電子工藝實踐 “三段式”教學(xué)模式探索與改革

位 磊，黃金剛，胡少六，劉 垣，曹海泉

(文華學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)部，湖北 武漢 430074)

電子工藝實踐是一門集工藝基礎(chǔ)理論、訓(xùn)練操作技能、培養(yǎng)工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的綜合性實踐課程[1]。

2015年4月文華學(xué)院信息學(xué)部實驗中心電子工藝實驗室與武漢精亦特電子有限公司以校企合作方式共同組建電子工藝實踐教學(xué)基地。

電子工藝實訓(xùn)的目的是通過工藝訓(xùn)練使學(xué)生獲得電子制造工藝的基礎(chǔ)知識，初步接觸電子產(chǎn)品的生產(chǎn)實際，了解電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程，熟悉崗位職責(zé)，增強創(chuàng)新意識，為今后從事相關(guān)專業(yè)奠定實踐基礎(chǔ)[2]。

1 電子工藝實踐教學(xué)中存在的問題

1.1 學(xué)科建立不完善、教學(xué)手段單一

1)缺乏EDA(electronic design automation)電子設(shè)計軟件相關(guān)課程的開設(shè)。20世紀80年代以來世界各國先后研制出各種EDA開發(fā)工具，其中比較常用的EDA軟件包括 Protel 99 SE、Prote US、Multisim 10.0和Quartusl1等[3]。

2)電子工藝實踐作為以實踐教學(xué)為主，融合多個學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課[4]，綜合了多方面的知識，是一個循序漸進的過程[5]。如模擬電路、數(shù)字電路、電子技術(shù)及單片機等相關(guān)課程。

3)實驗室傳統(tǒng)電子工藝教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)先進的電子組裝技術(shù)和工藝脫節(jié)，將先進的SMT引入實踐教學(xué)是我國高等教育面向?qū)嶋H工程訓(xùn)練的需要[6]。

4) “老師指導(dǎo)，學(xué)生焊接”教學(xué)模式過于單一，老師一個人的表演為主，學(xué)生只是被 “填鴨”[7]。

1.2 實訓(xùn)指導(dǎo)教材內(nèi)容有限、實踐項目陳舊

1)教科書相關(guān)內(nèi)容過于簡單，不夠豐富，不夠全面。

2)實訓(xùn)內(nèi)容固定。實訓(xùn)內(nèi)容比較固定和呆板，主要是指實訓(xùn)使用的都是散裝的電子產(chǎn)品，而電路板都是已經(jīng)設(shè)計好的。這樣學(xué)生完全可以根據(jù)說明書，把相應(yīng)的電子產(chǎn)品焊接到相應(yīng)的電路板上，無法測試學(xué)生的創(chuàng)新能力，達不到教學(xué)的目的[8]。

1.3 實驗設(shè)備和實驗器材過于單一、陳舊，資金不足

1)SMT生產(chǎn)線流程包含:印刷機—貼片機—回流焊機。THT生產(chǎn)線流程包含:印刷機—插裝機—波峰焊機及檢測設(shè)備等。作為民辦應(yīng)用型本科院校采購昂貴的生產(chǎn)線設(shè)備而不投入生產(chǎn)，僅作為實踐教學(xué)[9]，過于大材小用。

2)電子工藝實訓(xùn)中的工藝滯后性。現(xiàn)代電子工藝技術(shù)快速發(fā)展，印制電路板板層越來越多，線路越來越細，設(shè)備越來越先進，實訓(xùn)中采用的工藝明顯滯后[10]。

2 電子工藝實踐教學(xué)分析

2.1 實踐環(huán)境

電子工藝實驗室建有3間THT實訓(xùn)室，1間教學(xué)型SMT實訓(xùn)室，1間多媒體教室，可以容納160名學(xué)生同時電子工藝教學(xué)實訓(xùn)。

企業(yè)建有2條先進的THT電子工藝生產(chǎn)線和4條生產(chǎn)型SMT生產(chǎn)線。實踐教學(xué)流水線分成質(zhì)檢區(qū)、分裝區(qū)、插件區(qū)、焊接區(qū)、分裝區(qū)、調(diào)試區(qū)、總裝區(qū)和檢測區(qū)，設(shè)立的實踐崗位有元件裁剪成型，元器件安裝，波峰機焊接，SMD/THT元件手工焊接，PCB板檢測，SMT自動生產(chǎn)流水線，成品板返修和電路板插裝流水線等8個崗位。

