電子工藝實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理

肖 瑞， 劉 敏

(惠州學(xué)院 電子科學(xué)系，廣東 惠州，516000)

0 引 言

電子工藝實(shí)習(xí)是高校工科專業(yè)教學(xué)中的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，國家教育部對其教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時都有明確的安排[1]。通過電子工藝實(shí)習(xí)，可激發(fā)學(xué)生對工科專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的工程實(shí)踐、分析解決實(shí)際問題以及科研創(chuàng)新能力。因此，作為實(shí)習(xí)場所的電子工藝實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理顯得尤為重要。

1 我校電子工藝實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的不足

我校電子工藝實(shí)驗(yàn)室于2008年建設(shè)并投入使用，現(xiàn)有電子焊接與整機(jī)裝配實(shí)驗(yàn)分室、PCB設(shè)計(jì)與制作實(shí)驗(yàn)分室以及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分室。電子焊接與整機(jī)裝配實(shí)驗(yàn)分室有108 m2，30個工位，配套工具種類和數(shù)量有限；PCB設(shè)計(jì)與制作實(shí)驗(yàn)分室僅30 m2，兩套制板設(shè)備；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分室50 m2，不僅場地有限，而且設(shè)備陳舊。雖然場地和設(shè)備不足，但電子工藝實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的教學(xué)和科技創(chuàng)新任務(wù)繁重，每年不僅承擔(dān)我系6個專業(yè) (17 280萬人學(xué)時/年)和其它系(1 600人學(xué)時/年)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，還承擔(dān)電子設(shè)計(jì)大賽、節(jié)能減排、飛思卡爾、科創(chuàng)協(xié)會、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等各項(xiàng)活動。

電子工藝實(shí)驗(yàn)室僅上課時間對學(xué)生開放。由于時間限制，實(shí)習(xí)課遵循一個教學(xué)模式，即學(xué)生在18個學(xué)時內(nèi)完成一臺收音機(jī)的焊接、整機(jī)組裝與調(diào)試工作。指導(dǎo)教師為節(jié)省時間不僅要為學(xué)生提供實(shí)習(xí)線路圖，還需說明所需設(shè)備、儀器和儀表的量程。在整個實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生只是被動的接受者，造成一些有創(chuàng)新意識的學(xué)生不能根據(jù)自己的愛好和需要，自己設(shè)計(jì)原理圖對電子產(chǎn)品做出改進(jìn)。在選取教學(xué)內(nèi)容時，教師也無法兼顧到各部分的訓(xùn)練要求，對于數(shù)字電路、模擬電路、單片機(jī)電路和高頻等無法有效整合，教學(xué)內(nèi)容顧此失彼，知識割裂斷續(xù)[2]。針對上述實(shí)際情況，2011年我們課題組編寫了《電子工藝技能實(shí)訓(xùn)》教材(科學(xué)出版社出版)。

2 擴(kuò)建電子工藝實(shí)驗(yàn)室的必要性

我校是惠州市唯一的一所高校，惠州電子工業(yè)的飛速發(fā)展急需高質(zhì)量的電子信息技術(shù)專業(yè)人才，作為電子系學(xué)生必修的電子工藝實(shí)習(xí)課是一門重要的基礎(chǔ)實(shí)踐課程，是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)“模擬電子技術(shù)”與“數(shù)字電子技術(shù)”，“高頻”等專業(yè)基礎(chǔ)課的一個重要環(huán)節(jié)。經(jīng)過近幾年我校畢業(yè)生的就業(yè)和反饋情況以及在讀本科生實(shí)習(xí)的實(shí)際情況，我校發(fā)現(xiàn)原有的電子工藝實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)不能滿足培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的需求。為做好電子工藝實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)涵建設(shè)，在原有實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，加大投資力度，擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模并加強(qiáng)規(guī)范化管理，培養(yǎng)有助于惠州及周邊地區(qū)發(fā)展的高水平電子技術(shù)人才，推動惠州市乃至整個廣東省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3 擴(kuò)建電子工藝實(shí)驗(yàn)室需考慮的問題

