“EveryCircui+面包板”在电工电子技术课程教学实践中的应用研究

李文超 万晓航 李明卉

［摘           要］  针对职业本科对职业能力培养的较高需求和电工电子技术课程理论性和实践性强的特点，构建了理论学习—模拟仿真—实训操作—全过程评价的教学模式，有效提升了课程教学质量。在课程教学实践中，引入 EveryCircuit手机App电路模拟，将抽象、难懂的电路原理转化为形象生动的动态模拟过程，有效降低学习的难度；在实训教学中，引入面包板，面包板操作简单、安全可靠、便于携带，打破了场地和时间的壁垒，便于学生随时随地完成实训项目，更加符合“00后”学生的学习特点；在全过程评价中，设计了系统化的理论学习评价、模拟仿真评价、实训操作评价的评价要点，可以更有效地提升学生的学习效果；通过教学实践证明了“EveryCircuit+面包板”这种教学模式能激发学生的学习积极性，大幅提升职业能力。

［关    键   词］  电工电子；教学实践；EveryCircuit；面包板；职业能力

［中图分类号］  G642                    ［文献标志码］  A                  ［文章编号］  2096-0603（2023）13-0033-04

一、“EveryCircuit+面包板”教學模式的研究背景及意义

电工电子技术是一门理论性、实践性、综合性三强的专业课程，往往作为理工类职业院校教学的核心基础课程。传统的教学中，因受教学环境、课时量、学生基础等因素的影响，理论课程以教师讲授为主，学生参与度较低，且学习较枯燥，很多抽象、复杂的内容难以清晰地用言语表达，重理论轻实践，与社会需求人才的素养脱节[1]。为降低学习理论知识的枯燥性，现阶段大部分教师引入Multisim仿真软件，仿真电路原理，虽然此软件功能强大，在教学过程中确实能够帮助学生学习理论知识，提高学习的积极性，但由于该程序内存比较大，需要有电脑支撑，受资源和时间限制，在实际上课时，不能保证每个学生完成仿真任务。这就要求教师找出新的教学突破口，引入EveryCircuit电子电路技术模拟出器，手机上就可以安装App，方便携带，更加符合“00后”学生的学习特点，它最大的特点是能够比较形象地实时动态展示电路的工作过程，学生既可以直观地看到电流和电压的大小、方向及流动波形，又可以调整或旋转电路的参数，使电路发生改变并观察电路的实时变化，根据需求随时暂停和接续，方便学生随时随地验证自己的方案和设计，大幅度提高了学生的学习积极性。实训之前先要求学生通过EveryCircuit手机App对实训项目进行仿真，再进行实际操作，大大降低了实训的危险系数，提高了实训室的使用寿命。

目前，大部分课程教学存在理论与实践分离的情况，一般情况下，学生先集中进行理论学习，经过各班协商实训时间后，进行实训操作，这造成理论知识遗忘，面对带电操作有风险的大型实训台，如果操作不当可能造成身体上的伤害，学生第一反应是“不敢靠近”，更别说动手操作了，加上实训内容都是对已学电路定律的验证，比较固定，没有创新，缺乏对学生探索创新能力的培养，学生按照教师布置的电路进行连线、验证数据，对于基础一般的学生能够满足学习需求，但对于基础较好且学习兴趣浓厚的学生就食之无味，不能充分调动这部分学生的积极性。针对现状引入面包板，是专为电子电路的无焊接制造的。面包板可根据需要随意插入或拔出，免去了焊接，节省了电路的组装时间，而且元件可以重复使用，低碳环保，节约了教学成本，非常适合电子电路的组装、调试和训练。在理论上使用“EveryCircuit”仿真软件，实训中引入“面包板”，形成“EveryCircui+面包板”教学模式。实践表明，此模式打破了空间和时间的壁垒，给学生无限的想象创造空间，提高了学生的学习积极性，培养了学生的职业能力。

