吳　永　涂用軍

綜觀經(jīng)濟發(fā)達的國家及地區(qū),在其電子制造產(chǎn)業(yè)騰飛的過程中,相關(guān)技術(shù)與人才培養(yǎng)總是能得到協(xié)調(diào)與配合,以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。如美國馬里蘭大學設(shè)有電子產(chǎn)品與系統(tǒng)研究中心(CALCE Center),專門研究電子產(chǎn)品的失效問題,其中在“電子產(chǎn)品可靠性”方面的研究成效顯著;香港城市大學也建立了“電子封裝及組裝暨失效分析及可靠性工程(EPA)中心”,開展電子封裝、組裝及產(chǎn)品可靠性的研究。同時,在這些發(fā)達國家和地區(qū),還有一大批職業(yè)院校進行SMT設(shè)備與工藝方面的高級應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

電子制造技術(shù)方興未艾,我國已經(jīng)成為世界工廠、電子制造大國,但還遠不是電子制造強國。我國的電子制造業(yè)面臨困境:技術(shù)落后,專業(yè)技術(shù)人員匱乏,教育滯后。目前,表面貼裝技術(shù)(SMT)方面的技術(shù)研究在我國高校很少有人涉足,SMT方面的高級應(yīng)用型技能人才培養(yǎng)在我國各職業(yè)院校中也剛剛起步,其培養(yǎng)模式、教學方法有待進一步探索與實踐。

就“珠三角”地區(qū)而言,電子制造企業(yè)眾多,SMT工藝與設(shè)備的使用非常普遍,為擔負起培養(yǎng)高技能職業(yè)人才、服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟與社會發(fā)展的重任,我院幾年前就已嘗試在電子通信類專業(yè)中開設(shè)SMT的相關(guān)課程,并積極與周邊的大型電子制造企業(yè)(如珠海偉創(chuàng)力科技有限公司)展開校企合作,進行“訂單式”SMT技術(shù)人才培養(yǎng)的探索。通過幾年來的實踐,初步形成了以《表面貼裝技術(shù)(SMT)工藝及設(shè)備》為代表的一系列SMT特色課程。《表面貼裝技術(shù)(SMT)工藝及設(shè)備》這門課程主要以提高學生的職業(yè)能力為目標,教學過程強調(diào)實踐特色,推進技能綜合訓練,教學內(nèi)容與模式不斷創(chuàng)新,得到了學生的認可與歡迎。

課程介紹

《表面貼裝技術(shù)(SMT)工藝及設(shè)備》課程共68學時,其中理論課34學時,實操課34學時。在整個課程設(shè)置中,實踐課與理論課各占50%,力求將理論知識的傳授與實踐動手能力的培養(yǎng)兩者有機結(jié)合起來。課程安排如表1所示。

師資

在教學師資的配置上,我院采取了“專兼結(jié)合”的方式。要求專任教師必須具有3年以上電子制造企業(yè)工作經(jīng)驗,同時在教學過程中還要經(jīng)常到附近的電子制造企業(yè)調(diào)研(每學期不少于5次),并利用寒暑假參加電子制造企業(yè)的員工新技術(shù)培訓,以了解跟蹤SMT領(lǐng)域的新技術(shù)、新趨勢。

同時,我院先后聘請了珠海偉創(chuàng)力(美資)電子公司、珠海市石頭電子有限公司的多名SMT技術(shù)人才作為兼職教師,對學生進行實踐教學指導,或定期為學生舉辦SMT方面的專題技術(shù)講座。

教材

三四年前,國內(nèi)SMT方面的教材非常少,適合高職高專學生使用的教材更是沒有。剛開設(shè)這門課程時,只好使用有關(guān)SMT的專業(yè)論著作為教材,但發(fā)現(xiàn)其中的內(nèi)容面面俱到,且理論講述過多、深奧難懂,職業(yè)訓練特色無從談起。

基于此,我院根據(jù)教學內(nèi)容自己編寫講義,通過與工作在電子制造企業(yè)第一線的工程技術(shù)人員合作,經(jīng)過廣泛討論、反復修改,最終編寫出了體現(xiàn)職業(yè)特色的SMT理論教材與實訓指導書。這些教材經(jīng)過兩屆教學班的使用,教師、學生的反映良好。

實踐訓練

在安排教學時,既要給學生提供在電子制造企業(yè)現(xiàn)場參觀學習的機會,同時又要盡量多地讓學生在學校SMT實驗室的SMT生產(chǎn)線上動手實踐,并加強手工焊接訓練,為制作FM收音機打下基礎(chǔ)。在教學過程中,許多學生覺得課程內(nèi)容生動、形式多樣,學有所獲。

在學習SMT工藝時,可組織學生到大規(guī)模生產(chǎn)電子產(chǎn)品的SMT工廠參觀學習,以看、聽、感受的方式獲得對SMT工藝及設(shè)備方面的感性認識,為后續(xù)的理論學習打下基礎(chǔ),同時以相當多的課時組織學生在學校SMT實驗室的加工生產(chǎn)流水線現(xiàn)場學習印刷、編程、焊接及返修操作等工藝。每3個學生安排一個實踐輔導教師、一臺機器,使學生深切體會SMT工藝的內(nèi)涵,從而在今后的工作中不出或少出問題。另外,我院還實行了學校SMT實驗室的部分設(shè)備全天候?qū)W生開放,進一步滿足了部分學生深入學習SMT工藝與設(shè)備方面知識的需求,學生學習的主動性與積極性很高。

在學習SMT電路板設(shè)計時,每個學生人手一臺計算機,教師帶著學生學習SMT元件建庫、SMT電路板的布局及布線等。最后成功制作出的FM收音機使很多學生在學到SMT知識的同時得到一種實實在在的滿足感,極大地提高了學習效果。

