江南大學(xué)機械工程學(xué)院 盛衛(wèi)鋒

電子制作創(chuàng)新實踐教學(xué)研究

江南大學(xué)機械工程學(xué)院 盛衛(wèi)鋒

本文主要分析了電子制作創(chuàng)新實踐課程的定位，從教學(xué)體系、主要內(nèi)容、進行方式、考核方式等方面來闡述該課程建設(shè)的實踐經(jīng)驗和探索。

電子制作；創(chuàng)新實踐；教學(xué)研究

一、引言

電子實驗中心的實驗教學(xué)定位為學(xué)生工程訓(xùn)練培養(yǎng)的主要基地和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要基地。樹立以學(xué)生為本，以知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念。構(gòu)建以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，旨在加強學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的工程實踐，促進學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)綜合協(xié)調(diào)發(fā)展的實驗教學(xué)體系。既重視學(xué)生“應(yīng)知應(yīng)會”的基礎(chǔ)實驗，更強調(diào)綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型、開放型實驗教學(xué)，加強學(xué)生工程訓(xùn)練和設(shè)計能力培養(yǎng)。

在我校機械工程及自動化專業(yè)培養(yǎng)體系中，《電子制作》是學(xué)生在學(xué)習(xí)了電工學(xué)、微機原理及應(yīng)用、測試技術(shù)以及電子CAD之后，進一步綜合運用電方面的知識，體驗計算機測控系統(tǒng)的設(shè)計方法和過程，初步了解機電一體化系統(tǒng)設(shè)計知識，從而完成對機電系統(tǒng)創(chuàng)新性設(shè)計。

二、教學(xué)體系

電子技術(shù)的特點是易學(xué)難精，入門門檻并不高，電子制作以學(xué)生自主進行電子項目的制作為主，教師輔助學(xué)生解決遇到的困難。電子元器件的識別、測量；電烙鐵手工焊接；電路圖的識圖；電路工作原理；元器件的安裝方法；電路調(diào)試檢測等等，都是一個循序漸進的過程，學(xué)生在“做中學(xué)”。學(xué)生為了自己的作品，主動接受知識，學(xué)生回歸為學(xué)習(xí)的主體，教師起到引導(dǎo)、輔助的作用。

本課程側(cè)重理論和技能并重的教學(xué)安排。意在通過該課程實踐，使非電類學(xué)生能在已學(xué)電子和計算機知識背景下，通過自我實踐，熟練掌握常用測控手段，從整體上全面掌握電氣線路設(shè)計的基本步驟，了解電氣設(shè)計的基本要求，運用系統(tǒng)總體設(shè)計方法對機電系統(tǒng)進行創(chuàng)新性設(shè)計，解決本專業(yè)實際問題的能力的教學(xué)目標(biāo)。

三、主要內(nèi)容

為加強學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；通過電子產(chǎn)品從原理設(shè)計、工藝設(shè)計、樣機制作的全過程，實現(xiàn)對學(xué)生工程師素質(zhì)的培養(yǎng)；同時學(xué)習(xí)和掌握機械法制板工藝及化學(xué)制板工藝。學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)書提出的設(shè)計要求，并用電子CAD軟件（Altium Designer DXP）設(shè)計出符合要求的原理圖及印制線路板，并利用實驗設(shè)備制作出試驗PCB；然后利用實驗室現(xiàn)有元器件，并購買部分易損器件，裝配并進行調(diào)試，使硬件系統(tǒng)正常工作；最后根據(jù)設(shè)計要求編制單片機源程序，并能調(diào)試通過，使控制器達到設(shè)計要求。

在課程內(nèi)容設(shè)置上以項目為模塊，突出能力的鍛煉，強化技能的訓(xùn)練，模擬電子產(chǎn)品的整個生產(chǎn)流程。在內(nèi)容設(shè)置的選取上都是為了達到既定的能力目標(biāo)：①熟練使用常用電子測量儀器和焊接工具，包括萬用表、電子毫伏表、函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、頻率計、掃頻儀等；②熟練使用電烙鐵和熱風(fēng)槍等焊接工具，包括元器件加工與成型的能力；③常用電子元器件的檢測和識別的能力，根據(jù)元器件查找相關(guān)資料的能力；④印刷電路板的制作能力，電路板布局與布線能力以及電子產(chǎn)品的裝配能力；⑤具備一定的電子電路的識圖能力和調(diào)試檢測能力；⑥靈活掌握匯編語言編程和Keil C編程以及調(diào)試能力。

