淺談《電子制作》課程在電子技術(shù)人才培養(yǎng)中的作用

作者/劉昆山，江西省冶金技師學(xué)院

電子企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化和升級(jí)，急需一批更加專(zhuān)業(yè)化和創(chuàng)新化的電子技術(shù)人才隊(duì)伍，以便實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，滿(mǎn)足社會(huì)、市場(chǎng)的需求。專(zhuān)業(yè)化和創(chuàng)新化的電子技術(shù)人才至少應(yīng)該掌握電路原理圖識(shí)別技能，電子產(chǎn)品安裝、調(diào)試、維修技能，利用匯編語(yǔ)言或者C語(yǔ)言的編程技能，電子產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)技能和電子產(chǎn)品創(chuàng)新能力。

目前國(guó)內(nèi)的應(yīng)用電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)模式依舊采用傳統(tǒng)的學(xué)科體系，存在重理論知識(shí)的講解、輕實(shí)踐操作訓(xùn)練。在教學(xué)過(guò)程中一般采用先講理論知識(shí)，再進(jìn)行實(shí)踐操作訓(xùn)練，時(shí)間上和空間上都不統(tǒng)一，導(dǎo)致理論實(shí)踐結(jié)合不緊密的嚴(yán)重弊端，使得培養(yǎng)合格的專(zhuān)業(yè)化和創(chuàng)新化的電子技術(shù)人才存在一定的困難。國(guó)內(nèi)電子企業(yè)和大中專(zhuān)院校都在呼吁要進(jìn)行教學(xué)過(guò)程改革，我校在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行了理論實(shí)踐一體化教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新，經(jīng)過(guò)多年的探索，我們認(rèn)為在應(yīng)用電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中開(kāi)設(shè)《電子制作》課程，采用理論實(shí)踐一體化教學(xué)模式組織教學(xué)，能較好的解決專(zhuān)業(yè)化和創(chuàng)新化的電子技術(shù)人才培養(yǎng)難題，操作性較強(qiáng)，人才培養(yǎng)效果較好。

1.有利于培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基本能力

專(zhuān)業(yè)基本能力，是人才培養(yǎng)最低要求，只有掌握了專(zhuān)業(yè)基本能力，才能更好地深入學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)核心課程，為進(jìn)一步提高專(zhuān)業(yè)核心能力打下基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下一般通過(guò)講授《電路分析》、《模擬電路》、《數(shù)字電路》等基礎(chǔ)理論課和完成相關(guān)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基本能力。因?yàn)檫@些課程的理論知識(shí)復(fù)雜，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)抽象難懂，學(xué)習(xí)難度非常大，使得人才培養(yǎng)難于達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。我們?cè)趯?shí)際教學(xué)過(guò)程中，把《電路分析》、《模擬電路》、《數(shù)字電路》的理論知識(shí)和相關(guān)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了融合，設(shè)計(jì)了一系列的電子制作項(xiàng)目。將這些電子制作項(xiàng)目組合成《電子制作》課程進(jìn)行教學(xué)。

電子制作是指學(xué)生在理論的指導(dǎo)下，按電子產(chǎn)品需要實(shí)現(xiàn)的功能，參考電子產(chǎn)品電路原理圖，利用電子CAD軟件輔助設(shè)計(jì)具體的電路裝配圖紙，再采用萬(wàn)能板（或面包板、PCB板等）焊接、組裝、調(diào)試等工序，最終做出電子成品的全過(guò)程。比如在《電子制作》課程中安排八路搶答器的制作項(xiàng)目作為教學(xué)項(xiàng)目，要求學(xué)生參考提供的八路搶答器電路原理圖，利用Protel軟件繪制八路搶答器的電路裝配圖紙，在萬(wàn)能板上焊接組裝元器件，經(jīng)過(guò)調(diào)試、檢修等一系列的教學(xué)過(guò)程，成功制作實(shí)物產(chǎn)品。

