印制電路工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)探索

陶志華++王守緒++楊文君++何為

摘 要：該文從分析卓越工程師培養(yǎng)計劃的培養(yǎng)目標出發(fā)，探討本科生印制電路工程專業(yè)工程師培養(yǎng)存在的問題，提出針對卓越計劃修訂印制電路教學大綱、編寫實用教材、建立校外實習基地、校企聯合培養(yǎng)等培養(yǎng)實用創(chuàng)新型印制電路工程人才的思路。

關鍵詞：印制電路 培養(yǎng)模式 卓越工程師培養(yǎng)計劃

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0189-02

國家教育部推出卓越工程師教育培養(yǎng)計劃（以下簡稱卓越計劃）[1]，旨在通過在試點高校及專業(yè)實施卓越計劃，摸索建立具有中國特色工程教育模式。卓越計劃強調要“重視國家產業(yè)結構調整和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的人才需求，適度超前培養(yǎng)人才”。從當前卓越工程師人才培養(yǎng)目標的發(fā)展情況來看，隨著電子化學科技發(fā)展的不斷綜合化及加速化，著力提高學生的工程實踐能力和工程創(chuàng)新能力，提升學生的國際視野及參與國際競爭的能力，探索電子領域中化學工程教育規(guī)律，創(chuàng)建與電子科技大學辦學定位和特色相適應的化學與電子的復合人才的印制電路專業(yè)人才培養(yǎng)模式勢在必行。目前我國電子化學教育的體系還不夠完善，特別是在電子化學“材料制備-印制電路設計與制作-器件應用”系統(tǒng)化的印制電路教學領域，教育教學水平相對落后于歐美先進國家，而隨著電子化學品成分趨于復雜，技術密集程度越來越高，將化學知識與電子工藝結合在一起，著重培養(yǎng)在信息產業(yè)重要組成部分的電子工藝技術領域的高技術復合型人才，印制電路工藝是一門必不可少的課程[2]。我校應用化學專業(yè)是我國目前唯一培養(yǎng)電子技術與化學技術相結合的綜合性印制電路高科技人才的專業(yè)，在應用化學教育專業(yè)人才培養(yǎng)體系中逐漸完善“化學”與“電子”相結合的人才培養(yǎng)在國內是首創(chuàng)，是應用化學專業(yè)人才培養(yǎng)模式的擴展[3]。2013年我國印制電路行業(yè)總產值到達236億美元，占全球產值的43%，盡管我國是印制電路制造大國，但不是強國。高技術含量、高附加值的高端印制電路產品，國外從制造設備、材料、工藝技術等方面對我國實行技術封鎖和產品壟斷。要想改變我國高端印制電路落后于發(fā)達國家的現狀，培養(yǎng)具有扎實的電子-化學理論基礎，能將所學理論知識靈活應用到印制電路工藝、制造等相關工作中，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力較強的具有卓越工程師潛質的畢業(yè)生是十分必要和緊迫的。

我校應用化學專業(yè)被教育部批準為卓越工程師教育培養(yǎng)計劃實施專業(yè)。該文從分析卓越工程師培養(yǎng)計劃的培養(yǎng)目標出發(fā)，探討本科生印制電路工程專業(yè)工程師培養(yǎng)存在的問題，提出針對卓越計劃修訂印制電路教學大綱、編寫實用教材、建立校外實習基地、校企聯合培養(yǎng)等培養(yǎng)實用創(chuàng)新型印制電路工程人才的思路。