3.1 注重“產(chǎn)學(xué)研”相結(jié)合

“產(chǎn)、學(xué)、研”是當(dāng)代知識經(jīng)濟(jì)的一個非常重要的環(huán)節(jié)，三者相輔相成，有機(jī)結(jié)合。要培養(yǎng)高等院校工程技術(shù)應(yīng)用型人才，離不開社會和企業(yè)的參與和支持。為了學(xué)校的進(jìn)一步發(fā)展，我校電子工藝實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理應(yīng)與企業(yè)掛鉤，優(yōu)勢互補(bǔ)，解決好企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展與學(xué)校教學(xué)計(jì)劃之間、學(xué)生的技能訓(xùn)練與企業(yè)要求之間的矛盾?？蒲械哪康牟粌H是為了獲得一個科研成果，高校的科研是為教學(xué)服務(wù)的，電子工藝實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)不僅要滿足教學(xué)，還要為教師提供科研條件和場所。高職稱的教師可帶動低職稱的教師參與項(xiàng)目，或教師帶動學(xué)生參與項(xiàng)目，使學(xué)生在實(shí)踐的過程中進(jìn)一步提高對理論知識的理解，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力[3-5]。另外，我們要和企業(yè)建立良好的校企合作關(guān)系，只有了解企業(yè)，才能培養(yǎng)出適合社會發(fā)展的工科人才。

3.2 提高儀器設(shè)備利用率

實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備具有實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究和社會服務(wù)三項(xiàng)功能。經(jīng)過多年廣泛深入的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我校實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備利用率較低，主要體現(xiàn)在：實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)形式不科學(xué)、管理體制不合理、儀器設(shè)備共享率低、售后服務(wù)不到位造成的設(shè)備維修不及時、報(bào)廢儀器的未充分利用、大型設(shè)備綜合利用率低、閑置設(shè)備調(diào)度難度大以及儀器設(shè)備的功能利用不足[6]。因此，我校在擴(kuò)建電子工藝實(shí)驗(yàn)室的過程中應(yīng)注意上述問題，購置儀器時保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備的套數(shù)和人才培養(yǎng)規(guī)模相匹配，盡最大努力使有限資金發(fā)揮出最大的效用[7]。

4 擴(kuò)建電子工藝實(shí)驗(yàn)室具體方案

為了豐富電子工藝實(shí)習(xí)的內(nèi)容，我校電子工藝實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)規(guī)劃為：多媒體教學(xué)實(shí)驗(yàn)分室、開放性電子元器件實(shí)驗(yàn)分室、電子焊接與整機(jī)裝配實(shí)驗(yàn)分室、PCB設(shè)計(jì)與制作實(shí)驗(yàn)分室、科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分室和電子維修實(shí)驗(yàn)分室。

4.1 多媒體教學(xué)實(shí)驗(yàn)分室

電子工藝實(shí)習(xí)課的教學(xué)不同于其他理論教學(xué)，指導(dǎo)教師需要對實(shí)驗(yàn)方法和步驟進(jìn)行演示。由于電子元器件一般較小，對于元器件及其檢測步驟的演示學(xué)生無法完全看清楚，教師就必須對各項(xiàng)操作內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)演示和講解，直至學(xué)生能獨(dú)立操作，這樣會占用更多教學(xué)時間，學(xué)生動手實(shí)踐的時間會更少。當(dāng)輔以多媒體教學(xué)時，可將很多實(shí)際操作通過多媒體課件演示，讓學(xué)生一目了然，提高電子工藝實(shí)習(xí)的質(zhì)量和效率[8]。

