基于中职电子电路技能比赛的教学思考
2021-02-26李敬敬
李敬敬
【摘要】 通过对电子电路技能比赛的研究,发现中职学校在培养学生电子电路技能方面存在不足。只有通过优化人才培养方案、加强技能训练、提高计算机和专业软件应用能力、规范实验实训教学、培养复合型师资队伍,才能真正改变中职电子电路相关课程教学。
【关键词】 电子电路 技能比赛 教学
引言:
随着国家对职业教育的重视,职业技能比赛得到了全社会的关注。中职电子电路技能比赛以广泛应用的电子产品及应用模块作为比赛载体,通过比赛不仅可以检验和展示学生在电子电路装配、调试和应用技能与职业素养,而且能够引导中等职业学校更加关注电子行业的发展趋势和技术应用现状,推动电子技术相关课程教师积极进行人才培养方案、课程教学内容和教学方法等教学改革[1-2]。通过参与本市中职电子电路技能大赛的裁判工作,发现中职学校在培养学生电子电路技能方面存在不足,需要在以后的教学中积极探索改进。
一、赛项任务说明
为进一步深化职业教育教学改革,展示本市职业院校广大师生的精神面貌和技能水平,参照中职全国职业院校技能大赛项目设置,举办本市电子电路装调与应用赛项。赛项归属加工制造类电子信息产业、IT产业和工业自动化产业,与世界技能大赛“电子项目”接轨。比赛要求参赛人员在4小时内,完成任务书中所包含的三个任务。根据任务书的相关说明和工作要求,需要完成賽场提供的相关电路的装配焊接、调试、排故、仿真、系统搭建、绘制界面功能联调,并完成给定电路的印刷线路板绘制。
任务一由装配焊接和排故仿真两个任务合成共35分。电子电路装配与焊接任务要求能根据给出的电路原理图和电路套件,正确选择所需的元器件,并把它们准确地焊接在给定线路板上。线路板已设置三处故障,元件焊接涉及到SMT贴片焊接和非SMT焊接。焊接好电路后,需要根据电路功能进行故障检修,并填写检修情况记录表,然后完成电路功能的调试与数据测量。其中数据测量需要使用赛场提供的万用表和双踪示波器,并记录调试结果。功能仿真任务需要根据电路原理简介,在Multisim软件中绘制完善电气原理图,仿真出电路功能,并用仿真软件自带的仪表测量相关信号频率和波形。
任务二电路搭建与界面制作共40分。根据电路原理图,从赛场提供的YL-292实训装置单元电子电路模块中选取相关模块,并进行电路搭建与调试。电路使用了ATM32单片机,赛场资料会向参赛人员提供所需程序,参赛人员只需要在搭建完成电路后,通过“亚龙单片机下载器”下载即可。根据任务书要求需要使用NI myDAQ数据采集器进行相关设置并完成电路的调试与测量。将调试好的电路与NI myDAQ数据采集器相连接,利用LabVIEW软件按照任务书给出的控制界面编写程序。最后进行系统联调,用界面操作实现电路功能测试。
任务三印刷线路板绘制共15分。根据任务书电路图,使用Altium Designer16软件绘制电路原理图,需要自制指定元件的原理图库元件,并生成原理图的元件列表文件。根据实物图片与元件封装尺寸数据,完成元件的PCB封装模型绘制。按照任务书PCB规则设置生成所需PCB图,并进行电路的PCB板图绘制,输出装配图。
职业素养共计10分,主要考查参赛人员的安全意识、现场管理、操作规范和更换元器件情况。其中安全意识包括是否穿绝缘电工鞋和做好静电防护,出现不符合安全操作规程的行为(如带电插拔);现场管理包括保持工位整洁(设备和工具的摆放),现场清理、严格按照竞赛时间进行操作,遵守赛场纪律或者服从裁判管理;操作规范包括爱惜赛场的设备和器材,爱惜赛场的工具;更换元器件情况包括选手在操作过程中损坏元器件和损坏模块进行的更换。
二、比赛情况分析
此次比赛主要面向本市各中等职业学校电子电路相关专业的在校学生共有参赛选手15人,比赛评分依据电子行业技术标准和规范制定,充分体现客观、公正、开放的原则,采用现场过程评分和结果评分相结合方式,本赛项采用满分100分。比赛成绩达到优秀仅1人,占比7%;及格以上人数为6,占比40%;有60%的参赛选手没有达到60分以上。
任务一除了有两人放弃,其余选手都能完成电路装配与焊接任务,并能达到焊接工艺要求,但能够完成故障排除任务的只有五人。大部分选手都不能正确的填写电路数据测量记录表。电路功能仿真只有三名选手补画正确,仿真测试没有一人完成。
任务二没有一名选手能完全正确选用模块,但大部分能够选择出其中几个模块,并进行部分接线。ATM32单片机程序的下载只有两名选手完成,其余选手只会电脑与单片机板的连接,会打开下载软件。由于没有选手搭建出完整电路,导致该部分电路测试没有选手完成。有六名选手完成利用LabVIEW软件制作控制界面,但未进行联调。
任务三除一人放弃,其余选手都能完成电路原理图的绘制,并自制出原理图库文件和PCB封装模型。但在PCB板图绘制时,大部分选手都存在不能严格按照PCB规则进行绘制的情况。
