面包板在中職《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中的推廣

劉旭東 河源理工學(xué)校

一、中職“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

眾所周知，中職學(xué)校學(xué)生對(duì)理論性較強(qiáng)的課程不感興趣，學(xué)習(xí)上往往被動(dòng)，甚少會(huì)自覺(jué)預(yù)習(xí)或課后主動(dòng)學(xué)習(xí)，“電子技術(shù)基礎(chǔ)”在電子學(xué)科中的地位毋庸置疑，雖然是一門(mén)電子專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，但一般設(shè)置在一年級(jí)下學(xué)期，此時(shí)的學(xué)生對(duì)電子學(xué)科有一定的了解，但礙于中職學(xué)生的實(shí)際情況，他們往往對(duì)理論知識(shí)印象不深，教學(xué)中會(huì)發(fā)現(xiàn)很多學(xué)習(xí)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)他們還是很陌生。例如三極管章節(jié)，學(xué)生通常只記得三極管具有放大功用，但對(duì)其是如何在電路中實(shí)現(xiàn)放大作用卻一知半解。因此，教師在上課中經(jīng)常會(huì)花大量時(shí)間給學(xué)生回顧過(guò)去的知識(shí)點(diǎn)，理論授課時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)擠占實(shí)踐授課時(shí)間。教學(xué)中就會(huì)出現(xiàn)這樣一對(duì)矛盾，講理論時(shí)間多了，學(xué)生實(shí)踐不夠難于理解理論知識(shí)，如果不講學(xué)生就像個(gè)機(jī)器人，只會(huì)做，而不懂其中的原理，顯然這不是上課的目的。而“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程本身內(nèi)容就多，難度也大，課堂上強(qiáng)行灌輸學(xué)生理論知識(shí)，只會(huì)適得其反，抽象的概念越多學(xué)生越難接受，在強(qiáng)行記憶的過(guò)程中就會(huì)慢慢失去學(xué)習(xí)的興趣，后期實(shí)踐操作也是敷衍了事。

二、面包板在中職“電子技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)中應(yīng)用的必要性

“電子技術(shù)基礎(chǔ)”實(shí)踐課程通常會(huì)采用焊接電路或模塊組裝的方式進(jìn)行。在焊接電路中，學(xué)生常常會(huì)因?yàn)殡娐泛附又谐霈F(xiàn)細(xì)微錯(cuò)誤而耽誤大量時(shí)間，且檢查出來(lái)后又要反復(fù)焊接，正常課時(shí)無(wú)法滿足實(shí)踐要求，時(shí)間不夠就會(huì)倉(cāng)促結(jié)束，達(dá)不到教學(xué)目的。而采用模塊組裝雖然可以避免焊接電路出現(xiàn)的問(wèn)題，但是模塊成本較高，很多學(xué)校無(wú)法滿足課程要求，且學(xué)生在實(shí)踐中因操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致模塊損耗，這對(duì)學(xué)校焊材的經(jīng)費(fèi)是個(gè)很?chē)?yán)峻的事實(shí)。

我們要將“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，通過(guò)配合相應(yīng)的教學(xué)器具，創(chuàng)新教學(xué)方法，最終取得很好的教學(xué)效果。面包板是在實(shí)踐操作課程中用于搭建電路的重要工具，是一款非常實(shí)用的多功能實(shí)驗(yàn)板，板上有很多小插孔，只需將小功率常規(guī)電子元件插入板中，再搭配導(dǎo)線就能構(gòu)建出各式各樣的實(shí)驗(yàn)電路，從而驗(yàn)證理論課上的知識(shí)點(diǎn)。面包板的最大優(yōu)點(diǎn)在于不用焊接，由于其內(nèi)部板底的特殊結(jié)構(gòu)，接線簡(jiǎn)單，實(shí)踐操作時(shí)可以節(jié)省搭建電路的時(shí)間，從而騰出更多的時(shí)間讓學(xué)生自主探討，而且元器件可以反復(fù)插接、重復(fù)使用，便于電路調(diào)試、元件調(diào)換，給“電子技術(shù)基礎(chǔ)”實(shí)踐課帶來(lái)了諸多便捷。在實(shí)踐課堂上，教師在講授完電路的結(jié)構(gòu)和基本原理后，學(xué)生就能通過(guò)給定的電路進(jìn)行組裝、調(diào)試并驗(yàn)證結(jié)論，且由于面包板的特殊結(jié)構(gòu)，接線中學(xué)生對(duì)線路布局會(huì)更為敏感，同一個(gè)電路每個(gè)學(xué)生會(huì)有不同的接線方式，學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中更加自由，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維。

