核心素養視域下《競賽搶答器的制作與調試》實訓教學設計

鐘枝政

（瑞金中等專業學校，江西 贛州 342500）

學生發展核心素養主要是指學生應具備的，能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品質和關鍵能力。中國學生發展核心素養以科學性、時代性和民族性為基本準繩，以培養“全面發展的人”為核心。使學生具有人文底蘊，科學精神，學會學習，健康生活，敢于責任擔當，實踐創新。在《競賽搶答器的制作與調試》實訓教學中，要基于學生發展核心素養，以學生為主體，調動學生學習積極性，注重培養學生在電工電子技術應用領域的綜合素養及技能，為學生綜合素質的提高、職業能力的形成和可持續發展奠定基礎。

1 教材分析，通過教材分析創設學習任務和學習情境

1.1 教材編排特點

教材打破傳統章節段落設計，以電工電子裝接各項技能模塊為主線，電子產品應用貫穿整個教學內容。讓學生在用什么、學什么、會什么的過程中，掌握專業技能和相關專業知識。

1.2 教材地位和作用

競賽搶答器是一個較為復雜的電子產品裝配實例，既是數字電路基礎又是綜合性的實訓項目。它涉及的知識較多，步驟較為復雜，但它有很強的實用性和可操作性，學生邊學、邊做，融理論教學、實踐教學、生產、技術服務于一體，是一個很好的實訓項目，使學生在任務的引領下學習理論知識，讓學生在實踐活動中掌握專業技能，提高職業崗位能力。

1.3 相關的理論知識和操作技能

學生需要懂得電子產品裝接操作安全、常用電子元器件的識別與檢測、手工焊接技能、簡單電子電路繪圖與識圖、電路的仿真等。通過實訓使學生懂得電子產品裝配工藝的基礎知識和技能，突出工藝、強調基本操作技能。

2 學情分析，通過學情分析整合適合學生的學習資源

客觀地講，我們的學生比較貪玩，學習基礎是差了一些，但他們有自己的創業夢想，渴望成功和成就感，在當今的時代背景下，學生也善于利用網絡、手機、微課等方式進行學習，容易接受新鮮事物，他們善于動手，樂意接受任務。

依據學情我們選擇《競賽搶答器的制作與調試》實訓項目，采用講練結合、任務驅動等教法，并將信息化教學手段貫穿于整個教學活動之中，著重培養學生的良好學習習慣，提高他們的學習能力。

3 教學目標

學生發展核心素養視域下的教學目標與以往的教學目標相比，是超越“雙基”和“三維目標”的更高層次的躍進。是對學生知識、技能、過程、方法、情感、態度、價值觀等多方面的綜合要求。通過教學使學生核心素養各個方面都有顯著提高，有自己的真情實感，有自己的一種收獲一份驚喜。

（1）能借助課件和微課自主學習，能上網查找閱讀材料，能夠運用繪圖軟件和仿真軟件來學習，理解優先編碼器、鎖存器、譯碼器、555定時器的概念及實際運用，掌握競賽搶答器的工作原理，懂得競賽搶答器的制作與調試方法。

（2）在競賽搶答器制作與調試實例中學會自主探究和合作學習，懂得學習的創造性和生產性。

（3）培養學生的主體意識、能動性和創造性，培養學生具有較強的心理素質和克服困難的意志力。

（4）使學生有積極的情感體驗和深層次的認知投入，培養學生嚴謹的、科學的做事態度，具有較強的開拓發展和探究精神，具備精益求精的工匠精神和知識型、技能型勞模精神。

（5）使學生善于人際交流與表達，提高互相協作，相互學習的意識，培養學生具有良好的行為規范和職業道德，具有安全生產，規范操作的意識，養成良好的職業習慣，具有較強的質量意識和客戶服務意識。

4 教學方法設計

教學過程是“做中學、做中教”，努力做到：理論與實踐相結合、仿真與制作相結合、自主探究與教師指導相結合、個性化學習與合作化學習相結合、智力操作與實際操作相結合。要運用先進的多媒體、網絡、課件等教學手段配合教學。