职业素养方面,有四名选手未穿绝缘电工鞋,只有五名选手佩戴防静电手腕,普遍存在带电插拔导线情况;大部分能进行工位整理,但清洁不仔细;选手不存在损坏赛场设备、器材和工具的现象;没有选手在操作过程中损坏器件并更换。
三、教学思考
通过分析本次比赛参赛选手的任务完成情况,以及赛后与相关学校领导、指导教师和学生交流,可以发现本市中职电子电路相关课程教学中特别是实践教学上还存在很多问题亟待解决。
3.1优化人才培养方案势在必行
目前中职人才培养方案电子电路课程标准中并不包括单片机内容,任务二中的单片机程序下载绝大部分选手没有完成。为了参赛,选手只是临时补充单片机使用方面的知识,但由于并不真正理解,一个小问题就能造成学生无法完成任务。单片机已经广泛应用到各行各业,中职学生要能适应未来工作,就必须要加强相关领域的学习。因此把单片机课程引入到中职人才培养方案中,对于提高中职学生的技能水平有重要意义。由于单片机是一种可编程的系统,既需要学生掌握一定的硬件知识,还需要具备一定的编程能力。而中职学生对于逻辑性要求比较高的编程,学习上有很大的困难。因此在教学内容上要重点让学生掌握单片机的硬件知识,能识读修改简单的单片机程序,并能完成程序的下载与调试即可。
3.2技能训练还需加强
电路板装配焊接任务大部分选手都能完成,说明各学校都能够重视学生的基本能力训练。但中职学生所面向的职业岗位不仅仅是电子产品装接工,而是要能胜任更多岗位,比如电子产品调试工、电子产品制图制版员、电子产品工艺员等。很多选手不能够排除电路故障,测量数据填写也不规范,不能严格遵守PCB规则。出现这些情况的根源,就在于教学过程中,缺乏规范严格的训练,实训教学内容上不注重学生全面能力提升。因此需要继续加强技能训练教学管理,增加学生实践操作的机会。
3.3计算机和电子设计软件的应用能力尚需提高
本赛项涉及软件包括Multisim、ELVIsmx Instrument、LabVIEW、Altium Designer、亚龙单片机下载器等。比赛过程暴露出计算机和电子设计软件的应用能力是学生的薄弱环节,没有选手能完成电路仿真测试任务。赛项要求要把相关内容截图存入赛项答题卡,但部分选手甚至没有去做,或截图混乱、不能按照任务书要求的名称保存到指定目录。目前电子实验室一般都是购置的成套设备,每套设备一般只配有一台电脑。实验时,大部分同学只能在边上看别人操作,严重缺少软件使用练习。因此在电子实训室建设过程中,必须配置足够多的计算机,用于保证学生都能有机会使用。同时课上教学时,教师可以把相关软件作为信息化教学工具,多为学生演示软件使用方法。鼓励学生在自己的电脑上安装相关软件,利用业余时间提升自身的计算机应用水平。
3.4规范实验实训教学
本次比赛参赛选手职业素养分都有扣分,只要实验实训教学时严格规范训练,这部分应该都能得到满分。说明各学校在日常教学中,对学生缺乏职业素养的养成教育。在赛前指导教师都会反复叮嘱学生,但比赛过程时间紧、任务重,学生很容易暴露出问题。各学校实验室都悬挂实验室规范、设备使用规程以及5S管理的要求,但只是停留在形式上,缺少监督落实。因此在教学中必须严格要求学生,使学生养成良好的工作习惯,把职业素养作为学生成绩评定的重要依据。
3.5培养复合型师资队伍
国家对中等职业教育非常重视,社会对中职学生也有很大的需求。要培养出满足企业发展需要的人才,就需要有优秀的师资队伍。电子电路技术涉及到很多知识,还需要与通信技术、信号检测、网络技术相结合。本赛项任务难度并不是很大,但内容非常全面,涉及的技術领域比较多。教师必须立足专业,不断学习新技术、新知识才能更好地驾驭电子电路课程教学[3]。
3.6丰富教学资源
电子电路涉及的知识点非常多,随着线上线下混合教学不断推进,有必要建设面向中职学生完备的专业教学资源[4]。通过交流发现,中职学校师资有限,各学校专业发展不均衡,很难独立建设课程教学资源。
因此借助电子电路赛项比赛交流机会,各中职学校可以联合建设课程资源,进行优势互补,为学生提供难度适宜、形式多样、内容丰富的资源。
四、结束语
大赛主题是人生出彩,赢在技能。技能大赛的最终目的是促使职业学校能够培养出满足工业企业需要的技能型人才。电子电路装调与应用赛项关联职业岗位面广,人才需求量大。通过比赛发现问题,积极进行教学改革与探索,去思考解决电子电路教学中的问题,不仅能提高参赛选手的比赛成绩,而且能培养出更多为区域发展服务的优秀人才。
参 考 文 献
[1]吴云流. 电子专业技能比赛对教学的促进作用[J]. 学周刊,2016,34(34):64-65.
[2]沈文晓. 中职电子技术应用技能比赛之我见[J]. 商情,2016(25):219-219.
[3]黄谷雨. 中职电工电子专业技能比赛构建与实践[J]. 电子世界,2014(8):169-169,170.
[4]金振华. 基于零部件测绘比赛的教学思考[J]. 职业,2021(3):77-78.