一、傳統的學習資料和學習體制的弊端分析

由于受傳統的學習資料和教學模式限制,廣大學習電子技術知識的愛好者基本上是通過從學習電學定律、基本電路分析與計算,然后逐步學習電子器件的識別與檢測,再按照從模擬電路到數字電路的體系來進行學習的,整個學習過程都是嚴格按照電子技術發展的理論體系而展開。這種學習途徑看似知識系統性強、理論基礎扎實,但事實證明,這樣的模式是很難激發學習者的興趣,多數初學者就會被空洞的理論學習拒之電子世界的殿堂門外。

具考證,全國各類理工類學校電子技術實驗的配備,基本都是安裝好的、具有固定功能的電子技術實驗平臺,可實訓的內容僅限于理論驗證性實驗,學員在學習過程中只能在專業教師的指導下,機械的連接一下插線,被動的測測電壓、電流等一些為理論計算服務的電學量,而對內部的結構、主要器件的形狀、參數和工作原理并不了解,而且這些實驗平臺基本都是延續了傳統教材中的知識體系,很注重知識的系統性。對于一個初學者來說,如果一開始就被一些抽象的理論計算、枯燥的名詞概念等知識所纏繞的話,往往就會使學員有種迷茫的感覺,隨著時間的推移,逐步會讓學員失去學習的信心,更不要說激發自主鉆研知識的興趣了。再說,工科類的學員畢業后的就業方向是到相關企業,從事一線的生產、設備的操作、維修、安裝與調試等工種,企業很希望他們懂得一些實用的專業技能知識,解決實際問題和較強的動手能力。

針對這一現狀,許多一線教學專家都紛紛提出各種改進的措施,如提的最多的就是“項目式任務驅動學習方法”,也推出了許多項目式學習的教材,可是在實施過程中,教材所涉及到的實訓項目往往與實驗室配備的設備不相符。再說,教材中的項目經常隨著電子技術的發展而及時在變化,可對于學校來說,要跟著教材更換實驗室的設備就不那么容易了,這樣就使“項目式任務驅動學習”變成了有項目、有任務、有目標,可就是沒有最關鍵的載體去驅動,所有的目標也就無法實現。于是就出現了“教的學不懂、學的用不到、用的學不到、教者無奈、學者辛苦、用人企業從

頭來培訓”這樣一個尷尬局面。

二、學習電子技術知識快速入門的途徑

面對這種現狀,我認為只有立足于以學習者為主體,根據學習者的興趣、能力,將所學的單一電路與生活中的電子小產品電路原理相結合,因地制宜、開發出學習者感興趣的廉價易制的電子小制作項目,并完善相應的電路原理知識資料。然后在具體的學習過程中,一邊學習電路原理知識,一邊進行自制電子小制作來練習綜合實踐技能,這樣通過制作不但驗證了理論知識的科學性,還領會到了理論知識對實踐的指導性。隨著學習項目的逐步增多,將不斷制作的各種電子小制作合理的整合到一起,設計成一個學習實驗箱,并將相應的模塊電路進行延伸,能夠很好的激發和培養學員對電子技術知識綜合應用與自主開發的能力。這樣一來,學員在制作過程中不光學習了必要的電子技術理論知識,還掌握了必要的操作技能,為學員的后續發展奠定了良好的基礎。

1.萬用表的使用

由于萬用表是一種可以測量多種電量,具有多種量程的便攜式儀表,是電學研究的必備工具。所以在這一項目的學習過程中,要立足于強化實際操作能力的培養,通過結合具體的實訓操作,提高學習的效果。具體可分解成常見電阻器的識讀、用萬用表測電阻、測交、直流電壓和直流電流、電橋的制作與測試等這幾項任務,穿插學一些電學量的基本概念和電路的基本原理知識。逐步將實際操作技能有機的與理論知識相結合。最后通過制作電橋這一任務,綜合性的將前面所學的測電阻、測電壓和測電流等相關理論和技能知識融合應用,達到理論、技能、實踐和拓展等全面的提高,逐步對萬用表的使用知識和相應測試技能進行綜合掌握。

2.電烙鐵的使用

電子設備中使用大量的種類繁多的電子元器件,每個電子元器件都要牢固的焊接在電路板上,就必須保證每個焊點的質量。故而手工焊接技能是電子裝配和電子維修必備的技能,練好手工焊接技術是保證電子制作成功的必要條件。這對于一個從事電子技術工作的人員來說,一定要必須認真學習相關的焊接理論知識,掌握焊接要領,并能熟練地進行焊接操作。

