浅议电子制作中学生创新思维的培养

【摘要】进行电子制作，通过迁移或者参选的方式与其他学科链接起来，能够对学生自身的创造力进行有目的的训练，有助于培养分析和解决问题的实践能力，思维训练能够提高创造力，下一步学习打下基础。同时，电子制作把学生的认识能力与实际操作能力联系起来，有助于学生创造能力的提高。

【关键词】电子制作;学生;创新思维

在大学的物理专业课程中，电子制作的内容非常丰富，涵盖面广，操作能力强，表现出综合性、操作性、设计性等特点，能够提高学生的创新意识，开发学生的潜力，有助于学生综合素质的提高。在学习电子制作的具体实践中，笔者意识到，电子制作的创新思维培养非常重要，不仅可以丰富学生的专业知识，而且能够帮助解决具体问题，具有很强的可行性。

一、电子制作的内涵

电子制作，主要是让学生合理利用学习时间，自己动手，研发电子产品。涉及内容主要有：从产品原理到工艺设计以及最后的样机制作整个过程，培养学生具有工程师专业素质;并让学生掌握化学制板以及机械法制板两种工艺的区别与联系。在指导书的帮助下，让学生自己写出设计要求，并用电子CAD软件（Altium Designer DXP）设计出符合要求的原理图及印制线路板，利用实验设备制作出试验PCB;以实验室购买的现有元器件为基础，在加上一部分易损器件，装配在一起，并多次调试，让系统运行正常;最后以设计要求为基础编写单片机源程序，经过反复调试，让其正常运行，保证系统符合要求。学生对检测电路进行分析，找出故障并进行排除，从中学习中感受乐趣，理论与实际自然的就结合在一起，巩固了理论知识，加深了对电子技术的认识和了解，培养了学生的创新能力，让学生感受到成就感，工程师素质也得到提高。同时，学生也意识到了合作的重要性，课本知识转化为实践能力，学生更具就业竞争力。

二、电子制作在大学学习中的重要性

（一）电子制作能够帮助学生更快的了解和熟悉电子元器件的常用性能

对于物理学来说，学生能够独立认识和读懂电子整机电路图非常重要。电路图属于工程类的专业语言，整机电路就像一整篇文章，文章的每一个段落就是電路组成部分，单元电路组合在一起形成部分电路，工程语言就是依靠这些单元电路来表达的，电子元件就如同组成语言的基本单词或者字母。如果只是学生自己看书或者听老师讲解，学生熟悉的只是这些电子元件的书面图形和符号，对于电子元件的真正性能则很少了解，自己动手尤其是让学生自己设计电子电路，学生能够直接接触这些电子元件，电子元件更加直观和具体，在使用的过程中，学生自然就理解了电容、电阻等的真正含义，电阻功率、电容材质的类型和耐压能力、二极管的导电性能、三极管的开关及放大性能也更加形象，学生在操作的过程中也加深了印象。

（二）电子制作能够帮助学生熟悉繁杂的电子电路

建构主义的基本理论显示：认识并不只是主体对周围客观现实作出的被动而简单的反映，这个建构过程是主动的。主体在进行建构时，其原有的认知结构产生的作用非常重要，同时，主体自身的认知结构也随着建构的深入而逐步发展。电子电路非常繁杂，每个学生都有自己的理解，他们利用自己的实践经验对教学内容作出解释，逐步形成自己的认知结构。

电子电路的设计与制作，离不开电路图和具体的电路。观察和体验电子电源的具体功能，对关键部位的波形以及电压进行测试，电子电路变成了直观的真实事物，学生认识更加深刻，更容易掌握。在美国的一所著名高校的教室里有这样一段话：我们虽然听见了但是很容易就忘记了;我们看见的容易记住;我们亲自做过的更容易理解。学生亲自进行电子制作，相比其他学生，他们学习电子电路知识会更加容易，成绩自然也会更好。

（三）电子制作能够锻炼和提高学生自身的综合实践能力

制作和设计电子电路其实就是创设情境帮助学生学习。电子技术形成的结晶就是电子制作，是形象的电子技术交叉。

进行设计制作，学生首先要翻阅相关资料，对电路进行分析和筛选，还需要了解电路具体的工作原理，具体制作时还要采购元器件，制作过程用Protel软件绘制电路图和PCB版图，用multisim和Protuse进行软件和硬件模拟，用keil软件进行程序编译，焊接元件、调试电路这些往往不是一帆风顺的，正确的电路在具体的设计过程中也会出现预料不到的问题。发现问题，学生首先要找到问题出现的原因，进行分析，找出解决方法，分析问题和解决问题的同时学生自身能力也得到了提升。

