摘 要:隨著電子技術的快速發(fā)展,新技術、新工藝不斷地產(chǎn)生并應用。在高校的電類實踐教學活動中,應充分利用這些新技術、新工藝,豐富傳統(tǒng)的教學內(nèi)容,增加新的教學方法,使實踐教學成為培養(yǎng)應用技術型人才的良好平臺。本文就以下幾方面內(nèi)容進行探討。
關鍵詞:實踐教學;PCB電路板制作工藝;SMT貼裝工藝;電路仿真;電路焊接調(diào)試;
文章編號:1674-3520(2015)-12-00-01
北京信息科技大學是以信息、機電為特色,工、管、文、外為主要專業(yè)的市屬高校。學校充分發(fā)揮自身的特點和有利條件,將培養(yǎng)目標定位在培養(yǎng)創(chuàng)新型、應用技術型這些環(huán)節(jié)至關重要,人才的方向 。我校的信息與控制實驗教學中心,為國家級教學示范中心,承擔全校電類和非電類專業(yè)學生的理論、實驗、實習、課程設計等實踐教學任務,從軟件、硬件環(huán)境看,都能充分滿足現(xiàn)有學生理論和實踐學習的需要。我們在教學活動中始終本著理論與實踐相結(jié)合、理論指導實踐、實踐驗證豐富理論的思想原則。但多年來,重理論輕實踐的現(xiàn)象也是一直存在的,這是一個需要我們關注和解決的問題。讀書是學習,使用也是學習,而且是更重要的學習。
一、實踐教學在學習過程中的作用
我們在教學中發(fā)現(xiàn)有這樣的現(xiàn)象,在本科階段有大量的基礎理論課、專業(yè)基礎理論課需要學習,課堂上廣泛使用PPT教學,雖然信息量大大增加了,但板書極少,學生只動眼不動腦,這被學生戲稱為“拉洋片”。在課堂上,缺少了隨著老師的筆觸對某一知識點的深入分析和討論,看的多,理解的少,忘的快。不少學生理論課中積累了許多問題,長時間沒有解決,因此產(chǎn)生了畏難情緒而放棄,損失極大。實踐課是一塊實驗田,是解決理論學習中所遇問題的一把鑰匙。我們發(fā)現(xiàn),在多知識點的綜合實踐課中,學生表現(xiàn)出極大的興趣,能夠展現(xiàn)出新的創(chuàng)意,動手能力極強。在實踐課中,接觸實際的元器件,設計搭接電路,通過仿真的驗證、問題的發(fā)現(xiàn)與分析排查,以及工具的使用,手腦并用,使得問題得以解決。一個產(chǎn)品的成功完成,很有成就感,有些在理論學習中沒弄懂的問題,在實踐課中卻豁然開朗,迎刃而解了。有了信心,有了興趣,就有了學習的動力,學生會主動探究理論知識,興趣是最好的老師。
二、實踐教學方式改革的嘗試
(一)傳統(tǒng)實踐教學中存在的問題
1、題目單一,年級重復。電子工藝實習中,學生個人選擇少,教師指導設計任務過細,學生設計不夠,發(fā)揮空間少,多有抄襲的現(xiàn)象。
2、教學形式單一。由于擔心學生在規(guī)定的時間完成不了任務,多以教師的思路為主,并指定范圍,指定元件,這樣束縛了學生的思維和主動性。
3、成績評定欠規(guī)范。以往實踐課多重視結(jié)果和實驗報告的內(nèi)容,對操作過程量化不夠,所以成績評定不夠客觀,不能全面評定出學生的真實水平。
(二)改革方法的嘗試
1、實驗項目建立題庫,精心選編,使題目新穎有趣,有一定的使用價值,模擬電路、數(shù)字電路相結(jié)合,電路模塊化。豐富實驗室的元件資源,鼓勵學生根據(jù)需要外購元件。
2、學生經(jīng)過選題、查閱資料確定設計,討論分析后進行電路仿真。這樣,既考慮到學生的知識面與水平,又能獨立設計。這一過程既有范圍,又有發(fā)揮空間。
3、按照自己的設計安裝調(diào)試電路,是學生非常期待和有成就感的環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)學生工程觀念和良好工作習慣的環(huán)節(jié)。電路按模塊安裝,電路布局要求美觀、規(guī)范,導線分色,電路信號按左入右出的原則,按模塊逐級調(diào)試,重點是培養(yǎng)學生查找、發(fā)現(xiàn)、解決問題的方法,并與理論分析相比較,加深對電路的理解,提高學生的實踐能力。
