电子工艺实习教学改进与实践探索——以工程实践能力和创新能力培

第３７卷第５期　２０１４年９月　教学研究　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｖｌ０１．３７　ＮＯ．５　Ｓｅｐ．２０１４　电子工艺实习教学改进与实践探索　——以工程实践能力和创新能力培养为目的　任文举　（燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛０６６００４）　［摘要】　分析了电子工艺实习面临的机遇和挑战，提出了ｋ２＿ｚ．－程实践能力和创新能力培养为目的的电子　工艺实习教学改进与实践探索。从电子工艺实习教学内容、教材和教学方法及多媒体使用等三个方面对电子工　艺实习提出了改进和创新，以培养学生扎实的工程实践能力，提高学生的创新能力。　［关键词】　工程实践能力；创新能力；教学改进；电子工艺实习；ＥＤＡ　［中图分类号］　Ｇ６４２．０　［文献标志码］　Ａ　【文章编号】　１００５—４６３４（２０１４）０５－０１０６—０３　电子工艺实习作为以实践教学为主、对工科各　获得扎实基本功的同时提高工程实践和创新能力。　２）电子工艺实习教学方式相对单一。随着科　技的发展，新的电子元件和电子装配技术不断出　现。为使学生掌握现代的电子设计技术、提高电子　线路设计与仿真能力，必须改变烙铁加电路板的电　专业开设的技术实践课，对培养学生的工程实践能　力和创新精神有重要意义。如何把握当前发展机　遇，改进电子工艺实习，培养工程实践能力扎实、　创新能力强的工程技术人才逐渐成为研究热点。本　文在分析电子工艺实习现状的基础上，结合现代电　子技术，提出以工程实践能力和创新能力培养为目　的的电子工艺实习教学改进与实践探索。从电子工　艺实习教学内容、教材和教学方法及多媒体使用等　三个方面提出了改进意见，改善电子工艺实习的教　学效果，提高学生的工程实践能力和创新能力。　子工艺实习模式和方法，通过在电子工艺实习中引　入ＥＤＡ技术和ＳＭＴ技术，使学生接触到先进的电　子设计和制作技术，提高对现代电子技术的理解。　３）电子工艺实习教材和多媒体课件建设滞后。　电子工艺实习在燕山大学实施十多年来，教学方法　以教师板书讲授和手把手教授为主。受限于实验设　备和教学条件，很难对现代电子技术及电子产品生　产工艺流程进行清晰地讲解，学生无法了解现代电　１　电子工艺实习面临的挑战　电子工艺实习作为重要的实践教学环节，经过　多年发展在国内高校获得了推广普及。但目前电子　工艺实习内容多以简单电子产品装配为主；实习过　子技术及生产流程。同时教材以传统内容为主，对　现代电子工艺涉及较少。　因此有必要结合现代电子技术和多媒体技术　程以手工劳作为主；课堂教学以教师板书讲授为　主。受限于电子工艺实习内容、教学方式和教学手　段，在实习中学生工程实践能力和创新能力提高有　对电子工艺实习的教材和教学方法进行改进，增加　对现代电子技术的讲解，使学生接触并了解集成电　路及电子产品生产工艺流程，提高课堂教学效果。　限。综合分析电子工艺实习的现状，可以发现电子　工艺实习目前存在以下几个缺点。　１）电子工艺实习内容缺乏创新性和层次性。　２改进电子工艺实习内容，突出工程实践　和创新能力培养　结合燕山大学电子工艺实习基地当前的实验　目前电子工艺实习内容多停留在简单电子产品的　焊接组装上，实习过程以模仿式手工操作为主，实　习内容缺乏综合性、设计性、创新性。因此需引入　设备和实验条件，以电子工艺实习课程为依托，以　充分利用实验室现有设备为基础，以工程实践能力　多层次、多模块的电子工艺实习内容，形成综合　性、设计性、创新性的电子工艺新局面，使学生在　【收稿日期】　２０１４—０２—１５　和创新能力培养为目标，从电子工艺实习的层次设　计和模块设计两个方面入手，改进电子工艺实习。　【基金项目］　燕山大学电气工程学院２０１３年教学改革立项教学研究项目（２０１３５１）　［作者简介］　任文举（１９８１一），男，河北景县人。实验师，硕士，主要研究方向为电子工艺实习实验教学及智能仪表。　