吳姝芹 范 勇 王金輝
(1.桂林電子科技大學(xué)教學(xué)實(shí)踐部,廣西 桂林 541004;2.桂林電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,廣西 桂林 541004)
實(shí)踐教學(xué)是鞏固理論知識(shí)和加深對(duì)理論認(rèn)識(shí)的有效途徑,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動(dòng)手能力的重要平臺(tái)[1]。
電子工程訓(xùn)練是高等教育必不可少的重要環(huán)節(jié),通過這一課程的實(shí)踐,可以達(dá)到以下幾點(diǎn):促進(jìn)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際;鞏固和加深電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí);知曉電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的基本知識(shí);培養(yǎng)工程意識(shí)并提高工程實(shí)踐能力。
目前,我校開設(shè)的電子工程訓(xùn)練有三大類,分別是:電子認(rèn)知實(shí)習(xí)、電子工程訓(xùn)練I、電子工程訓(xùn)練II。
電子認(rèn)知和電子工程訓(xùn)練II主要針對(duì)電子類專業(yè)的學(xué)生,教和學(xué)效果較好,達(dá)到了教學(xué)目的,但電子工程訓(xùn)練I的教和學(xué)存在兩大問題。
1.1 由于電子工程訓(xùn)練I面對(duì)的是非電子類專業(yè)的學(xué)生,其電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí),缺乏概念性知識(shí)。因此,部分學(xué)生跟不上進(jìn)度,感到學(xué)習(xí)困難,產(chǎn)生畏懼思想,進(jìn)而失去興趣,上課成了應(yīng)付,只求過關(guān)拿學(xué)分。
1.2 缺乏工程意識(shí),不按工程標(biāo)準(zhǔn)制作,遇到困難沒有頭緒。從電路圖的設(shè)計(jì)、元器件的焊接、電子產(chǎn)品的裝配到調(diào)試,每個(gè)過程都有不符合規(guī)范的地方,導(dǎo)致制作的電子產(chǎn)品出現(xiàn)諸多問題,無法正常使用。
針對(duì)目前電子工程訓(xùn)練I存在的兩大問題,我們提出了相應(yīng)的解決方案,并進(jìn)行了探索性實(shí)施。
2.1 增加拆板和抄板內(nèi)容
教學(xué)方法學(xué)生能夠接受,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革??s短理論講解時(shí)間,增加拆板和抄板訓(xùn)練,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)電子元器件和電路板的認(rèn)識(shí),大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,解除了學(xué)生的學(xué)習(xí)困惑。
拆板,就是從電路板上把元器件拆下來,且要求元件不能拆壞,電路板還可以繼續(xù)使用。電路板上的元器件是以焊錫的形式與線路板連接,要拆解電子元器件必須將焊錫熔化,進(jìn)行脫焊處理。
拆電路板之前,要求學(xué)生準(zhǔn)備好紙和筆,把元器件規(guī)格型號(hào)、位號(hào)、位置,尤其有極性和有管腳順序的記錄下來。學(xué)生需要拆焊的電路板既有通孔元件又有貼片元件,不同的元件拆焊方法不同。拆焊時(shí),先拆通孔元件,再拆貼片元件。通孔元件的拆焊對(duì)學(xué)生來講很有挑戰(zhàn)性,因?yàn)樵骷姆庋b不同,管腳的大小尺寸數(shù)量都不同,難度也不同。拆焊時(shí),教師先統(tǒng)一講解要求、標(biāo)準(zhǔn)、方法,再演示操作要點(diǎn),大部分學(xué)生可以領(lǐng)會(huì)要點(diǎn)。
學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí),對(duì)電路原理圖理解不透徹,拆板結(jié)束后要求學(xué)生抄板。抄板是根據(jù)PCB板實(shí)物得到PCB圖的過程,目的是分析研究,進(jìn)行后期的開發(fā)。它是電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中重要的一項(xiàng)內(nèi)容。PCB板導(dǎo)線的形狀尺寸蘊(yùn)藏著設(shè)計(jì)信息,準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)原物是抄板工作的關(guān)鍵。[2]
抄板的前序步驟即拆板,不要求用其它儀器和設(shè)備,學(xué)生在做好記錄的前提下,按照電路板手工繪出原理圖即可。在繪制原理圖的過程中,學(xué)生熟悉了電子元器件電路符號(hào)、元器件的連接關(guān)系。同時(shí),學(xué)生還理解了PCB圖中一些基本的概念,比如頂層、底層、絲印層、覆銅、電網(wǎng)絡(luò)等,為下一步使用軟件繪圖奠定了良好的基礎(chǔ)。其中基礎(chǔ)好、接收能力快的學(xué)生還要求熟悉元器件和電路的作用,并提倡他們更好的完善電路。
2.2 工程意識(shí)的培養(yǎng)
學(xué)生除了基本知識(shí)不熟練,還缺乏基本的工程意識(shí),對(duì)電子產(chǎn)品的制作不專業(yè),導(dǎo)致各種錯(cuò)誤和故障的發(fā)生。如果我們抓住實(shí)踐課的機(jī)會(huì),培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí),對(duì)他們的就業(yè)會(huì)有很大幫助。由目前我校學(xué)生的就業(yè)情況來看,其工作去向主要在公司企業(yè)和科研院所,因此培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)非常重要,而通過工程訓(xùn)練來達(dá)到這一目的,是學(xué)生學(xué)習(xí)生涯中有效的途徑。所以,工科學(xué)生工程意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)是高等院校改革的當(dāng)務(wù)之急[3]。
