張麗娟 李培森

【摘要】近幾年地方高校的電子工藝實(shí)習(xí)基地發(fā)展迅速，形成了特色，但在實(shí)踐中還存在一些問題，該文結(jié)合廣東藥學(xué)院的實(shí)際情況，提出了一些改進(jìn)的教學(xué)方法，有利于學(xué)生的動手操作能力和創(chuàng)新能力的提高。

【關(guān)鍵詞】電子工藝實(shí)踐;實(shí)踐教學(xué);創(chuàng)新能力

Abstract：At local colleges and universities in recent years，the Electronic Technology Practice has improved greatly and forms its characters.But some problems still exist.In this paper，combined with the actual situation of Guangdong Pharmaceutical University，some improved teaching methods are put forward to enhance the students innovation and practice abilities.

Keywords：electronic technology practice;practice teaching;innovative ability

1.引言

電子工藝實(shí)踐是工藝性和實(shí)踐性相結(jié)合的基礎(chǔ)課，是非常受學(xué)生歡迎的一門實(shí)驗(yàn)課，它主要以小型電子產(chǎn)品的設(shè)計、制作、調(diào)試和檢測為載體，使學(xué)生學(xué)習(xí)電子產(chǎn)品的工藝生產(chǎn)過程，認(rèn)識和理解電子工藝的基本內(nèi)容，掌握基本的工藝技術(shù)，提高學(xué)生的動手操作能力，進(jìn)一步激發(fā)創(chuàng)新思維[1]，從而培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、從實(shí)踐中獲取知識的能力、觀察事物和分析問題的能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作等實(shí)踐能力[2]。

2.廣東藥學(xué)院電子工藝實(shí)踐的特色

廣東藥學(xué)院（以下簡稱我校）電子工藝實(shí)踐課程是由基礎(chǔ)學(xué)院物理系和醫(yī)藥化工學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心共同承擔(dān)，僅對中山校區(qū)電子信息工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)，于2012年上半年順利開課，電子工藝實(shí)驗(yàn)室起步較晚，但開課以來每年都在發(fā)展改進(jìn)，規(guī)模也迅速壯大，實(shí)踐內(nèi)容新穎有特色，實(shí)踐效果良好。

2.1 引入SMT工藝

我校電子工藝實(shí)踐內(nèi)容新穎，不僅包括傳統(tǒng)的通孔安裝技術(shù)（Through Hole Technology，THT），還引入了目前電子產(chǎn)品制造中的主流工藝——表面貼裝技術(shù)（Surface Mount Technology，SMT），SMT是將片狀元器件直接貼裝在印制板銅箔上，用回流焊爐或其他焊接工藝焊接，從而實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品組裝的高密度、高可靠、小型化、低成本以及生產(chǎn)的自動化。這種技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)代電子信息產(chǎn)品制造業(yè)的核心技術(shù)和主流安裝技術(shù)。我們將清華大學(xué)設(shè)計開發(fā)的SMT小型實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)引入教學(xué)實(shí)踐中，此套設(shè)備包括手動絲網(wǎng)印刷機(jī)、貼片流水線、回流焊爐等，讓學(xué)生用SMT設(shè)備完成FM自動調(diào)諧貼片收音機(jī)或貼片數(shù)字萬用電表的裝配，使學(xué)生在實(shí)踐課中真正了解并接觸到目前業(yè)界先進(jìn)的SMT技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程，而且還親自動手利用SMT工藝獨(dú)立完成電子產(chǎn)品的制作，從而達(dá)到工程訓(xùn)練的目的并體驗(yàn)現(xiàn)代電子組裝技術(shù)。

2.2 引入PCB制板系統(tǒng)

