接,可实现电动机的点动控制。点动控制线路工作过程是:合上QF并按下SB1,则KM线圈通电并且 KM常开主触头闭合,所以电动机得电运行;松开SB1,KM线圈断电,闭合的KM常开主触头断开,因此电动机失电停止运行。
(二)自锁控制电路
在实际工作工,生产机械即需要点动控制,也需要连续长期地工作(又称为长动控制)。由于电路设计并不能实现电动机的连续运转,所以欲使电动机启动后连续运转,必须在启动按钮两端并联一个接触器KM的常开辅助触点, 这个辅助触点亦称自锁触点。即在点动控制线路中的SB1(常开按钮)两端并接KM常开辅助触头,就构成了自锁控制线路(连续运行)。
自锁控制线路工作过程是:合上QF并按下SB1,则KM线圈通电、如果KM常开主触头闭合,所以电动机得电运行;松开SB1,KM线圈断电,则闭合的KM常开主触头断开,因此电动机失电停止运行。
(三)反转控制电路
很多生产机械的运动部件都需要正反工作,其中大多数都是由电动机的正反转来实现的。在生产上需要电动机的反转,我们知道异步电动机转子的旋转方向是通旋转磁场的旋转方向一致的。因此只要将电动机与电源相连的三根导线,任意对调两根,即改变三相电的相序,就可实现电动机反转。
(四)继电器保护控制
在上述基本控制电路中加上热继电器的动断触头,就构成继电保护控制线路。本次控制电路以热继电器为例进行说明其原理。热继电器的热元件FR串联在电机的主回路中,其动断触头FR串联在控制回路中,人继电器的动作电流与电机额定电流相同,当主回路电流超过电机电流时,FR热继电器按照规定要求动作,切断控制回路,电机脱离电源停止转动,这种保护成为过载保护。
四、 故障电路分析
(一) 左图电路故障分析
通过观察发现,把交流接触器的常开辅助触电并联在了常开按钮开关和常闭按钮开关的两端。这种连接方式可以实现自锁控制让电动机连续运转,但停止按钮缺失效,因此按下控制电路中的停止按钮时,电动机仍然转动。因此电路故障为停止按钮失效。
(二) 右图电路故障分析
通过观察发现,把交流接触器的常开辅助触电并联在了常闭按钮开关的两端。按这种连接方式连接电路会发现,按下控制电路中的启动按钮时,电动机开始转动,松开启动按钮时,电动机停止转动。因此电路故障为并联自锁触头不起作用。
在整个电路的连接过程中,由于元器件连接位置的不同,可能会出现不同的现象,因此在检测故障时,大家要具体情况具体分析,这就体现出读图识图的重要性。
五、 识读原理图的方法
(一) 识读主电路。阅读主电路时,应先了解主电路中皆有那些用电设备以及他们的用途和工作特点。
(二) 识读控制电路。阅读控制电路时,应先了解各个电器的用途和相互联系。然后根据主电路对控制电路的要求,并结合生产机械的工艺过程,按照动作的先后顺序,仔细阅读,顺序解决。
关键词:电力电子技术;综合创新性;实验
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)14-0209-02
《电力电子技术》是本校自动化、电气工程及其自动化专业的9门专业核心课程之一。电力电子技术跨“电力”、“电子”和“控制”3个领域,是“弱电子”对“强电力”实现控制的桥梁和纽带。该课程的实践性非常强,很多概念和方法必须通过实践环节才能较好地领会和掌握。在做好理论教学的同时,加强实验教学非常重要。实验教学对帮助学生理解和巩固课堂理论知识,培养学生的操作技能、创新意识和探索精神具有重要的作用。在工程实践中,该课程始终呈现高速发展趋势,不断有新的器件、新的电路拓扑结构与新的控制方法问世。这些因素决定了对该课程的实践环节进行改革是非常必要的。
一、教学改革背景
目前我院在电力电子技术实验教学环节中仍在使用某公司的“TKDD一1型电力电子技术及电机控制实验装置”,该实验装置经过多年使用,器件老化,存在如下问题:
1.故障率高,烧坏设备的情况经常出现,如直流斩波电路的MOSFET管子经常烧坏,概率几乎达到100%,做完一组下一组几乎没法做,三相全控整流电路的晶闸管也有类似情况。
2.实验数据与理论值之间的误差很大,严重影响了实验效果,如控制角α的调整范围很窄,无法实现逆变,这些实验参数厂家也无法完全修复。
3.能做的实验数量少,而且多数为验证性实验,学生只能被动地接受实验结果,学习兴趣不大。
4.现有的实验设备是模块化、封闭的实验箱,学生在上面进行接线、用示波器观察波形,测试数据,能够理解基本电力电子电路的原理和工作过程,但是对电力电子实际元器件电路缺乏直观的认识,也缺乏个人发挥空间。
5.目前学生的毕业设计面临硬件电路制作无从下手的局面,所以必须进行前期积累,掌握基本的硬件电路制作方法,为以后毕业设计制作综合性电路打下基础。
二、教学改革的内容