5 主要教學程序與教學活動過程

5.1 知識鏈接

掌握制作競賽搶答器所涉及的理論知識和操作技能。（1）了解優先編碼器、鎖存器、譯碼器、555定時器、數碼顯示器概念和實際運用。（2）理解競賽搶答器的原理。（3）能運用DXP2004軟件繪制原理圖。（4）運用Multisim10軟件仿真。（5）應用仿真實訓軟件模擬元器件的安裝、焊接、電路的測試和故障排除。教師要引導學生上網查找有關資料，要求學生事先進行電路的繪制和仿真。其實繪圖軟件和仿真軟件是一種優秀的電子技能實訓工具，是一種功能強大的虛擬電子實驗室，教師要引導學生課內與課外相結合，層層深入地由基本操作到高級操作，學會軟件的使用，使電路的繪制、仿真、模擬操作和實際操作融為一體，從而突破教學的難點。

5.2 操作分析

思考如何制作競賽搶答器，做到智力操作與實際操作相結合，理論與實踐融為一體。

做到安全文明操作：（1）嚴格遵守文明操作規程，不得擅自開關實訓場地電源；（2）必須對電源線、電源插座、手柄等進行安全檢查；（3）在使用機械工具時應避免因操作不當而引起的機械事故；（4）實訓場地及實訓臺應保持干凈整潔；（5）在實訓結束時，必須切斷電源，然后進行清理、清潔。

裝配準備：熟悉圖紙、檢查工具、清點材料、檢測元件。具體做到：（1）實訓時電烙鐵應放在烙鐵架上，并置于實訓臺的右前方；（2）實訓時應將所要使用的工具放置在工作臺的指定位置，不使用的工具放入工具箱并將其放置在工作臺的左前方或工作臺下；（3）要先判斷二極管、三極管的極性，并鑒別其好壞；（4）要知道電阻、電容器、集成塊的識讀與檢測；（5）在不需要精確測量時可以對電阻、二極管、三極管、集成塊進行估測，以提高檢測速度；（6）在需要精確測量時應做好多項測量，準確讀數，以判別其質量和好壞。

如何做到安全文明操作？如何檢查工具？如何檢測元件？等等，老師事先制作好課件和微課，通過播放精美的課件及微課，吸引學生的注意，引起學生去思考。

5.3 實訓器材

主要有套件和工具。學生自己購買了一套常用工具，包括電烙鐵和萬用表等，這使學生自己懂得工具的使用和維護。同時培養學生生產管理的“7s”意識，做到“整理、整頓、清掃、清潔、素養、安全、節約”，為學生步入社會打下扎實的基礎。

5.4 制作過程和要求

（1）用萬用表檢測所有元器件的好壞，按圖紙完成元器件的安裝與焊接：①元器件安裝平整、妥帖，不能歪斜，要高低有序；②焊接光滑美觀，防止虛焊、錯焊；③電阻安裝最好為臥式，臥式（或立式觸線路板的一端）要緊貼線路板；④電解電容安裝平整，底部要緊貼線路板，瓷片電容要安裝平整，線路板上引腳長度不超過2毫米；⑤三極管安裝平整，線路板上引腳長度不超過3毫米；⑥安裝發熱元件時，要與線路板保持一定的距離，不要貼板安裝；⑦烙鐵頭要保持干凈，烙鐵頭表面要保持一層焊錫；⑧烙鐵頭與元器件的引線、焊盤必須同時加熱；⑨要把握好烙鐵頭撤離焊點的合適時間和撤離焊點的方向，一旦熔成了光滑的焊點，烙鐵頭要沿與線路板成45°的方向移開；⑩要把握焊料供給的方法，先加熱后加焊料，焊錫不要過多也不要過少；焊點要清潔、光滑美觀，不能有毛刺和贓物。

（2）直觀檢查后通電測試，記錄測量數據。

（3）電路的檢測與維修。常用的檢修方法有：①觀察法，直觀檢查有無元器件插裝錯誤、有無焊錯，通電觀察故障現象，從而確定故障范圍；②查線法，應著重注意有無漏焊、碰焊、虛焊，線路連接錯誤，集成電路是否插牢、集成電路是否插反；③電阻測量法，通過測量線路之間或元器件引腳之間的電阻來判斷故障所在，是檢查短路或斷路故障的常用方法；④電壓測量法，用萬用表直接測量各集成塊的電源端是否加上電源電壓，測試各輸入、輸出端的直流電平及其他關鍵點電壓是否正常，從而判斷故障所在；⑤電流測量法，通過測量電路的電流，可以比較準確檢查出電路是否存在短路或過載。⑥信號注入法，在電路的每一級輸入端加上特定信號，觀察該級輸出響應，從而確定該級是否有故障，必要時可以切斷周圍連線，避免相互影響；⑦斷路法，對于含反饋線的閉合電路或多分支電路，往往需要斷開反饋線或切斷支路來測量；⑧替換法，對于多輸入端器件，如有多余端則可調換另一輸入端試用，必要時可更換器件，以檢查器件功能不正常所引起的故障。