三、电子制作中学生创新思维的培养策略

（一）制作电子需要在模仿中有所创新

任何一个民族的进步都离不开创新，而且创新的过程是艰难的，设计和制作电子也不例外。众所周知，人类进行学习首先要进行模仿，设计和制作电子电路也是从模仿开始的。

大学生在刚刚开始的时候，应该选择已经成熟而且相对简单的电路开始制作，积累一定的经验之后，可以逐步增加难度，改善功能。以函数信号发生器的制作为例，可以先选择使用运算放大器设计出三角波和方波，使其具有简单的调幅和调频性能;接下来再使用专用函数信号制作发生芯片，让电路增加频率显示和电源，加大电路的显示幅度;最后使用单片机的设置幅度和频率，如果现有市场还没有按键设置幅度和频率的电路，你如果能想到这一点并用于电路中，这就属于创新。

（二）拓展专业知识层面，培养创造思维意识

1.自主探索，让学生学会自我发展

有了一定的专业知识为基础，通过翻阅《家用电器》和《电子制作》这些具有时代性和趣味性的电子书刊和杂志，学生就能够自己摸索，进行项目制作。每个学期，学生都可以搜集一些自己喜欢而且具有可行性的实验项目，并做好记录，彼此之间可以进行讨论学习，最后进行评选，找出有价值的实验项目，并给以学生表扬和鼓励。此外，学生也可以自己增加一个优选项目，作为下一学期的试验课题。让学生独自进行探索，对电子电路进行优化，使用ProtelDXP对PCB板图作出设计，不断完善电路功能，而且采购和选择必需的元器件也让学生独立决定，鼓励学生自我发展，拓展专业的深度和广度，实现突破。

2.学以致用，培养学生的创造思维和意识

在具体的项目实践过程中，要理论与实践结合起来，创新应该是实践的重点和评价的标准，注重学生自身创新思维的培养。举例说明，在设计直流稳压电源电路时，老师提供的电路图和设计思路都是最基本的，学生需要在此基础上对产品的性能和功能进行了解和分析，有所突破，减少电路元器件的使用，降低材料成本，这就需要学生发挥创新思维。学生设计、组装元件变成电子成品，这个过程不仅让学生熟悉了操作程序，而且开发了学生的想象空间，锻炼了学生的实践能力，培养了学生自身的创造思维。

（三）构建电子制作平台，激励创造思维能力

1.成立兴趣小组，确立目标，自我发展

制作电子产品，是一个手脑并用的过程，容易激发学生的学习兴趣，提高其技术钻研的积极性，有助于学生自身综合素质的提高。所以，成立电子制作设计兴趣小组，在课堂之外对加大辅导力度，根据学生的层次举办不同的知识讲座，让学生巩固基本知识和操作技能，提高专业技能水平，确定以后的发展目标和最终定位，有利于学生的健康发展。

2.开展创作比赛，激励学生的创新思维

学生要提高自身的动手和创新能力，应该多参与，给学生以鼓励，并提供机会，结合学生的专业课程举办各种电子创作大赛，建设一个平台让学生充分展示自身才能，让优秀人才有机会展示自己。在参与活动的过程中，学生会主动的学习和提高专业技能，开动脑筋，进行技术交流，在展现个人风采的同时也提高了创新思维能力。

3.进行义务家电维修，提升学生能力

青年志愿者学会能够为学生提供更多的实践机会，应该主动加入，利用周末时间举行各种义务活动。为社会提供义务维修服务，锻炼专业技能，提高自身能力，主动到群主家中去，为他们修理电器。在维修过程中如果遇到不能解决的故障问题，可以通过查阅相关资料，寻求解决方法。进行义务家电维修，让学生在服务社会的同时提升了自我，获得社会的认可。

四、结束语

电子制作是一个长期实践过程，在具体制作时会遇到很多不能预见的难题，一个问题就有可能好几天得到不到解决，但这一个又一个的难题，锻炼和提高了学生的能力，为其步入职场打下坚实的基础。一个电子作品的制作成功并不是开始这门课程的最终目的，只是一种辅佐手段，其最终目的是帮助学生提高自身的综合素质，增强创新能力。。

参考文献

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[2]李昕，辛元芳.试论系统理论应用于电子技术教学[J].科技情报开发与经济，2010（12）.

[3]赵惠敏.在电子制作中培养学生的创造性思维[J].科教文汇（下旬刊），2007（06）.

[4]齐文.应用型电子信息工程专业实践教学体系构建研究[J].电脑知识与技术，2011（21）.

黑龙江省大学生创新创业训练项目“本科生科研意识与实践创新能力的培养”（项目编号：201310231049）。

作者简介：从岩（1993—），男，安徽六安人，大学本科，现就读于哈尔滨师范大學。