多媒體教學(xué)實(shí)驗(yàn)分室除教學(xué)系統(tǒng)外，還配有監(jiān)控和語音對話系統(tǒng)，系統(tǒng)之間可以互相切換。實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理人員不僅可通過聯(lián)網(wǎng)電子計(jì)算機(jī)播放各種教學(xué)片，圖文資料，還可通過監(jiān)控和對話系統(tǒng)，實(shí)時掌握其它實(shí)驗(yàn)分室的具體情況，即克服了實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員配備不足的問題，又便于安全性管理[9]。此實(shí)驗(yàn)分室線路布置如圖1所示。

4.2 開放性電子元器件實(shí)驗(yàn)分室

開放性電子元器件實(shí)驗(yàn)分室被分為兩個展區(qū)，所有電子元器件按名稱的字母順序擺放，便于學(xué)生參觀、學(xué)習(xí)和選用。模擬電子元器件展區(qū)有：電阻、電容、電感、二極管、晶體三極管、運(yùn)算放大器等；數(shù)字電子元器件展區(qū)有：數(shù)碼管、譯碼管、編碼器、數(shù)據(jù)選擇器、計(jì)數(shù)器、貼片元件等[10]。為方便學(xué)生正確識別、選用電子元器件，在每種元器件展示柜的上方附有掛圖，介紹該種電子元器件的種類、型號、規(guī)格、用途、測試方法以及它們在應(yīng)用中的經(jīng)典電路。

圖1 多媒體教學(xué)實(shí)驗(yàn)分室布線圖

4.3 電子焊接與整機(jī)裝配實(shí)驗(yàn)分室

學(xué)生根據(jù)電路原理圖，從元器件的識別、檢測，印刷電路板的檢驗(yàn)、手工焊接，到電子產(chǎn)品整機(jī)裝配、電氣調(diào)試、技術(shù)指標(biāo)的檢驗(yàn)等。由于現(xiàn)有設(shè)備有限，還需要購置通用的電工工具、穩(wěn)壓電源、雙蹤示波器、函數(shù)發(fā)生器、晶體管特性測試儀器等[1]。

4.4 PCB設(shè)計(jì)與制作實(shí)驗(yàn)分室

PCB設(shè)計(jì)就是利用Protel99se、Proteus和Power PCB 等軟件，將設(shè)計(jì)好的電路原理圖繪制出來，然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇元器件、電路板的材料、外形和尺寸等，給出元器件的封裝形式，最后繪制出PCB板圖[11]。PCB設(shè)計(jì)與制作實(shí)驗(yàn)分室配有計(jì)算機(jī)與制版設(shè)備，學(xué)生將自行設(shè)計(jì)好的電子線路，通過制版設(shè)備雕刻在印刷電路板上，完成整個制版過程。

4.5 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分室

作為學(xué)生自主實(shí)踐的場所——創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分室的擴(kuò)建是電子工藝實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重點(diǎn)。許多學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分室完成自己的科技制作、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。我校擴(kuò)建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分室的基本理念是：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新實(shí)踐能力，把學(xué)生的創(chuàng)新變?yōu)樵O(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)變?yōu)樾袆?，行動變?yōu)槌晒Ｔ搶?shí)驗(yàn)室需新購置各種工具、設(shè)備、儀器儀表、材料、元器件等，并安排有豐富經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員對學(xué)生輔導(dǎo)，為學(xué)生提供更多創(chuàng)新思考和動手操作的有利條件，積極引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生自己研究、動手操作和專心思考，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，這是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的一個重要途徑，也是我校實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展方向。在我校舉行的一系列科技創(chuàng)新活動中，具有創(chuàng)新能力的學(xué)生將十分枯燥的焊接訓(xùn)練變成了精致的小工藝品制作過程，并且他們還對實(shí)習(xí)產(chǎn)品進(jìn)行再創(chuàng)造，擴(kuò)展了產(chǎn)品功能。這些技能將使學(xué)生在以后的工作中能夠脫穎而出[4,12]。

