何濤 張學(xué)軍 曹正林 周凱祺
摘要:新工科背景下,許多本科實踐課程存在教學(xué)內(nèi)容與社會需求脫節(jié)、學(xué)科交叉不足、實驗設(shè)備過時等問題。電裝實習(xí)為電工電子專業(yè)傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)實踐課程,論文從學(xué)科交叉、工藝傳承、教學(xué)與社會需求相結(jié)合等方面,探討了電裝實習(xí)的新模式。
關(guān)鍵詞:新工科;學(xué)科交叉;電工電子實習(xí)
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-3044(2019)31-0085-02
中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)化需求離不開工程人才的培養(yǎng),但長期以來?!肮た平虒W(xué)理科化”的現(xiàn)象普遍存在。為了解決人才供求的矛盾,教育部提出了新工科建設(shè),從“復(fù)旦共識”到“天大行動”再到“北京指南”,高等工程教育改革進(jìn)入到一個新的階段。隨著“新工科”的提出,全國高校積極面對挑戰(zhàn),重新工科的內(nèi)涵、師資建設(shè)、人才培養(yǎng)新模式等多方面進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究與探索,提出了許多新思路、新方法。
1新工科背景下傳統(tǒng)電裝實習(xí)的不足
電裝實習(xí)是大學(xué)課程中的一門傳統(tǒng)實習(xí)課程。以南京郵電大學(xué)為例,電裝實習(xí)為期一周,內(nèi)容主要是焊接數(shù)字萬用表,焊接對象為通孔插裝元件。在生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步,新工藝、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)的背景下,課程依然停留在以通孔插裝元件為主的簡單電子產(chǎn)品安裝調(diào)測上,難以引起學(xué)生的興趣,與工程技術(shù)的發(fā)展嚴(yán)重脫節(jié),已經(jīng)很難適應(yīng)新工科理念下的人才培養(yǎng)需求。
作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,電裝實習(xí)面向的是全校各個專業(yè),,學(xué)生學(xué)科方向和知識結(jié)構(gòu)以及個人能力等存在差別,統(tǒng)一的教學(xué)大綱,統(tǒng)一的教學(xué)方法,統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容,難以為工程教育打好基礎(chǔ),與新工科倡導(dǎo)的學(xué)科交叉與融合相去甚遠(yuǎn)。學(xué)科交叉與融合是新工科教育的核心之一,必須對學(xué)生進(jìn)行復(fù)合型專業(yè)培養(yǎng),真正培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識的能力。
因此,傳統(tǒng)的電裝實習(xí)必須進(jìn)行改革,以適應(yīng)新工科背景下的人才培養(yǎng)要求,構(gòu)建新的實踐教學(xué)體系。
2基于新工科的平臺+模塊的新實訓(xùn)模式
由于電裝實習(xí)是一門面向全校各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,不同專業(yè)技能培養(yǎng)的要求不盡相同。“平臺+模塊”的新實訓(xùn)模式以“學(xué)科交叉與融合”為指導(dǎo)思想,電裝實習(xí)的內(nèi)容由若干個不同的實訓(xùn)模塊構(gòu)成。其中,平臺指各專業(yè)通用的實訓(xùn)項目;模塊則指根據(jù)各專業(yè)培養(yǎng)人才的不同要求設(shè)置的特色實訓(xùn)項目,可根據(jù)專業(yè)需求自由選擇。課程以平臺為核心,輔以可選模塊,靈活搭配,組合成適合不同專業(yè)的實訓(xùn)內(nèi)容。
如圖1所示,為電裝實習(xí)課程的新模式,左邊為平臺課程,主要包括萬用表焊接裝配、PCB設(shè)計仿真和SMT工藝認(rèn)知三個實驗,是所有專業(yè)的必選實驗項目,右邊為可選實驗項目模塊,根據(jù)專業(yè)配置的不同選擇對應(yīng)的實驗?zāi)K進(jìn)行教學(xué)實訓(xùn)。