理論教學

學生參加實踐后,還需從理論上進行總結(jié)、提高。在本課程的教學中,教師從SMT設(shè)備、材料、工藝、直到設(shè)計等方面系統(tǒng)講授其中的理論知識。在講解工藝課程時,從設(shè)備原理、焊接原理到所涉及的原材料、PCB板等全面系統(tǒng)地講解,使學生在豐富的感性認識的基礎(chǔ)上,很容易接受所學的理論知識。

在設(shè)計授課內(nèi)容時,教師從SMT工藝及設(shè)備對設(shè)計的要求、SMT焊盤設(shè)計、設(shè)計輸出與設(shè)計審核等方面全方位地介紹;同時結(jié)合工作實際,將容易出錯的案例向?qū)W生展示、講解;最后結(jié)合一個比較有典型意義的實際SMT電子產(chǎn)品,從工藝到設(shè)計及設(shè)計中的問題等進行綜合講解,使學生對SMT的知識與技能有整體而全面的認識與把握。

在教學中,使用多媒體手段講課,同時引進國外的SMT錄像進行形象展示教學,可使學生更直觀地了解具體的制造機理和過程。比如,講解SMT焊接原理和過程及助焊劑的作用時,采用錄像教學可收到事半功倍的效果。

除了學生必須掌握的SMT基本理論及實際技能外,教學中還應(yīng)注意介紹目前世界上制造領(lǐng)域最前沿的技術(shù),這些技術(shù)與電子產(chǎn)品生產(chǎn)實際密切相關(guān),很多是企業(yè)界正在使用的新技術(shù)。例如無鉛焊接技術(shù),從2006年7月1日起,出口歐盟的電子產(chǎn)品必須使用無鉛焊接技術(shù),這使我國的出口電子產(chǎn)品遭遇很大挑戰(zhàn),我國的電子企業(yè)是如何應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的,無鉛焊接中要注意的各種問題,等等,都應(yīng)成為教學內(nèi)容,講清這些新趨勢、新技術(shù),可使學生既掌握現(xiàn)有知識,又具有前瞻眼光,將來到工作崗位上才不會措手不及。

職業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)

完成理論與實踐的基礎(chǔ)知識教學后,還必須對學生進行職業(yè)綜合能力的全面訓練。我院選用了目前比較流行的電子產(chǎn)品FM收音機,讓學生根據(jù)FM收音機原理圖繪制PCB板圖,并實際制作FM收音機產(chǎn)品,使學生了解產(chǎn)品從設(shè)計、制造到裝配整個過程,了解設(shè)計原理與設(shè)計規(guī)范,充分認識產(chǎn)品制造中工藝的重要性,以此實現(xiàn)綜合訓練職業(yè)創(chuàng)新能力的目的。

考慮到《表面貼裝技術(shù)(SMT)工藝及設(shè)備》課程的實踐性很強,我院在考核學生學習成績方面進行了改革,從三個方面對學生進行衡量:工藝實踐、FM收音機的設(shè)計與制作及論文答辯。工藝實踐與FM收音機的設(shè)計制作方面的考核主要考查學生平時上課與實際操作中的表現(xiàn),整個考核不采取傳統(tǒng)的閉卷考試方式,全部課程考核相當于完成一次SMT方面的電子設(shè)計與制造。

論文答辯的題目分為高、中、低三種難度:1/2的題目是基礎(chǔ)課題,教師已經(jīng)基本講授過,學生只需組織起來就可以了;1/4 的題目是社會上需要的、有一定難度的,學生需要下一定的工夫才能解決,如無鉛回流焊、波峰焊技術(shù)等;1/4的題目難度較大,教師在課堂上沒有講過,需要學生自己探索求知,如電磁兼容、可靠性設(shè)計等,目的是考查學生挑戰(zhàn)困難的信心與創(chuàng)新意識。

對于成績比較好的學生,一般動員他們選擇難度較大、與今后的實際工作密切相關(guān)的題目做論文答辯題,如“無鉛焊接可靠性研究及實踐”、“回流焊技術(shù)及應(yīng)用技巧”、“電磁兼容在主板和地線中的應(yīng)用”等。學生的積極性非常高,這說明高職學生對新鮮事務(wù)同樣敢于挑戰(zhàn),并不是簡單地為文憑而學習。

論文答辯的課題準備,學生基本要靠課外時間完成,他們或獨立、或以2～3人小組的形式完成一個課題。大多數(shù)學生都能認真上網(wǎng)查資料,制作PPT文件,答辯時要求每個學生都參加答辯演講。通過實際動手實踐加論文答辯的訓練,可使學生分析、解決、闡述問題的能力得到鍛煉,并能在一定程度上有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力與職業(yè)意識,同時還可培養(yǎng)團隊合作精神,是一種比較好的教學模式,值得在高職層次的教學中進一步探索與完善。

為了適應(yīng)我國社會經(jīng)濟發(fā)展的需要,實踐教學已經(jīng)成為高職教育發(fā)展與改革的重要內(nèi)容,對于如何更有效地培養(yǎng)電子制造行業(yè)的SMT技術(shù)人才,我們正在加強探索與實踐,試圖走出自己的、有職業(yè)特色的高職教育之路。

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作者簡介:

吳永(1969—),男,湖南溆浦人,博士研究生,廣東科學技術(shù)職業(yè)學院機械與電子工程學院副教授,高級工程師,研究方向為通信與信息系統(tǒng)、電子通信專業(yè)職業(yè)教育。

涂用軍(1963—),男,湖北孝感人,廣東科學技術(shù)職業(yè)學院機械與電子工程學院副教授,副院長,研究方向為電路與系統(tǒng)、電子信息專業(yè)職業(yè)教育。