印刷電路板（Printed Circuit Board，PCB）是電子工藝實(shí)踐課中非常重要的一部分內(nèi)容，幾乎所有電子設(shè)備都要使用印刷電路板，在眾多電子產(chǎn)品研制過程中，最基本的成功因素是該產(chǎn)品的印刷電路板的設(shè)計。印刷電路板的設(shè)計是電子產(chǎn)品整機(jī)工藝設(shè)計中重要的一環(huán)，其設(shè)計質(zhì)量不僅關(guān)系到元件在焊接、裝配、調(diào)試中是否方便，而且直接影響整個產(chǎn)品的可靠性和成本[3]。我們購置了一套印刷電路板制作實(shí)訓(xùn)設(shè)備，包括打印機(jī)、裁板機(jī)、多功能制板機(jī)，高速臺鉆等，該設(shè)備可以手動制作PCB板。在電子工藝實(shí)踐課中，我們要求學(xué)生采用相關(guān)軟件（如Altium Designer）進(jìn)行印制電路板的設(shè)計，設(shè)計完成后，將印刷電路板圖打印到光印紙上，通過多功能制板機(jī)將PCB圖完整的轉(zhuǎn)印到覆銅板上，再送入顯影液和腐蝕液的容器中進(jìn)行顯影和蝕刻，完成以后，再打孔涂助焊劑，再經(jīng)過元件測量、焊接、安裝和調(diào)試產(chǎn)品，這一過程可使學(xué)生了解電子產(chǎn)品制作的全過程，增強(qiáng)學(xué)生的成就感，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力[4]。

2.3 建立了計算機(jī)輔助設(shè)計實(shí)驗(yàn)室

現(xiàn)代電子電路設(shè)計軟件已成為當(dāng)今電子線路設(shè)計人員必備的工具，利用計算機(jī)軟件進(jìn)行電子線路設(shè)計是目前工藝設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[5]。在電子工藝實(shí)踐課中，我們安排了計算機(jī)輔助設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生學(xué)會利用計算機(jī)輔助設(shè)計軟件進(jìn)行電路原理圖的繪制，我們建立了35臺計算機(jī)輔助設(shè)計實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時能初步掌握用計算機(jī)繪制電路圖和電路仿真的方法，也為學(xué)習(xí)不斷升級的軟件和其他電路設(shè)計軟件打下基礎(chǔ)。

2.4 教學(xué)計劃和內(nèi)容設(shè)置合理

在實(shí)踐內(nèi)容的選取上，我們堅持“重點(diǎn)保證對電子工藝的基本技能進(jìn)行訓(xùn)練，又要讓學(xué)生了解和掌握現(xiàn)行的先進(jìn)工藝和技能”的原則，精心設(shè)計教學(xué)計劃和內(nèi)容。目前經(jīng)過探索，已構(gòu)建成基礎(chǔ)型、提高型和綜合型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。其中，基礎(chǔ)型的實(shí)驗(yàn)為“常用電子儀器的使用”、“元器件的識別與檢測”、“五步法焊接訓(xùn)練”;提高型實(shí)驗(yàn)為“聲控電路的焊接安裝調(diào)試”、“電子狗/充電器套件安裝調(diào)試”、“電子線路及印刷電路板計算機(jī)輔助設(shè)計”;綜合型實(shí)驗(yàn)為“PCB板的設(shè)計與制作”、“SMT貼片套件的綜合制作訓(xùn)練”，通過開設(shè)這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使電子工藝實(shí)踐教學(xué)更加貼近生產(chǎn)實(shí)際。

2.5 實(shí)踐管理規(guī)范

在電子工藝實(shí)踐課中，我們?yōu)槊课粚W(xué)生準(zhǔn)備了一個工具箱，里面有如下工具：可調(diào)恒溫電烙鐵、吸錫器、“一”字螺絲刀、“十”字螺絲刀、尖嘴鉗、斜嘴鉗、直嘴鑷子，彎尖嘴鑷子等。為了便于管理，當(dāng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的第一天，我們將工具箱發(fā)給學(xué)生，并在標(biāo)簽紙上寫上學(xué)生學(xué)號和姓名，讓他們自行檢查工具。實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束，我們驗(yàn)收工具箱，若有丟失或損壞，按照規(guī)章進(jìn)行賠償，這樣既方便管理與維修，又能防止工具丟失。