2.2 教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合文華學(xué)院個性化教育的特點，加強學(xué)生實踐訓(xùn)練，從實踐出發(fā)，以電子工藝制作流程及電子技術(shù)基礎(chǔ)理論為指導(dǎo)，以學(xué)生自己動手為主線，以實際電子產(chǎn)品為載體，著重培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力。

1)探索前:3個內(nèi)容2個項目，如表1所示。

表1 探索前的實踐項目情況

2)探索后:6個內(nèi)容8個崗14個項目，如表2所示。

表2 探索后的實踐項目情況

2.3 課時分配

電子工藝實踐時間為二周，共計80學(xué)時，其實踐內(nèi)容和課時分配情況如表3所示。

表3 課時分配情況對比

3 電子工藝實踐 “三段式”教學(xué)

為了適應(yīng)校企結(jié)合培養(yǎng)模式的要求，實驗室調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，采用 “三段式”教學(xué)方式，突出實踐教學(xué)，采用企業(yè)送教上門、積極推行學(xué)生到企業(yè)頂崗實訓(xùn)，并探索課程學(xué)時與學(xué)分分配的教學(xué)改革。目前，將形成以實驗室為主體，實驗室與企業(yè)共同參與教學(xué)、管理和訓(xùn)練學(xué)生的教育模式。

3.1 “三段式”教學(xué)思想

電子工藝實踐基地 “三段式”實踐教學(xué)思想如表4所示。

表4 “三段式”教學(xué)內(nèi)容及安排

3.2 “三段式”教學(xué)的特色

將電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)引進到校內(nèi)，雙方探索利用各自的資源優(yōu)勢，共同打造現(xiàn)代電子組裝制造工藝人才培養(yǎng)平臺。

電子工藝實踐基地推行實驗內(nèi)容和項目多元化，即校企結(jié)合、個性化教育、選修課和實驗室開放，其主要特色為深層次的校企結(jié)合培養(yǎng)模式。

3.2.1 送教上門

1)企業(yè)派選技術(shù)指導(dǎo)，到實驗室介紹電子工藝組裝行業(yè)的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)標準，企業(yè)的管理，理論學(xué)習(xí)與實踐相結(jié)合的重要性和自身體會等。

2)選擇適合學(xué)生操作的企業(yè)電子產(chǎn)品，到實驗室由同學(xué)進行電子工藝流程實施，并且實訓(xùn)基地教師與企業(yè)技術(shù)人員共同指導(dǎo)。

3.2.2 頂崗實訓(xùn)

1)學(xué)生到企業(yè)進行崗前實習(xí)培訓(xùn)。

2)上電子工藝組裝生產(chǎn)流水線，親身體驗行業(yè)生產(chǎn)工藝實際過程。

3)學(xué)校教育資源和企業(yè)資源相整合。

4)實訓(xùn)基地老師與企業(yè)技術(shù)人員共同編寫并出版了 《電子工藝基礎(chǔ)與實訓(xùn)》教程實驗指導(dǎo)書。

3.3 “三段式”教學(xué)創(chuàng)新點

“三段式”教學(xué)實行學(xué)生第一階段在實驗室進行基礎(chǔ)訓(xùn)練，有了一定基礎(chǔ)后進行二三階段交替輪換，一半學(xué)生在實驗室進行電子工藝基礎(chǔ)或提高部分實訓(xùn)，另一半學(xué)生在企業(yè)電子工藝生產(chǎn)線頂崗實訓(xùn)，以保證實踐教學(xué)和生產(chǎn)實訓(xùn)對接。

3.4 “三段式”教學(xué)應(yīng)用價值及推廣

校企雙方共同派出實踐指導(dǎo)教師，參與教學(xué)管理，共同制定教學(xué)內(nèi)容，以保證實踐教學(xué)質(zhì)量。這一模式不僅能增強學(xué)生動手能力，還使學(xué)生受到企業(yè)文化熏陶，校企間的距離更近，合作程度也更緊密。以市場需求為依據(jù)、以崗位需求為原則，在確定教學(xué)目標時，注重培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)企業(yè)工作崗位的適應(yīng)能力，專業(yè)技能、敬業(yè)精神和嚴謹求實的作風(fēng)及綜合職業(yè)素質(zhì)。

