張群英
(桂林理工大學(xué)機(jī)械與控制工程學(xué)院,廣西 桂林 541004)
電路的分析設(shè)計(jì)能力是自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)的一個(gè)十分重要的方面,我校自動(dòng)化專業(yè)與此項(xiàng)能力培養(yǎng)直接相關(guān)的課程及實(shí)習(xí)有:電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電裝電調(diào)實(shí)習(xí)、電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)等,其中,電裝電調(diào)實(shí)習(xí)安排在學(xué)生四年教學(xué)進(jìn)程中的第三學(xué)期,為期兩周,此前學(xué)生已在第二學(xué)期修完電路分析基礎(chǔ),在第三、四學(xué)期即將修讀模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)。電裝電調(diào)實(shí)習(xí)作為承前啟后的一個(gè)重要環(huán)節(jié),實(shí)習(xí)開展的如何直接關(guān)系到學(xué)生電路分析設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的成敗。
通過電裝電調(diào)實(shí)習(xí),使學(xué)生了解現(xiàn)代電子工業(yè)生產(chǎn)的方式和特點(diǎn),學(xué)會(huì)使用常用電子測(cè)試儀器,初步掌握電子工藝的基本技能,能夠獨(dú)立裝配調(diào)試部件、整機(jī)及處理可能出現(xiàn)的故障,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和查閱資料能力,為今后的課程學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
電裝電調(diào)實(shí)習(xí)的開展以電子產(chǎn)品的組裝和調(diào)試為主要任務(wù),如:萬用表組裝與調(diào)試、FM 收音機(jī)組裝與調(diào)試、多功能充電器的裝配與調(diào)試等,實(shí)習(xí)套件直接從有關(guān)電子廠家購(gòu)進(jìn),學(xué)生每人一套獨(dú)立完成,通過指導(dǎo)學(xué)生完成套件的組裝調(diào)試,培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力,而不是僅僅簡(jiǎn)單機(jī)械的裝配而已。
結(jié)合實(shí)習(xí)套件所配備的電路原理圖、裝配圖等,認(rèn)識(shí)各種電子元件的圖形符號(hào),實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師先進(jìn)行電路原理圖的講解,有些套件沒有配備詳細(xì)電路原理圖,老師需根據(jù)套件的型號(hào)參數(shù)等查找出詳細(xì)電路原理圖再給學(xué)生講解,同時(shí),指導(dǎo)學(xué)生如何通過圖書館查找資料或到互聯(lián)網(wǎng)查找相應(yīng)的電路原理圖,培養(yǎng)學(xué)生搜索資料的能力。學(xué)生對(duì)電路原理圖的學(xué)習(xí),一方面回顧了已學(xué)過的電路分析基礎(chǔ)知識(shí);另一方面對(duì)電路圖中涉及的模電、數(shù)電方面的知識(shí),通過老師概略性的講解,使學(xué)生了解大概,能對(duì)付眼前的實(shí)習(xí),同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的模電、數(shù)電課程的積極性。原理圖搞清楚后,再指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)原理圖與裝配圖、裝配圖與印刷電路板的對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)裝配過程中容易出錯(cuò)的環(huán)節(jié)一一指出,為后面的實(shí)際裝配工作做好充分的準(zhǔn)備。
指導(dǎo)學(xué)生看懂常用儀器儀表面板,熟練掌握相關(guān)儀器的使用,如:模擬萬用表、數(shù)字萬用表。數(shù)字萬用表、信號(hào)發(fā)生器、電子示波器、晶體管毫伏表,各類儀表一樣一樣的過關(guān)檢查。實(shí)習(xí)套件中的電子元件讓學(xué)生逐個(gè)測(cè)試,既鍛煉學(xué)生使用儀器儀表的能力,也避免了由于元件損壞導(dǎo)致組裝完畢的產(chǎn)品不能正常工作的問題。
掌握常用電子元器件的種類、性能、選用原則及質(zhì)量判別。電子元器件是構(gòu)成電子產(chǎn)品的基本單元,指導(dǎo)學(xué)生從認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)套件中的各個(gè)電子元件為起點(diǎn),由點(diǎn)到線,由線到面,掌握常用電子元件的規(guī)格、材料、外觀、型號(hào)參數(shù)、檢測(cè)方法、適用場(chǎng)合等。以電阻器為例,電阻器一般利用有一定電阻率的材料(碳或鎳鉻合金等)制成,在電路中的主要用途是穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓,還作為分流、限流、分壓、偏置、消耗電能的負(fù)載等,是電子產(chǎn)品中使用最多的元器件之一。學(xué)生從認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)套件中為數(shù)不多的幾個(gè)電阻、電位器入手,認(rèn)識(shí)它們的外觀、色碼標(biāo)注方法、阻值的測(cè)量等,再通過老師給同學(xué)展示的各種各樣的電阻圖片,從而對(duì)電阻器這一類的器件具有較完整的理解和認(rèn)識(shí);推及其他的常用元件,接著再一類一類的去認(rèn)識(shí)電容器、電感器、變壓器、半導(dǎo)體分立元件,如二極管和三極管、各種LED數(shù)碼管、各種接插件以及各種開關(guān)、集成電路芯片等。得益于現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)信息的極大豐富和電子仿真軟件的普及,我們可以給學(xué)生分類展示這些電子元器件的大量圖片,演示元器件的測(cè)試方法,即使在這次實(shí)習(xí)中沒有使用和接觸過,學(xué)生日后接觸也不會(huì)非常陌生。在這一過程中,學(xué)生也學(xué)會(huì)了如何去查找電子元件的相關(guān)資料,遇上陌生元件便可按圖索驥。
