劉富星，任全會

(鄭州鐵路職業(yè)技術學院，河南 鄭州 450052)

一、傳統(tǒng)電子創(chuàng)新基地存在的問題

高職高專教育的目的就是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的實用性人才。學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力可以通過創(chuàng)新實訓室進行培養(yǎng)［1］。電子創(chuàng)新基地為培養(yǎng)電子創(chuàng)新人才提供了重要的場所，學生在課余時間可以在此進行電子設計、電子制作等實踐活動，幫助他們更好地掌握電子理論知識。但是，目前電子創(chuàng)新基地的實驗設備存在很多的問題。

一是效率低。對于剛開始學習電子設計和制作的學生來說必須掌握一些基本知識，比如認識和檢測基本的元器件，元器件的焊接技術，PCB 的設計和制作，整機組裝等等。使用傳統(tǒng)的方法和設備進行PCB 的設計和制作需要的時間比較長，同時難度還比較大［2］。

二是缺乏靈活性。目前的電子實驗實訓設備電路板的結構基本是固定的，學生在進行訓練時受實驗設備的限制非常大，不能靈活地進行訓練，這樣就在很大程度上限制了學生的創(chuàng)新能力。教師在進行指導和布置任務的時候也會受到很大的限制，一些有趣味的小制作沒有辦法進行，無法提高學生的學習興趣［3］。

三是循環(huán)使用和互換受限制。電子設計和電子制作需要大量的元器件，特別是常用的電阻、電容、二極管、三極管等。傳統(tǒng)的實訓設備上的元器件都是直接焊接到PCB 板上的，如果想重復利用就必須把相應的元器件從PCB 板上拆卸下來。這樣做很不方便，而且還會造成元器件的損壞。元器件無法進行循環(huán)使用，很容易造成浪費，加大了學生進行電子創(chuàng)新的成本。

四是直觀效果差。傳統(tǒng)的電子實訓設備電路都是固定的，而且元器件都是在電路板的背面進行焊接，初學者無法進行直觀的元器件識別。

二、電子積木平臺的設計方法

電子積木就是把各種電子元件和導線封裝起來，使其可以很容易的在一塊面板上插拔固定，自由組合，達到讓使用者實習各種電路、掌握原件特性等目的［4］。只要設計足夠多的元件，就可以用電子積木搭成簡單的收音機以及其它的電路系統(tǒng)。同時，電子積木還把強電進行弱電處理，可以實現(xiàn)電子教學、實驗、電子創(chuàng)新、趣味制作等功能。

首先，制作一個可以插接各種模塊的公共平臺，含電源接口，輸入輸出接口，LED 顯示接口，轉接端子等。公共平臺上有凸起的圓柱體，能很好地保證和元器件板上的紐扣孔配合安裝。底板不需要很大，根據(jù)實際需要進行定制。

其次，設計電子積木。積木模塊包含有電子元器件模塊和功能模塊，電子元器件模塊主要有電阻模塊、電容模塊、三極管模塊、二極管模塊、可控硅模塊、繼電器模塊、揚聲器和變壓器模塊、集成電路模塊;功能模塊主要有LED 顯示模塊、LCD 顯示模塊、點陣顯示模塊、電機模塊、單片機最小系統(tǒng)模塊、FPGA/CPLD 模塊、通信模塊、鍵盤模塊、傳感器模塊、DA/AD 轉換模塊等等。

再次，實現(xiàn)具體電路功能。根據(jù)電路的功能選擇合適的模塊，把模塊固定到公共平臺上，用杜邦線進行模塊之間的連接。

三、使用電子積木平臺進行電子創(chuàng)新的意義

1.電子積木的優(yōu)點

(1)學生可以根據(jù)自己設計的電路或者構想選擇合適的電子元器件模塊和功能模塊進行靈活的拼裝，很直觀，同時還能大大節(jié)省時間。

(2)可以大大節(jié)省學生進行電子創(chuàng)新的成本。電子積木的元器件模塊和功能模塊都是可以重復利用的，安裝和拆卸非常方便，不會損壞元器件和具體的功能模塊，能夠大大節(jié)省實驗材料，可以提高電子創(chuàng)新的效率［5］。

(3)電子積木價格便宜，體積小，攜帶方便。學生進行電子創(chuàng)新的時候也可以自己動手進行功能模塊的制作，可以提高學習興趣。

2.基于電子積木平臺的創(chuàng)新研究的意義

(1)電子技術課程是我校電類專業(yè)重要的基礎課程，也是學生認為很難學習的課程。目前實驗設備大都是整體設計，復雜且難以掌握，學生在學習的過程中感覺枯燥、學不會、不感興趣。電子積木模塊簡單，容易掌握，學生做實驗時可以像搭接積木，拼湊出不同的實驗結果，可以大大激發(fā)學習興趣。

(2)在教學過程中，學生可以根據(jù)自己的興趣在電子積木平臺上組合出相應系統(tǒng)，根據(jù)說明書操作，非常方便?？梢钥茖W合理地選擇項目，盡可能多地設計出相應的模塊，讓學生有選擇地進行設計［6］。目前市場上出現(xiàn)的電子積木都是針對兒童的，針對高職高專的很少，所以具有很好的應用價值和市場價值。既可以為電子技術課程的項目化教學提供支持，又能豐富課程資源庫的建設項目。

(3)為各種競賽提供賽前訓練，也可作為比賽用模塊。由于通用模塊賽前已經(jīng)做好，例如鍵盤、數(shù)碼顯示、單片機最小系統(tǒng)模塊等，競賽時可以直接拿來用，節(jié)省時間，避免發(fā)生低級錯誤。

四、結束語

使用電子積木進行電子創(chuàng)新和電子制作可以提高初學者的學習積極性，同時還可以為電子大賽提供很好的訓練平臺，可以大大縮短實現(xiàn)功能電路的時間。但是，使用電子積木進行電子創(chuàng)新并不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)電子印刷板。

［1］花漢兵.電子創(chuàng)新實驗基地建設及運行管理研究［J］.實驗室研究與探索，2005，24(3):93-94.

［2］劉國慶.電子創(chuàng)新實驗基地建設與實踐［J］.實驗室研究與探索，2009，28(11):10-12.

［3］謝飛.基于任務驅動法的電子技術教學課程中的應用研究［J］.科技創(chuàng)新導報，2009(9):128.

［4］夏巍，嚴輝，丁剛.以電子設計競賽驅動電子信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索［J］.中國電力教育，2009(4):102-103.

［5］王兵，繆志農(nóng)，歐方平.從大學生電子設計競賽探索電子信息類應用型人才培養(yǎng)途徑［J］.攀枝花學院學報，2008，25(3):119-122.

［6］王越，韓力，沈伯弘.大學生電子設計競賽的開展與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］.中國大學教學，2005(10):4-6.