时间：2023-09-27 09:30:25
序论：在您撰写电子装配实训时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
随着职业学校专业课程改革的不断推进，职业学校越来越注重学生动手能力的培养，学生动手的机会也越来越多。然而，笔者在带领学生进行电子小制作和维修电工技能鉴定时，就发现了一些问题。这些问题的存在主要是由于学生基础知识不扎实、不好动手、不能很好地运用所学知识分析问题、解决问题所致。那么，怎么样才能使学生掌握基本技能、基本知识，提高动手能力以及分析问题、解决问题的能力呢？笔者把这些归纳总结为点、段、线三个方面。
点：各个元器件的结构、原理与作用如图1、图2电路中包含各种常用的电子元器件：二极管（含稳压二极管）、三极管、电容（电解电容）、电阻、可控硅、单结晶体管等。其中晶体管（含二极管、三极管、可控硅、单结晶体管）均为P型与N型半导体材料组成，在结构上都是由不同数目的PN结构成，其作用也都不相同。二极管主要用于限幅、整流；三极管用于电流放大；可控硅（晶体闸流管）用于控制强电的一种半导体器件；单结晶体管常作为可控硅脉冲电压的触发器件。特别是小功率的元器件从其外形很难区分，这就要求学生利用万用表进行测试，区分其类型与管脚极性，对于这一点学生容易掌握。
段：电子装配，综合测试（波形检测和故障检测）在完全掌握电子元器件的结构、作用与测试的基础上才能进行电子装配，主要元器件的放置、电路的布局和焊接工艺必须按照焊接的工艺要求并结合电路结构综合考虑。故障检测则利用万用表、示波器对电路中的各个元器件、各个测试点进行测试。万用表测电压或电位、测电阻、测电流、判断管脚极性，示波器测试各点的波形形状。图1中各测试点的波形测试则需要利用示波器进行，1点处的波形为平顶半波，2点处的波形为锯齿波，3点处的波形为尖顶波。对于这些基本操作技能，让学生反复练习较容易掌握。
线：电路原理、故障分析与调试电路的工作原理包括了各元器件的作用，电路的组成（即电路结构），信号的流程，及电路的特点。如图1所示的晶闸管可控整流电路，它主要结构包括主电路、同步电路、移相控制电路、脉冲形成以及输出环节几部分。交（直）流信号的流程在图1中，通过变压器整流把交流220V降压为50V，通过二极管的半波整流、稳压二极管的稳压变成25V左右的直流电压，经过RP与R2对电容C充电，而VD2、VD3与V的作用是对电容C加速充电，当电容C上的电压达到一定值时，使单结晶体管VS导通，电容C上的电压VC通过VS、R3放电并在R3上产生尖顶脉冲信号，触发可控硅VT导通，从而使强电电流通过可控硅，使灯泡EL发光。
1 虚拟实训项目的教学设计
教学需求分析 好的教学软件需要好的教学设计，好的教学设计需要先进的教学理念指导。目前教育界普遍认为要取得好的教学效果，既要强调学生的主体地位，又要充分发挥教师的主导作用。教学软件开发的设计中也要贯彻这种教育理念，既要提供充足的图文、动画、视频等演示资源来支持教的功能，又要有良好的界面导航及虚拟实训交互设计来调动学生自主学习的能动性。
中职《电子产品装配实训》课程主要以项目教学为主，通过10个典型的电子产品装配让学生获得电子技术基础知识，掌握电子产品装配的基本技能。因此，在虚拟实训教学软件中应具有4种功能：漫游功能，能够多角度观察虚拟实训器件及仪器设备，操作场景;演示功能，能够演示电子产品装配实训中的操作程序、操作方法及错误操作结果;交互功能，能够利用键盘、鼠标对屏幕中的虚拟器件、仪器工具等进行理想的自主操作，该功能是虚拟实训软件的核心功能;考核功能，能够进行理论与虚拟实训操作的考核，验证学生学习水平，并给予反馈。
软件系统功能模块设计 通过上面的需求分析，结合中职学生学习特点，本文以直流稳压电源的虚拟组装项目为例，对软件功能模块加以说明。
实训指导模块，重点以文字说明形式帮助学生熟悉实训目的，进行实训指导，使学生能够了解实训过程及注意事项;知识链接模块，重点以图文、视频动画的形式，对理论性较强的知识如元件器、电路图的识读等加以详细说明;装配演示模块，以二维、三维动画交互的形式，向学生演示相关操作，如元器件的检测、安装等，使学生熟悉操作程序，牢记错误操作导致的严重后果;虚拟装配模块，通过鼠标、键盘的组合，学生可以进行多角度观察，自主拾取器件、工具进行虚拟实训，并给出相应提示;实训考核模块，分为理论考核与虚拟操作考核两部分，理论考试采取随机抽题方式，由后台题库支持，可自主更新，实操考核借鉴游戏过关记分的方法，根据操作的正确与否，扣除相应的分值。
2 虚拟实训教学软件的实现
根据本虚拟实训软件模块的划分，主要进行两方面的系统设计，一是登录和用户管理系统，二是虚拟实训系统。
登录及用户管理 登录及用户管理的实现，主要应用动态网页及数据库技术。在数据库中建立一张具有用户名、用户密码等字段的表，用于记录相关信息。当用户从前台网页登录时，将用户名、密码借助PHP动态网页技术提交至后台，验证用户信息正确后再将学习时间、学习成绩等信息返回前台显示。
虚拟实训系统的实现
1)基于Unity3D的虚拟教学软件实现流程。Unity3D是能够比较方便的创建诸如3D游戏、建筑可视化等内容综合开发工具，包含了图形、音频等方面的引擎支持，并以C#或者一种类似JavaScript的语言为脚本语言，来实现交互设计。Unity3D开发虚拟实训主要分为4个步骤：首先，创建仿真模型;其次，利用3DS max优化模型;再次，利用Unity3D对模型进行交互设计;最后调试，完善并。
