電子工藝實踐課程的教學探索

張麗娟 李培森

【摘要】近幾年地方高校的電子工藝實習基地發(fā)展迅速，形成了特色，但在實踐中還存在一些問題，該文結合廣東藥學院的實際情況，提出了一些改進的教學方法，有利于學生的動手操作能力和創(chuàng)新能力的提高。

【關鍵詞】電子工藝實踐;實踐教學;創(chuàng)新能力

Abstract：At local colleges and universities in recent years，the Electronic Technology Practice has improved greatly and forms its characters.But some problems still exist.In this paper，combined with the actual situation of Guangdong Pharmaceutical University，some improved teaching methods are put forward to enhance the students innovation and practice abilities.

Keywords：electronic technology practice;practice teaching;innovative ability

1.引言

電子工藝實踐是工藝性和實踐性相結合的基礎課，是非常受學生歡迎的一門實驗課，它主要以小型電子產品的設計、制作、調試和檢測為載體，使學生學習電子產品的工藝生產過程，認識和理解電子工藝的基本內容，掌握基本的工藝技術，提高學生的動手操作能力，進一步激發(fā)創(chuàng)新思維[1]，從而培養(yǎng)學生的動手能力、從實踐中獲取知識的能力、觀察事物和分析問題的能力以及團結協(xié)作等實踐能力[2]。

2.廣東藥學院電子工藝實踐的特色

廣東藥學院（以下簡稱我校）電子工藝實踐課程是由基礎學院物理系和醫(yī)藥化工學院實驗中心共同承擔，僅對中山校區(qū)電子信息工程專業(yè)學生開設，于2012年上半年順利開課，電子工藝實驗室起步較晚，但開課以來每年都在發(fā)展改進，規(guī)模也迅速壯大，實踐內容新穎有特色，實踐效果良好。

2.1 引入SMT工藝

我校電子工藝實踐內容新穎，不僅包括傳統(tǒng)的通孔安裝技術（Through Hole Technology，THT），還引入了目前電子產品制造中的主流工藝——表面貼裝技術（Surface Mount Technology，SMT），SMT是將片狀元器件直接貼裝在印制板銅箔上，用回流焊爐或其他焊接工藝焊接，從而實現(xiàn)電子產品組裝的高密度、高可靠、小型化、低成本以及生產的自動化。這種技術現(xiàn)在已經成為現(xiàn)代電子信息產品制造業(yè)的核心技術和主流安裝技術。我們將清華大學設計開發(fā)的SMT小型實訓系統(tǒng)引入教學實踐中，此套設備包括手動絲網印刷機、貼片流水線、回流焊爐等，讓學生用SMT設備完成FM自動調諧貼片收音機或貼片數(shù)字萬用電表的裝配，使學生在實踐課中真正了解并接觸到目前業(yè)界先進的SMT技術的生產設備和工藝流程，而且還親自動手利用SMT工藝獨立完成電子產品的制作，從而達到工程訓練的目的并體驗現(xiàn)代電子組裝技術。

2.2 引入PCB制板系統(tǒng)

印刷電路板（Printed Circuit Board，PCB）是電子工藝實踐課中非常重要的一部分內容，幾乎所有電子設備都要使用印刷電路板，在眾多電子產品研制過程中，最基本的成功因素是該產品的印刷電路板的設計。印刷電路板的設計是電子產品整機工藝設計中重要的一環(huán)，其設計質量不僅關系到元件在焊接、裝配、調試中是否方便，而且直接影響整個產品的可靠性和成本[3]。我們購置了一套印刷電路板制作實訓設備，包括打印機、裁板機、多功能制板機，高速臺鉆等，該設備可以手動制作PCB板。在電子工藝實踐課中，我們要求學生采用相關軟件（如Altium Designer）進行印制電路板的設計，設計完成后，將印刷電路板圖打印到光印紙上，通過多功能制板機將PCB圖完整的轉印到覆銅板上，再送入顯影液和腐蝕液的容器中進行顯影和蝕刻，完成以后，再打孔涂助焊劑，再經過元件測量、焊接、安裝和調試產品，這一過程可使學生了解電子產品制作的全過程，增強學生的成就感，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力[4]。