三、面包板在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)中應(yīng)用的實(shí)踐例子

555 定時(shí)器一款集成電路芯片，推出時(shí)間雖然已經(jīng)很久，但其使用便利、價(jià)格便宜和性能可靠，時(shí)至今日仍被廣泛應(yīng)用。555 時(shí)基電路完美地將模擬功能與邏輯功能整合在一片獨(dú)立的芯片上，極大地拓寬了模擬集成電路的應(yīng)用。熟練掌握555 時(shí)基電路的相關(guān)知識(shí)是深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)課程中基本要求。學(xué)習(xí)中要求學(xué)生識(shí)記555 的基本結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，由于涉及到大量的理論基礎(chǔ)，且數(shù)字電路的理論知識(shí)更為抽象，學(xué)生往往難于理解，教學(xué)難度可想而知。因此在教學(xué)中引入面包板套件將有利于數(shù)字電路課程的講解。下面將以555 時(shí)基電路的教學(xué)過(guò)程為例，突出面包板在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用的特點(diǎn)。

1.講授555 時(shí)基電路的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生了解555 時(shí)基電路的特點(diǎn)

講解555 時(shí)基電路的內(nèi)部特殊結(jié)構(gòu)，并通過(guò)電路分析引導(dǎo)學(xué)生逐步得出芯片特點(diǎn)，即使學(xué)生這時(shí)無(wú)法完全明白，但過(guò)程中會(huì)加深對(duì)芯片的印象。學(xué)生識(shí)別并且記憶555 時(shí)基電路的功能表是重中之重。

2.通過(guò)講解特點(diǎn)及功能，帶出555 時(shí)基電路的工作模式

555 時(shí)基電路的工作模式有三種類(lèi)別：雙穩(wěn)態(tài)（施密特觸發(fā)器）、單穩(wěn)態(tài)和無(wú)穩(wěn)態(tài)（多諧振蕩器）。在三種工作模式中，構(gòu)成多諧振蕩器在實(shí)踐中使用較多，學(xué)生需要重點(diǎn)掌握。

3.舉例應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生深化理解555 時(shí)基電路的應(yīng)用原理

“雙色閃光燈”的電路原理如圖1 所示。首先，講解555 時(shí)基芯片在電路中的工作原理：剛接通電源時(shí)，555 芯片第二腳TR 端為“0”，小于1/3VCC，所以輸出端為高電平，則發(fā)光二極管LED1 截止，燈滅；同時(shí)LED2 兩頭有正向電壓，燈亮。隨著電源對(duì)電容C1 充電，C1 兩端電壓逐漸升高，當(dāng)輸入大于2/3VCC 時(shí)，輸出變?yōu)榈碗娖?，從而使LED1點(diǎn)亮，LED2 熄滅。同時(shí)，電容C1經(jīng)R2 和555內(nèi)部的放電管放電，當(dāng)C1 放電至1/3VCC 時(shí)，輸出端又一次翻轉(zhuǎn)，LED1 熄滅，LED2 復(fù)亮。所以紅、綠兩只發(fā)光二極管接連導(dǎo)通與截止，表現(xiàn)出不停閃爍的狀態(tài)。

學(xué)生在面包板套件中選擇電路所需的元器件并按規(guī)范操作對(duì)照電路進(jìn)行組裝，過(guò)程中教師巡回指導(dǎo)，提醒學(xué)生面包板的結(jié)構(gòu)、接線注意事項(xiàng)和555 芯片引腳排布?；A(chǔ)較好的學(xué)生對(duì)照電路很快就能完成電路的搭建實(shí)現(xiàn)電路的功能。檢查接線無(wú)誤，通電后就能看到紅綠兩個(gè)發(fā)光二極管交替閃爍。學(xué)生通過(guò)該電路可以感性認(rèn)識(shí)555 芯片的應(yīng)用，同時(shí)對(duì)電路可以有多種變通，例如可以通過(guò)改變R1 和C1 的大小來(lái)控制兩個(gè)LED 的交替閃爍的頻率。還可以適當(dāng)降低R3、R4的阻值，串聯(lián)或并聯(lián)多個(gè)LED 可以組成閃爍彩燈鏈。通過(guò)搭建電路，改裝電路，實(shí)現(xiàn)不同的功能，從而增加對(duì)電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)興趣。

四、總結(jié)

“電子技術(shù)基礎(chǔ)”是一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，中職學(xué)校一年級(jí)學(xué)生對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)了解的比較表面、籠統(tǒng)，需要通過(guò)感性實(shí)踐才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教師使用面包板進(jìn)行教學(xué)，簡(jiǎn)單的搭建就能讓書(shū)本的電路圖變成直觀實(shí)物，學(xué)生看得見(jiàn)，摸得著，聽(tīng)得見(jiàn)，沉悶的課堂就會(huì)活躍起來(lái)，便于學(xué)生快速理解一些抽象的電子理論，也有利于提高學(xué)生的實(shí)操能力和學(xué)生分析和解決問(wèn)題能力，而且面包板拆裝方便，讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中對(duì)電路進(jìn)行多變改裝，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。現(xiàn)代職業(yè)教育是以就業(yè)為導(dǎo)向，要求提高學(xué)生動(dòng)手操作的能力，面包板在電子技術(shù)課程中的應(yīng)用符合中職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，使學(xué)生樂(lè)于動(dòng)手，敢于實(shí)踐，是解決教師上課難的一款重要教學(xué)器材。