2)虚拟元器件模型的建立。在电子产品装配虚拟实训中，主要涉及到电子元器件及印制电路板的模型创建。例如在直流稳压电源装配实训中需要准备的虚拟元器件有电阻、电容、二极管、三极管等，还要有一块虚拟印制电路板。如果这些虚拟物件直接在3Ds MAX中创建相当麻烦，Proteus软件中预置了上千种元件的3d模型，我们可以利用其印制电路板设计模块，方便的生成印制板电路和元器件的3D模型。然后再导入3Ds Max中进行组合优化，最终得到虚拟实训所需虚拟元器件模型，再以FBX文件的形式导出备用。
3)漫游功能的实现。在Unity3D中我们可以利用鼠标、键盘事件对摄像机的视角进行控制来实现对元件和场景的漫游功能。例如，利用按住鼠标右键拖动实现视角的旋转，具体方法如下。
首先，将Unity3D中预置的Camera Scripts
下的MouseOrbit.js导入到工程中;其次，将MouseOrbit.js附加到Main Camera上，然后在其Inspector面板中对MouseOrbit.js组件的Target参数进行设置，本实训项目中选择印制电路板作为该参照物;最后，将鼠标右键触发事件添加到MouseOrbit.js代码中去，实现按下鼠标右键才触发视角旋转的功能。
4)装配演示功能的实现。在本项目的装配演示模块中，我们主要实现元器件在印制电路板上的安装与分解。单击装配演示界面上的分解按钮时，各元器件从电路板上分解出来;单击组装演示按钮，系统将自动将各元器件按照一定的顺序安装在电路板相应的位置，如图1所示。该功能的实现利用附加在Main Camera上的装配演示脚本来实现。具体方法如下：
①在脚本中Awake()函数里获取所有元件的名称及正确坐标，并记录在数组中。
②在脚本中OnGUI()函数里利用Button控件创建分解与组装演示按钮。当检测到分解按钮被按下时，将所有元器件的位置进行偏移，完成元器件位置分解操作;当检测到装配演示按钮被按下时，首先根据数组中存的元器件名获取元器件的当前坐标，若其与数组中所存的元件在电路板上的安装位置不同，则利用Vector3.MoveTowards方法将当前元器件移动到数组中所存的该元件的安装位置。移动完成后，进行下一个元件的安装演示，如图1所示。
5)虚拟装配功能的实现。本软件中单击手动组装操作按钮进入虚拟装配实训，这时可以通过键盘、鼠标对屏幕中的虚拟元器件、仪器工具等进行自主操作，组装到正确位置时，元器件会吸附到电路板上。当鼠标指向待安装的元器件时，会在电路板上正确的安装位置显示元器件虚影进行提示。该功能实现的关键技术是鼠标拖放和碰撞检测。具体方法如下。
①准备两套虚拟元器件，一套是辅助安装的元器件虚影。当按下手动组装按钮时，将电路板上的辅助安装元器件的renderer.enabled属性设置为false，并全部添加Box collider组件。然后分组显示将要安装的元器件。
②在Main Camera上附加Unity3D中预置的DragRigidbody.js脚本，为需要安装的元件添加Rigidbody和Mesh collider组件。
③在将要安装的元器件上附加手动组装脚本。编程思路是在Update()中获取当前鼠标拖动的元器件，然后利用OnTrggerEnter进行碰撞触发检测，若碰撞的是与之对应辅助元器件则将其在安装位置显示出来。
3 作品
在Unity3D中经过功能测试无误后，开发的作品最后能成web网页、可执行EXE文件等多种形式。在本实训教学软件中，为便于与其他教学资源整合，采用网页的形式。
4 结束语
本文以直流稳压电源虚拟实训项目为例，展示综合运用Proteus、3DS MAX、Unity3D开发电子产品虚拟实训软件全过程。该虚拟实训教学软件已经在实际教学中进行应用，取得了初步的成效，经过不同班级对比，使用该软件可以明显增加学生的学习兴趣，提高学习效率，但虚拟实训教学并不能完全替代实践实训项目。
关键词：中职学生；电子装配焊接；手工焊接；焊接质量
电子产品的电气连接，是通过对元器件的装配与焊接来实现的，安装与连接是按照设计要求制造电子产品的主要生产操作环节。产品的装配过程是否合理，焊接质量是否可靠，对整机性能指标的影响是很大的。经常听到，一些精密仪器因为一个焊点的虚焊、一个螺钉的松动而不能正常工作。在焊接当中稍有不慎就会损伤元器件，或引起焊接不良。据统计，在一般电子产品的故障中，有高达90%的故障与焊接有关。所以从事焊接作业的人员必须对焊接原理有一定的了解，熟练掌握焊接过程、焊接方法和焊接质量要求。特别是对于中职生来讲，一开始就应该严格按照正确的操作步骤来实习训练。
在电子装配实训中典型的电子产品其结构及原理相对简单，突出趣味性，学生对口岗位是产品装配、检测及维修等，动手能力强、焊接技术高的学生更受青睐，因此如何提高焊接质量是我们重点研究的问题。
一、焊接原理
锡焊的原理：通过加热的烙铁将固态焊锡丝加热熔化，再借助助焊剂的作用，使其流入被焊金属之间，待冷却后形成牢固可靠的焊接点。
锡焊的过程：焊料先对焊接表面产生润湿，伴随着润湿现象的发生，爆料逐渐向金属铜扩散，在焊料与金属铜的接触面形成附着层（金属化合物），使两者牢固地结合起来。所以锡焊是通过润湿、扩散和形成金属化合物三个阶段来完成的。润湿是形成良好焊点的先决条件。