5 實訓(xùn)考核

實訓(xùn)課考核與理論課不同，不僅是對知識掌握情況的考核，還是對操作技能、實訓(xùn)態(tài)度、創(chuàng)新能力及工程素養(yǎng)的綜合考查，因此需要細化考核項目，涵蓋實習(xí)的全過程[11]。

1)通過 “三段式”教學(xué)模式探索，提出如下細化的考核項目，包括焊點(貼片和插件焊點)考核、PCB繪圖、PCB制板、實習(xí)產(chǎn)品、實訓(xùn)報告、實習(xí)總結(jié)及頂崗實習(xí)考核7個方面。

2)實踐基地根據(jù)校企結(jié)合的合作項目制定相應(yīng)的人才教學(xué)培養(yǎng)方案，對原有教學(xué)模式下的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時間、教學(xué)方式及教學(xué)進程進行調(diào)整，確定新的教學(xué)大綱，以符合新的教學(xué)需要。

3)實踐基地要建立一套行之有效的管理制度，包括教師手冊和學(xué)生成績的評分制度。

4)實踐基地與電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)建立相應(yīng)的學(xué)分置換和學(xué)時置換政策。

6 結(jié)束語

通過對電子類崗位經(jīng)典工作任務(wù)的分解重構(gòu)，最終形成實踐教學(xué)元素，根據(jù)崗位的需求選取合適的電子電路設(shè)計和電子產(chǎn)品裝調(diào)作為電子工藝實踐內(nèi)容。跟上電子技術(shù)發(fā)展步伐，充分提高教師業(yè)務(wù)水平，以企業(yè)作業(yè)標準來要求學(xué)生，才能達到訓(xùn)練學(xué)生就業(yè)時預(yù)期的崗位必備技能和發(fā)展?jié)撃転槟繕?，力爭實現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)能就業(yè)，就業(yè)能頂崗，突出培養(yǎng)應(yīng)用型人才[12]。

[1]李麗秀，張存芳，楊日福. “卓越計劃”背景下電子工藝實習(xí)課程的發(fā)展[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2015，13(4):129－132.

[2]孫媛.物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)電子工藝實訓(xùn)課程研究與實踐[J].計算機時代，2013(7):71－72.

[3]章偉，王培良.基于EDA技術(shù)的電子工藝實習(xí)教學(xué)改革與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011(1):154－156.

[4]任文舉.基于ISO質(zhì)量體系的電子工藝實習(xí)過程實現(xiàn)[J].實驗室研究與探索，2015，34(8):218－222.

[5]石景龍，李寶華，楊罕，等.電子工藝與系統(tǒng)設(shè)計實習(xí)教學(xué)平臺的建設(shè)[J].實驗室研究與探索，2010，29(11):329－331.

[6]范曉志.電子工藝實習(xí)教學(xué)改革探索[J].實驗技術(shù)與管理，2013，30(3):163－165.

[7]馬春偉，徐培全，任江偉，等.換位教學(xué)模式在焊接檢驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].上海工程技術(shù)大學(xué)教育研究，2016(1):39－41.

[8]朱紅霞.換電子工藝實訓(xùn)教學(xué)中存在的問題及改善措施[J].網(wǎng)友世界，2014(12):231－231.

[9]王曉紅，李欣.電子技術(shù)與工藝訓(xùn)練課程教學(xué)模式的研究與改進[J].高校實驗室工作研究，2015(3):120－121.

[10]符玉荷，黃譚友，楊啟洪，等.電子工藝實習(xí)面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展方向[J].實驗室研究與探索，2008，27(8):128－131.

[11]王慧，鐘福如，劉麗娟.電子工藝實習(xí)成績評定初探[J].福建電腦，2015(6):84.

[12]郭占苗.基于職業(yè)素養(yǎng)深化電子工藝實訓(xùn)教學(xué)改革[J].工業(yè)控制計算機，2015(7):157－158.