由于學(xué)?,F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)條件的限制,我們目前的實(shí)習(xí)在硬件上還無法達(dá)到緊跟生產(chǎn)實(shí)際和科技發(fā)展的水平,但在實(shí)習(xí)中讓學(xué)生初步了解一些電子生產(chǎn)工藝技術(shù)又是非常必要的。在電裝電調(diào)實(shí)習(xí)中,印刷電路板是套件中配好的,讓學(xué)生親自動(dòng)手制作電路板這一環(huán)節(jié)安排在后續(xù)的電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)中。我們安排實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的老師給學(xué)生做專題講座,介紹現(xiàn)代印刷電路板的制作工藝過程以及手工制板的方法,介紹現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)焊錫工藝技術(shù)及手工焊接方法等;同時(shí),安排學(xué)生觀看現(xiàn)代電子工藝生產(chǎn)的視頻錄像,了解電子產(chǎn)品表面安裝(SMT)技術(shù),還有一些國(guó)內(nèi)重點(diǎn)院校關(guān)于電子工藝實(shí)習(xí)方面的教學(xué)錄像,比如清華大學(xué)的精品課程“電子工藝實(shí)習(xí)”教學(xué)實(shí)況錄像等。通過這些知識(shí)的介紹,激發(fā)學(xué)生興趣,學(xué)生對(duì)自己制作電路板躍躍欲試,給今后的實(shí)習(xí)起到很好的前導(dǎo)作用。
實(shí)習(xí)套件發(fā)到學(xué)生手上,并不允許馬上組裝焊接。我們給每個(gè)學(xué)生還發(fā)了一塊練習(xí)手工焊接用的萬能板,長(zhǎng)1 m的鐵絲、焊錫,先集中講解錫焊機(jī)理和手工焊接要領(lǐng),觀看焊接視頻教學(xué)錄像,了解焊點(diǎn)成型過程,焊點(diǎn)形狀的優(yōu)劣,安排一定的集中練習(xí)的時(shí)間,實(shí)習(xí)工具人手一套,學(xué)生還可在課后分散練習(xí)。焊盤全焊滿了,再進(jìn)行拆焊技能的訓(xùn)練。在進(jìn)行正式焊接前,學(xué)生還要進(jìn)行電子元器件預(yù)加工工藝的學(xué)習(xí),掌握電子元件的排列、引腳的處理方法等,學(xué)生在進(jìn)行充分練習(xí)后才能開始套件的焊接。
兩周的實(shí)習(xí),指導(dǎo)老師需要在實(shí)習(xí)前做好充分細(xì)致的準(zhǔn)備工作,把能力培養(yǎng)貫穿始終,收到了良好的實(shí)習(xí)效果。
電裝電調(diào)實(shí)習(xí)檢驗(yàn)了學(xué)生電路分析基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)水平,學(xué)生切身感受到實(shí)際電子產(chǎn)品的制作對(duì)模電、數(shù)電等課程知識(shí)的需求,給后續(xù)課程的學(xué)習(xí)增加了驅(qū)動(dòng)力。
經(jīng)過這一實(shí)習(xí)過程的訓(xùn)練,學(xué)生對(duì)自己制作電子產(chǎn)品充滿期待,部分學(xué)生自己也買上一套電子制作套裝工具,嘗試著在以后的學(xué)習(xí)生活中經(jīng)常性地制作電子電路,參加各類電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等。
通過實(shí)習(xí)過程中資料的查找,學(xué)生找到了從課堂之外的途徑獲取知識(shí)的方法,提升了自主學(xué)習(xí)的能力。
對(duì)今后的電裝電調(diào)實(shí)習(xí),我們也有一些可以加以改進(jìn)的設(shè)想:
(1)充分利用我校機(jī)控學(xué)院機(jī)電工程實(shí)驗(yàn)中心,開放實(shí)驗(yàn)室資源,對(duì)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試和裝配電子產(chǎn)品給予經(jīng)常性的幫助指導(dǎo),為他們提供必要的場(chǎng)地、測(cè)試的儀器儀表,形成以學(xué)生為主體的實(shí)習(xí)模式,擴(kuò)大電裝電調(diào)實(shí)習(xí)的輻射作用。
(2)緊跟現(xiàn)代生產(chǎn)實(shí)際,邀請(qǐng)校外有經(jīng)驗(yàn)的電子工程師來校給學(xué)生做專題報(bào)告,幫助學(xué)生增加對(duì)現(xiàn)代企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)過程的認(rèn)識(shí)。
(3)校企結(jié)合,組織學(xué)生參觀校外工程的電子產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)部門,通過技術(shù)人員講解和實(shí)地觀察,使學(xué)生了解電子產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)的流程,若條件允許,還可考慮承接一些實(shí)際電子產(chǎn)品讓學(xué)生組裝調(diào)試。
1 盛守照.自動(dòng)化專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)方式的改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2008(1):6~7