3.裝配可調穩壓電源模塊

(1)電路原理圖

(2)所涵蓋的知識

可以認識電阻器、電容器、電位器、二極管、變壓器等電子元器件并進行測試。可以接觸到交流電路、變壓器的工作原理、整流電路的工作原理、濾波電路的工作原理以及穩壓電路的工作原理等。同時還認識了集成穩壓器的管腳功能,并根據電路進行組裝,在調試過程中學習用萬用表進行檢測電路。

(3)功能說明

電源部分是實驗箱各模塊電路總功率的提供者,為了能夠滿足各模塊不同的電源電壓需求,所以該電源輸出是1.5v一12v連續可調的直流穩壓電源;能夠保證專用數字電路sv直流穩壓電源的實驗要求,還能滿足差動式功率放大器雙12V直流固定電源的需要,也能輸出交流雙12V電源。在制作過程中能進一步綜合訓練用萬用表測電阻、測交、直流電壓、電流等技能,同時也能認識安全用電了解安全電壓的規定,熟悉安全接地的方法等實用的安全用電操作規程知識。

4.裝配音頻單管放大器模塊

(1)電路原理圖

(2)所涵蓋的知識

能夠接觸到電阻器、電容器、電容駐極體話筒、三極管等電子元器件,同時也可以接觸到共發射極基本放大電路及相關電路的工作原理。在裝配過程可以進一步掌握電阻器、電容器、三極管等基本電子元器件的識別與測試,特別是掌握電容駐極體話筒的測試,體驗單管放大電路放大作用。

(3)功能說明

這一模塊通過電容駐極體話筒將聲音變化轉變成電信號的變化,在電路中體現出電位變化,從而可以感受到怎樣將我們最熟悉的聲音信號轉變為變化的電信號,也進一步練習萬用表檢測電路。而且這個電路可與后面的光控延時電路組成生活中常見的聲光控延時開關,也可與LM386基本放大電路組成有趣的耳聾助聽器電路,還可與脈沖分配器電路組成聲控閃燈等多種電路,具有較大的拓展空間。

5.裝配模擬“知了”聲模塊

(1)電路原理圖

(2斯涵蓋的知識

能涉及到電阻器、電容器、三極管、發光二極管、揚聲器等電子元器件的相關知識。學習多諧振蕩器和自激振蕩器電路的工作原理,同時認識三極管的截止、放大和飽和三種工作狀態的轉換,并感受振蕩器頻率變化與音調的關系。在裝配過程中可以進一步掌握電阻器、電容器、三極管等基本電子器件的識別與測試,特別是掌握發光二極管和揚聲器極性的測試。

(3)功能說明

通過制作與調試能體會到多諧振蕩器的工作原理,感受音頻振蕩器的振蕩頻率與各工作點電平的關系,并練習用萬用表測各點的電位,結合發光二級管的閃亮和萬用表電壓檔指針的擺動可以直觀的體會相關電量知識。這個模塊電路還可延伸到機動車轉向閃光指示燈、變音警笛、會眨眼睛的小兔子等許多趣味制作領域,而且簡單易制,很容易實現。

6.裝配助聽器模塊

(1)電路原理圖

(2)所涵蓋的知識

所涉及的電子元器件有:電阻器、電容器、電位器、集成功率放大電路、揚聲器等。同時能夠了解到基本放大電路的組成以及非線性失真的產生,區分放大電路輸人、輸出電阻和多級放大的概念,體會音頻放大電路的頻率特性。在裝配過程中能初步訓練電路分析的方法,對有潛能的學員還可訓練PCB板的設計與制作,循序漸進的上升到電子產品裝配與調試的綜合技能訓練。

(3)功能說明

裝配的這一模塊電路可與音頻單管放大器配合組成耳聾助聽器電路,體會高倍數放大器電路的特性。靈活掌握后可在維修多級音頻放大電路時,進行檢測音頻信號的傳輸途徑,準確判斷故障的部位。

7.裝配TDA2822小功放模塊

(1)電路原理圖

(2)所涵蓋的知識

能夠涉及到電阻器、電容器、電位器、小功率放大集成塊、揚聲器等電子元器件,同時進一步理解音頻放大電路的原理,理解差動式互補功率放大電路的組成,并理解反饋的概念,認識負反饋對放大電路性能的影響,從而知道幾種反饋電路的形式和作用。在裝配過程中掌握電路分析的方法,跟進一步練習PCB板的設計與制作技能,也綜合練習電子產晶的裝配技能。