2.3 建立了計算機輔助設計實驗室

現(xiàn)代電子電路設計軟件已成為當今電子線路設計人員必備的工具，利用計算機軟件進行電子線路設計是目前工藝設計的關鍵環(huán)節(jié)[5]。在電子工藝實踐課中，我們安排了計算機輔助設計的教學內容，讓學生學會利用計算機輔助設計軟件進行電路原理圖的繪制，我們建立了35臺計算機輔助設計實驗室，使學生在實驗時能初步掌握用計算機繪制電路圖和電路仿真的方法，也為學習不斷升級的軟件和其他電路設計軟件打下基礎。

2.4 教學計劃和內容設置合理

在實踐內容的選取上，我們堅持“重點保證對電子工藝的基本技能進行訓練，又要讓學生了解和掌握現(xiàn)行的先進工藝和技能”的原則，精心設計教學計劃和內容。目前經過探索，已構建成基礎型、提高型和綜合型實驗模式。其中，基礎型的實驗為“常用電子儀器的使用”、“元器件的識別與檢測”、“五步法焊接訓練”;提高型實驗為“聲控電路的焊接安裝調試”、“電子狗/充電器套件安裝調試”、“電子線路及印刷電路板計算機輔助設計”;綜合型實驗為“PCB板的設計與制作”、“SMT貼片套件的綜合制作訓練”，通過開設這些實驗項目，使電子工藝實踐教學更加貼近生產實際。

2.5 實踐管理規(guī)范

在電子工藝實踐課中，我們?yōu)槊课粚W生準備了一個工具箱，里面有如下工具：可調恒溫電烙鐵、吸錫器、“一”字螺絲刀、“十”字螺絲刀、尖嘴鉗、斜嘴鉗、直嘴鑷子，彎尖嘴鑷子等。為了便于管理，當學生進入實驗室的第一天，我們將工具箱發(fā)給學生，并在標簽紙上寫上學生學號和姓名，讓他們自行檢查工具。實驗課程結束，我們驗收工具箱，若有丟失或損壞，按照規(guī)章進行賠償，這樣既方便管理與維修，又能防止工具丟失。

3.目前存在的問題

我校電子工藝實驗室經過幾年的發(fā)展，在各個方面有了極大的進步，形成了自己的特色，但在實踐中仍存在一些問題，其教學手段、利用率、管理建設等方面仍有很多值得改進的地方，目前主要有以下幾個方面：

3.1 教學手段落后

對于電子工藝實踐課的理論授課，教師一般采用傳統(tǒng)的板書和掛圖模式，內容枯燥而且單一，學生興趣不高，而且，由于電子產品的小型化和集成化，學生對電子元件沒有直觀的認識，單憑教師講解根本無法理解。

3.2 利用率不高

目前電子工藝實驗室僅對電子信息工程專業(yè)的學生開設，主要用于開展課堂內實踐教學，而無其他用途。如果教師利用實驗室對參加各種電子技能競賽、電子設計比賽的學生開展培訓，并承辦學校各種電子類比賽，使其功能得到進一步的擴展，不僅可調動學生的積極性，也可以提高實驗室的利用率[6]。

3.3 對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)欠缺

在電子工藝實踐課中，我們只是要求學生完成規(guī)定的實踐內容，掌握電子工藝中最基本的操作技能，重視學生動手能力的培養(yǎng)，但學生對器件的選擇只知其然而不知其所以然，沒有對產品的功能進行創(chuàng)新和擴展，缺乏對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這種實踐模式已無法滿足時代的要求，也不利于發(fā)揮學生的學習積極性，不利于提高學生的綜合應用技能。

3.4 實驗成績評定難度大

電子工藝實訓室是一項復雜的實踐教學過程，考評歷來都難以把握，以往的考核只注重最終結果，這種考核形式不能客觀的反映學生的實習效果。如何保證評分標準的客觀、全面綜合型以及公平公正是一個難題。

4.電子工藝實訓的發(fā)展新探索

針對以上不足，特提出以下改進措施：

4.1 引進多媒體教學

通過對實驗室不斷進行改造，我們給電子工藝實驗室配備了電腦、數(shù)據(jù)投影機、投影儀等多媒體設備，教師可制作一些內容豐富、新穎直觀、集圖片、視頻為一體的多媒體課件進行教學，有助于學生學習過程中接收的準確性和直觀性，而且隨著圖片的變化和教師對圖片的說明講解有助于提高學生的注意力和學習興趣[7]。同時，一些無法在課堂上進行演示的先進生產流程和操作內容，比如大型的電路板生產線、焊接設備等，可以以視頻的形式放映給學生，讓學生對先進的技術有概念性的了解，開拓學生視野，提高授課質量。

