探索和實踐MCU技術(shù)引領(lǐng)下的電子教學(xué)新模式

吳浙棟 王文娟 卞博鈞

摘 要：電子技術(shù)是職業(yè)學(xué)校電類專業(yè)典型的專業(yè)技能基礎(chǔ)課，本文著眼于打破傳統(tǒng)學(xué)科體系教學(xué)觀，開創(chuàng)MCU技術(shù)引領(lǐng)下的電子教學(xué)和實踐體系，以突出實際職業(yè)環(huán)境的需要為根本，從教學(xué)思路轉(zhuǎn)變，更新教學(xué)內(nèi)容，升級實踐體系等幾個方面入手，介紹了探索、實踐MCU技術(shù)引領(lǐng)下的中等職業(yè)學(xué)電子技術(shù)教學(xué)的獨立見解。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；MCU技術(shù)；教學(xué)；實踐

中圖分類號：G434文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：2095-9214（2016）01-0116-01

一、MCU技術(shù)的廣泛應(yīng)用已改變了電子技術(shù)傳統(tǒng)化背景

MCU技術(shù)，是單片機(jī)技術(shù)的簡稱，現(xiàn)在中等職業(yè)學(xué)校都傾向于單獨開設(shè)單片機(jī)課程（難度偏高），另外，又似乎可看作是電子技術(shù)的典型應(yīng)用和延伸，究竟該如何界定，舉棋不定。從電子技術(shù)的總體應(yīng)用現(xiàn)狀來看，已經(jīng)一改傳統(tǒng)模擬電路，數(shù)字電路的應(yīng)用范疇，出現(xiàn)了 “智能控制”為主的電子技術(shù)應(yīng)用熱門場景，該應(yīng)用從根本上改變了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的設(shè)計思想和設(shè)計方法，以往模擬電路和數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分控制功能，都由單片機(jī)控制系統(tǒng)下的電子電路實現(xiàn)[1]。學(xué)生需要學(xué)會運用電子技術(shù)中介紹的常用器件，常用單元電路，在單片機(jī)控制系統(tǒng)這個平臺上，展現(xiàn)豐富的、接近一線的應(yīng)用，且很多應(yīng)用已經(jīng)是對實際職業(yè)情景不經(jīng)過加工而直接移植的最具典型意義的學(xué)習(xí)情景[2]，徹底改變了傳統(tǒng)課堂下理想電路單元的簡單應(yīng)用，甚至是試驗性質(zhì)的應(yīng)用。通過教學(xué)實踐表明，適當(dāng)、適度地把MCU技術(shù)整合到電子技術(shù)課程中來，使得學(xué)生能夠適應(yīng)新應(yīng)用現(xiàn)狀下的電子控制線路，即廣泛應(yīng)用的電子控制線路——單片機(jī)控制系統(tǒng)，是一條值得嘗試并推廣的電子技術(shù)教學(xué)新路徑。

二、MCU技術(shù)主導(dǎo)下的電子教學(xué)實踐之路

（一）轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，促進(jìn)專業(yè)課教學(xué)符合職業(yè)性特點

專業(yè)技能課的開設(shè)，是為了更好地服務(wù)于一線需要，緊盯一線技術(shù)發(fā)展潮流，適當(dāng)調(diào)整專業(yè)技能課的教學(xué)和實訓(xùn)方向。當(dāng)學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行到基本放大電路的內(nèi)容時，學(xué)生往往感到聽不懂，覺得非常難，不知道學(xué)了什么技能，學(xué)了的技能有什么用、怎么用等問題。如果學(xué)校教學(xué)能夠按一線職業(yè)需要的內(nèi)容入手，充分結(jié)合實際應(yīng)用實況，培養(yǎng)學(xué)生運用器件的能力并熟悉常用單元電路，就可以為檢修（不是開發(fā)）單片機(jī)控制下的電子電路系統(tǒng)打下扎實基礎(chǔ)。

（二）緊跟技術(shù)潮流重點內(nèi)容有的放矢

專業(yè)教學(xué)內(nèi)容更新是必不可少的，對現(xiàn)在職業(yè)學(xué)校學(xué)生畢業(yè)后來說，他們更多面對的是單片機(jī)控制下的電子電路檢修，從這個應(yīng)用現(xiàn)實出發(fā)，他們更需要的是基本器件的常識和應(yīng)用，基本放大電路的常識（更直接是三極管的用法），控制單元電路等知識。這些能夠為他們檢修、改進(jìn)電路起到更直接的作用。

（三）改進(jìn)、升級電子技術(shù)教學(xué)和實踐體系強(qiáng)實戰(zhàn)技能

如何通過教學(xué)和實踐體系的改進(jìn)、升級，來強(qiáng)化和掌握新應(yīng)用背景下的電子技術(shù)應(yīng)用技能，我們可以從以下幾方面展開技能水平提升。