锡焊必须具备的条件。
1、焊件必须具有良好的可焊性
不是所有的材料都可以用锡焊实现连接，只有一部分金属如铜及其合金、金银、锌、镍等具有较好的可焊性，而铝、不锈钢、铸铁等的可焊性较差，一般需要采用特殊焊剂及方法才能锡焊。
2、焊剂表面保持清洁
为了使熔化的焊锡能良好地润湿固体金属表面，要求被焊金属表面一定要清洁，以便使焊锡与焊件表面原子间的距离最小，彼此间充分吸引扩散，形成合金层。即使是可焊性好的焊件，由于长期存储和污染等原因，焊件的表面可能产生氧化膜、油污等。所以，在实施焊接前必须清洁焊件表面，否则难以保证焊接质量。
3、合格的焊料和合适的助焊剂
铅锡焊料成分不合格或杂质超标都会影响锡焊的质量。焊接不同的材料要选用不同的助焊剂，即使同一种材料，采用不同的工艺时也往往要用不同的助焊剂。
二、焊接中常见的焊接质量缺陷
1、用力过大
焊接中放入了过多的焊料，形成的焊点较大，需要的热量也随之增大，导致电烙铁的温度达不到融化焊点的要求。这时学生往往会加大下压力度，结果导致焊盘翘起，PCB板出现白斑、分层现象。
2、烙铁头尺寸不合适
烙铁头尺寸比焊盘尺寸大，导致加热速度太快，大量的焊锡熔化，锡量控制困难，影响到周围。烙铁头尺寸过小则会导致焊料流动不充分。
3、温度过高
焊接时学生往往把温度调的很高，使局部过热变，损伤PCB内部的导电性、焊盘脱落。
4、加热时间过短或过长
加热时间长短会直接影响焊接的温度。加热时间过短，焊料不能充分浸润焊件，形成夹渣和虚焊。加热时间过久，焊盘表面不再浸润焊点失去光泽，形成颗粒及呈脆性的金属化合物，焊接强度低，导电性差。
5、焊桥不合适
焊接中没有将烙铁头、焊盘和引脚三者紧密结合，导致冷焊点或焊料流动不充分，没有良好的传热锡桥，有时焊锡根本不会熔化在焊盘上，只停留在烙铁头和引脚上。
三、正确的焊接方法
1、焊接前准备工作
（1）选择合适的电烙铁，合理的使用它，是保证焊接质量的基础。根据焊接对象的不同，选择电烙铁时主要从种类、功率和烙铁头的形状三方面考虑。焊接前要对电烙铁进行安全检查，并且对烙铁头上锡处理，但是如果使用的是镀有合金的电烙铁，就不需要经常对烙铁头进行处理，更不能轻易用锉刀或砂纸打磨烙铁头。
（2）选择合适的助焊剂和阻焊剂。要形成一个好的焊点，被焊物必须要有一个完全无氧化层的表面，锡焊中常采用松香作为助焊剂，松香加热到70℃时熔化后就能去除金属表面的氧化物。松香在反复使用变黑后，就失去了助焊的作用。
（3）在焊接前熟悉印制电路板的装配图，并检查元器件型号、规格及数量是否符合图纸上的要求。
2、焊接要领
（1）电烙铁的握法。根据电烙铁的大小、形状和焊件的要求等不同情况，电烙铁的握法有三种，即正握法、反握法和握笔法。反握法焊接时动作稳定，长时间操作不易疲劳，适用于大功率的电烙铁和热容量大的焊件。正握法适用于弯烙铁头的操作。握笔法适用于印制电路板上的焊接，这种方法长时间操作容易疲劳。
（2）焊接操作步骤。电子焊接通常采用"五步焊接法"。即准备施焊、加热焊件、送入焊锡、移开焊锡丝和移开电烙铁。具体如下：准备好焊件，将烙铁加热到工作温度并吃好锡，左手拿焊锡丝，右手握电烙铁。烙铁头同时接触焊件引脚和印制电路板焊盘，根据引脚和焊盘体积相对大小调节加热位置，使它们同步升温，均匀受热。当焊件加热到能熔化焊锡的温度后，立即将左手中的焊锡丝放到被焊部位，让焊锡丝自由熔化。当焊锡丝熔化一定量后，迅速向左上45方向移扛慰焙肝丫哺且藕秃概毯螅蛴疑？5方向迅速移跨烙提矢接。
四、注意事项
1、烙铁头保持清洁
烙铁头长时间处于高温状态，表面容易形成一层黑色氧化物，氧化物具有隔热作用，使得烙铁头难以对焊件加热。因此，要保证烙铁头清洁，但同时在烙铁头上应保留少量焊锡，起到在烙铁头和焊件之间的传热作用，使焊件很快受热，但保留量不能过多，否则影响焊点质量。
2、焊锡和助焊剂要适量
焊接时焊锡用量不能过多，也不能太少。焊锡量过多不仅浪费，而且容易造成电路短路；焊锡量过少则使焊接不牢固，容易造成焊件脱落。一般焊接较大器件时需要另加松香等助焊剂，但用量不宜过多。松香过量，焊接后需要对焊点周围进行清洗，否则影响美观；当加热不足时容易使松香夹杂在焊锡中形成"松香焊"的缺陷。
3、控制好电烙铁的温度和焊接时间
经过试验得出，烙铁头在焊件上停留的时间与焊件温度的升高是正比关系。因此要正确的控制电烙铁的温度。判断烙铁温度的简便方法：将烙铁头在松香里蘸一下，观察冒烟量和速度，判断其温度是否合适。温度低时，发烟量小，持续时间长；温度高时，烟量大，消散快；在中等发烟状态，6-8S消散时，温度约为300℃，这时是焊接的合适温度。
虽然焊接时一般采用"五步焊接法"，但是通常我们焊接整个过程要求在3S内完成，如果超过3S焊接没完成，应停止焊接，等到冷却后再进行第二次焊接。
4、焊接时焊件不能晃动
在焊锡凝固前不要使焊件晃动，焊件一旦晃动会使焊点表面无光泽且呈豆渣状，焊点内部结构松散有空隙，造成焊点强度降低和导电性能变差。
中职学校是技能型人才的摇篮，注重学生的动手能力，而焊接是电子装配实训中最重要的一个环节，学生们必须熟练掌握。要想保证焊接的质量除了上面的各种因素外，还需要不断的实践和摸索，熟练掌握才能保证电子产品的质量。
参考文献：
[1]张越.刘海燕.电子装配工艺实训--项目教程[M].电子工业出版社，2013.