4.2 開放型實踐教學

目前，電子工藝實踐課對學生的創(chuàng)造性和研究性等方面訓練不夠，為了激勵學生合理安排和利用自己的時間到實驗室動手實驗研發(fā)，對那些動手能力強、學有余力、對電子技術和電子設計感興趣的學生，我們采取實驗室開放、實驗項目開放等多種靈活的形式。學生可以根據(jù)自己的興趣選修教師提供的實驗項目，同時，也可以根據(jù)自己的新思維和各類學科競賽活動的需要，提出一些帶有創(chuàng)新意識的實驗項目。學生自行寫出計劃方案，經教師審核通過后，我們?yōu)槠涮峁┲谱鳝h(huán)境以及所需資料，由學生自己查閱資料，并在教師的指導下設計實驗方案，完成安裝、調試等過程。通過一系列專題項目培訓，學生可參加科技活動項目、創(chuàng)新實驗項目、各類電子設計競賽，從而達到資源共享，使設備充分發(fā)揮作用，同時也培養(yǎng)了學生創(chuàng)新設計和工程實踐能力，全面提高了學生素質。

4.3 改革實驗考核

為了檢驗學生的實踐效果，我們采取對所有實驗項目單獨進行評分，然后綜合評定期末總評成績的方式，改革后的考核形式更注重電子工藝實驗課的整個過程，我們現(xiàn)場考核學生對實驗內容的完成情況以及分析問題、解決問題的能力，學生在老師面前當場試驗、調試，老師當場提出問題由學生解答，對能夠發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題具有創(chuàng)新思維的學生，要給予激勵和關注，并對該實驗項目加分。采取這種方法，促進了學生對電子工藝實驗課技能培養(yǎng)的重視，有效的提高了學生對待每個實驗的重視程度，調動了學生參與每個實驗的積極性。

4.4 加強實驗室建設

首先，加強實驗室硬件建設投入，除增加實驗室場地面積、增加示波器、數(shù)字萬用電表、信號發(fā)生器等常規(guī)儀器設備外，還要根據(jù)教學內容的更新或調整購置新的電子元器件，力求教學內容新穎、有趣，緊扣日常生活。其次，加強實驗教師隊伍的建設，實驗室的開放需要教師具有淵博的理論知識和工程經驗，可組織教師深入企業(yè)調研進修，參加行業(yè)協(xié)會舉辦的各種展會、研討會等，以了解各大高校電子工藝課程的教學模式、教學內容、教學設備和教學改革進展，了解電子技術的前沿動態(tài)，學習掌握最新實驗技術，促進本校電子工藝實踐教學水平的提高[8]。

5.結束語

通過近三年教學實踐的探索，學生接觸了新技術、新工藝，擴大了知識面，培養(yǎng)了學生的動手操作能力，進一步激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識。學生對這種工藝實踐產生了極大的興趣和熱情，大家普遍反映對電子產品設計、制作、焊接、調試，直到做出實際產品的全部工藝過程都有了直接的感性認識。總之，電子工藝實踐課必須把所學的課程與生產實際緊密結合起來，并且緊跟電子產品新工藝和新技術的發(fā)展，為學生后續(xù)專業(yè)課的學習、課程設計以及畢業(yè)從事實際工作奠定實踐基礎，為社會培養(yǎng)實用性人才。

參考文獻

[1]范曉志.電子工藝實習教學改革探索[J].實驗技術與管理，2013，3（3）：163-165.

[2]藍慕云，肖君.電子工藝實習中培養(yǎng)學生實踐能力的教學實踐[J].實驗室研究與探索，2011，30（8）：363-365.

[3]林海汀.電子工藝技術與實踐[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2013：71-84.

[4]于兵川，吳洪特.實驗教學與科研有機結合，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和能力[J].實驗室研究與探索，2010，29（2）：76-77.

[5]符玉荷，黃譚友.電子工藝實習面臨的挑戰(zhàn)及其發(fā)展方向[J].實驗室研究與探索，2008，27（8）：128-131.

[6]徐小寧，江金蘭.電子技術實訓室建設現(xiàn)代分析與對策研究[J].紹興文理學院學報，2012，32（8）：109-111.

[7]劉紅，楊旭東.提高學生在電子實習課中學習興趣的幾點嘗試[J].實驗室研究與探索，2005（24）增刊：22-24.

[8]羅琴娟，李寧.電子工藝實習的實踐探索與幾點建議[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011，19：78-80.

作者簡介：張麗娟（1983—），女，湖南衡陽人，碩士，實驗師，主要從事實驗教學研究。