发现“电子”之美

赵满明

摘要：电子技术是校外教育，传统学科其对学生的德育、智育等效果明显。其实电子技术也包含了大量的美育元素，从电路原理到元器件等都包含着不少的美育元素，教师应该关注这些美育元素，并将其提炼供学生鉴赏，进而推动美育工作的开展。

关键词：美育、电子技术、电路

校外科技教育给人们的印象一般是“理性”、“先进技术”、“创新”等，而美育似乎天然的与科技教育毫无关系。但其实在科技教育中，无论是理论、结构、设计等都蕴含着美育的元素。电子技术是一门理论与实践并重的学科，在电子理论、元器件结构、电路设计、制造等均包含着大量的美育元素。

一、理论的简约之美

电子技术使用字母、符号等来表示相关的物理量、元器件以及元器件的连接关系。这些字母、符号形式简单，表达的含义丰富而深刻。电子技术是物理学的一个分支，其也具备物理学的简单的美。例如：公式Ie=（1+β）Ib，用几个简单的字母和运算符号就表达出了三极管的电流关系。

公式的简约之美比较抽象，但其“简约美”的元素是可以对应到实际生活中的。教师可以以生活中的示例来向学生展示“简约美”，进而帮助学生加深对公式中“简约美”的理解，感受到简单的公式蕴含着深奥的原理。

“简约美”在电子产品中尤其常见，教师可以以此为例，帮助学生鉴赏简约之美。如苹果手机，自从其面世以来就遵循着简约的原则，从手机的主机到充电器其外观都很简约。这种简约的设计也影响到了其它品牌的手机，由此手机的设计由“按键+屏幕”的设计向“全屏幕+虚拟键盘”设计的转变。

二、元器件的外形、结构之美

电子元器件的种类繁多，各自有各自的外形与结构。然而这些元器件的外形和结构本身就蕴含着美育的元素。

1.对称之美

对称在建筑、绘画中被广泛应用，为人带来美感。在校外电子技术教学中，很多元器件都具有对称的外形、结构，这种对称的外形和结构本身也带有美感。如电容器的结构就是两个极板中间填充电介质。以电介质为中间位置来看，电容器就是左右对称的。其实这种对称的美育元素还广泛存在于电阻器、集成电路、蜂鸣器等元器件中。

在校外电子技术教学中，教师应该关注元器件外观、结构中的“对称”，并引导学生对元器件的“对称”元素加以赏析。教师可以举实际产品的设计由此找到“对称”元素，与元器件的对称类比，启发学生思考。例如汽车中的音响，其内置扬声器往往是对称放置的。从外观上看这些对称的发声位置本身有视觉的美感，同时由于对称的设计，我们听到的声音很均匀，为我们带来听觉的美感。由此我们可以进一步启发学生，在创新制作时，作品的外观可以考虑利用“对称”的元素，进而带来视觉和听觉上的美感。

2.色彩之美

发光二极管是具有色彩之美的典型元器件。这种元器件以不同颜色、明暗的光来表达信息，其本身就是用来创造各种视觉效果的重要工具，在户外广告、霓虹灯、装饰彩灯、无人机表演中有着广泛的应用。

教师在讲解发光二极管相关知识时，可以利用其丰富的色彩开展美育教育。在实际的教学中，本人发现学生对色彩变化普遍关注，尤其是年龄较小的学生很容易被发光二极管炫丽的色彩吸引。在元器件充足的情况下，不少学生喜欢将不同颜色的发光二极管组合，形成不同的图形和丰富的色彩变化。

电子技术学科对理论和实践要求都比较高，在学习的理论知识较少时，学生自主创新的空间略小，而在实践、练习时将发光二极管丰富的色彩这一美育元素融入，则为学生开辟了新的创造空间。也促进了学生多练习、多用元器件，更好的帮助学生加深理解。

三、电路的“秩序”之美

电路中的“秩序”是其又一大特点。无论是电路图绘制时的“横平竖直”，还是制版时的铜箔参数设定都体现着这一特点。如在线路板制版时，严格遵守印制、腐蚀、通孔等工序。在集成电路中，“秩序之美”体现的则更为明显，硅片上的芯片单元，犹如一座座秩序井然的小城，控制单元、缓存、传输线路错落有致。

在校外电子技术课程中，电路的“秩序美”是学生最常接触的。在课堂练习时，学生常常使用导线进行连接和布线，尤其是在使用面包板插接电路时，导线的使用几乎是无法避免的。此时教师可以引导学生关注电路中的秩序之美，并将这种秩序应用到自己所操作的电路中。从大量的学生实践操作中看，有“秩序”的电路看起来清晰、规整，富有美感，同时也便于检查电路的连接关系;“无序”的电路看起来杂乱，就像是把元器件都堆在了一起，不仅电路看起来毫无美感，也不便于电路的检查，大大增加了连接错误的概率。从学生发展的核心素养角度来看，电路的秩序之美也有助于学生审美情趣的培养。

四、电路的效果之美

电路的效果是丰富多彩的，如音频电路将电信号转化为声音信号，让人们获得听觉上的享受;视频信号处理则将电信号转化为视频图像，为人们带来视觉上的美感;电机驱动电路则控制电动机将电能转化为机械能，为人们提供便利。其实这仅仅是电路的一小部分效果，还有很多电路为人们服务，甚至能为人们带来嗅觉和味觉上的感受。

可以说电路的效果是最直接的美育元素，当前很多学校都拥有多媒体设备，这些设备就是利用电路运行，以视觉、听觉等多种途径辅助教师开展教学工作，而这些教学的形式其本身也是电路运行的效果。教师在教学的过程中可以直接以电路的效果为例开展美育工作，如分析音频信号，在实验时进行和弦处理，进而得到更好的听觉感受。

总的来说，电子技术从电路原理到元器件，再到制造工艺，最后到电路的运行效果都充满了美育的元素。从应用的角度来说，电子技术是为人服务的，而人天生来就有对美的需求，所以人们在应用時一定要符合人们审美。也正是因为这个原因，电子技术虽然属于科技领域，但也包含着大量的美育元素。做为校外电子技术教师，要实现五育并举，需要对本专业认真梳理，发现科技中蕴含的美育元素，并加以运用，推动学生德、智、体、美、劳全面发展。