[2]张婉云.焊接结构装焊技术[M].机械工业出版社，2012.
关键词：项目教学；电子产品装配；实训一、项目教学法在电子产品装配实训中的意义电子产品装配实训课是在电子专业类课程中实践性较强的学科，主要介绍电子元器件的识别与检测，常用电子工具的使用，掌握手工焊接的技巧和简单电子电路工艺识图方法等。此课程相对于电子专业的一些基础理论课来说，学生动手机会多，兴趣也大，而教师面对的更多是如何让学生了解装配的流程，遇到问题如何去解决；如何让学生在整个产品过程中始终保持高度的积极性，而不是一遇到困难就放弃；学生的学习能力有高低，能力强的学生很快完成任务后就无所事事，加重了课堂教学纪律管理的难度，而差一点的学生看到别人做完了，心急之下就想放弃不做，导致教学任务无法顺利完成；在每次完成实训后实验台上工具的整理、齐备等管理问题。因此，笔者在教学中引入项目教学法后，发现很多问题迎刃而解。
项目教学法，是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。项目教学法由传统的以教师为中心变为以学生为中心，以课本为中心变为以“项目”为中心，把理论与实践相结合，让学生在做中学，学中做。教师通过创设情境，让学生把一个项目分解成若干个小的项目，然后围绕小项目一个个去完成，每完成一个小项目就体会一次成就感，让学生的学习兴趣始终持续到完成整个项目，即完成一个作品，让学生体会到成功的快乐。这样使学生在实践中获取知识，充分调动学生的积极性，从而达到“要我学”变成“我要学”的效果。
二、项目教学法在电子产品装配教学中的实施在引入项目教学法之前，教师可对学生进行引导教学，让全体学生对电子装配有个大致的了解，弥补教材知识的不足。引导教学包括以下几种方法：（1）从网上下载电子产品制造工艺教学影片让学生观看，影片中有关于认识各种电子元器件、电路板的装配和焊接、印刷电路板制作技术、现代电子产品制作过程，让学生对电子产品装配的流程有个感性的认识。（2）实物展示，将往届学生的优秀品作为展品，让学生参观学习，激发学生想自己动手去做想法。
（一）确定项目任务
确定开展项目教学的任务，主要由教师来完成。项目的选择要以教学内容为依据，可冲破教材的束缚。笔者在选择项目时，与同专业的教师交流意见后，根据我校电子基本技能的教学目标、学生的兴趣和教学设备，在第二学期设计了四个大项目：触摸感应开关实验套件组装、ADS-918卡通型FM收音机实验套件组装、音乐门铃套件组装、ADS-288迷你小音箱功放实验教学套件组装作为本学期的学习任务。在这里选取触摸感应开关实验套件组装为例，项目教学法的实施过程见表1。
（二）学生分组讨论项目
教师先把触摸感应开关的产品效果展示给学生看，让学生先了解此产品的功能和用途，调动学生的好奇心，积极主动地参与到项目活动中来。接着采用分组教学模式，即让学生拿到套件清点元件，对照原理图（附图1）和实物，根据所掌握的知识以分组形式进行讨论如何操作，列出操作流程，制定出最佳的项目方案。本项目特别要注意可控硅Q1的测量和特性。分组可先自由组合，教师再根据好、中、差来适当调整，做到优劣互补。一般以4～5人为一组，确立一个项目组长，组内每个成员均要完成一个独立的项目作品。组员间要分工合作、相互配合，每位学生都完成任务才算小组完成任务，一位同学有疑问大家共同解决，培养学生的团队合作精神。
教师让学生自主学习，不急于对学生制定的项目执行计划给出评价，而是让小组代表分别介绍本组的项目计划，应用到的知识、工作原理和提出本组在学习中遇到的疑难问题。学生在讨论过程中，教师作适时引导，学习氛围较轻松愉快。对于各组都会遇到的疑问或错误，教师综合来讲解，如果是个别学生的疑问，则鼓励其在组内解决，让学生教学生，这样效果来得更佳。通过组内的学习讨论，激发学生自主学习，相互协作和积极思维的能力。
图1触摸感应开关的原理图
（三）项目的实施
实施开展项目教学的所有器材由学校统一提供，学生实施项目在电子电工实验室完成。学生打开实验套件，利用万用表粗略地测量一下各元件的参数，检查元件有没有出错，然后对照电路图进行插件，可让学生熟识各种元件。从插件、焊接，开始安装到调试，很多问题会在此过程中出现，如有些元件放错位置（三极管和可控硅的位置），有些元件的脚位接错（三极管的B、C、E极接错），有些元件的极性接反（二极管或电解电容），有些焊接导致短路或断路，有些出现虚焊、假焊，焊点不够完美或产品不能很好地按要求实现功能等。教师了解各小组的进度和存在难题，对学生进行及时恰当的指导，和学生一起检查电路，一起分析问题和研究解决的方法，要多些鼓励，有时电路出现问题时，检查研究的过程可以使学生学到更多的知识，让他们增强信心，不轻言放弃。