在這個(gè)電子制作的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基本能力逐步得到提升，主要表現(xiàn)在能夠正確識(shí)別基本電子元器件并使用常用的儀器儀表檢測(cè)元器件的好壞。實(shí)際教學(xué)過(guò)程中常用的儀器儀表主要包括指針式萬(wàn)用表、數(shù)字萬(wàn)用表、示波器、信號(hào)發(fā)生器等，熟練掌握這些儀器儀表的使用也是現(xiàn)代電子企業(yè)對(duì)人才的要求。八路搶答器制作項(xiàng)目中需要使用到的基本電子元器件主要包括輕觸開(kāi)關(guān)、電阻、電容、二極管、三極管、顯示譯碼集成芯片4511、共陰數(shù)碼管等，熟練掌握這些常用的基本元器件的性能是電子專(zhuān)業(yè)人才的最低要求。除此之外還要求學(xué)生掌握這些基本電子元器件的電路符號(hào)和實(shí)際元器件的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，只有掌握了元件符號(hào)和實(shí)際元件的對(duì)應(yīng)關(guān)系，才能看懂電路圖紙。為了成功制作電子產(chǎn)品，還需要掌握焊接的理論知識(shí)和焊接的工藝知識(shí)及電子產(chǎn)品的組裝、維修方法，將這些基本知識(shí)綜合運(yùn)用，才能看懂八路搶答器電路原理圖，才能用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐操作，在實(shí)踐中進(jìn)一步鞏固理論知識(shí)，在這個(gè)的理論實(shí)踐一體化教學(xué)模式下成功制作電子產(chǎn)品，才能更好的培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基本能力。

2.有利于培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)核心能力

專(zhuān)業(yè)核心能力是人才培養(yǎng)的核心要求，企業(yè)在招聘人才過(guò)程中首先要考慮的就是專(zhuān)業(yè)核心能力。傳統(tǒng)教學(xué)模式下一般依靠開(kāi)設(shè)核心課程來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的核心能力，比如開(kāi)設(shè)《電子CAD》、《單片機(jī)原理與應(yīng)用》、《可編程控制器PLC》等課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)每門(mén)課程的時(shí)候，都是由獨(dú)立的任科教師獨(dú)立完成教學(xué)任務(wù)，課程之間的聯(lián)系較少，跨課程的教學(xué)活動(dòng)不多，導(dǎo)致學(xué)生的應(yīng)用知識(shí)的能力受到限制，不利于專(zhuān)業(yè)核心能力的培養(yǎng)。

在《電子制作》課程教學(xué)過(guò)程中，通常是制作一件相對(duì)復(fù)雜的電子產(chǎn)品，比如八路搶答器的制作。任何復(fù)雜的電子產(chǎn)品的電路原理圖都是由基本單元電路構(gòu)成的。在實(shí)際裝配產(chǎn)品之前，要求學(xué)生使用電子CAD軟件繪制電路原理圖和電路裝配圖，然后在按基本單元電路從左向右、從上向下進(jìn)行裝配，進(jìn)而完成復(fù)雜電路的裝配。這一制作過(guò)程能幫助學(xué)生了解掌握常用基本單元電路的功能，能夠幫助學(xué)生快速掌握復(fù)雜電路的分析方法。八路搶答器常見(jiàn)的基本單元電路主要包括電阻限流電路、振蕩電路、濾波電路、整流電路、二極管編碼電路、譯碼顯示電路等。當(dāng)制作完成這些基本單元電路時(shí)，能加深對(duì)電路原理圖的理解，能提高電路原理圖的分析能力，能提高將電路原理圖制作成實(shí)際電子作品的技能。即學(xué)生掌握了看懂電路原理圖的方法、電路原理圖的分析技巧及制作實(shí)際的電子產(chǎn)品的技能等電子專(zhuān)業(yè)核心能力。

3.有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力

電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作崗位需要擁有電子產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)能力，也就是綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的能力。國(guó)內(nèi)大中專(zhuān)院校采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式下培養(yǎng)的人才，電子產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)能力的一直不理想。經(jīng)過(guò)我們多年的教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)出了一條有效途徑，即將《電子制作》課程的教學(xué)環(huán)境模擬為電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的工作環(huán)境，采用理論實(shí)踐一體化教學(xué)模式，在模擬教學(xué)環(huán)境下能較好地培養(yǎng)電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作崗位需要的職業(yè)能力。

在《電子制作》課程的教學(xué)過(guò)程中，為了降低學(xué)習(xí)難度，教學(xué)安排的電子作品一般選擇難度適中、學(xué)生容易完成但包含的知識(shí)面較廣、可挖掘的空間大的作品。比如八路搶答器制作項(xiàng)目，只有八路輸入和一位數(shù)碼管顯示，制作難度較小，學(xué)生基本都能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。當(dāng)學(xué)生制作完成這個(gè)簡(jiǎn)單的電子制作產(chǎn)品后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考，能否設(shè)計(jì)成九路輸入和一位數(shù)碼管顯示的九路搶答器。作為一名電子專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，只要熟練運(yùn)用《電路分析》、《模擬電路》、《數(shù)字電路》、《傳感器應(yīng)用》等電子專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，借助電路仿真軟件Multisim11.0、Proteus7.8等計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)查閱資料，在完成了八路搶答器制作的前提下，一定能設(shè)計(jì)出九路搶答器的電路原理圖，并能成功制作成電子產(chǎn)品，這將大大提高學(xué)生的電子產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)能力。