二、“EveryCircuit+面包板”教学模式课程设计

（一）设计理念与思路

贯彻落实党的二十大报告精神，牢记为党育人、为国育才使命，全面贯彻党的教育方针，推进不同层次职业教育纵向贯通、不同类型教育横向融通，突出职业教育类型定位，以岗位需求为导向，以实践能力培养为重点。职业教育前景广阔，作为新时代职业院校的一员，努力把习近平总书记对职业教育“大有可为”的殷切期望转化为职教战线“大有作为”的生动实践，争做有理想、有本领、有担当的时代新人，为实现中华民族伟大复兴的中国梦奉献青春力量。借鉴德国“双元制”和“教—学—评”一体化教学理念研究工作的设想，依据“岗课赛证”融合育人的教学理念，对已毕业学生、企业、研究院等开展调研，明确主要就业方向和就业岗位，使课程标准与企业岗位标准全面对接。以岗位能力培养为主线，创新课程教学模式；以典型工作任务实训为切入点，创新实训教学模式，着力提升生产性实训在专业课程教学体系中的比重，促进学生专业学习与在岗实训的有机统一与高度融合，实现教学过程职业化、教学内容实践化、教学模式综合化。鼓励学生积极参与职业技能大赛，在大赛中提升学生的专业素养和职业能力。

1.通过运用对企业工作人员和已毕业三年内学生实践访谈、问卷调查等形式了解他们在校学习期间的实际需求。

2.根据反馈的实际需求对教学内容做出整体、单元教学规划和课时教学设计，根据单元设计，引入企业一线真实产品，把教材单元变成引领学生学习的课程。

3.根据单元设计实训项目，使用EveryCircuit（电子电路模拟器）手机仿真软件来开发教学资源，对电子技术这部分内容引入面包板实现电路设计、电路组装、电路调试和检测全封闭循环，适应培养学生职业能力的目标。

4.对学生进行过程性评价，设计考核要点包括知识点考核、电路仿真考核、设计样件考核、产品检验考核，形成真实、有效的全过程考核标准。

（二）实训内容选取

职业本科电工电子技术课程作为专业基础课，主要培养学生的电路接线、检测、安装、电子器件的应用及电子设计等能力。电工电子技术课程的理论知识抽象，电路原理和线路安装、检测、电子制作操作性强，对学生理论知识和实践操作能力有较高的要求。在电工电子技术课程教学中，内容上分为可持续发展理论系统知识和职业岗位技能的实践技能两部分。理论系统知识包括电路基本定律、电路基本分析、磁路基本定律、磁路分析方法、电子电路分析；实践技能包括电路检测与调试、电路设计与组装、电子器件检测与调试、电子电路设计与安装。根据专业能力和工作能力的要求，规定相应的课程内容。对于企业可以获得高水平的专业岗位需求的技术熟练人才，教师可跟上时代，应用先进的教学理念，提高课程的教学效果，学生可提高学习热情，在学校期间可以获得相应的专业资格证书毕业，能够满足工作的需要。形成学校为社会输送人才、培养人才、生产教育融合，积极正向循环。职业能力包括电路的测量与调适能力、电路组装与测试能力、电子器件检测与调试能力、电子电路设计与安装能力，岗位能力包括电路元件识别与测量能力、元件的应用能力、读电路图的能力、电气仪表使用操作能力、简单电路的连接能力、复杂电路的连接能力、电子器件的特性分析与测量的能力、器件的功能验证能力、简单电子电路的设计与仿真能力、复杂电子电路的连接能力；课程内容包括电路的基本概念、电路的基本定律、电路的基本元件、直流電路的分析、正弦交流电路基本知识、变压器、安全用电、半导体器件知识、数字电子技术基础、基本逻辑门、基本放大电路、直流稳压电源、组合逻辑电路和时序逻辑电路、触发器、555定时器。

（三）教学过程

组织教学（因材施教，通过谈话法清楚学生的兴趣、爱好，对学生的基本情况有了解）；导入新课（设计新颖活泼，结合当下新科技技术、人工智能、智能楼宇等所涉及电工电子技术的相关知识）；讲授新课（学生先进行实训仿真，确认没有问题，进行面包板布线，降低在实施过程中元器件的使用损坏率）；教学评价（对实训成果进行评价，由学生互评和教师评价组成）；布置课后作业（应用学习通软件，布置作业，要求学生通过学习通软件完成下节课的预习）。在教学过程中要突出学生为主体、教师为主导，注重过程行为导向的教学模式，降低理论知识的掌握程度，提高学生的操作能力，以项目为主线，以真实的工作任务（电子门铃）或产品设计（防碰撞小汽车）为教学内容和教学过程，培养学生的团队合作能力、实际应用能力、创新能力。

