吳姝芹 范 勇 王金輝
(1.桂林電子科技大學教學實踐部,廣西 桂林 541004;2.桂林電子科技大學機電工程學院,廣西 桂林 541004)
實踐教學是鞏固理論知識和加深對理論認識的有效途徑,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質工程技術人員的重要環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺[1]。
電子工程訓練是高等教育必不可少的重要環(huán)節(jié),通過這一課程的實踐,可以達到以下幾點:促進學生理論聯(lián)系實際;鞏固和加深電子技術基礎知識;知曉電子產品生產工藝的基本知識;培養(yǎng)工程意識并提高工程實踐能力。
目前,我校開設的電子工程訓練有三大類,分別是:電子認知實習、電子工程訓練I、電子工程訓練II。
電子認知和電子工程訓練II主要針對電子類專業(yè)的學生,教和學效果較好,達到了教學目的,但電子工程訓練I的教和學存在兩大問題。
1.1 由于電子工程訓練I面對的是非電子類專業(yè)的學生,其電子技術基礎知識不夠扎實,缺乏概念性知識。因此,部分學生跟不上進度,感到學習困難,產生畏懼思想,進而失去興趣,上課成了應付,只求過關拿學分。
1.2 缺乏工程意識,不按工程標準制作,遇到困難沒有頭緒。從電路圖的設計、元器件的焊接、電子產品的裝配到調試,每個過程都有不符合規(guī)范的地方,導致制作的電子產品出現(xiàn)諸多問題,無法正常使用。
針對目前電子工程訓練I存在的兩大問題,我們提出了相應的解決方案,并進行了探索性實施。
2.1 增加拆板和抄板內容
教學方法學生能夠接受,對教學內容進行了改革??s短理論講解時間,增加拆板和抄板訓練,增強了學生對電子元器件和電路板的認識,大大提高了學生的學習興趣,解除了學生的學習困惑。
拆板,就是從電路板上把元器件拆下來,且要求元件不能拆壞,電路板還可以繼續(xù)使用。電路板上的元器件是以焊錫的形式與線路板連接,要拆解電子元器件必須將焊錫熔化,進行脫焊處理。
拆電路板之前,要求學生準備好紙和筆,把元器件規(guī)格型號、位號、位置,尤其有極性和有管腳順序的記錄下來。學生需要拆焊的電路板既有通孔元件又有貼片元件,不同的元件拆焊方法不同。拆焊時,先拆通孔元件,再拆貼片元件。通孔元件的拆焊對學生來講很有挑戰(zhàn)性,因為元器件的封裝不同,管腳的大小尺寸數(shù)量都不同,難度也不同。拆焊時,教師先統(tǒng)一講解要求、標準、方法,再演示操作要點,大部分學生可以領會要點。
學生基礎知識不扎實,對電路原理圖理解不透徹,拆板結束后要求學生抄板。抄板是根據(jù)PCB板實物得到PCB圖的過程,目的是分析研究,進行后期的開發(fā)。它是電子產品設計中重要的一項內容。PCB板導線的形狀尺寸蘊藏著設計信息,準確地復現(xiàn)原物是抄板工作的關鍵。[2]
抄板的前序步驟即拆板,不要求用其它儀器和設備,學生在做好記錄的前提下,按照電路板手工繪出原理圖即可。在繪制原理圖的過程中,學生熟悉了電子元器件電路符號、元器件的連接關系。同時,學生還理解了PCB圖中一些基本的概念,比如頂層、底層、絲印層、覆銅、電網絡等,為下一步使用軟件繪圖奠定了良好的基礎。其中基礎好、接收能力快的學生還要求熟悉元器件和電路的作用,并提倡他們更好的完善電路。
2.2 工程意識的培養(yǎng)
