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【摘要】理论联系实际是人类学习知识、认识世界、提高技能的最基本和最有效的方法，高职（高专）教育的目标定位和内在规律要求我们在课程教学中尽可能实施“教、学、做一体化”的模式。即便是本科教育，也需要注重和加强实践动手能力的培养。任务驱动、项目导向正是这种教学模式的具体化。本文向读者介绍一个电工电子实践教学项目——“自制音乐盒”， 此项目教学效果好，深受学生欢迎。
【关健词】实践教学;项目导向;电工电子;音乐盒
Abstract：It is the most essential and effective method of combination of theory with practice for people to learn knowledge，know the world and increase competence.The target location and the inherent law of higher vocational （high professional） education require us to implement the mode of "integration of teaching，learning and practice" in the course teaching as far as possible.Even for undergraduate education，the development of practical ability shall be emphasized and enhanced.Task-driven and project-oriented mode is an embodiment of this teaching mode.This article introduces an electrical and electronicpractical teaching project for readers-"self-made music box".This project has excellent teaching effect and is well received by students.
Key words：Practical Teaching;Project-Oriented;Electrical and Electronic;Music Box
引言
电工电子系列课程是电类工程技术基础课（包括电路原理、磁路与电机控制、模拟电路、数字电路、PCB设计等），具有较强的实践性。因此，电工电子实践环节（包括实验、实习、实训）在课程教学中极为重要，尤其对于注重动手能力培养的高职（专科）学生而言。然而，开发适于教学的综合性实践项目并非易事，因为简单的拼“积木”式的做法缺少创意和真实感，也就很难激发学生的兴趣。
本文结合笔者的实际教学经验，介绍一个精美音乐盒的设计与制作方法。作为一个实践教学项目，此音乐盒紧密结合课程内容，倍爱学生欢迎，并能够极大地激发学习兴趣。实践证明，此项目具有良好的教学效果。
1.项目的电路及工作原理
本音乐盒电路分为三部分：一是音乐播放电路;二是彩灯闪烁控制电路;三是工作定时电路。
1.1 音乐播放电路
图1 音乐片及联线图
图2 彩灯闪烁控制电路
图1（a）中所示9300系列音乐片体积小、价格廉，使用方便且有多种乐曲（如《生日快乐》、《梁祝》、《兰花草》等等）可供选择。音乐片的引脚说明：1脚——接地（GND），接至电源负极;2脚——信号输出，接至放大电路;3脚——触发信号输入，高电平有效;4 脚——电源（DC，+3V）。接线时，3、4引脚接在一起，形成循环播放模式。图1（b）中，三极管T的集电极C通过扬声器（亦称蜂鸣器，可以使用旧的塞式耳机）接9V正电源，构成最简单管放大电路。由于音乐片适用3V正电源，故采取了由稳压管（DZ）与电阻（R1）构成的简易稳压电路。按图1联接电路，只要确保电源（9V）供给，便可循环播放音乐片存储的音乐曲目。如果使用可擦写音乐片，则可随时录制新的音乐或话语。
1.2 彩灯闪烁控制电路
图2中，555A与后面的LED构成彩灯闪烁电路。555A外接电阻R2阻值远远小于R3的阻值，可使两组彩灯亮灭间隔相等。若要调整彩灯闪烁频率，只需改变电阻（R2、R3）的阻值或电容（C1）的容值即可。LED1、LED2可以成组（1～5只）安装，且颜色可以灵活多样。
1.3 工作定时电路