1.保留必要的验证性实验。在实验初级阶段,学生刚接触电力电子技术实验,对实验设备和仪器还很陌生,此时采用传统的“老师讲、学生听”的方式,通过教师操作演示给学生看,对学生掌握实验设备和仪器的正确使用方法、强电实验中安全用电的基本知识和注意事项以及进行规范操作很有好处。
需要根据现有设备的情况以及该实验课程特点,确定3个验证性实验,最好包括整流、斩波、调压、逆变四个基本电路拓扑。
2.开展综合创新性实验教学改革。该课程是一门实践性非常强的课程,需要学生熟悉常用电力电子仿真软件的使用、常用的元器件及选型、掌握高频变压器的绕制、高频电感的制作、熟悉电路原理图绘制、熟悉电路板布线及制作、掌握常用的硬件电路调试方法,最后完成电力电子电路制作的完整工艺流程。
根据学生的情况分为两个层次:
第一个层次:欠缺电路制作经验的学生选作教师提供的课题;
第二个层次:有基础的学生可以自主设计产品。设计过程中教师要给予一定的指导,学生可自行查阅资料,购买元器件,设计、焊接和调试电路。学生在采购元器件的过程中了解了元件的参数和特性,在调试过程中学会了使用示波器等设备,培养了分析问题、解决问题的能力,这样做不仅有利于因材施教,为学生的自由发展创造良好条件,而且可以提高实验室的利用率,同时还开发了学生的潜力,为学校组织广东省机电产品创新大赛、全国电子设计大赛、机器人比赛、三菱自动化杯等培养人才。
三、具体的实施方案与方法
该实验课总共16个学时,其中一部分为基本的验证性实验,另外的学时作为综合创新性实验,学生分组进行电力电子实际电路的制作和调试,每组(2~3人)上交一个电路作为考核依据,并每人提交综合创新性实验报告一份。学生需要完成以下工作:原理电路仿真、电路拓扑确定、元器件参数计算及选型、元器件清单列表、高频变压器绕制或者电感绕制、原理图绘制、电路板布线、电路焊接、电路调试,从而掌握电力电子电路制作的完整过程。
1.2013―2014年第1学期在11自动化A、B班做过初步尝试,已经采用其中的8个学时做了综合创新性实验教学改革,学生能够初步掌握高频变压器的绕制,接近60%的同学能够焊接并调试出开关电源(输入85~220V,单输出或者双输出10~24V)电路,11自动化B接近80%,初步达到目的,但仍然存在如下关键问题:因为输入电压过高的原因,出于安全性考虑,所有的电路调试都是老师在场进行调试的,学生没有掌握硬件电路调试的要点,这是下一步必须改善的地方;
2.2014―2015年第1学期实施方案:在12自动化3个班进一步开展综合创新性实验教学改革,合理确定题目,降低输入电压要求,实现36V以下安全电压输入,目标是实现90%以上的学生能自主绕制高频变压器或者高频电感、焊接、调试电路,并且形成积累,为相关学科竞赛培养和物色人才。
3.2015―2016年第1学期实施方案:在13自动化1个班、电气工程及其自动化2个班进一步开展综合创新性实验教学改革,在前两轮改革的基础上,可以增加题目的数量,优化题目的内涵,目标是学生的作品可以参加学科竞赛。
四、实施案例
在全世界致力于发展低碳经济的大环境下,高效节能的高频开关电源具有广阔的市场,高频化、高效率、小型化和绿色化是高频开关电源的发展趋势。针对本校学生的特点和接受能力,考虑安全性的前提下,制作小功率辅助开关电源,输入为36V直流电,输出为5V直流电,选用PI公司的DPA-Switch系列,基于PI Expert v9.0进行电路设计。
1.电路原理图和PCB图纸。设计的DC/DC 5V高频开关电源以DPA422为核心控制芯片,将220 V高频MOSFET与全部控制和故障保护电路集成在一起的单片IC,具有较宽的直流电压输入范围(16 VDC至75 VDC),开关频率可选300/400 kHz。高频开关电源原理图如图1所示,PCB图纸如图2所示。
2.电路制作和调试。高频变压器的绕制是整个硬件电路制作的关键环节。图3是高频变压器绕制的电特性原理图。分为初级绕组、次级绕组和偏置绕组。图4是输出电压的测试结果。
五、结论
本教学改革以11级、12级、13级自动化、电气工程及其自动化专业的学生为教学改革的对象,完成电力电子电路制作的完整工艺流程。为学校组织广东省机电产品创新大赛、全国电子设计大赛等各类型学科竞赛培养人才,促进我院工科类教学质量的提高。同时也为学生的毕业设计打下良好的基础。根据这几年带毕业设计的经验,很多学生到大四都无法独立进行硬件电路制作,只是停留在简单的电装实习阶段,所以一到毕业设计,遇到综合性较强的硬件制作,根本无法下手。通过此训练,这种情况将会得到较大改善。
参考文献
[1]邢岩,刘建宏,龚春英,等.科研推动电力电子技术课程实践性教学改革[J].电气电子教学学报,2006,28(5).
