佛山市順德區鄭敬詒職業技術學校 楊子城
中職學校汽修專業的學生普遍害怕學習汽車防盜系統這門課。原因是由于缺乏實訓設備,很多授課教師在上課時以講授一些電工電子知識和電路圖為主,或簡單測量車輛一些線路的工作電壓。而中職學生理科基礎薄弱,邏輯分析能力不強,因此這樣的授課方式會使學生學習這門課程缺乏信心和興趣。針對以上問題,圍繞項目教學法,筆者對該門課程在傳統教學中遇到的問題進行了研究并做了一些改進,開發出了一套操作性較強的實驗實訓項目,讓學生可以在做中學,學中做。
上課首先由教師演示實車防盜系統的主要功能,包括遙控鎖車功能、遙控開鎖功能、開鎖狀態下車門打開時汽車的狀態、鎖車狀態下門被打開防盜器的報警狀態、鎖車狀態下車身受到強烈振動時防盜器的報警狀態、鎖車狀態下點火開關被接通防盜器的報警狀態等。在教師演示完學生獲得基本防盜功能認識后,讓學生簡單操控汽車遙控器并完成相應的工作頁(表1),加深對防盜功能的認識。
在觀看完防盜系統功能的實車演示并完成相應的工作頁之后,接下來教師跟學生明確這門課程的最終任務是要每個同學設計制作出一個電子防盜器,該防盜器除了能完成剛才演示的功能外,還可以進行功能的拓展。學生的學習目標從學習汽車防盜系統的知識提升到制作汽車防盜器,這樣能大大激發學生的學習熱情和興趣。
要完成這個任務,需要對單片機編程和電工電子的簡單知識有所了解。接下來分為3個步驟來帶領學生完成防盜器設計制作的項目。
(1)授課教師帶領學生根據工作頁分組討論完成防盜系統的工作邏輯圖(圖1),該圖是理解和開發防盜器工作程序的基礎。
(2)演示單片機的工作原理。汽車防盜系統的制作核心是理解單片機的工作原理。而單片機對于中職汽修專業的學生比較陌生,甚至會有點“高深莫測”。汽修專業學生不需要學習編寫單片機程序,教師只需要讓學生了解單片機的工作原理。簡單來說就是通過程序控制各個端子處于高電平(1)或低電平(0)狀態。為了激發學生的興趣,教師先編寫一些簡單的程序及設計一些簡單的電路。例如:MOV P1,#10101010B,通過這條程序控制單片機P1端口的P1.0、P1.2、P1.4、P1.6端子為低電平,從而控制發光二極管間隔點亮,先向學生展示單片機的工作過程,單片機演示電路圖如圖2所示,實物演示圖如圖3所示。待學生明白了控制原理后,讓學生修改程序里的參數,來改變發光二極管的亮滅。

表1 汽車防盜系統認識工作頁

圖1 防盜系統工作邏輯圖
(3)設計汽車防盜系統的工作電路。在學生理解了單片機的工作原理之后,由教師帶領學生根據汽車防盜系統的電路圖(圖4)來設計防盜系統的工作電路。該電路的工作過程就是由程序控制CPU的各個端子的高、低電平狀態從而控制喇叭和轉向燈的工作情況。
這是檢驗學生設計成果最重要的一步。學生根據設計好的防盜系統電路圖組裝焊接防盜系統。該系統包含硬件和軟件兩部分。其中硬件包括STC89C52單片機(防盜系統CPU)、蜂鳴器(喇叭)、發光二極管(模擬轉向燈、各個繼電器的工作指示)、102貼片電阻(用于限流)、遙控器、遙控器接收模塊、開關(用于模擬門控信號、車身振動信號)、跳線、程序刷寫器(CH340G)、電路板等;軟件則為防盜系統的工作程序,由教師編寫好。

圖2 單片機演示電路圖

圖3 單片機演示實物圖
學生根據設計圖制作防盜器所需的硬件,焊接組裝后的成品如圖5所示,通過植入程序測試,該成品能實現汽車防盜系統的功能,并且可以進行功能拓展。比如說根據學生喜好可以改變報警時喇叭和轉向燈工作的次數等。根據學生的反饋,相比填鴨式的講課方式,這樣的授課方式更能吸引學生的興趣,激發學生的學習熱情。

圖4 防盜系統參考電路圖

圖5 焊接組裝好后的防盜器
職業學校的教學核心是實踐,理想的課堂應該讓學生在做中學,學中做。要做到這一點需要教師不停地去學習,大膽地去創新,才能給課堂帶來源源不斷的活力。