（四）项目评价
开展项目教学的评估电路制作完成后，一定要及时地交流、展示和评价。先由学生介绍自己项目产品的实际应用，制作效果，分享自己学会的知识和技能，自己在制作过程中的心得体会。通过总结，学生可学习别的小组的经验，学会自我反思，认识到自己的优点与不足，不断地提高自己。然后小组之间进行自评、互评、教师检查评分，并推荐优秀产品进行全班展示。最后教师要善于总结，指出每个小组在制作过程中值得大家学习的地方，总结学生成功的经验和失败的原因，引导学生学习他人的长处，使学生的综合能力在总结评估中得到提高。
评价不再只是简单的“好”、“差”之分，而是更注重于过程与学习态度。触摸感应开关实验套件组装项目评价表如下。
三、项目教学法实施的效果与反思
项目教学法在课堂中让每个学生都有自己的实施任务，是一个人人都参与的实践活动。在活动中，学生积极地自主学习，提高了学生的动手操作能力，在实践中又强化了理论知识。当亲手制作出真实的产品出来时，学生感受到他们学有所用，实现了自己学习的价值，对学习产生浓厚的兴趣，所以高度学习积极性才能贯穿于整个项目过程中。
项目教学法在要求学生以小组为单位完成项目任务，学生相互交流讨论，遇到困难时小组共同完成，整组完成任务才算真正的完成任务，这样培养了学生的团队合作精神，加强了学生的参与意识。同时在学习的过程中不断强化了学生的沟通合作、创新思考、协调互助、待人接物的能力。
项目教学法的实施，对任课老师也提出了更高的要求。教师要完成一个涉及所有专业理论知识和专业技能的教学项目，必须在备课时先做好大量的知识和材料的准备，以应对学生的各种未知问题，应具备项目规划、管理和评价的能力。因此教师必须不断加强学习，这样才能对学生的能力提高起到促进的作用。 四、结束语
实践证明，项目教学法是一种非常行之有效的教学方法，其以学生为中心，教师起指导监督作用，能充分调动学生学习积极性和主动性，确实提高了学生专业综合素质，同时也促使教师把理论与实操相结合，积极探索新颖有效的教学方式，不断地提高教学效果和教学质量。
（作者单位：东莞市信息技术学校）
参考文献：
[1]蒋庆荣.以项目教学法促进学生自主学习[J].职业技术教育，2006（32）.
[2]武海华.在职校专业教学中推行项目教学法[J].电化教育，2006（2）.
1 虚拟实训项目的教学设计
教学需求分析 好的教学软件需要好的教学设计，好的教学设计需要先进的教学理念指导。目前教育界普遍认为要取得好的教学效果，既要强调学生的主体地位，又要充分发挥教师的主导作用。教学软件的设计中也要贯彻这种教育理念，既要提供充足的图文、动画、视频等演示资源来支持教的功能，又要有良好的界面导航及虚拟实训交互设计来调动学生自主学习的能动性。中职《电子产品装配实训》课程主要以项目教学为主，通过10个典型的电子产品装配让学生获得电子技术基础知识，掌握电子产品装配的基本技能。因此，在虚拟实训教学软件中应具有4种功能：漫游功能，能够多角度观察虚拟实训器件及仪器设备，操作场景；演示功能，能够演示电子产品装配实训中的操作程序、操作方法及错误操作结果；交互功能，能够利用键盘、鼠标对屏幕中的虚拟器件、仪器工具等进行理想的自主操作，该功能是虚拟实训软件的核心功能；考核功能，能够进行理论与虚拟实训操作的考核，验证学生学习水平，并给予反馈。
软件系统功能模块设计 通过上面的需求分析，结合中职学生学习特点，本文以直流稳压电源的虚拟组装项目为例，对软件功能模块加以说明。
实训指导模块，重点以文字说明形式帮助学生熟悉实训目的，进行实训指导，使学生能够了解实训过程及注意事项；知识链接模块，重点以图文、视频动画的形式，对理论性较强的知识如元件器、电路图的识读等加以详细说明；装配演示模块，以二维、三维动画交互的形式，向学生演示相关操作，如元器件的检测、安装等，使学生熟悉操作程序，牢记错误操作导致的严重后果；虚拟装配模块，通过鼠标、键盘的组合，学生可以进行多角度观察，自主拾取器件、工具进行虚拟实训，并给出相应提示；实训考核模块，分为理论考核与虚拟操作考核两部分，理论考试采取随机抽题方式，由后台题库支持，可自主更新，实操考核借鉴游戏过关记分的方法，根据操作的正确与否，扣除相应的分值。
2 虚拟实训教学软件的实现
根据本虚拟实训软件模块的划分，主要进行两方面的系统设计，一是登录和用户管理系统，二是虚拟实训系统。
登录及用户管理 登录及用户管理的实现，主要应用动态网页及数据库技术。在数据库中建立一张具有用户名、用户密码等字段的表，用于记录相关信息。当用户从前台网页登录时，将用户名、密码借助PHP动态网页技术提交至后台，验证用户信息正确后再将学习时间、学习成绩等信息返回前台显示。