4.有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力是一個(gè)民族發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力，也是目前國(guó)內(nèi)提倡的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的核心動(dòng)力，它關(guān)系著民族和國(guó)家的未來(lái)，因此國(guó)內(nèi)大中專(zhuān)院校一直在實(shí)踐中探索創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的途徑。創(chuàng)新能力是指能夠運(yùn)用新的思想、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題，從變革的角度找到解決問(wèn)題方法的能力。同理，電子專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)新能力是指能運(yùn)用已經(jīng)掌握的知識(shí)和技能，采用新的設(shè)計(jì)思路，發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品在現(xiàn)實(shí)生活中存在的問(wèn)題，科學(xué)分析，從新技術(shù)的角度找到解決實(shí)際問(wèn)題的方法的能力。

前面我們提到引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并成功制作的九路搶答器，如果用在班級(jí)開(kāi)展的知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng)中，將會(huì)有很多的不便。比如輸入方式依靠有線(xiàn)控制，導(dǎo)線(xiàn)太多容易錯(cuò)亂。計(jì)數(shù)功能單一、不方便更改，實(shí)際使用過(guò)程比較困難，如何解決這個(gè)實(shí)際問(wèn)題就需要對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新。

創(chuàng)新能力來(lái)源于已有的知識(shí)積累和新技術(shù)的應(yīng)用，如果在開(kāi)設(shè)《電子制作》課程之后，學(xué)生利用單片機(jī)技術(shù)，就會(huì)想到如何解決這個(gè)產(chǎn)品在現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問(wèn)題。基本思路是采用紅外編碼發(fā)送與接收電路代替有線(xiàn)輸入電路，采用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并用多位數(shù)碼管顯示搶答結(jié)果，采用匯編語(yǔ)言或C語(yǔ)言修改驅(qū)動(dòng)程序便可更改產(chǎn)品功能。當(dāng)學(xué)生有了創(chuàng)新的思路時(shí)，任課教師應(yīng)該組織相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)，為學(xué)生完成產(chǎn)品創(chuàng)新提供條件。

5.開(kāi)設(shè)《電子制作》課程注意的事項(xiàng)

《電子制作》課程是一門(mén)集創(chuàng)新型和應(yīng)用型于一身的實(shí)踐性課程，通過(guò)營(yíng)造以工作過(guò)程為導(dǎo)向的教學(xué)環(huán)境，要求學(xué)生能成功制作出電子作品。在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，對(duì)師資的要求相比傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)有所提高，不僅要求任課教師懂理論知識(shí)，還要求任課老師會(huì)實(shí)踐操作，關(guān)鍵還能快速解決在教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的實(shí)踐操作相關(guān)的一系列問(wèn)題，也就是通常我們說(shuō)的“雙師型”教師的要求。

電子制作過(guò)程需要大量的元器件和耗材，必將增加教學(xué)成本，需要與學(xué)生協(xié)商解決這個(gè)問(wèn)題。建議由學(xué)生自己購(gòu)買(mǎi)元器件和耗材，學(xué)校提供一體化教學(xué)場(chǎng)地和電子制作工具及儀器儀表。

在應(yīng)用電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中開(kāi)設(shè)《電子制作》課程，對(duì)加強(qiáng)學(xué)生的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力的培養(yǎng)有積極的促進(jìn)作用，對(duì)培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)化和創(chuàng)新化的電子技術(shù)人才的有實(shí)際作用，在此呼吁國(guó)內(nèi)大中專(zhuān)院校在電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)中開(kāi)設(shè)《電子制作》課程。

* [1]李軍,郭紅梅. 提升學(xué)生專(zhuān)業(yè)核心能力的思考[J]. 中外企業(yè)家,2016(36).

* [2]趙偉緒.電子制作在電子專(zhuān)業(yè)入門(mén)教學(xué)中的幾點(diǎn)建議[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊 , 2012(10)∶176—176.

* [3]魯波涌.關(guān)于電子電氣類(lèi)課程教學(xué)的思考及建議[J].電子制作,2016(9x)∶64—64.