第５期　任文举电子工艺实习教学改进与实践探索——以工程实践能力和创新能力培养为目的　１０７　２．１依照教学大纲，改进电子工艺实习内容的层　次设计　依照电子工艺实习教学大纲，在教学实践中循　序渐进的将电子工艺实习教学内容分为基础教学　层、中级技能教学层和高级教学层。在每个教学层　次分别设置不同的教学内容和目标，见表１。　表１　电子工艺实习层次设计　教学层次　１．电子工艺实习简介和安全用电　教学内容和目标　基础教学层　２．电子元件识别：电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成芯片　３．常用仪器设备和工具使用：数字万用表、数字示波器、信号发生器、毫伏表、镊子、电烙铁、钳子、改锥、焊锡等　１．基本焊接技能训练：焊接、拆焊、ＴＨＴ原件焊接（卧式焊接、立式焊接）　２．基本电子产品的装配：万用表或多功能充电器　中级教学层　３．电子产品的基本调试：使用数字示波器或者万用表对所制作的电子产品进行测试和调试　４．电子产品维修：使用万用表、示波器等仪器查找电子产品中的错误，并使用前面技能维修直至电子产品能正常使用　５．ＳＭＴ装配技术和微型ＦＭ收音机的装配　１．学习Ａｌｔｉｕｍ　Ｄｅｓｉｇｎｅｒ软件的使用　２．使用Ａｌｔｉｕｍ　Ｄｅｓｉｇｎｅｒ软件绘制小制作产品电路原理图　高级教学层　３．使用Ａｌｔｉｕｍ　Ｄｅｓｉｇｎｅｒ软件绘制小制作产品ＰＣＢ图　４．使用热转印和蚀刻的方式进行电路板的制作，并用视频钻进行钻孔　５．利用电路板进行小制作产品的组装和调试　６．编制工艺文件，形成实习总结　在基础教学层采用以板书讲授和多媒体相结　合的授课方式，使学生掌握电子工艺实习的基础知　识。这一教学层次对所有参加电子工艺实习的学生　开放，以培养学生的基本技能。　在中级教学层则以学生动手实践为主要教学　手段，首先通过万能板练习焊接使学生掌握基本的　焊接技能，能熟练的进行直插原件的装配和拆焊，　掌握电子产品的手工焊接、装配、调试技术。同时　学习常用的电子元器的规格、参数、识别及主要性　能和选用原则，熟悉电子产品工艺的基本知识和要　求。最后，通过微型ＦＭ收音机的组装，将ＳＭＴ　图１　高级教学层次教学流程　２．２创新实习项目，丰富实习内容　在燕山大学目前的电子工艺实习中，学生需要　技术引入电子工艺实习中，使学生了解ＳＭＴ技术，　掌握ＳＭＴ组装的基本过程。　完成两个电子产品的制作，分别是多功能充电器或　万用表和ＦＭ收音机，对于电类学生则增加了学生　自主设计项目“旋光彩灯”。目前实习内容不能满　足工程实践能力和创新能力培养的需要，因此针对　高级教学层次主要针对电类学生和有学习意　愿的学生开设，在高级教学层中通过现代ＥＤＡ技　术的引入使学生掌握Ａｌｔｉｕｍ　Ｄｅｓｉｇｎｅｒ软件的使用，　使学生能够使用Ａｌｔｉｕｍ　Ｄｅｓｉｇｎｅｒ软件进行相关电　电子工艺实习的设计的三个教学层次，分别设计了　三个教学模块，分别为基本技能教学模块，中级技　路原理图的绘制及仿真，生成ＰＣＢ文件。然后通　过热转印技术进行电路图的转印，之后将做好的电　路板进行蚀刻。电路板腐蚀好后，让学生使用酒精　和松香制作电路板的助焊层，最后使用视频钻进行　能教学模块和高级技能教学模块，如表２所示。　在基础技能教学模块设计了万能板焊接这一　实习项目，让学生在练习中掌握基本的焊接和组装　钻孔，完成ＰＣＢ电路板的制作　０　。　进入组装阶段后，学生按照ＢＯＭ表领取相应　技能。在中级技能教学模块设置了多功能充电器、　万用表和贴片式ＦＭ收音机三个教学内容。在这个　过程中使学生结合所学理论知识，完成产品组装，　牢固掌握电子产品手工组装和焊接工艺，接触并掌　的电子元件，对照电路原理图和ＢＯＭ表进行小制　作产品的组装和调试，直至ｄ，Ｎ作产品合格。高级　教学层次教学流程如图ｌ所示。　握ＳＭＴ再流焊接工艺，锻炼学生的工程实践能力。　１Ｏ８　教学研究　２０１４　表２电子工艺实习教学模块设计　教学模块　教学内容　基本技能教学模块　１．万能板焊接　１．多功能充电器　中级技能教学模块　２．万用表　３．贴片式ＦＭ收音机　１．触摸式双稳开关　２．