發現“電子”之美

趙滿明

摘要：電子技術是校外教育，傳統學科其對學生的德育、智育等效果明顯。其實電子技術也包含了大量的美育元素，從電路原理到元器件等都包含著不少的美育元素，教師應該關注這些美育元素，并將其提煉供學生鑒賞，進而推動美育工作的開展。

關鍵詞：美育、電子技術、電路

校外科技教育給人們的印象一般是“理性”、“先進技術”、“創新”等，而美育似乎天然的與科技教育毫無關系。但其實在科技教育中，無論是理論、結構、設計等都蘊含著美育的元素。電子技術是一門理論與實踐并重的學科，在電子理論、元器件結構、電路設計、制造等均包含著大量的美育元素。

一、理論的簡約之美

電子技術使用字母、符號等來表示相關的物理量、元器件以及元器件的連接關系。這些字母、符號形式簡單，表達的含義豐富而深刻。電子技術是物理學的一個分支，其也具備物理學的簡單的美。例如：公式Ie=（1+β）Ib，用幾個簡單的字母和運算符號就表達出了三極管的電流關系。

公式的簡約之美比較抽象，但其“簡約美”的元素是可以對應到實際生活中的。教師可以以生活中的示例來向學生展示“簡約美”，進而幫助學生加深對公式中“簡約美”的理解，感受到簡單的公式蘊含著深奧的原理。

“簡約美”在電子產品中尤其常見，教師可以以此為例，幫助學生鑒賞簡約之美。如蘋果手機，自從其面世以來就遵循著簡約的原則，從手機的主機到充電器其外觀都很簡約。這種簡約的設計也影響到了其它品牌的手機，由此手機的設計由“按鍵+屏幕”的設計向“全屏幕+虛擬鍵盤”設計的轉變。

二、元器件的外形、結構之美

電子元器件的種類繁多，各自有各自的外形與結構。然而這些元器件的外形和結構本身就蘊含著美育的元素。

1.對稱之美

對稱在建筑、繪畫中被廣泛應用，為人帶來美感。在校外電子技術教學中，很多元器件都具有對稱的外形、結構，這種對稱的外形和結構本身也帶有美感。如電容器的結構就是兩個極板中間填充電介質。以電介質為中間位置來看，電容器就是左右對稱的。其實這種對稱的美育元素還廣泛存在于電阻器、集成電路、蜂鳴器等元器件中。

在校外電子技術教學中，教師應該關注元器件外觀、結構中的“對稱”，并引導學生對元器件的“對稱”元素加以賞析。教師可以舉實際產品的設計由此找到“對稱”元素，與元器件的對稱類比，啟發學生思考。例如汽車中的音響，其內置揚聲器往往是對稱放置的。從外觀上看這些對稱的發聲位置本身有視覺的美感，同時由于對稱的設計，我們聽到的聲音很均勻，為我們帶來聽覺的美感。由此我們可以進一步啟發學生，在創新制作時，作品的外觀可以考慮利用“對稱”的元素，進而帶來視覺和聽覺上的美感。

2.色彩之美

發光二極管是具有色彩之美的典型元器件。這種元器件以不同顏色、明暗的光來表達信息，其本身就是用來創造各種視覺效果的重要工具，在戶外廣告、霓虹燈、裝飾彩燈、無人機表演中有著廣泛的應用。

教師在講解發光二極管相關知識時，可以利用其豐富的色彩開展美育教育。在實際的教學中，本人發現學生對色彩變化普遍關注，尤其是年齡較小的學生很容易被發光二極管炫麗的色彩吸引。在元器件充足的情況下，不少學生喜歡將不同顏色的發光二極管組合，形成不同的圖形和豐富的色彩變化。

電子技術學科對理論和實踐要求都比較高，在學習的理論知識較少時，學生自主創新的空間略小，而在實踐、練習時將發光二極管豐富的色彩這一美育元素融入，則為學生開辟了新的創造空間。也促進了學生多練習、多用元器件，更好的幫助學生加深理解。

三、電路的“秩序”之美

電路中的“秩序”是其又一大特點。無論是電路圖繪制時的“橫平豎直”，還是制版時的銅箔參數設定都體現著這一特點。如在線路板制版時，嚴格遵守印制、腐蝕、通孔等工序。在集成電路中，“秩序之美”體現的則更為明顯，硅片上的芯片單元，猶如一座座秩序井然的小城，控制單元、緩存、傳輸線路錯落有致。

在校外電子技術課程中，電路的“秩序美”是學生最常接觸的。在課堂練習時，學生常常使用導線進行連接和布線，尤其是在使用面包板插接電路時，導線的使用幾乎是無法避免的。此時教師可以引導學生關注電路中的秩序之美，并將這種秩序應用到自己所操作的電路中。從大量的學生實踐操作中看，有“秩序”的電路看起來清晰、規整，富有美感，同時也便于檢查電路的連接關系;“無序”的電路看起來雜亂，就像是把元器件都堆在了一起，不僅電路看起來毫無美感，也不便于電路的檢查，大大增加了連接錯誤的概率。從學生發展的核心素養角度來看，電路的秩序之美也有助于學生審美情趣的培養。

四、電路的效果之美

電路的效果是豐富多彩的，如音頻電路將電信號轉化為聲音信號，讓人們獲得聽覺上的享受;視頻信號處理則將電信號轉化為視頻圖像，為人們帶來視覺上的美感;電機驅動電路則控制電動機將電能轉化為機械能，為人們提供便利。其實這僅僅是電路的一小部分效果，還有很多電路為人們服務，甚至能為人們帶來嗅覺和味覺上的感受。

可以說電路的效果是最直接的美育元素，當前很多學校都擁有多媒體設備，這些設備就是利用電路運行，以視覺、聽覺等多種途徑輔助教師開展教學工作，而這些教學的形式其本身也是電路運行的效果。教師在教學的過程中可以直接以電路的效果為例開展美育工作，如分析音頻信號，在實驗時進行和弦處理，進而得到更好的聽覺感受。

總的來說，電子技術從電路原理到元器件，再到制造工藝，最后到電路的運行效果都充滿了美育的元素。從應用的角度來說，電子技術是為人服務的，而人天生來就有對美的需求，所以人們在應用時一定要符合人們審美。也正是因為這個原因，電子技術雖然屬于科技領域，但也包含著大量的美育元素。做為校外電子技術教師，要實現五育并舉，需要對本專業認真梳理，發現科技中蘊含的美育元素，并加以運用，推動學生德、智、體、美、勞全面發展。