图3中，555B、继电器J（控制电压为DC5V）与9V电源构成自锁定时供电电路（控制整个音乐盒电源的通断），由开关Son触发（点按此开关，音乐盒通电工作，555B的3脚输出高电平，控制继电器J的常开触点闭合实现自锁，直至达到定时时间时，音乐盒自动断电停止工作）;而Soff 则为迫停开关（定时未到情况下，点按此开关，音乐盒“手动”断电，停止工作）。
图3 工作定时电路
由于断电后，555B芯片也要停止工作，其固有的放电端（第7脚）将不能发挥（放电）作用（故闲置未用），导致电容C2上积累的电荷短时间内无法放掉，因而相继进行多次启动时，定时时间会依次变短。此处另辟蹊径，巧妙利用继电器J的常闭触点作为电容C2的放电通路（电路断电后，继电器 J 的常闭触点恢复常态而闭合），从而确保了短时间内连续启动定时时间不变。如要调整定时时间，只需改变电阻（R6）的阻值或电容（C2）的容值即可。
2.项目的实现
2.1 业余制作
要制作上述音乐盒须做好逐项准备工作：一是对电路要十分熟悉;二是要有一定的装焊技能;三是材料的准备;四是要掌握一定的工艺技巧。音乐片及其它电子元件可到电子市场购买，若无现成专用的线路板，可用废旧的（笔者最初是这么解决的，只是改、接线较为麻烦）。音乐盒外壳买一只漂亮的香皂盒即可。安装好再辅以其它装饰，一个优美的音乐盒就完成了，如图4所示。 图4 音乐盒效果图
2.2 教学实践
当把此音乐盒作为实践项目在实验（实习、实训）室实现时，其电路板及起装饰作用的板子（可以设计成电路板）利用PCB软件进行设计，事先做好，可使教学过程顺利进行。
3.项目的效果与特色
实践证明，这个实践项目受到学生普遍的欢迎（未作为实训项目时，每每有不少学生自己到电子市场买元件，动手制作），这是因为音乐盒是为表达情谊而赠送的礼品，具有欣赏把玩和长久收藏的价值。况且亲手制作有其特殊意义（一方面是有成就感;另一方面，每个学生手工制做的音乐盒，永远都是世界上独一无二的工艺品）。而对于学习电工电子课程而言，完成此项目可以得到全面、综合的实践锻炼：
①读图需有基本的电路分析能力;
②学习和掌握继电器的控制作用;
③利用三极管实现音频信号的放大;
④涉及稳压管稳压电路;
⑤灵活使用555定时器（属于数-模混合电路），且有小小创意;
⑥使用PCB软件进行印刷电路板的设计。
此外，还使学生学习了音乐片、扬声器（蜂鸣器）、电解电容和发光二极管等器件知识。各电路模块（局部功能电路）均可做为子任务，分配给学生进行测试和体验，最后再进行系统的组装。故在一个综合项目中，可以分步实施“任务驱动”教学法。音乐盒外壳和装饰物件则可以由学生自己选择、配置，这时会体现出每个学生个性化的制作能力、审美特点等，可谓百花齐放，各显其能。
较之市场上购买的音乐盒，此项目还具有两个独特之处（优点）：
①易维修。由于是自己动手制作，当出现故障时，维修便不是什么难题;
②耗电低。音乐盒停止工作时，电源是物理性断电，即彻底与电路断开，（下转第185页）（上接第182页）故停止工作后，耗电量为零，这可以大大延长电池使用夺命。
4.教师悟语
本文的主旨不在介绍电路，而要谈的是把一个小小的业余制作转化为实践教学项目的心得体会。
①教师是水，学生是船，水不涨船不高。作为教师，应该不断地从实践中汲取营养，积累经验，拓宽知识面，继而传道、授业、解惑。
②把积累的实践经验（尤其是学生感兴趣的地方）加以提炼，一方面充实到理论课堂中来，另一方面最好形成实物，会更有说服力和吸引力。
③我们深知“培养学生工程实践能力”的重要性，但不仅仅是使学生会做多少个具体的实践项目，更要唤醒学生的“工程意识” ，培养学生钻研探索的兴趣和习惯。
④教学过程需要大胆改革。对于高职学生，甚至有些专业的普通本科学生，一些传统理论知识可以少讲甚或不讲。比如，不讲二极管、三极管的构造原理（截流子运动规律），而是结合实践直接讲其应用，会收到更好的效果。另外，从本文介绍的项目内容来看，一个项目涉及的知识面往往非常宽泛，如果按传统的进程实施教学，那么得等到好几门课程都学完，才能实施相关项目（相当于普通意义上的课程设计）。所以这种任务驱动和项目导向教学模式，在电工电子课程中，是以元器件应用为核心的。
参考文献
[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见.教高[2006]16号.
[2]秦曾煌.电工学简明教程（第二版）[M].高等教育出版社，2007.
[3]唐介.电工学（第二版）[M].高等教育出版社，2005.
[4]侯志勋，新华，张志平，孙科学.电路与电子技术简明教程（修订版）[M].北京邮电大学出版社，2007.
[5]江甦.电工与工业电子学[M].西安电子科技大学出版社，2010.