1.單元電路檢修練習(xí)打?qū)嵒A(chǔ)

單元電路指的是單片機(jī)控制系統(tǒng)中的外圍電子電路單元，這是獨立元件使用學(xué)習(xí)之后一種模塊化，實用化電路學(xué)習(xí)。如圖1，是三極管控制下的蜂鳴器通斷測試，前面可以加555電路來驅(qū)動，也可以獨立接地，來測試電路的通斷狀態(tài)；另一部分是發(fā)光二級管的共陽驅(qū)動處理，每一個二極管可以對陰極拉低來點亮，這里還可以摻入具體電阻值來由的常規(guī)工程算法，也體現(xiàn)了理論計算方法的實用性。

圖1 單元電路舉例

2.從搭建、調(diào)試簡單控制小系統(tǒng)著手強(qiáng)化技能

小系統(tǒng)搭建是考驗動手能力（包括識圖能力，裝配技能等）的一個方面，也是考察一般檢測和調(diào)試能力的過程。學(xué)校可自行設(shè)計印刷電路板，配套散件，配好下載線，根據(jù)教學(xué)規(guī)律需要，配套實際應(yīng)用單元電路，進(jìn)行焊接、教學(xué)實踐和實訓(xùn)練習(xí)。據(jù)實際使用經(jīng)驗來看，這樣做成本極低而學(xué)生練習(xí)時，可以添置多個萬能板外圍電路，作為控制對象。至于程序，一開始完全可以用簡單地對I/O輸入輸出“0”，“1”來驅(qū)動，甚至教師根據(jù)需要直接給出驅(qū)動程序，單一地從電路學(xué)習(xí)、系統(tǒng)了解入手，顯得直接明了。

3.單片機(jī)控制電子電路調(diào)試與檢修練習(xí)提升實戰(zhàn)能力

實用意義下的單片機(jī)控制電路，往往包括了基本電源電路，基本元器件選擇和使用，基本門電路使用，光耦控制電路的使用，繼電器的控制，蜂鳴器的使用等。在實際的教學(xué)實訓(xùn)過程中，在建立了基礎(chǔ)知識，儀器儀表使用的基本技能前提下，對于獨立的實驗項目，對應(yīng)一套系統(tǒng)電路，可以人為地進(jìn)行促使系統(tǒng)不正常，如電阻人為通斷、阻值更換，三極管更換等。讓學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試恢復(fù)正常的練習(xí)，這樣加強(qiáng)對單元電路的熟悉和了解；另一方面，也可以人為地對某一實驗項目控制系統(tǒng)，進(jìn)行硬件故障設(shè)置，讓學(xué)生進(jìn)行單元電路判斷、檢修以及器件更換等練習(xí)，這樣可以加深對電路的理解，“做”和“練”促成升華理解，同時調(diào)試和實戰(zhàn)檢修能力得到了實質(zhì)性地提高，而不在乎在規(guī)定時間內(nèi)，做了多少實驗項目，把重點放在了電路的檢修和調(diào)試能力提升方面。

通過這樣的教學(xué)體系，實踐體系。讓學(xué)生逐步熟練常用儀器儀表的使用技巧和方法，為今后檢修調(diào)試工作做鋪墊。在電路調(diào)試、檢修的工程中，讓形象思維突出的職校學(xué)生。通過直接接觸具體技能操作，符合“邊做邊學(xué)”，甚至“先做后學(xué)”的教學(xué)理念，從而有效學(xué)習(xí)、理解并掌握現(xiàn)代實際職業(yè)環(huán)境需要的技能和理論知識。

三、新模式效果及推廣價值

該模式以實際職業(yè)技能為入手，局部、適度地整合相近學(xué)科，難度適當(dāng)，符合我們學(xué)情，同時加強(qiáng)技能教學(xué)針對性，循序漸進(jìn)地開展專業(yè)知識教學(xué)和技能水平的進(jìn)階提高，充分考慮現(xiàn)行中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生個人因素以及畢業(yè)后面臨的崗位需要，真正地做到了有的放矢，堅持了“管用、適用、夠用”的原則。

（作者單位：1.金華市技師學(xué)院；2.桐鄉(xiāng)技師學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

[1]李志京.單片機(jī)應(yīng)用技能實訓(xùn)[M].江蘇教育出版社，2011：2.

[2]姜大源.職業(yè)教育學(xué)研究新論[M].教學(xué)科學(xué)出版社，2007：25

[3]郭天祥.51單片機(jī)C語言教程[M].電子工業(yè)出版社，2009：129.

[4]阮友德等.電氣控制與PLC[M].人民郵電出版社，2009：3.