关键词: Multisim 10; 交通控制器; EDA; CAD
中图分类号:TP23 文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2010)11-0179-03
Design and Simulation of Traffic Lights Controller at the Crossroads Based on Multisim10
NIE Ru
(Guangzhou Auto College, South China University of Technology, Guangzhou 510800, China)
Abstract:A traffic lights controller at the crossroads was designed based on Multisim10 simulation software, and the traffic signal lights control at the crossroads was realized. It is easy to design the electric circuit by using high efficient Multisim 10 design platform, make the simulation by virtual instrument libraries, and verify the electric circuit whether or not meet the design requirements. It has superiority of time-saving, low-cost and efficient by comparingwith the traditional design method.
Keywords: Multisim 10; traffic controller; EDA; CAD
0 引 言
随着计算机与微电子技术的发展,电子设计自动化EDA领域已成为电子技术发展的主体[1]。EDA(Electronic Design Automation电子设计自动化技术)是在电子CAD 技术基础上发展起来的计算机软件系统,它在教学、科研、产品设计与制造等方面发挥着巨大的作用。Multisim 10是一款知名的EDA仿真软件,由加拿大IIT公司于2007年推出最新版本。在Windows环境下,Multisim 10软件有一个完整的集成化设计环境,它将原理图的创建、电路的测试分析、结果的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中[2]。在搭建实际电路之前,采用Multisim 10仿真软件进行虚拟测试,可使实验方法和实验手段现代化,扩展实验容量,使实验内容更完备,提高了实验效率,节省大量的实验资源[3]。Multisim 10软件进行设计仿真分析的基本步骤为:设计创建仿真电路原理图电路图选项的设置使用仿真仪器设定仿真分析方法启动Multisim 10仿真[4]。
下面介绍以Muitisim10为平台设计一个十字路通控制器系统的过程。
1 系统概述
在城镇街道的十字路口中,为保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯。图1是一个典型的十字路口的平面位置示意图:有主干道和支干道两条道路,每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯。主干道与支干道上的车辆交替运行,主干道上的车辆比较多,因此主干道的车辆通行时间长,支干道上的车辆少,因此支干道的车辆通行时间短。主干道通行时,主干道绿灯亮,支干道红灯亮,时间为60 s;支干道通行时,主干道绿灯亮,主干道红灯亮,时间为30 s。每次绿灯变红时,黄灯先闪烁3 s(频率为5 Hz)。此时另一路口的红灯不变。基于以上规则设计的交通控制器控制十字路口两组红、黄、绿交通信号灯的状态转换,可以方便地实现指挥各种车辆和行人通行实现十字路通管理的自动化。
图1 十字路口的平面位置示意图
2 交通控制器电路设计与仿真
交通控制器电路按功能分成3个单元电路:振荡电路、计数器和译码显示电路、主控制电路和信号灯译码驱动。
2.1 振荡电路
振荡电路输出频率分别为1 Hz和5 Hz、幅度为5 V的时钟脉冲。为提高精度,本设计系统利用555定时器设计一个输出频率为100 Hz的多谐振荡器,再通过100分频(100进制计数器)而得到1 Hz的时钟脉冲,通过20分频得到5 Hz的时钟脉冲。