4.6 電子維修實(shí)驗(yàn)分室

電子維修實(shí)驗(yàn)分室主要是為我校電子愛好者提供鍛煉的機(jī)會。它的建立不僅激發(fā)了學(xué)生對電子專業(yè)的強(qiáng)烈興趣，還使學(xué)生動手實(shí)踐的能力有所提高。我校專門成立了電子協(xié)會，經(jīng)常舉辦一些義務(wù)活動，會員們?yōu)閷W(xué)校、全校師生以及附近居民提供義務(wù)維修服務(wù)，不僅為學(xué)校節(jié)約了維修經(jīng)費(fèi)，而且還得到了全校師生以及市民的高度贊賞。

5 新型管理體制

該實(shí)驗(yàn)室一旦擴(kuò)建完畢，應(yīng)當(dāng)打破以前的管理體制，實(shí)行專人負(fù)責(zé)管理維護(hù)制，對學(xué)生“全日制”開放。上課時間由實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員負(fù)責(zé)管理，課余時間由學(xué)生管理，責(zé)任到個人。這樣即能保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行，又能保證實(shí)驗(yàn)室的全天開放，鼓勵和支持學(xué)生自擬題目、自擬方案，讓學(xué)生利用課余時間學(xué)習(xí)他們感興趣的知識，完成自擬實(shí)習(xí)項(xiàng)目，為學(xué)生科技創(chuàng)新提供有力的保障。另外，電子工藝實(shí)驗(yàn)室不僅對電子專業(yè)的師生開放，還要面向全校師生，甚至兄弟院校開放[13-15]。為提高管理水平，將引入與企業(yè) 接軌的“6S”管理模式。所謂“6S”即整理(SEIRI)、整頓(SEION)、清掃(SEISO)、清潔(SETKETSU)、素養(yǎng)(SHITSUIKE)、安全(SAFETY)。具體要求：①在實(shí)驗(yàn)操作中，桌面上只保留需要的，不需要的給予清理,使空間拓展并得到充分利用；②將必需品擺放整齊，標(biāo)示明確，以便于節(jié)省時間，提高工作效率；③及時清掃桌面上的贓物，保持桌面干凈、明亮，易于尋找體積較小的電子元器件；④維護(hù)整理、整頓、清掃的成果，將上面的3S實(shí)施以標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的形式貫徹執(zhí)行下去，并持續(xù)地改進(jìn)；⑤按規(guī)定操作，養(yǎng)成對任何工作都一絲不茍的良好習(xí)慣；⑥注意安全隱患，減少實(shí)習(xí)基地的災(zāi)難發(fā)生[16]。通過“6S”管理模式，為學(xué)生創(chuàng)造舒適的實(shí)踐環(huán)境，有利于培養(yǎng)學(xué)生的良好素質(zhì)與修養(yǎng)，加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神與安全意識，并減少各種資源浪費(fèi)，降低成本，為學(xué)生畢業(yè)后適應(yīng)企業(yè)的工作環(huán)境打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

6 結(jié) 語

電子工藝實(shí)驗(yàn)室的擴(kuò)大建設(shè)與新型管理體制，為學(xué)生提供了足夠的實(shí)踐場所和嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)管理制度；促進(jìn)了學(xué)科建設(shè)與發(fā)展，完善了教學(xué)體系與實(shí)踐體系，建立了合理的人才培養(yǎng)機(jī)制；不僅有利于提高我校創(chuàng)新水平、增強(qiáng)專業(yè)特色，更有利于學(xué)生的培養(yǎng)和教師知識的更新，有利于協(xié)作精神的形成和拔尖人才的脫穎而出，有利于我校組織和承擔(dān)重大科研項(xiàng)目，使學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中得到良好的培養(yǎng)和訓(xùn)練，全面提高學(xué)生素質(zhì)，從而增強(qiáng)我校畢業(yè)生在人才市場的競爭力。

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