3.目前存在的問題

我校電子工藝實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過幾年的發(fā)展，在各個方面有了極大的進(jìn)步，形成了自己的特色，但在實(shí)踐中仍存在一些問題，其教學(xué)手段、利用率、管理建設(shè)等方面仍有很多值得改進(jìn)的地方，目前主要有以下幾個方面：

3.1 教學(xué)手段落后

對于電子工藝實(shí)踐課的理論授課，教師一般采用傳統(tǒng)的板書和掛圖模式，內(nèi)容枯燥而且單一，學(xué)生興趣不高，而且，由于電子產(chǎn)品的小型化和集成化，學(xué)生對電子元件沒有直觀的認(rèn)識，單憑教師講解根本無法理解。

3.2 利用率不高

目前電子工藝實(shí)驗(yàn)室僅對電子信息工程專業(yè)的學(xué)生開設(shè)，主要用于開展課堂內(nèi)實(shí)踐教學(xué)，而無其他用途。如果教師利用實(shí)驗(yàn)室對參加各種電子技能競賽、電子設(shè)計比賽的學(xué)生開展培訓(xùn)，并承辦學(xué)校各種電子類比賽，使其功能得到進(jìn)一步的擴(kuò)展，不僅可調(diào)動學(xué)生的積極性，也可以提高實(shí)驗(yàn)室的利用率[6]。

3.3 對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)欠缺

在電子工藝實(shí)踐課中，我們只是要求學(xué)生完成規(guī)定的實(shí)踐內(nèi)容，掌握電子工藝中最基本的操作技能，重視學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，但學(xué)生對器件的選擇只知其然而不知其所以然，沒有對產(chǎn)品的功能進(jìn)行創(chuàng)新和擴(kuò)展，缺乏對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這種實(shí)踐模式已無法滿足時代的要求，也不利于發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，不利于提高學(xué)生的綜合應(yīng)用技能。

3.4 實(shí)驗(yàn)成績評定難度大

電子工藝實(shí)訓(xùn)室是一項(xiàng)復(fù)雜的實(shí)踐教學(xué)過程，考評歷來都難以把握，以往的考核只注重最終結(jié)果，這種考核形式不能客觀的反映學(xué)生的實(shí)習(xí)效果。如何保證評分標(biāo)準(zhǔn)的客觀、全面綜合型以及公平公正是一個難題。

4.電子工藝實(shí)訓(xùn)的發(fā)展新探索

針對以上不足，特提出以下改進(jìn)措施：

4.1 引進(jìn)多媒體教學(xué)

通過對實(shí)驗(yàn)室不斷進(jìn)行改造，我們給電子工藝實(shí)驗(yàn)室配備了電腦、數(shù)據(jù)投影機(jī)、投影儀等多媒體設(shè)備，教師可制作一些內(nèi)容豐富、新穎直觀、集圖片、視頻為一體的多媒體課件進(jìn)行教學(xué)，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)過程中接收的準(zhǔn)確性和直觀性，而且隨著圖片的變化和教師對圖片的說明講解有助于提高學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)興趣[7]。同時，一些無法在課堂上進(jìn)行演示的先進(jìn)生產(chǎn)流程和操作內(nèi)容，比如大型的電路板生產(chǎn)線、焊接設(shè)備等，可以以視頻的形式放映給學(xué)生，讓學(xué)生對先進(jìn)的技術(shù)有概念性的了解，開拓學(xué)生視野，提高授課質(zhì)量。

4.2 開放型實(shí)踐教學(xué)