2.1.1 555 定时器构成的100 Hz多谐振荡器
555定时器是一种多用途的模拟、数字混合集成电路,在波形的产生与变换、控制与检测、家用电器以及电子玩具等领域等许多领域中得到了应用[5]。555定时器功能多样,应用广泛,只要外部配上几个阻容元器件即可构成单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器等电路[6]。
由555定时器构成的100 Hz多谐振荡器电路原理图如图2所示。电路由一个555芯片、两个电阻和两个电容组成,通过电阻给电容C充电、放电的过程来产生振荡,从而输出矩形脉冲[7]。
图2 555 构成的100 Hz 多谐振荡器原理图
2.1.2 74LS192 构成的100分频和20分频的分频器
计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来计脉冲数,而且常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能,在电路设计中应用相当广泛[8]。74LS192是同步十进制可逆计数器,它具有双时钟十进制可逆计数器、异步并行置数功能、保持功能以及清零功能[9]。CLR是清零端,LOAD是置数控制端[10]。用2片74LS192可以构成二级十分频器,将100 Hz矩形波100分频得到1 Hz的时钟脉冲、通过20分频得到5 Hz的时钟脉冲。100分频和20分频电路如图3所示。
右边1片74LS192的输出端QA端是经过20分频得到的5 Hz的时钟脉冲,而输出端QD端是经过100分频后得到的1 Hz的时钟脉冲。
图3 74 LS192 构成的100分频和20分频电路图
2.2 74LS192 构成的计数器和译码显示电路
计数器电路具有60 s倒计时(计数范围为60~1的减数计数器)、30 s倒计时(计数范围为30~1的减数计数器)以及3 s计时功能。此三种计数的实现主要是由2片十进制计数器74LS192芯片组成,然后通过主控制电路实现转换,最终各个方向的倒计时共用一套译码显示数码管显示出来。74LS192构成的计数器电路图如图4所示:左边的1片74LS192芯片为计数器的个位,右边的1片74LS192芯片为计数器的十位,个位和十位计数器的四个输出端都接上数码管显示。其中作为个位数的74LS192芯片的CLK接的是1 Hz时钟脉冲。
图4 74LS192 构成的计数器电路
2.3 主控制电路和信号灯译码驱动
主控制电路和信号灯译码驱动用各种门电路和T触发器组成,能实现计时电路的转换、各方向信号灯的控制。主控制电路和信号灯译码驱动电路如图5所示。图5中的红灯1,黄灯1,绿灯1是主干道的三个交通信号灯,红灯2,黄灯2,绿灯2则是支干道的三个交通信号灯。图4中的两片74LS192的8个输出端用或门连起来,接到LD置数端,决定倒计时器是置数还是计数。
工作开始时,LD为0,计数器预置数,此时T触发器的初始状态Q=0,因此预置数为30 s。置数完后,LD变为1,计数器开始从30 s倒计时,T触发器状态发生翻转Q=1,主干道的红灯1及支干道的绿灯2亮。 当计数器计数到“03”秒时,由于图4中的十位计数器的QD2,QC2,QB2,QA2与个位计数器的QD1,QC1用一个或非门连起来,使信号灯发生转换,绿灯2灭,黄灯2在这3 s内以5 Hz的频率闪烁,红灯1不变。当倒计时减到数“00”时,LD又变为0,计数器又预置60 s,之后又倒计时,如此循环下去。
图5 主控制电路
2.4 仿真结果
将上述各单元电路组合起来,可以得到交通控制灯的整体电路,点击Multisim 10软件的“Simulate/Run”按钮或直接按“F5”键,便可以进行交通灯控制电路的仿真。电路的倒计时显示首先为30 s,支干道的绿灯2亮,支干道的车辆可自由通行;主干道的红灯1亮,主干道的车辆禁止通行。时间显示器从预置的30 s,以每秒减1,减到数3时,支干道的绿灯2转换为黄灯2,而且黄灯以0.2 s(5 Hz的频率)闪一次,其他灯不变。减到数1时,1 s后显示器又转换成预置的60 s,支干道的黄灯2转换为红灯2,支干道的车辆禁止通行,主干道的红灯1转换为绿灯1,主干道的车辆可自由通行,如此循环下去。
3 结 语
利用Multisim 10对十字路通灯控制器各个单元电路和整体电路的设计和仿真,只要点击鼠标就能方便、快捷地搭建电路,并且修改电路方便。在电路设计仿真完成之后再构建实际电路,从而降低了成本,大大提高了教学和专业设计的效率。
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关键词:电力拖动控制线路及技能的教与学
