“表面貼裝技術(shù)基礎(chǔ)”實(shí)踐課程改革

王蓓蓓,王豫明,王天曦

(清華大學(xué) 基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心,北京 100084)

“表面貼裝技術(shù)基礎(chǔ)”實(shí)踐課程改革

王蓓蓓,王豫明,王天曦

(清華大學(xué) 基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心,北京 100084)

介紹了“表面貼裝技術(shù)基礎(chǔ)”選修課的實(shí)踐課程改革,針對(duì)優(yōu)化實(shí)踐操作和實(shí)踐教學(xué)改革效果進(jìn)行總結(jié),為今后實(shí)踐課程改革提供了有益的探索和有效的實(shí)踐改革經(jīng)驗(yàn)。

表面貼裝技術(shù);實(shí)踐課程改革;優(yōu)化實(shí)踐操作

近年來,高等教育越來越重視實(shí)踐教學(xué)改革、校企合作、啟發(fā)式教學(xué),各種教學(xué)競(jìng)賽、教學(xué)研討轟轟烈烈地開展,但從實(shí)際教學(xué)效果看,課堂教學(xué)缺乏生氣、學(xué)生缺乏興趣(上課睡覺、玩手機(jī))的現(xiàn)象仍然普遍存在[1]。當(dāng)前,國內(nèi)高校普遍設(shè)置的電子工藝實(shí)踐課程在大學(xué)生素質(zhì)教育中具有公認(rèn)的重要性,是提高學(xué)生創(chuàng)新能力、獨(dú)立動(dòng)手能力,造就創(chuàng)新型人才的有效途徑。為了開闊學(xué)生眼界,緊跟電子產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì),我?；A(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心在電子工藝實(shí)習(xí)中普及表面貼裝技術(shù)(basic surface mount technology,SMT),有關(guān)學(xué)科學(xué)生不僅知曉SMT,還產(chǎn)生了進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)并應(yīng)用SMT的要求?；诖?從2004年春季學(xué)期開始,開設(shè)了“表面貼裝技術(shù)基礎(chǔ)”特色實(shí)踐課程。經(jīng)過近10年的改革與實(shí)踐取得了滿意的教學(xué)效果。

1 課程改革

2004年開設(shè)“表面貼裝技術(shù)基礎(chǔ)”實(shí)踐課程之初設(shè)置了3個(gè)基本模塊:理論基礎(chǔ)模塊、實(shí)踐基礎(chǔ)模塊和學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究模塊,實(shí)踐基礎(chǔ)模塊包括現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)、焊接訓(xùn)練、SMT實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行表面貼裝技術(shù)的實(shí)踐和實(shí)際電子產(chǎn)品的制作;學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究模塊通過設(shè)計(jì)板級(jí)產(chǎn)品可靠性實(shí)驗(yàn)方案、建立焊點(diǎn)可靠性數(shù)學(xué)模型、預(yù)測(cè)電子產(chǎn)品可靠性的實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)行探索和積累。該課程共計(jì)48學(xué)時(shí),課上32學(xué)時(shí),課外16學(xué)時(shí),需要完成產(chǎn)品的制作、論文提交以及繪制印制板圖。課程設(shè)置初期的學(xué)時(shí)分配,實(shí)踐課時(shí)占50%,理論知識(shí)占50% 。隨著課程的開展、完善,我們發(fā)現(xiàn)實(shí)踐課時(shí)已滿足不了學(xué)生的需求,沒有充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性。因此2012年起我們進(jìn)行了課程改革,加大實(shí)踐課時(shí),學(xué)生能夠到實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐印刷焊膏、貼片機(jī)編程、焊接曲線設(shè)置以及檢測(cè)翻修等[2]。改革主要為優(yōu)化實(shí)踐操作環(huán)節(jié),使這門課程更具實(shí)踐性,也更增強(qiáng)了學(xué)生的興趣與創(chuàng)新性。