虚拟实训系统的实现
1）基于Unity3D的虚拟教学软件实现流程。Unity3D是能够比较方便的创建诸如3D游戏、建筑可视化等内容综合开发工具，包含了图形、音频等方面的引擎支持，并以C#或者一种类似JavaScript的语言为脚本语言，来实现交互设计。Unity3D开发虚拟实训主要分为4个步骤：首先，创建仿真模型；其次，利用3DS max优化模型；再次，利用Unity3D对模型进行交互设计；最后调试，完善并。
2）虚拟元器件模型的建立。在电子产品装配虚拟实训中，主要涉及到电子元器件及印制电路板的模型创建。例如在直流稳压电源装配实训中需要准备的虚拟元器件有电阻、电容、二极管、三极管等，还要有一块虚拟印制电路板。如果这些虚拟物件直接在3Ds MAX中创建相当麻烦，Proteus软件中预置了上千种元件的3d模型，我们可以利用其印制电路板设计模块，方便的生成印制板电路和元器件的3D模型。然后再导入3Ds Max中进行组合优化，最终得到虚拟实训所需虚拟元器件模型，再以FBX文件的形式导出备用。
3）漫游功能的实现。在Unity3D中我们可以利用鼠标、键盘事件对摄像机的视角进行控制来实现对元件和场景的漫游功能。例如，利用按住鼠标右键拖动实现视角的旋转，具体方法如下。
首先，将Unity3D中预置的Camera Scripts
下的MouseOrbit.js导入到工程中；其次，将MouseOrbit.js附加到Main Camera上，然后在其Inspector面板中对MouseOrbit.js组件的Target参数进行设置，本实训项目中选择印制电路板作为该参照物；最后，将鼠标右键触发事件添加到MouseOrbit.js代码中去，实现按下鼠标右键才触发视角旋转的功能。
4）装配演示功能的实现。在本项目的装配演示模块中，我们主要实现元器件在印制电路板上的安装与分解。单击装配演示界面上的分解按钮时，各元器件从电路板上分解出来；单击组装演示按钮，系统将自动将各元器件按照一定的顺序安装在电路板相应的位置，如图1所示。该功能的实现利用附加在Main Camera上的装配演示脚本来实现。具体方法如下：
①在脚本中Awake（）函数里获取所有元件的名称及正确坐标，并记录在数组中。
②在脚本中OnGUI（）函数里利用Button控件创建分解与组装演示按钮。当检测到分解按钮被按下时，将所有元器件的位置进行偏移，完成元器件位置分解操作；当检测到装配演示按钮被按下时，首先根据数组中存的元器件名获取元器件的当前坐标，若其与数组中所存的元件在电路板上的安装位置不同，则利用Vector3.MoveTowards方法将当前元器件移动到数组中所存的该元件的安装位置。移动完成后，进行下一个元件的安装演示，如图1所示。
5）虚拟装配功能的实现。本软件中单击手动组装操作按钮进入虚拟装配实训，这时可以通过键盘、鼠标对屏幕中的虚拟元器件、仪器工具等进行自主操作，组装到正确位置时，元器件会吸附到电路板上。当鼠标指向待安装的元器件时，会在电路板上正确的安装位置显示元器件虚影进行提示。该功能实现的关键技术是鼠标拖放和碰撞检测。具体方法如下。
①准备两套虚拟元器件，一套是辅助安装的元器件虚影。当按下手动组装按钮时，将电路板上的辅助安装元器件的renderer.enabled属性设置为false，并全部添加Box collider组件。然后分组显示将要安装的元器件。
②在Main Camera上附加Unity3D中预置的DragRigidbody.js脚本，为需要安装的元件添加Rigidbody和Mesh collider组件。
③在将要安装的元器件上附加手动组装脚本。编程思路是在Update（）中获取当前鼠标拖动的元器件，然后利用OnTrggerEnter进行碰撞触发检测，若碰撞的是与之对应辅助元器件则将其在安装位置显示出来。
3 作品
在Unity3D中经过功能测试无误后，开发的作品最后能成web网页、可执行EXE文件等多种形式。在本实训教学软件中，为便于与其他教学资源整合，采用网页的形式。
4 结束语
本文以直流稳压电源虚拟实训项目为例，展示综合运用Proteus、3DS MAX、Unity3D开发电子产品虚拟实训软件全过程。该虚拟实训教学软件已经在实际教学中进行应用，取得了初步的成效，经过不同班级对比，使用该软件可以明显增加学生的学习兴趣，提高学习效率，但虚拟实训教学并不能完全替代实践实训项目。
参考文献
[1]姬洪强.《现代教育技术》虚拟实验室的设计与实现[D].杭州：浙江师范大学，2009.
[2]石小法.电子技能与实训[M].北京：高等教育出版社，
2006.