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:
电力拖动控制线路及技能训练课程是一门理论联系生产实践性极强的重要课程,其内容涉及学科多,设计领域宽,要想上好这门课程感觉很不容易;但是,掌握了正确的学习方法,抓住了理论与实际结合点,通过现代化教学工具,学好这门课程并不难。因此,如何利用多媒体、计算机仿真软件教学。怎样让理论和实习课堂结合教学来上好电力拖动控制线路这门课程,一直是电工专业教师摸索研究的课题。通过本人在企业多年的电气维修实际经验和课堂教学经验,现归纳出几点教学经验如下,仅供参考:
一、提高学生学习兴趣,走进生产车间现场,领略各种生产机器设备加工过程,在上第一节电力拖动控制线路这门课程时,教师把现场教学规程传授给学生,然后带领学生走进生产加工车间,有意识的选定几台不同机床设备,进行现场教学,让学生参观工人操作设备生产加工过程,教师根据加工过程不断引导提出为什么,为什么车床主轴能正、反转,转速也可以快慢变化,溜盘箱为什么按动按钮能自如来回快速左右移动,铣床升降台为什么可以升降,工作台为什么可以前后左右移动;主轴电机为什么可以随着停止按钮按下马上停转;平面磨床吸盘为什么能把加工工件牢牢吸住,拨动转换开关工件又可以轻松拿下来;数控机床为什么通过计算机输入程序就能自动实现加工,减轻劳动强度提高生产工作效率等等。课后小结学好电力拖动控制线路及技能训练这门课程的重要意义和学习的重要性。
二、读懂绘制线路原理图,认识低压电器元器件
读绘线路原理图,认识各种基本低压电器元器件是教学过程中的基础部分,也是初级阶段。我国采用的是国家标准GB/T4728.2~4728.13-1996~2000《电气简图用图形符号》中所规定的图形符号,文字符号标准采用的是GB7159-1987《电气技术中的文字符号制定通则》所规定的文字符号。这些符号是电气工程的通用技术语言。所有电气原理都是通过原理图、布置图、接线图来表达的,电气线路的安装都要严格按图纸要求施工、检查、验收。所以学生必须从识图绘图的基本部分学做起,并且应该注意相关知识的链接,学习过程环节相扣。如何读懂、绘制电气原理图、布置图、电气接线图要把握学习方法,初级阶段要按照教师指导要求进行,具体步骤如下:1)弄懂识别线路中每个图形符号表示的是什么电器元器件、作用是什么、动作状态如何;2)弄清楚各类主令电器、低压开关、手动电器的动作逻辑顺序;3)各种继电器如接触器、热继电器、中间继电器、时间继电器、电流继电器等线圈的得电先后顺序及触头动作的先后顺序;4)复合按钮,在动太时,常闭触头先分断,常开触头后闭合;恢复静态时常开触头先断开,常闭触头后闭合;5)通过一定的知识学习后,我们可以利用多媒体仿真软件进行教学,让学生在计算机上模拟观看各低压电器的结构、工作原理过程、控制线路的接线;8)通过实物接线去理解电气原理图,最终以逻辑推理办法读懂电路掌握电气控制线路工作原理,为下一步怎样去正确判断维修故障做好准备。
三、理论与实际操作基本功训练
我认为点动控制线路虽然是电力拖动课程中最简单的电路,但是上好点动控制线路是学习这门课程的关键,因为学生刚刚学习这门课程头脑是一片空白,会感觉很抽象,很难易弄明白理顺电路控制原理;我在教学中采取了一个较好办法,就是先在黑板上把点动控制线路绘制出来,找一个线圈电压为220V20A的交流接触器和一个完整的收音机,上课前就完成好点动控制线路的接线,利用接触器主触头或辅助常开触头去控制收音机的接通与断开,演示过程中,当我按下按钮时收音机便发出声音来,松开按钮时收音机就停止发声,学生这时都感觉很惊奇,就会产生疑问,为什么这个电路可以控制收音机呢?撑着学生的疑虑,我就告诉学生接触器是一个可以便于我们远距离控制的电磁式开关,并且告诉学生电可以生磁,磁也可以产生电;接着我断开电源,将接触器组成部件一一拆开讲述接触器的结构,讲述时对照黑板上的点动控制线路图,把实物主触头、线圈一一对应到电路图上让学生认识。学生当然还有疑惑,怎么接触器触头能上下动作呢?这时我就可以重复电生磁这句话了,然后,我就直接把接触器线圈接进电路中,将静铁芯放入线圈中,按下按钮让同学们观看线圈有什么反应,当我拿起动铁芯接近静铁芯时,突然一声“啪”响,动、静铁芯牢牢粘连在一起,同学们这时肯定还以为老师在玩魔术呢!此时,可以告诉学生这就是电生磁现象,并且产生了足够的吸力而使动、静触头吸合在一起了,最后让每一位同学亲自按下按钮感受一下电生磁产生足够吸力的现象,让学生对这门课程产生良好的学习兴趣大有裨益。抓好理论与实际操作基本技能训练,可以提高学生的动手操作能力,帮助学生理解掌握电气控制线路原理。严格按照电气工程图进行规范化的安装,使学生养成良好的学习习惯。在上实习操作技能训练课时,老师要有意识安排让学生观察点动控制线路与电动机自锁正转控制线路的电气原理图的区别、分析线路不同特点、通电试车动作过程的比较,不断拓展学生思维能力、动手能力、分析判断能力,为掌握其他比较复杂的电气控制线路打下坚实的基础。