基金项目：沈阳北软信息职业技术学院教改课题（项目编号：14-03）。
作者简介：丁俊军（1971—），男，内蒙古宁城人，硕士，沈阳航空航天大学副教授，副院长，沈阳北软信息职业技术学院兼职教师，主要从事电工电子类课程教学和教学管理工作。
【关健词】实践教学;项目导向;电工电子;音乐盒
Abstract：It is the most essential and effective method of combination of theory with practice for people to learn knowledge，know the world and increase competence.The target location and the inherent law of higher vocational （high professional） education require us to implement the mode of "integration of teaching，learning and practice" in the course teaching as far as possible.Even for undergraduate education，the development of practical ability shall be emphasized and enhanced.Task-driven and project-oriented mode is an embodiment of this teaching mode.This article introduces an electrical and electronicpractical teaching project for readers-"self-made music box".This project has excellent teaching effect and is well received by students.
Key words：Practical Teaching;Project-Oriented;Electrical and Electronic;Music Box
引言
电工电子系列课程是电类工程技术基础课（包括电路原理、磁路与电机控制、模拟电路、数字电路、PCB设计等），具有较强的实践性。因此，电工电子实践环节（包括实验、实习、实训）在课程教学中极为重要，尤其对于注重动手能力培养的高职（专科）学生而言。然而，开发适于教学的综合性实践项目并非易事，因为简单的拼“积木”式的做法缺少创意和真实感，也就很难激发学生的兴趣。
本文结合笔者的实际教学经验，介绍一个精美音乐盒的设计与制作方法。作为一个实践教学项目，此音乐盒紧密结合课程内容，倍爱学生欢迎，并能够极大地激发学习兴趣。实践证明，此项目具有良好的教学效果。
1.项目的电路及工作原理
本音乐盒电路分为三部分：一是音乐播放电路;二是彩灯闪烁控制电路;三是工作定时电路。
1.1 音乐播放电路
图1 音乐片及联线图
图2 彩灯闪烁控制电路
图1（a）中所示9300系列音乐片体积小、价格廉，使用方便且有多种乐曲（如《生日快乐》、《梁祝》、《兰花草》等等）可供选择。音乐片的引脚说明：1脚——接地（GND），接至电源负极;2脚——信号输出，接至放大电路;3脚——触发信号输入，高电平有效;4 脚——电源（DC，+3V）。接线时，3、4引脚接在一起，形成循环播放模式。图1（b）中，三极管T的集电极C通过扬声器（亦称蜂鸣器，可以使用旧的塞式耳机）接9V正电源，构成最简单管放大电路。由于音乐片适用3V正电源，故采取了由稳压管（DZ）与电阻（R1）构成的简易稳压电路。按图1联接电路，只要确保电源（9V）供给，便可循环播放音乐片存储的音乐曲目。如果使用可擦写音乐片，则可随时录制新的音乐或话语。
1.2 彩灯闪烁控制电路
图2中，555A与后面的LED构成彩灯闪烁电路。555A外接电阻R2阻值远远小于R3的阻值，可使两组彩灯亮灭间隔相等。若要调整彩灯闪烁频率，只需改变电阻（R2、R3）的阻值或电容（C1）的容值即可。LED1、LED2可以成组（1～5只）安装，且颜色可以灵活多样。
1.3 工作定时电路
图3中，555B、继电器J（控制电压为DC5V）与9V电源构成自锁定时供电电路（控制整个音乐盒电源的通断），由开关Son触发（点按此开关，音乐盒通电工作，555B的3脚输出高电平，控制继电器J的常开触点闭合实现自锁，直至达到定时时间时，音乐盒自动断电停止工作）;而Soff 则为迫停开关（定时未到情况下，点按此开关，音乐盒“手动”断电，停止工作）。