关键词：培养能力 电子安装 技能训练 产品调试 书写报告
根据中等职业学校教育培养的目标，本着“以理论指导实习，注重培养和激发学生探索未知的热情、意识和能力，能较好地克服学生被动接受知识的弊端，来适应将来工作岗位需要”的原则，电气专业的学生在学习“电子技术基础”课程的同时，都要进行电子配件的安装与调试。近年来的技能鉴定考试也加强了对电子实习操作的重视程度，根据几年来的一线教学经验，结合学生的实际情况，笔者总结了实习的准备和实施过程，与大家一起学习。
一、准备阶段
1.实习合理选题
选题原则基于学生的实际情况，由于技校学生普遍具有基础知识薄弱，学习方法欠缺的特点，再加上电子技术课程本身的不易理解，和学生原来所学课程联系不紧密的特点，使学生初次接触这门知识时，大多表现出入门困难，甚至厌学的状况。针对上述情况，根据一线教学经验的积累，合理选择本次实习的项目。
2.实习组织管理
在本次实习过程中，选择责任心强、动手能力好的学生担任小组长，负责本组同学的安全纪律，领取工具材料，指导本组同学的操作，及时反馈实习中的问题。每项实习开始时，教师讲解注意事项、安全纪律、实习内容和示范操作，然后由学生开始练习，同时教师观看每位同学的练习情况，发现共性问题，及时纠正。实习结束后，写出经验和不足，提高实习效果。
3.准备资料和器材
实习资料为《电子技能与训练》教材，器材为电烙铁、镊子、斜口钳、螺丝刀、吸锡器、万用表、稳压电源、收音机套件、信号发生器等。
二、实习阶段
1.电子元件的识别与检测
（1）分析电路原理图，列出元件清单；
（2）识别与检测收音机元件，观看元件外表标志是否清楚，有无腐蚀、污垢和残痕，然后放在事先写好的清单纸上，用万用表检测元件的好坏，判断元件的管脚和极性。
2.练习焊接
（1）电烙铁的使用。①新烙铁使用前，首先通电加热，沾上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝，是烙铁头均匀的镀上一层锡，目的是便于焊接并防止烙铁头氧化。②电烙铁在使用过程中，不能用力敲击，要防止脱落。③电烙铁不能随便乱放，不用时应放在支架上，冷却后才可以收回。④电烙铁上的焊锡过多时，可小刀清理掉，不可乱甩，以免烫伤别人。
（2）练习焊接。①焊接前应对元件引脚和电路板的焊接部分进行处理，刮去引脚表面的氧化层，使引脚露出金属光泽，将带锡的电烙铁压在引脚上，并均匀地转动引脚，使元件引脚均匀地镀上一层锡。②在焊接时，电烙铁要充分预热，将烙铁头刃面贴在焊点处，烙铁与水平面成45°，便于熔化的焊锡从烙铁头流到焊点处，烙铁头停留3秒后迅速移开，待元件冷却凝固后松开手，并剪去多余的引线。③焊接时，要保证每个焊点焊接牢固，接触良好，焊点光滑无毛刺，锡量适中，焊锡、元件和电路板融合牢固，没有虚焊和漏焊，虚焊是焊点处只有少量焊锡焊住，造成接触不良；假焊表面上好像是焊住了，实际没有焊上。④从电路板上拆卸元件时，将烙铁头放在焊点上，待焊点的锡完全融化后，将元件迅速的拔出。
3.产品焊接安装
（1）对图找位。即按照原理图对照电路板，找出元件的实际位置，辨别极性，明确焊接顺序。
（2）整形焊接，元件在电路板上应布局合理，横平竖直、不交叉、不重叠。按照上述要求，对元件整形挂锡，焊接时应确保元件的位置和极性正确，没有虚焊和漏焊。
4.产品调试阶段
（1）直观检查。检查有无错焊和漏焊，是否存在元件放错位，特别是电容、二极管和三极管这三种电子元件，学生很容易在安装过程中放错位置或极性装反。
（2）通电观察。接入电源，若电源电压示值严重下跌，应立即关掉，应静观几分钟，看电源有无冒烟、异声异味现象。
（3）调试方法。按照信号流从后往前调，前级为后级的信号源，先静态后动态。调试中认真观察测量记录，仔细分析问题原因，不要轻易更换元件，导致元件和电路板损坏。
三、书写实习报告，评定成绩
问卷调查统计分析
中职学校电子商务专业师资状况与培训需求调查实际发放调查问卷180份，回收168份，剔除13份无效问卷，有效问卷为155份。被调查对象分布在我国东中西部24个省、自治区、直辖市的113所中职学校，覆盖面较广。能够代表我国中职学校电子商务专业的师资状况以及教师的教学能力。样本为随机发放，满足统计学方面的要求。下面是对调查问卷的统计分析。
1.师资状况分析
（1）样本中职师资学历分布。
被调查教师绝大部分具有本科以上学历，且以大学本科学历的教师为主力。
（2）中职教师年龄段分布。
中职电子商务专业教师大体上随着年龄段的增加人数递减，有明显的年轻化的趋势，并且任课教师大都在40岁以下，这与电子商务专业在我国设置较晚是一致的。
（3）中职教师教龄以及电子商务教龄分布。
问卷调查结果显示，电子商务专业的任课教师教龄在5年以上的约占总数的74%，教龄在10年以下的约占总数50%。并且绝大部分的专业教师电子商务专业课教龄很短，专业课教龄在3年以下的占到总数的52.26%，而专业教龄在6年以上的只占不到总数的13%，这可能会对专业课教学经验有不利影响。
（4）电子商务专业毕业教师比例。
在被调查的155名电子商务专业教师中只有10名毕业前所学专业为电子商务，约占总数的6.45%；计算机类专业（包括电子商务专业）的教师为52名，约占总数的33.55%， 有高达66.45%的电子商务专业教师毕业于与电子商务无关的专业。电子商务专业毕业教师严重缺乏。
（5）电子商务专业教师企业工作经历。