四、操作训练阶段
这一阶段以培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力为要点。引入各类电工仪器仪表正确使用方法。教会学生在电气线路中怎样运用电工仪器仪表检查检测故障。观察故障出现的现象,用所学到得知识分析故障的原因。如何培养学生具有分析、判断、解决故障的能力?可以从以下几个步骤着手:
1、让学生牢固掌握低压电气元器件的功能、结构、原理、选用及安装
2、让学生能够正确认识电气控制线路图并能熟练读懂电气控制线路原理。
3、培养学生的分析判断的能力,正确掌握各种电工仪器仪表检查方法;检查前的故障调查:做到问-看-听-摸。
我以《12345引领――跳动的LED灯》为例,简单谈谈自己的做法。
12345是以项目为一根主线;以学生为主体,教师为主导为两根主轴;以做带学,以学帮学,以赛促学为三个措施;师生,技能竞赛,教学资源,网络资源四个整合;做到五位合一:赛场与教室合一,学生与选手合一,教学与竞赛合一,采访与评价合一,作业与平台合一。
课前制作微课《驻极体话筒的内部结构》,借助微信群,让学生课前预习,同时学生根据“一带一”分成优等生和慢生两人一组,充分利用好“兵教兵”“兵练兵”“兵强兵”的战略,使每位学生都有机会参与技能竞赛,为“赛教结合”的实施做好充分的准备。
导入时展示Flas,电视里随音乐跳动的摇滚灯。让学生自己去做这个电路体验一下,引出本课要实现的任务,教师展示跳动的LED灯电路原理图,让学生分析电路的原理和个别元件的功能;同时学生通过自主学习导学案,掌握印制电路板的焊接注意事项,提高认真观察和分析电路的能力。
课堂实施过程为:列、测、赛、查、评五字诀。
列,要求各小组列出安装电路所需要的器材和工具,便于安装前的检查核对;
测,要求“兵教兵”,使用万用表对元器件进行检测,判断其好坏,培养学生良好的实验习惯;
赛,动手操作前教师强调安全生产,学生做前宣誓:简单,我一定行!教师宣布开赛!
竞赛分为基础性任务和提升性任务,小组合作测试元件,完成竞赛指导书中基础性任务,教师现场巡视。学生以竞赛的形式,每组同学开始相互协作安装电路,教师指导并强调个别元件的焊接要点和要求。
查,完成电路安装后,学生使用万用表对电路进行短路、断路检查,确认无误后,教师播放欢快的音乐凑近驻极体话筒,使LED跳动起来,如果电路出现故障,学生通过自主探究排除故障。
【关键词】建筑工程;电气设计;施工技术要点
作为建筑工程的一个重要因素,质量犹如其本质要义一般在建设中备受重视。由于一项工程在施工建设中,包含的环节较多,涉及的工序、工种较多,因此,如何做好建筑工程的质量需要做好统筹协调工作。在建筑工程建设中,电气施工是其必不可少的环节,电气设计与施工的好坏直接关系到整个工程质量,为此,根据电气设计与施工技术的要点,做好电气施工工作,对于确保建筑工程的质量意义重大。
1 建筑施工中电气设计的概述
作为建筑工程施工中的重要环节,电气施工环节中,电气设计应遵守的原则主要包括:其一,电气设计要最大限度地满足施工工艺和施工机械对它的要求;其二,在最大限度的满足要求时,电气设计要考虑最经济最简单的的方法进行设计,而且在设计中一定要保持施工的安全性和可靠性;其三,要确保电器元件准确合理,确保施工后的电气系统正常运转;其四,为了给后续工作留有余地,在设计过程中要尽可能的考虑全面性,为后续的设计与改进保留一定的空间。
从内容上说,电气设计一方面包括电气原理图设计,另一方面包括电气工艺的设计。其中,电气原理图设计内容包括:(1)电气设计任务的拟定。(2)根据计划书的要求,选择合适的电力拖动方案和控制方式。(3)根据方案和主要的控制方式,对电动机进行选择。(4)就建筑物的总体状况,设计出合理的电气控制图表。(5)选择适合的电器元件,根据所选的类型和数量,制定出详细的清单。(6)最后一步,就是根据总体设计书的内容,编写出设计计算说明书。
而电气工艺设计,其主要内容主要涉及到三点:(1)对建筑物总体情况进行分析,设计出合理的电气设备总体装置,绘制总装置配图和总接线图。此环节应重点结合建筑中的实际情况,因此往往需要经过多次修改的过程。(2)根据电气设计原理图的设计,分析各组件电器元件的分布,绘制安装接线图,标明安装的方式和接线的方式。(3)根据整体的情况编写出维护说明书。
2 电气系统在建筑物施工中安装的要点
2.1 施工前准备工作要点