图3 工作定时电路
由于断电后，555B芯片也要停止工作，其固有的放电端（第7脚）将不能发挥（放电）作用（故闲置未用），导致电容C2上积累的电荷短时间内无法放掉，因而相继进行多次启动时，定时时间会依次变短。此处另辟蹊径，巧妙利用继电器J的常闭触点作为电容C2的放电通路（电路断电后，继电器 J 的常闭触点恢复常态而闭合），从而确保了短时间内连续启动定时时间不变。如要调整定时时间，只需改变电阻（R6）的阻值或电容（C2）的容值即可。
2.项目的实现
2.1 业余制作
要制作上述音乐盒须做好逐项准备工作：一是对电路要十分熟悉;二是要有一定的装焊技能;三是材料的准备;四是要掌握一定的工艺技巧。音乐片及其它电子元件可到电子市场购买，若无现成专用的线路板，可用废旧的（笔者最初是这么解决的，只是改、接线较为麻烦）。音乐盒外壳买一只漂亮的香皂盒即可。安装好再辅以其它装饰，一个优美的音乐盒就完成了，如图4所示。 图4 音乐盒效果图
2.2 教学实践
当把此音乐盒作为实践项目在实验（实习、实训）室实现时，其电路板及起装饰作用的板子（可以设计成电路板）利用PCB软件进行设计，事先做好，可使教学过程顺利进行。
3.项目的效果与特色
实践证明，这个实践项目受到学生普遍的欢迎（未作为实训项目时，每每有不少学生自己到电子市场买元件，动手制作），这是因为音乐盒是为表达情谊而赠送的礼品，具有欣赏把玩和长久收藏的价值。况且亲手制作有其特殊意义（一方面是有成就感;另一方面，每个学生手工制做的音乐盒，永远都是世界上独一无二的工艺品）。而对于学习电工电子课程而言，完成此项目可以得到全面、综合的实践锻炼：
①读图需有基本的电路分析能力;
②学习和掌握继电器的控制作用;
③利用三极管实现音频信号的放大;
④涉及稳压管稳压电路;
⑤灵活使用555定时器（属于数-模混合电路），且有小小创意;
⑥使用PCB软件进行印刷电路板的设计。
此外，还使学生学习了音乐片、扬声器（蜂鸣器）、电解电容和发光二极管等器件知识。各电路模块（局部功能电路）均可做为子任务，分配给学生进行测试和体验，最后再进行系统的组装。故在一个综合项目中，可以分步实施“任务驱动”教学法。音乐盒外壳和装饰物件则可以由学生自己选择、配置，这时会体现出每个学生个性化的制作能力、审美特点等，可谓百花齐放，各显其能。
较之市场上购买的音乐盒，此项目还具有两个独特之处（优点）：
①易维修。由于是自己动手制作，当出现故障时，维修便不是什么难题;
②耗电低。音乐盒停止工作时，电源是物理性断电，即彻底与电路断开，（下转第185页）（上接第182页）故停止工作后，耗电量为零，这可以大大延长电池使用夺命。
4.教师悟语
本文的主旨不在介绍电路，而要谈的是把一个小小的业余制作转化为实践教学项目的心得体会。
①教师是水，学生是船，水不涨船不高。作为教师，应该不断地从实践中汲取营养，积累经验，拓宽知识面，继而传道、授业、解惑。
②把积累的实践经验（尤其是学生感兴趣的地方）加以提炼，一方面充实到理论课堂中来，另一方面最好形成实物，会更有说服力和吸引力。
③我们深知“培养学生工程实践能力”的重要性，但不仅仅是使学生会做多少个具体的实践项目，更要唤醒学生的“工程意识” ，培养学生钻研探索的兴趣和习惯。
④教学过程需要大胆改革。对于高职学生，甚至有些专业的普通本科学生，一些传统理论知识可以少讲甚或不讲。比如，不讲二极管、三极管的构造原理（截流子运动规律），而是结合实践直接讲其应用，会收到更好的效果。另外，从本文介绍的项目内容来看，一个项目涉及的知识面往往非常宽泛，如果按传统的进程实施教学，那么得等到好几门课程都学完，才能实施相关项目（相当于普通意义上的课程设计）。所以这种任务驱动和项目导向教学模式，在电工电子课程中，是以元器件应用为核心的。
参考文献
[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见.教高[2006]16号.
[2]秦曾煌.电工学简明教程（第二版）[M].高等教育出版社，2007.
[3]唐介.电工学（第二版）[M].高等教育出版社，2005.
[4]侯志勋，新华，张志平，孙科学.电路与电子技术简明教程（修订版）[M].北京邮电大学出版社，2007.
[5]江甦.电工与工业电子学[M].西安电子科技大学出版社，2010.
基金项目：沈阳北软信息职业技术学院教改课题（项目编号：14-03）。
作者简介：丁俊军（1971—），男，内蒙古宁城人，硕士，沈阳航空航天大学副教授，副院长，沈阳北软信息职业技术学院兼职教师，主要从事电工电子类课程教学和教学管理工作。