2.1專業(yè)交叉+融合
采用模塊化的設(shè)計,既便于對不同專業(yè)的實訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行區(qū)分設(shè)置,又方便未來對內(nèi)容進(jìn)一步擴(kuò)充和修改。大學(xué)專業(yè)數(shù)量很多,各專業(yè)的學(xué)生之間往往形成了“壁壘”,例如計算機(jī)軟件專業(yè)的許多學(xué)生不懂硬件,通信專業(yè)的許多學(xué)生對強(qiáng)電一無所知。但隨著科技的發(fā)展,各專業(yè)之間的交叉融合隨處可見,例如智能制造領(lǐng)域,需要融合機(jī)械、電子、計算機(jī)等眾多專業(yè)。“專業(yè)壁壘”實際上已經(jīng)被打破了。在此背景下,傳統(tǒng)的電裝實習(xí)課程需要改變,幫助學(xué)生適應(yīng)學(xué)科專業(yè)日趨交叉與融合的形式。這正是平臺+模塊新模式的一個基本思路。
在新模式中,不同的專業(yè),在實訓(xùn)時,可選擇不同的模塊配置內(nèi)容。尤其對于管理、傳媒等非電類專業(yè),通過3D打印與電工實訓(xùn)結(jié)合,譬如自己設(shè)計并3D打印一個可實用的燈臺,提高他們對電裝實習(xí)的興趣。在為不同專業(yè)配置模塊時,既要考慮到本專業(yè)的需求,又要從專業(yè)交叉與融合的角度考慮,配置部分交叉性模塊,讓學(xué)生了解其他專業(yè)的部分知識、技術(shù)與工藝。
2.2傳統(tǒng)工藝的傳承+新工藝
新工科并不是拋棄傳統(tǒng)工科,“工科”是本質(zhì),“新”是取向,是對傳統(tǒng)的傳承與發(fā)展。所以,在新的電裝實習(xí)體系中,保留了傳統(tǒng)工藝的實訓(xùn)項目,如通孔插裝元器件的手工焊接。同時,增加了貼片元器件的手工焊接與自動焊接實驗。通過通孔插裝元器件與貼片元器件的對比、手工焊接與自動焊接的對比,給學(xué)生強(qiáng)烈的直觀感知,使學(xué)生既了解了傳統(tǒng)工藝的流程,又體會到了新技術(shù)新工藝帶來的巨大效率,從而提高了課堂效益。
2.3教學(xué)級+工業(yè)級設(shè)備
實驗室的教學(xué)設(shè)備要適應(yīng)新技術(shù)、新工藝,才能在人才培養(yǎng)中應(yīng)發(fā)揮作用。應(yīng)隨著科學(xué)技術(shù)地發(fā)展和趨勢適時調(diào)整。傳統(tǒng)的電裝實習(xí)課程使用的設(shè)備多為教學(xué)級設(shè)備,與企業(yè)的工業(yè)級設(shè)備存在差異,教學(xué)內(nèi)容與社會需求存在脫節(jié)現(xiàn)象。但是,由于配套資金有限,不可能完全采購工業(yè)級設(shè)備作為教學(xué)設(shè)備,因此,在購置新設(shè)備時,采取了工業(yè)級設(shè)備+教學(xué)級設(shè)備的思路,“好鋼用在刀刃上”,核心設(shè)備采購工業(yè)級設(shè)備,輔助配套的設(shè)備采用教學(xué)級設(shè)備。例如,在工程訓(xùn)練中心建設(shè)SMT實訓(xùn)室時,貼片機(jī)和回流焊購置了市場占有率較高的工業(yè)級設(shè)備,接駁臺、錫膏印刷機(jī)則為教學(xué)級設(shè)備。這樣,既可以使教學(xué)內(nèi)容與新設(shè)備、新工藝相結(jié)合,又可以減少部分購置費用,學(xué)生可以按照企業(yè)的規(guī)程進(jìn)行實訓(xùn)任務(wù),使得教學(xué)與社會需求有機(jī)結(jié)合。
3結(jié)束語
電裝實習(xí)作為傳統(tǒng)實訓(xùn)課程,是電子電路實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的一個重要組成部分,培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和實踐動手能力,為后續(xù)課程打下一定的基礎(chǔ)。本文以新工科理念為指導(dǎo),探討電裝實習(xí)的新思路,提出了平臺+模塊的新實訓(xùn)模式,實現(xiàn)實訓(xùn)與專業(yè)需求相結(jié)合、實訓(xùn)與社會需求相結(jié)合,并已經(jīng)開始在我校開展實際教學(xué)活動,極大地提高了學(xué)生的興趣,拓寬了學(xué)生的眼界。