目前，電子工藝實(shí)踐課對學(xué)生的創(chuàng)造性和研究性等方面訓(xùn)練不夠，為了激勵學(xué)生合理安排和利用自己的時間到實(shí)驗(yàn)室動手實(shí)驗(yàn)研發(fā)，對那些動手能力強(qiáng)、學(xué)有余力、對電子技術(shù)和電子設(shè)計感興趣的學(xué)生，我們采取實(shí)驗(yàn)室開放、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放等多種靈活的形式。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選修教師提供的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時，也可以根據(jù)自己的新思維和各類學(xué)科競賽活動的需要，提出一些帶有創(chuàng)新意識的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生自行寫出計劃方案，經(jīng)教師審核通過后，我們?yōu)槠涮峁┲谱鳝h(huán)境以及所需資料，由學(xué)生自己查閱資料，并在教師的指導(dǎo)下設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，完成安裝、調(diào)試等過程。通過一系列專題項(xiàng)目培訓(xùn)，學(xué)生可參加科技活動項(xiàng)目、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、各類電子設(shè)計競賽，從而達(dá)到資源共享，使設(shè)備充分發(fā)揮作用，同時也培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計和工程實(shí)踐能力，全面提高了學(xué)生素質(zhì)。

4.3 改革實(shí)驗(yàn)考核

為了檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)踐效果，我們采取對所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單獨(dú)進(jìn)行評分，然后綜合評定期末總評成績的方式，改革后的考核形式更注重電子工藝實(shí)驗(yàn)課的整個過程，我們現(xiàn)場考核學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的完成情況以及分析問題、解決問題的能力，學(xué)生在老師面前當(dāng)場試驗(yàn)、調(diào)試，老師當(dāng)場提出問題由學(xué)生解答，對能夠發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題具有創(chuàng)新思維的學(xué)生，要給予激勵和關(guān)注，并對該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目加分。采取這種方法，促進(jìn)了學(xué)生對電子工藝實(shí)驗(yàn)課技能培養(yǎng)的重視，有效的提高了學(xué)生對待每個實(shí)驗(yàn)的重視程度，調(diào)動了學(xué)生參與每個實(shí)驗(yàn)的積極性。

4.4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

首先，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)投入，除增加實(shí)驗(yàn)室場地面積、增加示波器、數(shù)字萬用電表、信號發(fā)生器等常規(guī)儀器設(shè)備外，還要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的更新或調(diào)整購置新的電子元器件，力求教學(xué)內(nèi)容新穎、有趣，緊扣日常生活。其次，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室的開放需要教師具有淵博的理論知識和工程經(jīng)驗(yàn)，可組織教師深入企業(yè)調(diào)研進(jìn)修，參加行業(yè)協(xié)會舉辦的各種展會、研討會等，以了解各大高校電子工藝課程的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)備和教學(xué)改革進(jìn)展，了解電子技術(shù)的前沿動態(tài)，學(xué)習(xí)掌握最新實(shí)驗(yàn)技術(shù)，促進(jìn)本校電子工藝實(shí)踐教學(xué)水平的提高[8]。

5.結(jié)束語

通過近三年教學(xué)實(shí)踐的探索，學(xué)生接觸了新技術(shù)、新工藝，擴(kuò)大了知識面，培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。學(xué)生對這種工藝實(shí)踐產(chǎn)生了極大的興趣和熱情，大家普遍反映對電子產(chǎn)品設(shè)計、制作、焊接、調(diào)試，直到做出實(shí)際產(chǎn)品的全部工藝過程都有了直接的感性認(rèn)識。總之，電子工藝實(shí)踐課必須把所學(xué)的課程與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合起來，并且緊跟電子產(chǎn)品新工藝和新技術(shù)的發(fā)展，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)、課程設(shè)計以及畢業(yè)從事實(shí)際工作奠定實(shí)踐基礎(chǔ)，為社會培養(yǎng)實(shí)用性人才。

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作者簡介：張麗娟（1983—），女，湖南衡陽人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。