學生除了基本知識不熟練,還缺乏基本的工程意識,對電子產品的制作不專業(yè),導致各種錯誤和故障的發(fā)生。如果我們抓住實踐課的機會,培養(yǎng)學生的工程意識,對他們的就業(yè)會有很大幫助。由目前我校學生的就業(yè)情況來看,其工作去向主要在公司企業(yè)和科研院所,因此培養(yǎng)學生的工程意識非常重要,而通過工程訓練來達到這一目的,是學生學習生涯中有效的途徑。所以,工科學生工程意識和實踐能力的培養(yǎng)是高等院校改革的當務之急[3]。
工程意識是從事技術工程的基本素質,同時也是高等院校工程教育的薄弱環(huán)節(jié)。工程意識包含的內容比較多,比如創(chuàng)新意識、實踐意識、時代意識、經濟意識、社會意識、管理意識和道德意識等方面[4]。工程意識的內涵有幾方面,不可能通過一次工程訓練要求學生實現(xiàn)各項指標,目前,他們能夠達到自己動腦動手,積極分析問題、解決問題即可。學生訓練過程中,要求嚴格按照規(guī)范操作,每個模塊都要按照工程標準實施。
電路設計強調了工程規(guī)范的重要性,并制作了單獨的課件講解,收到了良好的教學效果,后續(xù)的模塊同樣嚴格要求。產品裝配和調試比較復雜,這一部分要求學生熟練掌握焊接質量標準、裝配原則、調試目的和方法。學生在制作過程中會遇到各種各樣的問題,教師要及時幫助學生樹立好工程意識,引導學生發(fā)揮主體能動性,促使學生逐漸做到主動學習、拓展?jié)撃?、自助發(fā)展和自我完善[5]。經過這個模塊的訓練,學生明白了焊接質量、裝配原則、電子產品調試的重要性,明白了整個電子產品的制作流程,有了基本的工程概念,與之前相比,有了巨大的進步。
比如,學生自己制作的收音機有的電源指示燈不亮、有的聲音小、有的AM收不到臺,我們并沒有直接給學生指出問題所在,而是請他們自己看原理圖,找出與自己問題有關的電路圖,使用萬用表測量電路板上線路是否短路、斷路,周圍元器件的電壓、電流、電阻值是否在正常范圍內,管腳順序是否正確。經過這樣的訓練,他們將來自己做工程出現(xiàn)問題的時候就會積極想辦法去分析問題、解決問題。
通過對電子工程訓練I內容的調整,改變了學生的學習態(tài)度,提高了學生的學習興趣、增強了學生的動手能力,初步建立起工程意識,為將來的就業(yè)打下了良好的基礎。
當然,為了工程訓練達到更好的教學效果,我們也還有許多需要改進的地方。
3.1 學生的基礎、理解能力等方面存在差異,其需求也不相同,因此可以實行彈性學習,滿足學生的多樣化需求。訓練過程中,設置若干選修課程,給予學生多樣化選擇和發(fā)展的空間。對勤奮好學、有創(chuàng)新意識和較強實踐能力的優(yōu)秀學生,我們初步實行了開放式教學管理,有興趣的同學鼓勵他們參加電子大賽、創(chuàng)新大賽。
3.2 意識的形成是一個相當長的過程,是一個內化的過程[6],一次工程訓練不可能完全形成,但這是在校生能夠接觸工程的重要一環(huán)。作為教師,要不斷熟悉電子制作和生產的各項工程標準,選擇切合的教學方法,不斷引領學生樹立工程意識。
時代在發(fā)展,科學在進步,實踐教學也要與時俱進,根據(jù)實際情況不斷更新教學內容和教學方法,以期電子工程訓練取得更好的教學效果。
[1]http://baike.baidu.com/view/589356.htm?fr=aladdin[OL].
[2]朱佳,張紅蘋,等.一種快捷的PCB抄板方法[J].計算機工程,2004,10,30(19).
[3]孫偉民.以實踐能力為載體培養(yǎng)學生的工程意識和工程設計能力[J].中國高等教育,2006(9).
[4]弭洪濤,楊偉鴻.怎樣培養(yǎng)大學生工程意識[J].中國教育報,2013(7).
[5]顧文秀,楊成.激發(fā)大學生主動學習源動力的探索[J].教育教學論壇,2013,2.
[6]張忠華.德育本質研究與反思[J].江蘇大學學報:社會科學版,2010(5).