1 印制電路教學現狀及存在問題

1.1 教學現狀

近年來，我國印制電路（PCB）產業(yè)每年以25%以上的高速度發(fā)展，已跨入世界PCB大國之列，伴隨著印制電路產品發(fā)展，要求有新的材料、新的工藝技術和新的設備。我國印制電器材料工業(yè)在擴大產量的同時，更要注重于提高性能和質量。我校應用化學專業(yè)是我國目前唯一培養(yǎng)電子技術與化學技術相結合的綜合性高科技人才的基地，但目前對印制電路教學的重視度同市場需求相比存在一定差距，單從學時分配上就可見一斑。從我校情況看，應用化學系本科生印制電路教學分成《印制電路原理與工藝》（專業(yè)必修課，32學時）、《雙面印制電路板制作》（專業(yè)實驗選修課，8學時）二個教學環(huán)節(jié)進行，在第三學年第2學期內完成?！队≈齐娐吩砗凸に嚒氛n程組在教學中，按照PCB技術發(fā)展歷史與基礎、基本材料、線路設計、線路制作、三廢處理、質量管理和發(fā)展趨勢的順序組織安排教學，內容包括印制電路基板材料、印制板設計與布線、照相制版和圖形轉移、刻蝕和焊接技術、化學鍍與電鍍技術、孔金屬化技術、多層及HDI板的制作技術、特種印制板制作技術、印制板工業(yè)三廢的控制、印制板質量與標準化、印制電路技術現狀與發(fā)展趨勢等部分內容。《雙面印制電路板制作》實驗訓練項目包括：PCB布線貼圖的設計與制作相關軟件的學習、PCB照相底版的設計與制作、孔金屬化工藝及技術、印制電路板圖形轉移技術與工藝、印制電路板線路制作及線路保護技術與工藝等幾部份實驗內容。

1.2 存在問題

印制電路課程知識點多，涉及知識面廣，工藝制造問題及節(jié)點設計學習難度大，加之很多學生材料化學與工藝、應用電化學與電子化學品基礎不扎實，雖然采用多媒體教學手段，嘗試將互動討論式教學、PCB工業(yè)制造案例教學、學生調研式教學、學生小組作報告等多種教學方法引入到教學中，因課時所限及學生工程實踐能力要求高，授課時往往還是無奈停留在學生對PCB制造的基本原理的掌握及工藝能夠正確了解的層次，很難引導幫助學生提升到對印制電路線、孔構件、電氣信號穩(wěn)定性及任意層Cu互連技術進行優(yōu)化設計和合理構造處理，從而培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識及工程創(chuàng)能能力。同時對國內外印制電路電氣結構設計規(guī)范的比較介紹也難以進行，對印制電路結構新理論、新材料、新技術介紹也不足。所以依據“卓越計劃”人才培養(yǎng)的要求，從印制電路原理與工藝的授課內容及授課效果分析，印制電路課程教學主要存在的問題有：

（1）印制電路課程的課程大綱面向卓越工程師計劃的針對性不強；（2）教學內容對國內外最新印制電路制造的新理論、新材料、新結構、新技術吸收不及時；（3）印制電路課程設計和畢業(yè)設計的工程實際針對性不強；（4）學生學習興趣及熱情較低，整合高校、企業(yè)、科研資源配置的工程實踐能力培養(yǎng)基地較少；（5）課時偏少，未做到因材施教；（6）很多學生側重與理論知識的學習，動手能力較差，從而對印制電路板制作工藝產生畏難心理。

2 印制電路課程改革思路

應用創(chuàng)新人才培養(yǎng)應是以知識學習為載體，著力培養(yǎng)學生工程實踐能力和工程創(chuàng)新能力。印制電路技術橫跨信息電子與新材料兩大國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)，而長期以來傳統(tǒng)的培養(yǎng)方式對于化學與電子融合領域復合人才能力培養(yǎng)的重要性認識不足，基于我國印制電路領域的高技術人才匱乏現狀，通過分析印制電路教學存在的問題，從以下幾個方面進行教改嘗試。endprint

2.1 課題教學及實驗科目中注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)

通過實施“卓越計劃”，探索應用化學系印制電路特色專業(yè)教育部卓越工程師計劃實施與實踐教學的人才培養(yǎng)的新途徑，結合現代印制電路材料、結構、體系及設計方面的最新發(fā)展，制定相應的教學計劃和課程大綱，開發(fā)出基于“材料制備-印制電路設計與制作—器件應用”系統(tǒng)化的印制電路教學的課件。并科學劃分及銜接本科與研究生的印制電路課程內容。針對印制電路學時少而內容多的矛盾，采取凝練授課內容、主講精講基本概念及基本原理、課后結合作業(yè)自學理解掌握相關知識的方式精煉教學內容；同時將實驗模式從講授式逐步轉化為開放式，在優(yōu)化理論點教學內容的基礎上制定印制電路課程開放實驗教學大綱，啟動印制電路實驗教學改革，引入實際工程設計討論，啟發(fā)學生深入思考及掌握印制電路理論知識及設計方法，構筑開放實驗體系培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。