2 優(yōu)化實(shí)踐操作

改革之前,由于時(shí)間有限,學(xué)生在SMT實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行表面貼裝設(shè)備的操作都是走馬觀花,沒有時(shí)間進(jìn)行深入思考。上課的時(shí)間僅有2個(gè)學(xué)時(shí),教師講解和學(xué)生操作的時(shí)間各占一半,在操作時(shí),每組有3～4名學(xué)生,每名學(xué)生操作的時(shí)間非常有限,即使學(xué)生想深入學(xué)習(xí)也沒有時(shí)間,因此學(xué)習(xí)效果并不理想。為了改變這種現(xiàn)狀,經(jīng)過多年的實(shí)踐與探索,我們認(rèn)為增加實(shí)踐操作學(xué)時(shí)僅是解決問題的一方面,而優(yōu)化實(shí)踐操作才是關(guān)鍵。

自2012年起,我們改善教學(xué)模式,優(yōu)化實(shí)踐操作環(huán)節(jié),讓學(xué)生自由組合,每臺(tái)設(shè)備由一個(gè)人操作、編程,最后根據(jù)產(chǎn)品制作質(zhì)量、速度進(jìn)行評(píng)比。這樣每個(gè)學(xué)生用8個(gè)學(xué)時(shí)只學(xué)習(xí)一臺(tái)設(shè)備,雖然每臺(tái)設(shè)備仍然會(huì)有3～4名學(xué)生學(xué)習(xí),但是每名學(xué)生的操作時(shí)間會(huì)加長,思考時(shí)間變多,研究問題也會(huì)更深入。在此過程中,教師講解內(nèi)容相應(yīng)減少,把相關(guān)資料放到網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂讓學(xué)生自己學(xué)習(xí),在操作和編程中,對(duì)學(xué)生迫切想知道又不明白、迫切需要解決又無法解決的問題給予恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)或指導(dǎo)。這種引導(dǎo)或指導(dǎo)并不是將答案直接告訴學(xué)生,而是與學(xué)生探討,一步步啟發(fā)引導(dǎo),直到學(xué)生頓悟后繼續(xù)前行。這種教學(xué)模式能全面調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性及興趣?！蔼?dú)學(xué)而無友,則孤陋而寡聞”,每組學(xué)生在一起交流、探討,不僅鍛煉了學(xué)生的膽識(shí)、表達(dá)能力、自我展示能力,同時(shí)也進(jìn)一步開闊了學(xué)生的思路與視野,激發(fā)了學(xué)生不畏艱難、銳意進(jìn)取的精神[3]。

選擇分組競(jìng)爭(zhēng)方式是讓學(xué)生懂得在團(tuán)隊(duì)合作中,效率的高低取決于每個(gè)成員配合的默契程度,只有揚(yáng)長避短,根據(jù)自己的擅長選擇相應(yīng)的設(shè)備,才能達(dá)到事半功倍的效果。另外,只有明確的分工、有效的合作和合理的監(jiān)督才能在真正意義上建立起一個(gè)良好的團(tuán)隊(duì)合作關(guān)系,依靠團(tuán)隊(duì)合作的力量創(chuàng)造出奇跡。因此只有通過分組競(jìng)爭(zhēng)才能讓學(xué)生深刻了解到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。

3 實(shí)踐教學(xué)改革效果

課程結(jié)束時(shí),我們以撰寫論文及論文答辯作為課程考核的重要組成部分,這也是檢驗(yàn)課程改革效果的關(guān)鍵。論文的題目分為高、中、低難度。1/3的題目是基礎(chǔ)課題,教師上課已經(jīng)基本講授,學(xué)生只需要組織串接成系統(tǒng);1/3的題目來自社會(huì)急需而且具有一定難度,學(xué)生要下一定功夫才能解決,如無鉛回流焊等;1/3的題目難度較大,教師在課堂上沒有講,需要學(xué)生自己去探索求知,如電磁兼容設(shè)計(jì)等,目的就是考查學(xué)生是否敢于創(chuàng)新和挑戰(zhàn)[4]。