调查问卷汇总结果显示，在接受调查的155人中只有18人有过企业工作经历，而其中只有3人在电子商务相关的企业工作，绝大部分教师没有电子商务方面的实习经历。由此可见，大部分电子商务专业教师对企业的实际工作岗位需求缺乏了解。
2.学校专业基本信息
我们在问卷中设置了受调查对象所在学校的师资状况等有关内容，以更准确地反映我国电子商务专业的师资状况。
问卷结果显示，95%以上的学校是在2000年之后开办的电子商务专业，并且有近1/3的学校是最近五年（2005-2009）开办的电子商务专业。此外，我们还了解到，电子商务专业的任课教师中31-40年龄段的最多，20-30及40以上年龄段的教师略少。从职称等级来看，初级、中级职称的教师占绝大多数，而只有不到四分之一的电子商务教师具有高级职称。
3.教师专业教学基本状况
（1）课堂教学内容。
问卷调查结果表明，电子商务课堂教学内容以电子商务概论、网络营销与技术操作类内容为主，对其他电子商务内容讲授较少，如电子商务高级专门技术和电子商务设计等。
（2）实践教学内容。
就实践教学内容而言，教学内容以电子商务实训、网页设计、网络使用等基础操作性内容为主。同课堂教学内容一致，一些需要较高专业技能的内容则较少。这一方面可能与专业师资薄弱有关，另一方面或许也与学生的学习能力有些联系。
4.教学能力调查
从教师专业教学能力评测结果可以看出，绝大多数专业任课教师基本满足以上10条要求，但是只有较少部分教师能够完全达到上述能力要求。
5.行动导向教学方法使用情况
从教学方法来看，最常采用的三个行动导向教学法为案例教学法、项目教学法和模拟教学法。许多老师对行动导向教学方法使用情况回答是基本能，少数老师回答不能。
6.专业师资培训现状
被调研的155教师中只有27人有过3次以上的培训经历，约占总人数的17.4%，其他被接受调查者大都只有很少次甚至没有接受任何正规的培训。而专业培训的内容以电子商务理论、电子商务实训以及职业教育理论为主，其次是专业教学法以及企业实习。
培训的形式有在职培训、假期培训与脱产培训，以前两种形式为主，脱产培训为最少。就培训的等级而言，国家级、省级培训较少，出国培训几乎没有，其他大多是其他类型的非正规培训。调研发现国家级培训时间最长为8周，而省级培训为4周，其他类型的培训时间更短，大都在一周以下。总体来说，中职电子商务专业的教师接受的培训较少，培训时间较短，正规的培训机会不多，并且缺乏系统全面的培训计划。
7.专业师资培训培训需求
被调查中职电子商务专业师资培训需求如下：
（1）急需培训的课程类别。
问卷调查结果表明，企业实践、电子商务实务、电子商务设计和电子商务前沿是最需要培训的课程类别；大部分专业电子商务专业教师只对教学研究、电子商务管理、考察调研以及职教理论有较小的培训需求，其中又以职教理论培训需求为最小。这表明电子商务专业教师更加注重操作性、实践性的课程，同时对于开展职教研究也有所侧重，而对于职教理论培训不太感兴趣。但并不说明职教理论不重要。
（2）急需培训的电子商务专业知识和技能。
问卷调查结果表明电子商务专业教师最需要培训的五项电子商务专业知识和技能为：电子商务实务、网络营销、电子商务物流、电子商务管理和Web2.0技术。而对于电子商务概念、电子商务设计、电子商务管理、网络技术、电子商务运营、网页设计和电子支付也有不少的培训需求。
（3）急需培训的职业教育基础知识与技能。
问卷调查结果表明，培训需求最多的职业教育基础知识与技能为电子商务职业定位与培养需求、电子商务实践指导能力以及电子商务实践设计能力。对于把握课改动态能力、职教质量测评能力、学分制和弹性学制认识能力的培训需求为最少。其他职教基础知识与技能的培训需求大体相当，均有要求。
（4）急需培训的专业教学方法与技能。
就急需培训的专业教学方法与技能来说，最急需的是课外实践活动指导能力、行动导向教学法、专业培养方案开发能力、课程设计和开发和课程教学方案设方面的培训。学生心理指导能力、学生就业指导能力等也有部分培训需求。而课程教学评价和专业研究能力方面的培训需求最少。
（5）急需培训的职业技术教育研究能力。
问卷调查结果表明，最需要培训的职业技术教育研究能力为职业技术教育研究方法指导，职业技术教育研究理论指导和职业技术教学研究论文撰写也需要加以培训。
问卷调查结论
从上面的统计分析，我们基本上了解了目前中职学校电子商务专业师资状况和培训需求的基本状况：
目前中职电子商务专业教师绝大部分具有本科以上学历，大多都在40岁以下，绝大部分的专业教师电子商务专业课教龄很短，155名电子商务专业教师中只有10名毕业前所学专业为电子商务，约占总数的6.45%；计算机类专业（包括电子商务专业）的教师为52名，约占总数的33.55%，有高达66.45%的电子商务专业教师毕业于与电子商务无关的专业；155人中只有18人有过企业工作经历，而其中只有3人在电子商务相关的企业工作，绝大部分教师没有电子商务方面的实习经历。初级、中级职称的教师占绝大多数，而只有不到四分之一的电子商务教师具有高级职称。
课堂教学内容以电子商务概论、网络营销与技术操作类内容为主，对其他电子商务内容讲授较少，就实践教学内容而言，教学内容以电子商务实训、网页设计、网络使用等基础操作性内容为主。
在专业教师专业教学能力方面，50%以上的教师不能完全了解电子商务专业状况与职业定位、在教学中融入行业岗位技能要求和知识、独立设计教学内容和开发教学资源、设计和实施教学评估方案、提供职业指导与开展创业教育、独立进行专业课程设计、了解电子商务专业的未来发展趋势。50%以上的教师对大多数的行动导向教学法不能完全掌握。