2.2 加強實際工程訓練

積極拓展校外資源，形成了一條走出去、請進來的辦學模式，努力建立校企聯合培養(yǎng)人才的新機制，為多樣化拔尖人才培養(yǎng)創(chuàng)造“研發(fā)訓練、工程實踐、創(chuàng)業(yè)體驗”的多樣化拔尖人才培養(yǎng)環(huán)境，將先進工業(yè)化技術引進實驗教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計環(huán)節(jié)及假期讓部分學生到校外實習基地、校企聯合培養(yǎng)基地參與印制電路的設計及制造工藝，印制電路課程設計和畢業(yè)設計題目逐步改進為實際工程設計題目。通過校外實習基地、校企聯合培養(yǎng)使印制電路實驗學科更具有自己獨特氣質，實現從實驗向設計研究階段的轉變，改變傳統(tǒng)實驗與設計研究脫節(jié)的現象，學習體驗大生產線的工藝流程和管理方式，使我校應化系學生的綜合實驗能力和設計能力得到提高，為今后成長為技術或管理人員打下堅實的工程基礎。

2.3 激發(fā)學習興趣，力求因材施教

現代印制電路技術是許多學科與技術相互滲透、交叉的產物，是一個從事電子儀器與設備設計與開發(fā)技術領域合格的專業(yè)人員應具備的知識、技能等。以資深教師進行印制電路課程學習動員，緒論課主要介紹印制電路發(fā)展的最新特點、國內外應用及研究現狀、印制電路面臨的瓶頸技術課題、印制電路未來的光電路發(fā)展前景、印制電路行業(yè)狀況及國內外重大印制電路技術革新等。通過印制電路學習動員開闊學生視野也有益于激發(fā)學生學習印制電路的興趣。鼓勵對設計感興趣的學生利用課余時間學習LPKF ProtoMat H100數控鉆機Board Master5.0、CR5000等印制電路工藝設計軟件，為做畢業(yè)設計及適應畢業(yè)后從事印制電路設計工作做準備；鼓勵對科研感興趣的學生參與任課老師的科研課題，構建“基礎性實驗 專業(yè)實驗?工程實訓?創(chuàng)新實驗”的遞進式、工程化、創(chuàng)新型的實驗體系，建立體現個性化教育和研究性學習的實驗教學新模式；建立化學虛擬工程模擬與工程實訓相結合的先進工程教學手段，培養(yǎng)學生自主學習興趣、開拓學生個性潛力、以期達到開闊學生知識視野、陶冶學生情操、發(fā)展學生健全身心、培養(yǎng)學生學習熱情的目的。

2.4 電子—化學相關知識的拓展

在電子科學技術日新月異的當今時代，各種新型材料、新型元器件以及各種新型整機的研制、生產與應用，都與化學及其工藝過程密切相關，印制電路課程是以化學與電子技術有機結合的電子化學學科方向為主線，整合電子科學與技術、有機合成與光電技術、能源化學科學與技術、應用化學等資源。這就要求學生在化學課學習階段對印制電路所需的化學知識點扎實掌握，鼓勵并指導學有余力的學生閱讀印制電路課外書籍及科研文獻、撰寫讀書報告等，從而改善學生因化學基礎差而對印制電路學習產生畏難心理的狀況，保證學生印制電路知識的系統(tǒng)性。

3 結語

我國要從印制電路制造大國轉變?yōu)橛≈齐娐窂妵爸羷?chuàng)新強國，培養(yǎng)出一大批高素質應用創(chuàng)新型印制電路專門人才是當務之急。以實施卓越計劃為契機，修訂印制電路系列課程教學大綱，編寫側重工程應用型現代印制電路制作實驗教材，精煉實驗教學內容，采用現代化教學手段及多種教學方法想方設法調動學生學習印制電路熱情和創(chuàng)新意識，提高學生自主學習獨立思考的能力，把化學知識與電子產品結合起來，利用校企聯合培養(yǎng)方式即印制電路實習基地培養(yǎng)學生印制電路制造的工程實踐能力，培養(yǎng)出卓越計劃要求的未來卓越工程師的后備軍。

參考文獻

[1] 林文松，劉延輝，何亮.“卓越工程師培養(yǎng)計劃”下的工程材料課程建設[J].大學教育，2013（6）：139-140.

[2] 張懷武，何為.現代印制電路原理與工藝[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[3] 何為，唐先忠.應用化學專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案的研究與實踐[J].中國教育導刊，2006（2）：26-30.endprint