4、撰寫報告并進行成績評定??偨Y(jié)報告是學生對綜合實踐課設計過程的系統(tǒng)總結(jié),有別于一般的實驗報告,應有如下要求:① 標準封面與目錄;② 設計任務與技術指標;③ 設計方案與原理分析;④ 原理圖、單元電路、元器件列表;⑤ 電路仿真、問題分析;⑥ 收獲體會;⑦ 參考文獻。報告圖表應按工程標準要求,要規(guī)范,這樣提高了學生的方案表達能力、科技寫作能力、制圖能力以及實踐操作能力等基本綜合素質(zhì)。成績評定應包含如下幾方面:① 電路設計的準確性與仿真結(jié)果;② 實驗的動手能力與工藝水平;③ 調(diào)試過程中,儀器和工具的使用;④ 分析和解決問題的能力;⑤ 焊接水平;⑥ 實驗項目中的創(chuàng)新點;⑦ 答辯能力。這樣,涵蓋了實驗過程多個環(huán)節(jié)的評定方法,成績相對客觀。
三、拓展實踐教學內(nèi)容,激發(fā)學生的學習興趣
實踐教學的主角是學生,實踐課是以干為主。在實踐中,在“玩”中鍛煉出綜合素質(zhì),培養(yǎng)出良好的工作習慣。以電子工藝實習為例,它是以小型電子產(chǎn)品的設計、制造、調(diào)試和檢測為載體,培養(yǎng)學生的工程實踐能力,使學生獲得電子產(chǎn)品制造工藝的基礎知識,了解產(chǎn)品的制造過程,并初步具備電子產(chǎn)品設計、制造及開發(fā)的基本能力。目前,實踐教學中的內(nèi)容有:電路設計和仿真、元器件的識別、測量,儀表使用,電路板焊接。拓展內(nèi)容有:趣味電子制作,多種電子套件的組裝、調(diào)試,趣味單片機實驗,傳感器電路實驗。與大學生科技創(chuàng)新、開放實驗、競賽培訓有機結(jié)合,使實驗室變被動為主動。學生主動走進實驗室,積極參加實踐活動。建議開設印刷電路板(PCB)的制作工藝實驗、表面貼裝工藝實驗。清華大學科教儀器廠開發(fā)的這兩套教學系統(tǒng),是學生進行全方位電子工藝訓練的良好工具。PCB設計制作系統(tǒng)中,通過實習可以讓學生學會設計,懂得制造工藝,掌握電路板的制作技術方法。在表面貼技術SMT系統(tǒng)中,將SMT技術作為電子工藝實習操作的一部分引入教學實習中,讓學生親自動手實踐,用SMT系統(tǒng)實現(xiàn)元件的貼裝工藝,使學生在實習實踐中真正了解并接觸到新技術、新工藝,身臨其境地感受到微電子技術的發(fā)展前景。通過以上幾個實驗項目的實際操作訓練,學生的自信心、成就感和興趣會大大增加。
四、結(jié)束語
綜合實踐課,在培養(yǎng)學生的學習興趣和實踐創(chuàng)新能力方面,成效是顯著的。以下環(huán)節(jié)至關重要:教師的正確指導和思想觀念的更新;教學方法的更新;實驗課時的合理分配和精心安排;實驗項目精心的選編;先進的實驗設備和元器件的配置;建立完善的管理系統(tǒng),比如實驗室開放系統(tǒng);指導教師與學生在網(wǎng)上交互等。做好這些工作才能達到更好的教學效果,使實踐教學成為培養(yǎng)應用技術型人才的良好平臺。
參考文獻:
[1]王久和.電工電子實驗教程[M]. 北京:電子工業(yè)出版社,2013.
[2]陳光明.電子技術課程設計與綜合實訓[M].北京:北京航空航天大學出版社,2007.
[3]李銀華.電子線路設計指導[M]. 北京:北京航空航天大學出版社,2005.
[4]廖冬梅.建設學科交融式的創(chuàng)新實踐教學體系[J].實驗室技術與管理,2012(8):151-153.
[5]曾國強. 聯(lián)合實驗室培養(yǎng)電子類卓越工程師模式[J].實驗室技術與管理,2015(8):34-36.
[6]陳建真.基于實驗室準入和開放機制的大學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)[J].實驗室技術與管理,2015(8):31-33.
[7]趙建華.對大學生實驗設計過程的觀察與思考[J].實驗室技術與管理,2015(8):27-30.
作者簡介:任小軍(1959.11—) 男, 北京信息科技大學 電子信息與控制實驗教學中心 高級工程師, 高級實驗師。 研究方向:實驗教學。