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一、作品简介

题目：多功能控制器的装配与维修

作者：陈乾  袁娜  亓晓燕

学校：鲁中中等职业学校

获奖：2016年全国职业院校信息化教学大赛实训项目一等奖

本作品选自国家规划教材《电子技术基础与技能》综合实训项目，属于中职组信息技术类。授课对象为电子技术应用专业二年级的学生，经过一年的学习，他们已经掌握了声控、光控、触控等电路原理，能够根据原件清单装配声控闪光灯等简易的电子产品，但是整合各功能模块、故障诊断及逻辑推理能力都有待提高。通过本课学习，学生对声、光、触、磁控的电路整合能力得到了提高，对多功能控制器的知识体系能够融会贯通，继而在生活中得以应用。

二、教学设计

（一）选题确定

多功能控制器是一个较复杂的综合性电路，它包含电源模块、门电路、声光模块、磁控模块、触控模块等多种电路。中专二年级的学生已经掌握了这些基本模块，但是对于大规模电路的制作和调试接触较少，实训能力较弱，因此我将教材进行了优化。

多功能控制器在实际生活中应用比较广泛，我选取了其在智能家居控制中的应用，从学生最感兴趣的事物入手，激发学生的求知欲，因此将副标题定为“生活因你而便捷”。

（二）目标分析

根据教学大纲，结合学生的实际情况，将教学目标确定为：

知识目标：理解多功能控制器的原理，掌握多功能控制器的结构。

技能目标：会装配并调试多功能控制器，分析、检测与维修多功能控制器。

情感目标：形成安全、细致、规范的工作态度。

根据中职学校技术技能型人才的培养目标，将教学重点确定为多功能控制器原理的理解及其安装、调试与维修。

根据以往的教学经验，电路原理的理解一直是学生学习中难以攻克的地方，所以把电路原理的理解及电路故障的诊断确定为本节课教学的难点。

（三）策略选择

由于多功能控制器装配复杂、出错率高，而且原理理解困难，因此利用3D仿真软件、Flash助学游戏等多种信息化手段，依托数字化教学平台，采用任务驱动法引导学生仿真练习、实际操作。

（四）过程设计

1.思路设计

本课主要通过理论学习、仿真模拟、实训演练三步完成任务，具体设计如下：

教学中，夯实基础是关键。我首先设计电路工作原理的学习，为了克服这一难点，采用了Flash动画等信息化手段；之后，进行安装焊接排故的实训环节，为了节省材料，保证学生操作安全，该环节我设计学生先仿真、再实训，效果良好；最后，利用思维导图进行总结，清晰直观，知识点一目了然。

2.教学过程

★课前准备：培养自主学习的能力，为课堂学习作好准备。

★课堂教学：利用3D仿真软件、Flash动画等多种信息化手段，依托数字化教学平台，引导学生仿真练习、实际操作。

★课后拓展：提升学生的创新意识并让教学回归生活。

（1）课前准备

课前教师通过教学平台下发本节知识相关的资料，学生利用手机、电脑登录平台预习知识。

发布课前自测题，通过预习测试，让学生掌握电源电路等基础知识。

检测维护实训设备，准备实训工具，准备安装用电路板及带有故障的成品电路板，并发布工作任务单。

设计目的：帮助学生快速进入课堂学习状态，提高课堂效率。

（2）课中教学

1）创设情境（观影感悟，汲取正能量）

我对接岗位创设工作情境——同学们即将顶岗实习并在这三条流水线上工作，从而确定本节课的三个任务：多功能控制器的安装、调试与维修。

设计目的：让学生从教室的环境转换为工厂环境，为下一步安装调试创设一个氛围。

2）任务准备

根据课前测试，发现学生对各模块的信号流向掌握不熟练，因此我设计了动画，将电路板与电路图相结合，并向学生展示信号流向来帮助学生理解工作原理。

之后学生登录平台，选择模块，填写相应信号的高低电平，自主分析模块信号流向。系统自动统计学生填写的正确率，并给出错误提示，帮助学生及时纠错，从而让学生明晰信号流程，理解工作原理。

设计意图：利用仿真软件直观模拟各模块功能，通过闯关游戏激发学生学习兴趣，在线测试检测学生对电路工作原理的掌握情况。

3）任务实施

①电路安装环节

仿真电路：学生首先在教学平台上，根据电路图仿真装配电路。按照由低到高、由小到大的顺序进行安装，正确了才能进行下一步操作。安装完毕可以查看成绩，系统自动记录学生完成情况。

组装电路：学生领取元件，并进行检测。焊接前教师首先强调安全操作，并要求学生严格按照生产操作标准进行焊接。在焊接过程中如遇到困难，学生可以到平台观看焊接的操作视频，也可以咨询教师。针对学生出现的有毛刺、焊点相连的问题，强调上锡适量，掌握温度的重要性。