施工开始前要做好相应的准备工作,电气设计人员要对电气施工的工作进行深入了解,结合自身的专业知识,对现实中可能出现的情况给予判断。例如,电气设备线路的固定件预埋,这就需要电气设计人员能根据周围的环境结合自身的专业水平,然后设计出合理的施工方案。作为设计的一个重要体现,建筑物结构施工图表要力求准确、合理,从而给正确施工给予正确指导。因此,电气安装人员与建筑物施工人员要在共同合作下,对施工前的电气施工图纸要进行仔细的审核。
2.2 基础阶段的施工要点
完成施工前期准备工作之后,下一环节是工程建设的基础施工阶段。在基础施工中,电气安装人员与土建人员首先必须具有良好的配合意识。一方面,在施工中,电气安装人员对于强、弱电专业的进户电缆穿墙管的位置以及止水挡板的预埋,需要提前给予判断。而且这一系列工作都必须在防水之前完成,若在防水之后完成不仅破坏防水工序,而且也会导致日后渗水问题的出现。尤其重要的,由于不能进行二次返工,诸如强、弱电专业的进户电缆穿墙管的位置以及止水挡板的预埋在保证质量的前提下,必须确保一次成型。
2.3 结构阶段的施工要点
因为土建浇筑混凝土的顺序是逐层逐段的,根据土建建筑的要求,电管的暗敷工作,要逐层逐段的进行。作为整个电气工程中最重要的程序,如果没有做好暗敷的工程就会使整个建筑物的施工速度受到影响,还会对之后的电气安装工程带来影响,使的总体的电气安装质量下降。
在土建施工中,首先要对楼板内配管进行浇筑水泥,由于此时底层的钢筋往往是绑好,上层的钢筋没有绑扎,故而在施工时要特别注意,不能将钢筋踩坏。在浇筑水泥的过程中,电气技术人员要全程跟随,这样能避免灯头盒发生移位,而且在出现电路的问题时还能在第一时间进行修复。电气施工中防雷引下线的焊接工程也要根据土建结构的施工进度进行。应用柱子主筋作为防雷引下线,这时在各处的柱子主筋的两根钢筋用油漆进行标记,油漆的颜色要明显。
2.4 装修阶段的特点
在装修阶段,电气施工人员要确定管路预埋的位置和一些灯具的安装位置,由此要先对土建施工的结构进行细致的了解。通常情况下,土建在砌筑断墙之前,放线的员工要将水平线及隔墙线进行核实,核实准确后才能进行相应的施工。砌筑断墙之后要进行抹灰,这时电气工人要对墙面上的所有预留的孔洞进行查看,根据设计中的规范要求进行核实,待审核合格后就可以将箱盒进行稳注。然后再将所有的暗配管理进行检查,检查的过程一定要力求详细,不能有遗漏。在检查确认合格后,方可穿上带线,将管盒堵好。在抹灰工序中需注意在箱盒处抹灰不能留大敞口,相反,必须确保平整。
对于避雷设施的设置中,要将防侧雷的均压线与有金属性物质的地方进行接地连接,如铝合金的门窗,这就使得隔板和保温板的安装成为电气施工人员与土建人员共同完成的工作,在施工中,工作人员需要使用开口锯进行接管,而且要求准确掌握好开口槽的尺寸。
在安装照明工具时,必须等完成刷料工序后方可进行,安装时要仔细,格外小心,切不可对已经完成刷墙工序的墙壁造成二次破坏。由此,这又要求电气施工人员必须具有良好的配合意识,要根据前期土建施工人员的安装与设计,完成照明工具的安装。
3 结论
综上,建筑工程在施工过程中,电气施工的质量好坏对于整体工程的质量会产生重要影响。从整体而言,电气施工中,要结合电气设计与施工技术的独特特点,从施工前准备、基础阶段、结构阶段、装修阶段四个阶段进行综合考虑,根据每个阶段的实际情况,工作人员严格遵守各个阶段的工序要求,做好配合工作,确保建筑工程整体质量。
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作者简介:
关键词:任务型; 问题导向型; 电子技术专业教学
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)08-102-002
随着社会飞速发展,中职教育以培养实用型人才为主导,办学方针“以服务为宗旨,以就业为导向”。坚持培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的“下得去、留得住、用得上”,实践能力强、具有良好职业道德的高技能人才。而中职学生求学的目的是为了学到一技之长,以便能够找到合适的岗位工作。本文主要通过具体课程设计研究任务型与问题导向型相结合的教学方法在电子技术专业教学中的优势。
一、任务型与问题导向型相结合的教学方法的设计原则
任务型与问题导向型相结合的教学方法是以问题为导向,以具体的任务为学习动力和动机,以完成任务的过程为学习过程,以展示任务成果的方式来体现教学的成就。在完成任务的过程中,以参与、体验、互动、交流、合作等学习方式,充分发挥学习者自身的认知能力,调动他们已有的资源,在实践中感知,在“做”中学、“用”中学,体现了较为先进的教学理念。