照明定时器　高级教学模块　３．±ｌ２Ｖ双向电压变换器　４．四相混式步进电机驱动电路　５．声光控延时开关　６．信号灯触摸开关　在高级技能模块针对电类学生不同专业特点　设计了６个实习项目，学生依自己的兴趣来选作。　在实习过程中，学生首先根据自己的专业和爱好选　择自己感兴趣的实习项目，进行资料的查阅、电路　原理图的设计，然后使用软件进行相关电路原理图　的设计和仿真，直到设计电路的仿真结果正确。其　后进行电路板的设计、电路的安装和调试。　最后进行工艺文件的编制、报告撰写，通过这　个过程培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析　能力和文字表达能力。整个实习过程综合提高学生　的工程实践能力，锻炼学生的创新能力和意识。　３电子工艺实习教材建设和多媒体课件设计　电子工艺实习教材要针对不同专业，设置基础　扎实、层次突出、特色鲜明的内容，突出工程实践　能力和创新能力的培养。电子工艺实习教材编制不　仅要符合教学大纲的要求，更要紧跟时代步伐，包　含现代的电子技术。因此在教材的编制过程中要将　指导书模块化，结合实际情况每学期更新相应的模　块内容，满足不同专业学生的需求，在教材中将理　论知识和实践知识相结合，培养学生扎实的工程实　践能力和一定的创新能力　。　目前燕山大学的电子工艺实习教学方式主要　以教师板书讲解、学生动手为主，对先进的电子技　术则涉及较少，因此有必要在电子工艺实习中引入　多媒体技术。利用多媒体技术展示先进的电子元件　生产、测试及封装工艺和电子产品的组装工艺。通　过引进多媒体，可以解决现有教学设备的不足，使　学生在牢固掌握电子工艺基础知识的基础上，可以　了解最新的电子元器件、电子产品、先进的生产工　艺和标准化的工业化生产流程，提高学生的学习积　极性，掌握电子工艺的前沿知识，为以后的工作和　学习打下坚实的基础。　４建立以学生为主体、教师为主导的教学　模式　电子工艺实习课程不同于一般的实验课和理　论课程，其课程内容涵盖电子元器件、焊接以及电　子技术相关理论知识，涉及多个学科，内容繁杂，　学生掌握起来难度很大。要想在电子工艺实习中培　养学生的基础知识、工程实践能力、创新能力，需　要在实习过程中建立以学生为主体、教师为主导的　主动学习模式。在教学过程中充分调动学生积极　性，首先利用多媒体技术进行基础内容的讲解，并　进行先进电子技术的工艺技术的演示；其次在实践　操作中采用教师动手操作、学生练习的教学模式，　使学生掌握扎实的基本功；最后使学生通过练　习，掌握电子产品的组装和调试的基本技能，培养　学生扎实的工程实践能力。并在实习过程中学会常　用ＥＤＡ软件的使用，掌握电路原理图绘制、仿真　及ＰＣＢ板的设计和电路板的手工生产工艺，培养　学生的创新能力。　电子工艺实习过程由以手工劳作为中心转变　为以“设计”为中心，由以组装为中心转变为以设　计为中心，由以教师板书讲解为主转换为以教师板　书讲解和多媒体演示相结合、教师为主导的教学模　式。通过将实习内容分解为具体目标任务，在教学　过程中调动学生的自主性、创造性、学习的兴趣和　热情，提高学生工程实践能力，培养学生的创新能　力，改善教学效果Ｈ　。　电子工艺实习需要在实习内容、教材和教学模　式方面进行不断的发展和完善，同时也需要指导教　师积极努力，不断完善和改进电予工艺实习，提高　学生的工程实践能力和创新能力。　参考文献　【Ｉ］任文举，孙站稳，蔡璐璐．沉默式教学法在实验教学中的应用　研究【Ｊ］．实验室科学，２００８，６（３）：４７－４９．　［２］张锡珍，张加良，李芳，等．电子工艺实习的实践与探索［Ｊ　Ｊ　ｌ实验室科学，２００９，６（３）：２０－２２．　［３］任文举，蔡璐璐．电子工艺实习中应用ＥＤＡ技术的探讨［Ｊ　Ｊｌ　实验科学与技术，２００８，６（４）：９一ｌ１．　［４］４刘琳，苏寒松，李昌渌．电子工艺实习工程教学改革的探索［Ｊ］．　实验科学与技术，２０１１，１４（２）：６３—６５．　【５］王喜社，高巍．高等院校工程应用型电子实习课程教学改革的　探讨…．实验室科学，２０１１，１４（６）：１７５—１７８．