有的學生一拿到元件就忙著焊接，急著把作品做好，其實在焊接之前先要對元器件進行檢測，焊接好的作品首先要進行直觀檢查，然后進行通電測試，記錄數據。如果測試有故障，要懂得常見故障的檢查方法，如直觀檢查法、觀察法、查線法、表測法、注入信號法、斷路法、短路法、替換法等。要明確故障的檢修思路：①首先要直觀檢查、斷電測量，然后再通電測試，觀察故障現象，記錄和分析數據。②先要大致判斷故障范圍，然后再逐漸縮小故障范圍，找到故障點。③測量時心要靜、手要穩，要調節好儀表的功能、選擇好量程、找準關鍵測試點。④要使表筆與測試點接觸良好，準確讀數。究竟如何操作？這也是教學的重點和難點。課前老師要先制作好課件和微課，供學生參考，做到學生自主探究與教師指導相結合，解決學習的重點和難點，這樣也避免了傳統實訓教學中一個教師指導幾十個學生忙不過來的現象。

5.5 技能評價與作品展示

教師先繪制好技能考核評價表，裝貼出來，讓學生對照，評出得分。

競賽搶答器的制作與調試考核評價表

技能評價：采取多元化評價手段，即學生自我評價、小組評價與教師評價相結合。自我評價主要評價組裝工藝，小組評價主要評價組裝效果，教師評價主要評價學習過程。因為，技能實訓，學生的個別差異性很大，有的學生作品做得不怎么樣，但他確實很認真，確實有興趣，確實盡了力。而有的學生作品做得挺漂亮，但他其實沒有付出最大的努力，所以教師的評價要對學習過程作激勵性評價，對每一位學生進行鼓勵和引導。

評價之后對學生作品進行陳列展示：給每一組學生布置好一個作品展示區，使每一個學生都有任務意識，責任意識，盡最大的努力把作品做好。也使學生有一種成就感，能激發學生主動積極地去學習。

5.6 總結經驗、掌握規律

要求學生自己總結經驗，課后寫出實訓報告，同時吸取他人的經驗、對照參考老師的經驗。老師把自己的經驗制作成圖片裝貼出來供學生對照、檢查、參考。（1）檢測元器件善于“巧”。在不需要精確測量時可以對電容器、電阻，二極管、三極管等元器件進行估測，以提高檢測速度，在需要精確測量時應做好多項測量、準確讀數，以判別其質量和好壞。（2）焊接元器件注意“熔”。在拆卸和焊接元件時都要集中關注焊點的熔化程度。在拆卸元件時，焊錫必須充分熔化才能拆下元件，否則會損壞元件。在焊接元件時，焊錫必須充分熔化才能焊好元件，才能做到焊點光滑美觀，否則易產生虛焊、脫焊。（3）測試電路要求“穩”。測量前，心要靜，要有安全意識，注意選好儀表的功能、量程。測量時，手要穩，要拿好表筆，表筆才能與測試點接觸良好，讀數準確。（4）安裝工藝要求“精”。在對導線和元器件引腳加工、元器件裝配、整機裝配過程中，要做到精益求精，力求安全可靠、美觀實用，打造名牌。

5.7 課外拓展

觀看視頻，思考視頻中的競賽搶答器與自己制作的競賽搶答器相比還增加了什么功能？該如何設計和制作？課外到生產企業了解先進的生產工藝。

6 深層反思，落實診改

通過教學實踐，筆者深深地進行反思，基于學生發展核心素養的實訓教學，老師要做到以下幾點：（1）要以問題為核心驅動學習，學習問題必須在真實的情景中展開，必須是一項真實的任務。（2）要以學生為中心，各種教學因素，作為一種廣義的學習環境支持學生的自主學習。（3）要設計多種自主學習策略，使得學習能夠以學生為主體展開。（4）要面向學習過程的質性評估，反對以簡單的技能與知識的測試作為唯一評價依據。實訓教學能做到這么幾點，可以實現教學目標整體性轉變，不斷培養學生“全面發展的人”。