基于EDA技術的電子工藝實訓教學

【摘 要】本文試從將EDA技術軟件引入電子工藝實訓教學中，開創(chuàng)電子實習的新局面，提出實踐教學發(fā)展的新設想，這是適應信息時代技術發(fā)展的新要求，也是實訓教學改革創(chuàng)新的新成果。

【關鍵詞】EDA軟件 實訓教學 改革創(chuàng)新

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2012）23-0069-01

電子工藝實訓教學是面向高等院校工科各專業(yè)的一門以實踐為主，理論貫穿其中的技術基礎課程，整個過程是把平面圖形經(jīng)過一系列工藝變成具有特定功能的產(chǎn)品，屬于實踐性環(huán)節(jié)的教學范疇。通過實訓教學使學生了解電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和先進的生產(chǎn)工藝，掌握最基本的裝焊操作技能，學習印制電路設計技術，培養(yǎng)學生的工程設計能力和創(chuàng)新意識以及嚴謹、踏實、科學的工作作風和良好的學風，提高解決實際問題的綜合能力和素質，為今后的學習和從事有關電子技術工作奠定實踐基礎。

電子工藝實訓教學的基礎訓練包括以手工烙鐵焊接技術為主的基本操作技能、以識別電子元器件和裝配為主的工藝常識以及初步印制電路板設計能力，這三項是實訓教學的重點和基礎，是學生在后面的研究訓練、創(chuàng)新實踐以及課程設計、畢業(yè)設計中必須具備的實踐能力。但是，實訓教學只抓基礎訓練是不行的，隨著電子技術發(fā)展的日新月異，新觀念、新技術、新工藝、新材料、新元器件層出不窮，特別是第三代組裝技術（SMT）的迅猛發(fā)展，使得電子制造技術發(fā)生了巨大的變化。作為新時代的大學生，如果不接觸高新技術，甚至對當前技術前沿知之甚少，將難以面向社會實踐，難以適應社會發(fā)展。

太原理工大學在2003年組織學習團隊前往清華大學將表面貼裝技術（SMT）引入電子實習中，受到了學生的普遍歡迎，取得了很好的實訓教學效果。SMT是新一代電子線路板組裝技術，它將傳統(tǒng)的分立式電子元器件壓縮成體積很小的無引線或短引線片狀器件，直接貼裝在印制板銅箔上，從而實現(xiàn)了電子產(chǎn)品組裝的高密度、高可靠性、小型化、低成本以及生產(chǎn)的自動化。經(jīng)過近幾年的不斷完善和發(fā)展，已形成了較規(guī)范的教學體系和教學方法，以及多媒體教室、網(wǎng)絡教室、SMT貼片教室、電子實訓教室等硬件設施，使學生較系統(tǒng)地完成課堂講授、動手訓練、觀看錄像、產(chǎn)品制作等實訓教程。

近年來，隨著計算機技術的蓬勃發(fā)展與廣泛普及，計算機軟件在電子設計領域的應用越來越廣，使電子產(chǎn)品設計人員能夠高效地進行產(chǎn)品分析、設計等工作。電子設計自動化EDA（Electronic Design Automation）技術是在電子CAD技術基礎上發(fā)展起來的計算機軟件系統(tǒng)，是以計算機為工作平臺，融合了應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術的最新成果，將電子產(chǎn)品從電路設計、性能分析到設計出PCB版圖的整個過程在計算機上自動處理完成。Protel99SE是印制電路板（PCB）的設計首選軟件，它具有強大的EDA綜合設計環(huán)境，憑借其強大的功能大大地提高了電子線路的設計效率，因此可以把EDA軟件應用到電子工藝實習中。

電子工藝實訓教學內(nèi)容包括三個階段：第一階段是前期預備階段訓練，首先由教師理論講解基本工具（萬用表、電烙鐵）的使用；常用元件的識別和測試及其符號；集成元件的幾種封裝形式；特殊器件的介紹；PCB印制板的制作方法；SMT表面貼裝方法；基本參數(shù)的測試方法等，然后由學生進行元器件識別、PCB裝焊、導線焊接、元器件成形、鍍錫及裝焊的訓練。第二階段是實踐操作階段訓練，完成兩件實習產(chǎn)品（FM貼片收音機、AM調(diào)幅收音機）的組裝與調(diào)試，理論講解實習產(chǎn)品的原理與SMT的元件、設備及裝焊工藝過程，了解電子產(chǎn)品的裝配方法與工藝，掌握調(diào)試方法與故障分析方法。第三階段是實踐操作提高和擴展階段訓練，了解EDA電路集成設計系統(tǒng)，學習Protel99SE軟件的使用方法，用Protel99SE軟件設計實習產(chǎn)品的SCH原理圖和PCB印制板圖，學習PCB的制作方法，直觀了解PCB的制作工藝和流水線生產(chǎn)過程。對于一些對電子制作特別感興趣的同學，可進行提高型實習。首先選定一個實習產(chǎn)品，了解產(chǎn)品性能，自己設計電路、篩選元件、焊接、調(diào)試，完成一件具有實際功能和使用價值的電子制作。電子工藝實訓教學的實踐流程如下圖所示：

電子工藝實訓教學的實踐流程圖

綜上所述，將EDA技術軟件引入電子工藝實訓教學中，開創(chuàng)了電子實習的新局面，提出了實踐教學發(fā)展的新設想，是適應信息時代技術發(fā)展的新要求，也是實訓教學改革創(chuàng)新的新成果。近年來，經(jīng)過不斷的努力和創(chuàng)新，雖然取得了一點成績，但還遠遠不夠，我們將繼續(xù)創(chuàng)新探索，繼續(xù)向先進院校學習，與他們進行交流和合作，腳踏實地、團結奮斗，創(chuàng)造電子工藝實訓教學燦爛的明天。

參考文獻

[1]姚憲華、郝俊青主編.電子工藝實習工程實訓[M].北京：清華大學出版社，2010

[2]王天曦等.堅持改革創(chuàng)新，開創(chuàng)電子實習新局面[J].實驗技術與管理，2003（4）：90～91

[3]清源計算機工作室編著.Protel99SE原理圖與PCB設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004

[4]王天曦等.SMT在電子工藝實習中的應用[J].實驗技術與管理，2001（4）：87