突破方法：仿真软件、微课视频资料与教师指导相结合。

设计意图：利用仿真软件模拟安装过程，有效减少元器件的损耗；在线视频资料帮助学生解决焊接操作问题、规范电路安装技术。

②电路调试环节

教师首先通过实时录播演示调试过程，引导学生总结操作步骤、规范操作要领。然后学生根据调试任务单进行安装电路板的通电调试，记录各模块功能是否正常，并将记录结果输入平台，学生安装完成率达到92.3%。

突破方法：实时录播、教学平台。

设计意图：实时录播，放大操作细节，解决传统教学元法兼顾全体学生学习的难题，使学生掌握电路调试操作步骤，规范操作要领。

③故障维修环节

故障诊断：教师取出不容易根据外观判断出故障的电路板，引导学生根据“先焊点，后元件，不短路，再通电”的原则，首先观察电路板外观是存在虚焊、漏焊，检查元件是否用错，在输入端不短路的情况下进行通电测试。再根据灯泡不亮的故障现象判断故障点。诊断为晶闸管相关电路故障，这时再对该部分进行详细的检测，更换R2电阻后，再次通电，故障排除。这样，学生掌握了一种排故流程。

模拟诊断：针对其他几种典型故障，学生在平台上进行仿真排故。首先选择故障类型，观察故障现象，现象为整机不得电，初步诊断为电源部分故障，利用虚拟万用表进行检测，确定故障点。将其连接，再次通电，故障排除。经过仿真练习，学生掌握了典型故障的排故流程，为实物诊断奠定基础。

实物操练：学生根据排故原则，进行电路板维修，并将排故流程图上传平台。教师对完成情况进行及时评价，针对没有完成排故流程的同学及时个别指导，帮助其完成任务，最后对排故流程进行汇总，形成多功能控制器典型故障排故思维导图。

突破方法：教师实践演示、模拟仿真练习、思维导图总结。

设计意图：教师演示，帮助学生掌握一种排故流程；仿真软件，让学生学会多种典型故障排解方法；思维导图，培养学生故障排解的逻辑思维能力。

4）任务总结

根据本课所学知识，学生分组对调试出问题的电路板进行故障诊断，经过检查，发现主要是电路安装环节的焊接操作问题，从而让学生明晰：安装要规范，调试要安全，维修要细致。

（3）课后提升

学生利用多功能控制器原理来创意生活中的产品，创作了防盗报警器、水位报警器、湿度报警器。

（五）资源制作

1. Flash动画——电路原理理解

因为原理很复杂，中职学生基础比较差，理解起来很难，所以设计了Flash动画，以声光模块为例，以红线并标识1位高电平，以绿线并标识0为低电平，信号经过门电路，到达单稳态触发电路，使放大电路晶闸管相关电路导通、信号输出。

设计目的：帮助学生理解抽象复杂的原理。

必要性：通过观看和聆听教师讲解，较好地理解原理。

2.虚拟仿真

学生在挑选元件、焊接电路过程中存在不规范的现象，在排除故障时存在困难，因此我们制作了系统的仿真软件。多功能控制器是其中一部分，包含选择电路、安装电路、检修电路部分，每个部分环环相扣，可以查看自己在操作过程中的分数，或者重做等。

设计意图：利用仿真软件模拟安装等过程，有效减少元器件的损耗；帮助学生解决焊接操作问题，规范电路安装技术。

三、特色创新

本课是实训教学，为了激发学生的学习热情，我从与学生对口的工作岗位入手，创设工作情景。

教学中，我重视基础知识的学习，先让学生学习电路的工作原理，明白了之后再进行下一步工作。有些学校的老师采取先焊接、再理解原理的方法，我咨询了很多专家和老教师，也在实际教学中试验了，都证明这是不妥的。理解了原理，事半功倍。为了解决这个难点，我设计了动画演示，将晦涩的原理直观地表现出来，帮助学生理解这个难点。

其次是安装焊接这一部分，在实训中我采用了仿真软件，先利用软件模拟，再实践操作，起到了良好的效果。

之后是排故环节，仿真结束后，学生实际操作。最后利用思维导图进行总结，清晰直观，知识点一目了然。

四、对话作者

问题1：通过这次比赛，你最大的收获是什么？

我认为本次比赛我最大的收获是自己的教学水平得到了提高，通过参加本次比赛自己对教学设计的理解更透彻，并真正懂得了如何设计堂课。同时，我对信息化教学加深了认识。信息化教学不只是用粉笔、PPT，而是用信息化的手段，设计富有吸引力的学习活动、任务，结合学生实际选择媒体环境，来吸引学生更积极地学习。通过这次比赛，我对自己的定位更加准确了，知道了自己今后的前进方向，在技能方面、教学方面等有了新的目标。