改革之前,大部分學(xué)生都是找一些文獻(xiàn)資料匯總成一篇論文,雖然少數(shù)學(xué)生會(huì)深入地學(xué)習(xí),但總是深度不夠,沒有創(chuàng)新性。今年,學(xué)生共撰寫論文12篇,其中5篇是關(guān)于設(shè)備的,這正是優(yōu)化實(shí)踐操作的結(jié)果,學(xué)生加大了操作時(shí)間,并對(duì)此產(chǎn)生了濃厚的興趣,4篇是原創(chuàng),占到了總數(shù)的33%,有2篇都是關(guān)于圖像匹配印刷電路板(PCB)上Mark點(diǎn)的識(shí)別方法(算法),這是因?yàn)閷W(xué)生在貼片編程中遇到Mark點(diǎn)不規(guī)范,給他們?cè)趯?shí)際操作過程中帶來很大的麻煩。

基于興趣結(jié)合實(shí)踐操作中的難點(diǎn),在做課程論文時(shí)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)編寫程序就能把問題解決,在我們看來雖然技術(shù)不是很成熟,在工業(yè)上還不能運(yùn)用,但是通過這門課讓他們認(rèn)識(shí)到了知識(shí)的融會(huì)貫通。說明清華學(xué)子對(duì)新鮮事務(wù)具有挑戰(zhàn)性,他們不是為學(xué)分而學(xué)習(xí)。

使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣與探究精神,形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研作風(fēng),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實(shí)踐能力,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力,這又可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)到的知識(shí)內(nèi)化為素質(zhì),外化為能力。讓學(xué)生的學(xué)與行結(jié)合起來,使他們的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣、實(shí)踐動(dòng)手能力、銳意進(jìn)取、團(tuán)結(jié)合作的精神得到較好的培養(yǎng),這正是課程改革的目的所在[5-6]。

圖1是學(xué)生編寫的程序的部分源代碼和論文節(jié)選內(nèi)容。

圖1 學(xué)生編寫程序的部分源代碼和論文節(jié)選內(nèi)容

有學(xué)生在答辯環(huán)節(jié)說:“我對(duì)現(xiàn)代電子制造有很大的興趣,因?yàn)楝F(xiàn)在的行業(yè)狀況,電子制造行業(yè)前景和現(xiàn)狀都很好,而且仍將隨著科技進(jìn)步有著較大的發(fā)展,因此我選擇了這門課,來親身體會(huì)現(xiàn)代電子制造過程,最終收獲很大?！?/p>

4 結(jié)束語

通過“表面貼裝技術(shù)基礎(chǔ)”課程的改革與實(shí)踐,我們深刻認(rèn)識(shí)到實(shí)踐教學(xué)應(yīng)以創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)為先導(dǎo),以學(xué)生能力培養(yǎng)為主線,以增強(qiáng)學(xué)生的工程訓(xùn)練能力和設(shè)計(jì)能力為核心,突破原有實(shí)訓(xùn)模式,跟蹤現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù),建立“基礎(chǔ)訓(xùn)練與工業(yè)實(shí)際并舉,傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合”的全新實(shí)踐教學(xué)體系和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目[7-8],從而達(dá)到提高實(shí)踐質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作能力與創(chuàng)新性思維的雙重目的。

References)

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[5] 王瓊,盛德策,陳雪梅.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2013,30(6):99-101.

[6] 史悅.轉(zhuǎn)變思想 開拓學(xué)生能力培養(yǎng)新途徑[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2014,31(6):206-209.

[7] 楊端,莫禾勝.《電子工藝》課程實(shí)踐教學(xué)改革方案探討[J].考試周刊,2013(23):7-8.

[8] 李鵬,石劍民,徐嵩.深化電子實(shí)習(xí)教育改革提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力[J].科教導(dǎo)刊,2013(6):123-124.

Reform of practice course of Basic Surface Mount Technology

Wang Beibei,Wang Yuming,Wang Tianxi

(Fundamental Industry Training Center,Tsinghua University,Beijing 100084,China)

This article introduces the reform of the course of Basic Surface Mount Technology,the method to optimize practical operation and the effect of the practical teaching reform.It provides a useful exploration and effective practical experience for future curriculum reforming practice.

surface mount technology;practical curriculum reform;optimizing practice operation

2014- 10- 15

王蓓蓓(1980—),女,河南洛陽,碩士,工程師,電子工藝實(shí)驗(yàn)室副主任,從事工程實(shí)踐教學(xué).

E-mail：beibei1203@sina.com

G642.0

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1002-4956(2015)1- 0216- 02