电子技术专业教学的任务要坚持以学生为主体,以学生的发展为目标,努力引发学生的积极情感,使学习内容更好地为学生的就业服务,为学生的发展服务。因此,任务的设计一般应遵循以下原则:
1.任务应有明确的任务目标,即教学目标
作为促进学习的教学任务,教师应更多地关注它的教学目标。
2.任务应具有真实意义,即贴近生产、生活实践的各种活动
任务应来源于真实生活,教会学生解决实际生活中的问题,激发学生的求知欲望,学生的学习态度自然也由“要我学”转变成“我要学”。
3.任务应涉及的信息中要注意有信息差
应在学生已掌握的知识基础上,融入新的知识。
4.学生可通过参与、合作完成任务
应考虑到该任务在课堂环境中的可操作性问题。
5.完成任务后一般应有一个具体的成果
课堂任务总是服务于教学的。因此,任务的设计不能仅注重形式,还需考虑它的效果。
二、课程设计范例
中职教育肩负着职业教育的重任。中职学生在社会上的竞争力主要体现为实际动手能力。如何成就每一个学生,关键在于如何激发学生的学习兴趣,转变学习态度,重树学习信心。笔者在电子技术专业教学中,根据任务型与问题导向型相结合的教学方法,将任务分为三阶段,即任务实施前、任务实施中、任务实施后,让学生通过完成任务来培养实践能力。
例如,在教到《数字电路》触发器这一章,结合生活实践中知识竞赛广泛使用的抢答器,确立了应用触发器和555集成块来制做三路抢答器的这一任务。
该三路抢答器功能描述如下:
・给三组参赛者每组设置一个抢答按钮供参赛者使用;
・主持人有一个清零按钮[X]。清零后,数码管显示0字符,抢答开始;
・三组参赛者对应的抢答按钮分别为[1][2][3]。抢答时,第一时间抢答成功者的组别符号被数码管显示;
・若同时有两组或两组以上抢答,则所有的抢答信号无效,数码管显示0字符。
1.任务实施前
【教师】引入所要完成的任务,并作适当的提问加以引导
首先要明确任务目标(教学目标)
・了解逻辑电路在电路中的综合应用
・掌握逻辑电路和D触发器的符号、逻辑表达式、逻辑功能和相应的真值表
・学会和掌握逻辑电路的综合故障检测并用逻辑方法排除故障
・规范集成电路及元器件装配要求,掌握电路设计方法和技巧
・再设计好参考电路图,如下图
【学生】依照教师提出的任务目标,做准备工作
・先运用已学的逻辑化简的知识来实现输入与输出的功能变换,及时进行逻辑化简的知识查漏补缺
・再结合TTL元件,在教师的引导下学生讨论如何充分运用集成器件,如何解决不同类型的门电路替换问题
・并列出元件清单
2.任务实施中
【学生】动手操作
・分组:由不同层次学生搭配组成,有利于培养学生小组协作和团队精神,根据任务,制定小组的项目计划,确定工作分工协作进程和细节,以便于任务顺利实施
・画出原理图与装配图
・对该电路做出电路分析
・在电路板上做好元件布局和走线
・焊接
・调试及故障排除
【教师】巡视
进行操作指导,如:原理图与装配图之间的关系、元器件安装要点、焊接工艺要求
并作适当的提问加以引导
・如何改进本电路使之更具简化或稳定?
・如何使得本电路更具实用性、趣味性、可靠性?
・有何其他能实现同样功能的电路组成?
3.任务实施后
【学生】展示任务成果
作自我评价、总结思考
完成实验报告
【教师】对各小组完成任务的情况进行总结并评价
评价内容,既包括评价成果,如计划合理性,项目完成情况及任务成果的质量等;又评价活动中表现情况,如小组合作参与意识、合作精神、创新性、是否听取成员和教师的意见等方面。
评价方式,由教师、任务小组及学生个人进行评价,让学生明确在项目学习中自己的优点,更好的激发学生的学习积极性,同时了解存在的问题。
总结内容包括任务成果的汇报与交流,活动过程中遇到的问题、困难及解决的办法和经验,收获与感受等多个方面。
三、任务型与问题导向型相结合的教学方法的实施效果
采用任务型与问题导向型教学方法教学,不仅能培养学生熟练掌握专业基础知识和基本技能,而且让学生对专业知识的应用,达到能举一反三的作用。通过上述范例主动学习,学生既能自行应用D触发器设计出多路抢答器,又能应用JK、T等其他触发器自行设计出多路抢答器。数字电路的整体知识的综合应用取得一定程度的提升。
在电子技术专业课程教学中,任务型与问题导向型相结合的教学法更为中职生获得更高的可持续发展的能力和更多的终身受教育的机会提供了可能。学生在任务实施中能轻松掌握课程新知识,体验创新的艰辛与乐趣,提高培养分析、解决问题的能力和团队协作能力等,提高学习积极性,充分发挥学习潜能。教师借此引导学生深入学习,促进师生教与学双向互动,顺利完成教学目标。
参考文献:
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