佛山市顺德区郑敬诒职业技术学校 杨子城
中职学校汽修专业的学生普遍害怕学习汽车防盗系统这门课。原因是由于缺乏实训设备,很多授课教师在上课时以讲授一些电工电子知识和电路图为主,或简单测量车辆一些线路的工作电压。而中职学生理科基础薄弱,逻辑分析能力不强,因此这样的授课方式会使学生学习这门课程缺乏信心和兴趣。针对以上问题,围绕项目教学法,笔者对该门课程在传统教学中遇到的问题进行了研究并做了一些改进,开发出了一套操作性较强的实验实训项目,让学生可以在做中学,学中做。
上课首先由教师演示实车防盗系统的主要功能,包括遥控锁车功能、遥控开锁功能、开锁状态下车门打开时汽车的状态、锁车状态下门被打开防盗器的报警状态、锁车状态下车身受到强烈振动时防盗器的报警状态、锁车状态下点火开关被接通防盗器的报警状态等。在教师演示完学生获得基本防盗功能认识后,让学生简单操控汽车遥控器并完成相应的工作页(表1),加深对防盗功能的认识。
在观看完防盗系统功能的实车演示并完成相应的工作页之后,接下来教师跟学生明确这门课程的最终任务是要每个同学设计制作出一个电子防盗器,该防盗器除了能完成刚才演示的功能外,还可以进行功能的拓展。学生的学习目标从学习汽车防盗系统的知识提升到制作汽车防盗器,这样能大大激发学生的学习热情和兴趣。
要完成这个任务,需要对单片机编程和电工电子的简单知识有所了解。接下来分为3个步骤来带领学生完成防盗器设计制作的项目。
(1)授课教师带领学生根据工作页分组讨论完成防盗系统的工作逻辑图(图1),该图是理解和开发防盗器工作程序的基础。
(2)演示单片机的工作原理。汽车防盗系统的制作核心是理解单片机的工作原理。而单片机对于中职汽修专业的学生比较陌生,甚至会有点“高深莫测”。汽修专业学生不需要学习编写单片机程序,教师只需要让学生了解单片机的工作原理。简单来说就是通过程序控制各个端子处于高电平(1)或低电平(0)状态。为了激发学生的兴趣,教师先编写一些简单的程序及设计一些简单的电路。例如:MOV P1,#10101010B,通过这条程序控制单片机P1端口的P1.0、P1.2、P1.4、P1.6端子为低电平,从而控制发光二极管间隔点亮,先向学生展示单片机的工作过程,单片机演示电路图如图2所示,实物演示图如图3所示。待学生明白了控制原理后,让学生修改程序里的参数,来改变发光二极管的亮灭。
表1 汽车防盗系统认识工作页
图1 防盗系统工作逻辑图
(3)设计汽车防盗系统的工作电路。在学生理解了单片机的工作原理之后,由教师带领学生根据汽车防盗系统的电路图(图4)来设计防盗系统的工作电路。该电路的工作过程就是由程序控制CPU的各个端子的高、低电平状态从而控制喇叭和转向灯的工作情况。
这是检验学生设计成果最重要的一步。学生根据设计好的防盗系统电路图组装焊接防盗系统。该系统包含硬件和软件两部分。其中硬件包括STC89C52单片机(防盗系统CPU)、蜂鸣器(喇叭)、发光二极管(模拟转向灯、各个继电器的工作指示)、102贴片电阻(用于限流)、遥控器、遥控器接收模块、开关(用于模拟门控信号、车身振动信号)、跳线、程序刷写器(CH340G)、电路板等;软件则为防盗系统的工作程序,由教师编写好。
图2 单片机演示电路图
图3 单片机演示实物图
学生根据设计图制作防盗器所需的硬件,焊接组装后的成品如图5所示,通过植入程序测试,该成品能实现汽车防盗系统的功能,并且可以进行功能拓展。比如说根据学生喜好可以改变报警时喇叭和转向灯工作的次数等。根据学生的反馈,相比填鸭式的讲课方式,这样的授课方式更能吸引学生的兴趣,激发学生的学习热情。
图4 防盗系统参考电路图
图5 焊接组装好后的防盗器
职业学校的教学核心是实践,理想的课堂应该让学生在做中学,学中做。要做到这一点需要教师不停地去学习,大胆地去创新,才能给课堂带来源源不断的活力。