问题2：请列举比赛现场评委问的一两个问题及你的应对。

你的设计中信息化手段比重是多少？你认为你的课亮点是什么？

我的课信息化比重占50%，几乎每一个环节都有信息化元素。本节课的亮点是在教学设计中我采用了大量的信息化手段来解决难点和重点，采用动画的形式帮助学生理解电路原理，用教学平台实现学生学习情况的实时反馈，采用虚拟仿真软件解决学生实际焊接过程中存在的问题。

你这节课的难点是什么？你是怎样化解的？

我这节课的难点是多功能控制器的焊接与调试，以及寻找故障点。原理的理解一直是学生学习的难点，我首先采取动画演示、教师讲解、现场测试的办法帮助学生掌握电路原理。故障点的成功寻找直接影响电路板制作的成功率，因此我采取了先仿真安装、再仿真调试、最后仿真排故的三步走，最终突破这一难点。

问题3：参赛过程中你遇到的最大困难是什么？如何克服？

信息化比赛整个赛程长达半年，备赛的同时还要兼顾教学、学生管理等工作，可以说是身心俱疲。只有抱定必胜的信念才能支撑大家走到最后。在这里我要感谢家人和同事对我的支持，没有他们默默的陪伴也不会有我今天的成绩。

问题4：信息化教学大赛赛程较长，你觉得是什么支撑你走到最后？

对工作的热情、对职业的热爱、同事们的支持与帮助使我最终坚持到最后。

问题5：你对想要参加比赛的老师有什么好的忠告与建议，可以让他们少走弯路？

首先，一定要重视选题，一个好的题目能够使你在制作课题的过程中少走弯路。其次，在设计的过程中一定要认真参照大赛标准，不要盲目动手。标准里面的每一条都要在你的教学设计中有所体现。例如恰当运用图、文、音、视、动画等媒体形式，如何促进学生自主探究，做中学、做中教。专家在打分的时候是按照标准进行的。再一个，理论联系实际。设计的课一定要实际上过，因为只有自己上过的课才能真实地了解学生对各个教学设计环节的接受情况，才能进一步修改。最后，参加网络评选时，一定要严格按照要求制作视频，以免影响成绩。

问题6：你怎么看待团队合作？你们团队如何分工？

一滴水只有投身于大海才不会泯灭，一粒沙只有跻身于沙滩才不会被吹散。信息化大赛工作量非常大，个人的力量毕竟是单薄的，团队合作就显得尤为重要。我们团队由三人组成，其中两人是专业教师，一人为计算机教师。专业课教师主要工作是做好教学设计、课件素材整理、电路焊接、排故练习等等。计算机教师完成软件运行的平台技术、软件素材的整理、课件制作等技术工作。团队合作中最主要是团队协作，要求团队成员之间要相互信赖、相互关联、共同合作，并进行必要的行动协调，只有如此才能创造奇迹。

问题7：作为参赛者，你认为信息化教学大赛中信息化手段的运用和教学设计哪个更重要？

我认为教学设计重要些。信息化手段是帮助学生理解重难点，使教学设计更加贴合学生，而好的教学设计可以让学生整堂课充满兴趣，注意力更加集中，因此我认为，它们是相辅相成、缺一不可的。

问题8：参加信息化教学大赛，对你的个人成长有帮助吗？

参加信息化教学大赛，我有非常大的收获：

教学水平得到了很大的提高，开阔了眼界，对教学设计和教学手段的应用等方面都有很大收获。通过本次比赛，我认识到要做一名与时俱进的职业教育教师，应该不断地充实自我，提升自己的专业水平，开阔眼界、开拓思维。

通过这次比赛，我学会了很多信息技术的使用方法，深刻体会到了与其他选手的差距，也树立了今后我要努力的目标。今后我要加强信息化教学手段的学习，利用信息技术改造传统教学，在信息技术环境中改变教师角色、教育理念、教学观念、教学内容、教学方法及教学评价等。

问题9：信息化教学相比传统教学的优势有哪些？

信息化教学充分利用了计算机、互联网络等现代教学媒体的优势，带来了传统教学媒体所无法比拟的优势，调动了更多的教学媒体、信息资源，从而构建一个信息量大、知识丰富的学习环境。教学资源由稀缺转向丰富，使微课、微视频、动画及虚拟仿真技术等各类资源进入课堂。这些资源的广泛应用，丰富了课程教学内容，激发了学生学习兴趣，提升了课堂教学效率，拓宽了学生的视野，其效果是传统教学无法比拟的。

信息化教学更容易创建情景式的教学环境，教学场所由课堂转向全程。传统教学实施过程中，学生的学习情况只能在课堂上得到反馈，对其课堂以外的学习教师是不可控的，最多从作业中得到反馈，时效性很差。而信息化教学借助网络及相关软件，可以对学生的学习情况进行全程掌控，这是传统教学无法实现的。