(3)功能說明

這個模塊制作主要是認識比較流行的低電壓小功率音頻放大集成電路一TDA2822的使用、集成塊的安裝最好設計成插座式,這樣可方便的檢測TDA2822的好壞,積累音頻小功放的維修經驗。

8.裝配TDA2030雙聲道功率放大器模塊

(1)電路原理圖

(2)所涵蓋的知識

同樣能夠涉及電阻器、電容器、電位器、集成功率放大電路、揚聲器等常用電子元器件。更進一步理解音頻功率放大器TDA2030的管腳排列和典型應用。在裝配中練習正確連接功率放大電路,正確使用萬用表測電路靜態工作點,逐步上升到用示波器觀察輸入、輸出信號波形。

(3)功能說明

可以綜合認識音頻放大電路中輸入、輸出、高、中、低音調控制電路的原理,特別是掌握雙電源供電,差動式輸出的電路結構和檢測技能,了解當今比較流行的高品質桌面音箱的構造和電路組成。

9.裝配555時基振蕩器模塊

(1)電路原理圖

(2)所涵蓋的知識

除了涉及到電阻器、電容器、發光二極管等常用電子元器件外,還能接角生到應用范圍很廣的555時基集成塊。從而掌握數字電路的基本概念,熟悉常用的555集成門電路,了解Rc定時電路對振蕩頻率的影響。逐步培養分析常用數字電路的邏輯功能,利用數字器件制作簡單電路的能力。

(3)功能說明

通過該電路的制作,認識數字電路中脈沖的產生,特別是555的廣泛應用,可與脈沖分配器共同組成十路循環彩燈控制器電路。

10.裝配觸模式警報器模塊

(1)電路原理圖

(2)所涵蓋的知識

在前面基礎上又增加了CMOS音樂芯片的應用,旨在進一步掌握數字電路的基本原理,同時熟悉常用的555集成門電路,并學習CMOS音樂芯片的連接。在裝配中綜合練習設計簡單邏輯電路及利用數字器件進行電子小制作,并鞏固焊接與調試等方面的技能。

(3)功能說明

將模擬電路與數字電路相結合,學習一些簡單報警器的工作原理,這個電路也可改成觸摸式門鈴或感應式開關等電路。

11.裝配聲光控延時開關模塊

(1)電路原理圖

(2)所涵蓋的知識

這一模塊電路新接觸到了晶閘管、穩壓管、光敏電阻、電容駐極體話筒等電子元器件,通過應用來掌握這些器件的檢測技能。在電路原理的學習過程中綜合掌握與、或、非”邏輯功能,熟悉其邏輯.符號、真值表和表達式,并了解TTL門電路的結構、的引腳排列及使用注意事項。

(3)功能說明

這一模塊進一步將模擬電路與數字電路結合起來,認識生活中常用的各類延時開關電路的工作原理,裝配過程中通過改變定時元件體會延時時間與R、C器件數值的關系。這個電路還可延伸到觸摸延時電路、紅外感應延時電路等多種場合。

12.裝配脈沖分配器模塊

1.電路原理圖

(2)所涵蓋的知識

這一模塊主要是通過認識CD4017十進制脈沖計數集成塊的工作原理來體會時序邏輯電路,綜合學習各種常用集成門電路、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、D/A與A用轉換電路原理、符號、邏輯功能分析及其使用方法

(3)功能說明

這個模塊可與555時基振蕩器模塊相結合組成十進制脈沖計數器,也可與音頻單管放大器組成聲控閃光燈電路。

總之,由于廢舊的電子產品到處都是,很多電子元件可以隨處找到,即使所有元器件都來購買成不也就是在一百元左右。所以按照這樣的體系,通過自制幾款典型電路的小制作來學習電子技術知識是非常可行的,而且這種學習模式能及時根據電子技術的發展、結合學習者的興趣和需求,提出不同的任務目標,靈活調整學習項目,滲透基本電子線路知識、電子元器件檢測、PROTEL電路設計、PCB制版、電子產品裝配與調試、維修等許多綜合性知識,可以滿足不同學員的學習欲望,而且學員在學習過程中會不斷完善自制的實驗箱,體驗到成功的喜悅,無形中會綜合性的掌握許多實用的知識和技能,從而引導電子愛好者尋求到學習電子技術知識的快速人門途徑。