結(jié)合學(xué)生對專業(yè)理論知識的掌握情況，在多年實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，先后自編涵蓋數(shù)控進給控制器，單片機與PC機通訊，溫度測量計，實時時鐘，電子計算器，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，數(shù)據(jù)存儲器等項目的實踐指導(dǎo)材料。內(nèi)容包括各個項目的功能要求、基本電路圖、創(chuàng)作與調(diào)試方法、可持續(xù)創(chuàng)新的提示、評價體系等，列入電子專業(yè)教學(xué)計劃，進行系統(tǒng)性訓(xùn)練，強化學(xué)生的專業(yè)知識。

由于設(shè)計時間限制，針對不同專業(yè)方向的學(xué)生，針對偏向機的學(xué)生，硬件原理圖及線路板可由教師預(yù)先設(shè)計完成，學(xué)生了解整個流程，按照設(shè)計要求進行裝配及調(diào)試，然后再按照設(shè)計要求進行軟件設(shè)計及軟件調(diào)試，從而基本上達到設(shè)計一個完整控制系統(tǒng)的要求。

四、進行方式

課程安排是在整個學(xué)期內(nèi)分散執(zhí)行的，這樣可以充分利用學(xué)生的課余時間，還可以結(jié)合各類創(chuàng)新實踐大賽，國家級、省級以及校級都有，爭取到了經(jīng)費，更主要是提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，真正做到理論和實踐相結(jié)合。整個實踐過程分為以下幾個階段進行。

1.布置課題，查閱資料

時間為校歷第1-4周。選題可由指導(dǎo)教師選定，或由指導(dǎo)教師提供多個選題供學(xué)生分組選擇；也可由學(xué)生自己選題，但學(xué)生選題需通過指導(dǎo)教師批準(zhǔn)。指導(dǎo)教師在布置課題時，要求介紹課程設(shè)計的內(nèi)容、要求、安排、考核方法和注意事項等；同時，還要講授必要的課題背景和相關(guān)知識、基本原理，著重幫助學(xué)生明確任務(wù)，理解系統(tǒng)的一般設(shè)計方法和軟件調(diào)試技巧等。學(xué)生課前要認真預(yù)習(xí)，課上由教師講授和學(xué)生實踐相結(jié)合，課后要認真復(fù)習(xí)，并積極完成課后練習(xí)題。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，還要注意參考網(wǎng)上資源，學(xué)會在網(wǎng)上搜索相關(guān)資源，培養(yǎng)基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力。

2.設(shè)計階段

時間為校歷第5-17周。首先根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計操作功能和流程，明確接口元件的種類、數(shù)量。選擇計算機進行接口設(shè)計、電路設(shè)計，利用電子CAD軟件繪制電氣原理圖和PCB，從設(shè)計到制作，體會非常深刻。其次，安裝元件，根據(jù)操作功能繪制程序框圖，編制主要程序并反復(fù)調(diào)試。

3.結(jié)果整理、撰寫說明書

時間為校歷第18-19周。在設(shè)計的各個環(huán)節(jié)后，學(xué)生都要及時整理設(shè)計過程和結(jié)果，總結(jié)分析問題，找出其中存在的問題，并提出 相應(yīng)改進措施，按照正確的格式書寫設(shè)計說明書。

4.答辯

時間為校歷第20周。設(shè)計完成后每個學(xué)生都要進行答辯，學(xué)生講解設(shè)計思路和設(shè)計成果，回答答辯老師提出的問題。

五、考核方式

1.考核方法

學(xué)生遞交軟件、設(shè)計圖和設(shè)計報告，教師根據(jù)設(shè)計態(tài)度、設(shè)計方案、考勤、調(diào)試結(jié)果、報告質(zhì)量和答辯情況綜合評分。

2.成績評定

學(xué)生的設(shè)計成績的評定由三部分構(gòu)成：設(shè)計成績、平時成績、答辯成績。設(shè)計成績占50%，答辯成績占30%，平時成績占20%。成績評定按優(yōu)、良、中、及格、不及格五個等第評定。90—100分為優(yōu)、80—89分為良、70—79分為中、60—69分為及格、60分以下為不及格。

六、結(jié)論

本課程中學(xué)生的提高是一個緩慢的過程，制作出某個實物并不是最終目的，而是要通過制作幾個電路的過程讓學(xué)生自己慢慢體會成長的過程。經(jīng)過多年實踐證明，我校在電子制作創(chuàng)新實踐教學(xué)中，經(jīng)過長期不懈的努力，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方面邁出了新的一步，取得了較好的實際效果。

[1]趙偉緒.電子制作在電子專業(yè)入門教學(xué)中的幾點建議[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2012(10):176-178.

[2]趙惠敏.在電子制作中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維[J].科教文匯,2007(6):130.

[3]黃小華.淺析高職院校《電子制作》課程建設(shè)[J].職業(yè)教育研究,2011(33):25.

盛衛(wèi)鋒（1977—），男，碩士，講師，主要從事機電一體化方面的研究。