电子积木在电子电工理论教学中的实践应用

马浓柯

摘 要：通过在电子电工理论教学中引入电子积木，化静态的电路结构为动态的拼搭过程，化抽象的电路功能为具体的体验过程，以活动的形式渗透理论知识，让学生学得主动，学得轻松，增强学生的学习兴趣，提高课堂的教学效率。

关键词：电子积木 理论教学 课堂效率 专业素养

作为一名专业教师，也是学生的专业启蒙人，我认为学生的专业之路应该从读懂电路开始。作为未来有可能从事电子行业的他们，了解并掌握电路的构建与分析尤为重要。而一张电路图，通常有几十乃至几百个元器件，它们的连线纵横交叉，形式变化多端，对于这些形象思维强于逻辑思维的学生来说，他们往往不知道该如何着手。因此，在理论课堂上通过怎样的教学方式和教学手段来提高我们学生的课堂抬头率和參与率是笔者一直在思考和实践的一个问题。^[1]

为此，笔者在理论课堂中尝试引入电子积木，帮助学生学习电子电工专业理论知识。电子积木，是指将导线、灯泡 、二极管、电阻、电容、各种开关、电表、电机、喇叭、集成块等电子元器件固定在塑料片（块）上，用独特的子母扣做成独立可拼装的配件，在产品配置的安装底板上像拼积木一样拼装电路组合。^[2]

下面，笔者就结合实例谈谈电子积木在数字电路理论教学中的实践应用。

一、现有理论课堂存在的问题

电子电工专业理论课是理论性、实践性和逻辑性较强的学科，我们提倡理实一体化的课堂教学模式，在理论课堂中，对于一些抽象的理论概念，我们让学生在动手操作中让知识变得直观、形象和生动。用实验来验证结论，往往需要我们在课前做许多的准备工作，比如教师要根据教学内容自行画图、设计和制作电路板，再让学生在课前焊接好电路板。如果不在课前制作好课堂所需要的实验电路板，我们也可以采用面包板进行电路的搭接，但存在的问题是实物连线比较混乱，电路搭接的成功率会随着电路的复杂程度而下降，特别是涉及到数字电路中的一些芯片，连线将更加复杂和费时，课堂的教学效果会大打折扣。

二、电子积木的优点

电子积木可以随时随地进行各种电路的实验，取材方便，不需要设计和制作电路板，只要按照电路图像叠积木般拼接就可以了，小的电路1-2分钟就可以完成，大的电路也只需要5-6分钟就能完成。也不像自行设计的电路板只能针对性的进行某一个电路的实验，电子积木电路中的所有元器件都可以反复循环使用，下一个实验可以拆下上一个实验的元器件重新再用。电子积木就好象孩子们玩的积木，虽然只有十来种或二三十种元件，可是在学生们手中却可以拼装出几千种的实用电路。而且每拼装一种电路，都能马上听到或者看到声、光、电的效果，电子积木把复杂的电子电路知识通过积木这种简单的形式，用形象化的手段，让学生能够体会到电子世界变化万千的乐趣！

三、电子积木在555多谐振荡器中的实践应用

555时基电路是高职考中的重要内容之一，由555时基电路所构成的多谐振荡器在专业理论和专业技能中占据了重要的地位。为了能够让学生更好的掌握555多谐振荡器的工作原理及其应用，我在理论课堂中尝试引入电子积木，让学生通过拼搭555多谐振荡器，观察实验现象，在实验中渗透理论知识，提高学生的学习效果。

为了让实验能够更加直观、形象，我在原有电路原理图的基础上进行了改进，增加了3脚输出端的发光二极管指示电路，用发光二极管指示电路来表示输出高、低电平，使实验结果一目了然。

以小组为单位，根据图1多谐振荡器的原理图，让学生用电子积木进行电路的拼搭，拼搭完成后，合上开关，学生可以观察到红、绿两只发光二极管交替闪烁。通过小组讨论，归纳得出结论：当红灯亮绿灯灭时，3脚输出低电平;当红灯灭绿灯亮时，3脚输出高电平。

在小试牛刀后，让同学们将电阻的值由原来的10kΩ变为1KΩ，观察发光二极管的亮灭情况。通过实验，学生发光二极管的亮灭时间变短了，说明减小电阻，可以减小电路中C的充电时间和放电时间，使振荡周期变短，频率变高。

紧接着再让学生在原有电路的基础上，将电容C改至470，看看又发生了什么样的变化。学生发现发光二极管的亮灭时间变长了，说明增大电容C，可以延长电路中电容的充电时间和放电时间，使得振荡周期变长，频率变低。^[3]

这两个变参数的实验，都只需将原来的电阻和电容卸下，换上所需阻值和容量的电阻和电容即可，拼搭过程方便、简单、快速。通过这两个实验，让学生在动手中理解了R和C对555多谐振荡器的影响。

教学实践证明，将电子积木引入到电子电工理论课堂教学，可以提高实验演示的效率，激发学生积极探究的愿望，增强学生的学习兴趣和课堂动手能力，提升学生的专业素养。

参考文献

[1]严美臻.运用电子积木实现电类专业实验实训教学高效化的探究[J].职业教育研究2008（7）.

[2]郑琳.电子积木用于电子与电工技术教学的实践与体会[J].广东职业技术教育与研究.2012（6）.

[3]赵丹红.电子积木在中学物理实验教学中的应用[J].实验教学与仪器2014（9）.