工程意識(shí)是從事技術(shù)工程的基本素質(zhì),同時(shí)也是高等院校工程教育的薄弱環(huán)節(jié)。工程意識(shí)包含的內(nèi)容比較多,比如創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐意識(shí)、時(shí)代意識(shí)、經(jīng)濟(jì)意識(shí)、社會(huì)意識(shí)、管理意識(shí)和道德意識(shí)等方面[4]。工程意識(shí)的內(nèi)涵有幾方面,不可能通過一次工程訓(xùn)練要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo),目前,他們能夠達(dá)到自己動(dòng)腦動(dòng)手,積極分析問題、解決問題即可。學(xué)生訓(xùn)練過程中,要求嚴(yán)格按照規(guī)范操作,每個(gè)模塊都要按照工程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。
電路設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)了工程規(guī)范的重要性,并制作了單獨(dú)的課件講解,收到了良好的教學(xué)效果,后續(xù)的模塊同樣嚴(yán)格要求。產(chǎn)品裝配和調(diào)試比較復(fù)雜,這一部分要求學(xué)生熟練掌握焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、裝配原則、調(diào)試目的和方法。學(xué)生在制作過程中會(huì)遇到各種各樣的問題,教師要及時(shí)幫助學(xué)生樹立好工程意識(shí),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮主體能動(dòng)性,促使學(xué)生逐漸做到主動(dòng)學(xué)習(xí)、拓展?jié)撃?、自助發(fā)展和自我完善[5]。經(jīng)過這個(gè)模塊的訓(xùn)練,學(xué)生明白了焊接質(zhì)量、裝配原則、電子產(chǎn)品調(diào)試的重要性,明白了整個(gè)電子產(chǎn)品的制作流程,有了基本的工程概念,與之前相比,有了巨大的進(jìn)步。
比如,學(xué)生自己制作的收音機(jī)有的電源指示燈不亮、有的聲音小、有的AM收不到臺(tái),我們并沒有直接給學(xué)生指出問題所在,而是請(qǐng)他們自己看原理圖,找出與自己?jiǎn)栴}有關(guān)的電路圖,使用萬用表測(cè)量電路板上線路是否短路、斷路,周圍元器件的電壓、電流、電阻值是否在正常范圍內(nèi),管腳順序是否正確。經(jīng)過這樣的訓(xùn)練,他們將來自己做工程出現(xiàn)問題的時(shí)候就會(huì)積極想辦法去分析問題、解決問題。
通過對(duì)電子工程訓(xùn)練I內(nèi)容的調(diào)整,改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,初步建立起工程意識(shí),為將來的就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。
當(dāng)然,為了工程訓(xùn)練達(dá)到更好的教學(xué)效果,我們也還有許多需要改進(jìn)的地方。
3.1 學(xué)生的基礎(chǔ)、理解能力等方面存在差異,其需求也不相同,因此可以實(shí)行彈性學(xué)習(xí),滿足學(xué)生的多樣化需求。訓(xùn)練過程中,設(shè)置若干選修課程,給予學(xué)生多樣化選擇和發(fā)展的空間。對(duì)勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新意識(shí)和較強(qiáng)實(shí)踐能力的優(yōu)秀學(xué)生,我們初步實(shí)行了開放式教學(xué)管理,有興趣的同學(xué)鼓勵(lì)他們參加電子大賽、創(chuàng)新大賽。
3.2 意識(shí)的形成是一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過程,是一個(gè)內(nèi)化的過程[6],一次工程訓(xùn)練不可能完全形成,但這是在校生能夠接觸工程的重要一環(huán)。作為教師,要不斷熟悉電子制作和生產(chǎn)的各項(xiàng)工程標(biāo)準(zhǔn),選擇切合的教學(xué)方法,不斷引領(lǐng)學(xué)生樹立工程意識(shí)。
時(shí)代在發(fā)展,科學(xué)在進(jìn)步,實(shí)踐教學(xué)也要與時(shí)俱進(jìn),根據(jù)實(shí)際情況不斷更新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,以期電子工程訓(xùn)練取得更好的教學(xué)效果。
[1]http://baike.baidu.com/view/589356.htm?fr=aladdin[OL].
[2]朱佳,張紅蘋,等.一種快捷的PCB抄板方法[J].計(jì)算機(jī)工程,2004,10,30(19).
[3]孫偉民.以實(shí)踐能力為載體培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和工程設(shè)計(jì)能力[J].中國(guó)高等教育,2006(9).
[4]弭洪濤,楊偉鴻.怎樣培養(yǎng)大學(xué)生工程意識(shí)[J].中國(guó)教育報(bào),2013(7).
[5]顧文秀,楊成.激發(fā)大學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)源動(dòng)力的探索[J].教育教學(xué)論壇,2013,2.
[6]張忠華.德育本質(zhì)研究與反思[J].江蘇大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2010(5).