（四）教学方法及手段

根据课程内容，结合职业本科学生特点，采用灵活多样的教学方法和教学模式。在理实一体教室的有力支撑下合理运用信息技术、各类数字资源、信息化教学环境、虚拟仿真技术。通过有效组织教学内容，有利于培养学生的实践能力和创新能力。采用的教学方法有：（1）项目驱动法：结合实践应用，为学生提供实际的技术问题，要求学生在指定的范围内给出解决方案。（2）案例教学：通过模拟生产实践中的一些场景，让学生把自己纳入案例场景，通过研讨来进行学习。（3）情境教学：在教学过程中，有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动、具体的场景，以引起学生一定的态度体验，从而帮助学生理解知识、掌握技能，并使学生的心理机能得到发展的教学方法。（4）混合式教学：将在线教学和传统教学的优势结合起来的一种“线上”+“线下”教学。通过两种教学组织形式的有机结合，可以把学习者的学习引向深度学习。“EveryCircuit+面包板”教学模式突破时间和空间的限制进行教学，充分利用本校精品在线教学资源，丰富课外辅导手段，鼓励参加各项电子技能大赛，培养学习兴趣、创新能力，增强学习信心。教师在教学活动中需要做好如下几方面工作：（1）让学生认识到唯有熟练掌握专业基础理论和实践操作技能，才能在职校毕业后顺利上岗，理论与实践缺一不可且要做到有机整合，为自己今后的就业与能力提升打好基础。（2）在电工电子技术教学过程中，还需要让学生对课程内容进行课前的预习工作，对上课用到知识形成基本的理解，特别是让学生了解正确使用各种电动工具技能、电线加工技术。（3）上课之前要求学生正确下载EveryCircuit手机App，期间出现的一些问题，要及时帮助学生解答，比如用安卓系统，苹果手机不可以，或者有电脑的学生可以应用笔记本里的模拟器进行操作，录制视频让学生提前认识软件里的元器件，并能掌握简单的操作，以保证上课时间。（4）通过录制视频的方式，给学生讲解面包板的原理及使用时的注意事项，以免在用到时不正当的操作烧坏面包板，简单介绍二极管、三极管电容、蜂鸣器、电阻、555定时器、译码器等元器件，尤其注意电容的放电问题、二极管的正负极、万用表的使用方法，同时告诉学生要会使用现代化的数字教学资源，如哔哩哔哩、知乎。利用智慧职教等免费的学习资源进行学习。

（五）教学评价

在当前阶段的电工电子技术教学过程中，只强调笔试，忽略了实训的测试，不利于学生职业能力的培养，我们要不断优化考核体系，不仅要注重学生期末的理论考试成绩，还要注重学生的专业素质，要加大实训的比例，优化教学环境，提升师生素质与创新能力、沟通协作能力、解决复杂问题能力，加速职业本科学生高质量、高水平发展。在教学过程中，教师应根据学生的理论学习、实训学习情况优化评价体系，综合考虑学生的学习情况、对学生的学习效果做出真实评价，比如学生平时出勤、作业完成情况、理论结果和实验结果、课堂互动情况、阶段测试结果等。教师合理调整笔试和考核的比例，注重培养学生的实践能力，适当增加新技术的实践内容，调整理论与实践的关系。考核评价分为三大部分：平时成绩20%，主要考核学生的作业、出勤、学习态度；实训成绩60%（理论实训30%+电子制作30%），通过实训过程和结果，考查学生的综合能力；理论知识考核20%，考查学生基本理论知识掌握情况。

三、“EveryCircuit+面包板”教学模式应用举例

下面以用“EveryCircuit+面包板”制作变调电子门铃”为例，了解电容的充、放电作用，振荡器的振荡原理，熟练应用EveryCircuit仿真软件，独立用面包板接线等，对电路进一步分析。介绍课程设计的实施情况。（见图2及文末图3、表1）

四、结语

构建以工作过程为导向，课堂“EveryCircuit+面包板”立体化的教学模式，实施“一体化”教学，形成以学生为本，教师引导的教学方法，基于职业岗位能力核心构建课程教学内容，将学习环境扩展为生产环境，提高学生的学习兴趣，满足职业能力培养的需求。学生通过使用EveryCircuit仿真认真观察、分析电路原理，能够理解抽象、难懂的理论知识，抓住灵感，产生积极的思维，形成思考和发现问题的能力；完成了理论的学习，立即以小组合作的形式进行分组实训，使用面包板进行实训操作，面包板最大的优点是安全、不用焊接，确保学生安全的前提下能够节省操作时间，学生在合作过程中，能够做到资源共享，知识互补，将新知识、新信息进行高速度、快节奏的“传递”。实践证明，“Every-Circuit+面包板”立体化的教学模式有利培养学生的形象思维、逻辑思维以及动手能力。

参考文献：

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