电子工艺实习教学改革探索

    匡军 张惠莉 员玉良 赵艳华

    

    摘? 要 针对目前电子工艺实习中存在的一些问题，提出几点改进方法，包括：增加实习的创新性内容和可选项目;增强与EDA课程的融合性;结合生产实际更新实习理论知识介绍和多媒体授课内容;充分利用和发挥网络教学平台的优势;加强网络教学课件建设;等等。通过教学实践，这些改进措施都取得良好的教学效果。

    关键词 电子工艺实习;实验室;EDA;多媒体教学;网络教学;创新能力;实习设备;网络教学平台

    中图分类号：G642.0? ? 文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2020）07-0082-02

    1 前言

    现代电子工业的快速发展，对电气电子专业的人才培养提出新的要求，本科电子技术类课程内容和培养方式也面临新的挑战。电子工艺实习是自动化、电气、电子等专业学生的专业基础课程。该实习以电子产品制作为载体，要求学生完成PCB设计、制作、产品组装等全过程，让学生掌握基本焊接技术，了解电子产品的生产过程和工艺要求、技术。通过该实习，提升学生的专业学习兴趣，培养专业素养，提高学生的动手实践能力，激发学生的创新思维。

    2 电子工艺实习存在的主要问题

    实习产品落后? 目前，高校电子工艺实习或实训中，通常实训内容为焊接训练，组装插件收音机、表贴收音机、万用表、U盘、机器狗等传统电子产品。这些训练套件成熟度较高、价格便宜，便于实习准备和指导，但是内容、技术陈旧，脱离生产实际，也脱离学生的学习需求。陈旧的收音机焊接，对学生没有应用意义，也不具备足够的吸引力。焊接后的作品只能作为纪念品束之高阁，不能在学生后续的专业学习中发挥作用。传统的单一的实习项目，让所有学生完成相同的任務，学生没有选择的余地，缺少积极性。

    电子工艺实习设备及工艺严重滞后于现代生产实际? 电子工艺实习课程要紧跟电子工业发展的趋势，时刻保持教学内容的先进性[1]。电子产品更新快，生产技术发展变化迅速，高校实验室受资金场地制约，很难步步跟随社会生产技术和设备的变化。在自动化表面贴装工艺成为电子产品制造主流工艺的今天，多数高校实验室仍然在沿用手工的简易表面贴装设备，学生在实验室内难以接触先进的生产设备与工艺。

    着重于学生动手能力培养，忽略了创新能力培养? 在现有的电子工艺实习安排中，学生多以体验式学习的方式参与其中，实习操作的部分任务简单单一，实习项目没有可选择性，缺乏允许学生发挥主观能动性和创造性的环节。

    对工艺与规范的学习与认知不够? 现代企业生产规范难以在实验室中体现和体验，学生在实习中对规范的理解和重视不够，实习产品质量参差不齐，难以树立规范意识。

    3 电子工艺实习的改进措施

    基于上述问题，青岛农业大学机电工程学院在以下几个方面进行了实习内容的改进探索，并在实习教学中应用尝试，有效提升了学生的学习主动性，拓展了课程，取得初步成效。

    改进多媒体教学，更新授课内容? 在硬件不能实时更新的情况下，充分利用多媒体教学条件，在软件上进行弥补。学校依托青岛本地海信、海尔等高科技企业，进入企业调研、学习，重点关注先进生产技术和生产工艺知识，在企业允许的范围内进行拍照、操作录像及生产流程录像。对这些素材进行加工整理，更新授课内容，形成图片、录像和理论知识相结合的新课件，使学生在实验室内也能够感受到工厂生产环境和生产工艺。实验室中无法看到的全自动SMT生产线生产过程录像，让学生了解到目前业界先进的生产设备和工艺流程，既能开阔眼界、增长知识，也为日后就业打下认知基础。

    为加强学生规范意识的培养，结合生产企业的标准化现场图片和录像，对照企业规范和国标规范，形成图文并茂、录像解说全面的教学课件，就生产中各个环节进行逐步分析与讲解，让学生了解电子行业的一般生产规范。强调规范的意义与作用，使学生在实习中的每一步都能够有意识地去学习规范化操作。

    增强与EDA课程的融合? 电子工艺实习的前端与后端都与EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术紧密结合：实习中用到的PCB制板，需要通过EDA软件进行设计;实习制作产生的产品，可以拓展用于EDA技术学习与开发。加强实习环节与EDA课程的联系，在相关课程内导入简介实习内容，在实习中强化运用EDA技术，这是一个双向增益的过程。将实习PCB板图的绘制引入EDA绘图软件的课程学习和实验中，以目标驱动学习过程，要求学生独立完成实习用PCB的板图设计，使学生能够更加充分有效地利用课程学习时间。实习中以基于CPLD的EDA系统板为制作任务，产品可用于后续EDA课程的学习，提升实习经费的利用效益。

    引进新型实习设备? 利用专业建设和实验室建设的契机，淘汰旧实习设备，引入一批新型表面贴装设备，包括全自动贴片机，自动温控回流焊机、波峰焊接设备，精密丝印台。在扩建实验室的过程中应注意实验设备的套数和人才培养规模相匹配[2]。通过更新设备，实验室能够实现电路板的自动贴片与焊接，学生通过实习能够学习和掌握自动贴片机的操作过程和工作原理，与现代企业生产实际更加接近。

    开发新实习套件? 为了让学生实习内容更加丰富，具有可选择性，结合新进设备的优势，学院进行了新型实习套件的开发，分别为单片机实验系统板和EDA实验系统板。图1所示为教学团队为电子工艺实习开发的实习套件PCB板，表贴器件为主，直插器件为辅。这两种实习套件，体积小，携带方便，既能够满足电子工艺实习的训练要求，其成品又能够被学生继续利用。作为“口袋实验室”，学生能在套件成品上进行单片机和EDA技术的实验设计与验证。学生为了保证产品可用，实习态度更加认真，实习产品能够充分发挥余热，在实习结束后也更具有成就感。

    加强网络教学与互动? 随着“互联网+”时代的到来，高校中学生通过手机或笔记本电脑上网已经普及，随时随地上网已成为学生学习生活的一大特点和方式。应顺应网络发展趋势，充分发挥网络优势，实现电子工艺实习教学平台信息化[3]。把握学生的学习特点和手机应用习惯，充分利用网络教学平台，提供更加丰富的网络教学课件;利用一些方便的小程序和APP，实现课堂互动，使学生在实习前、实习中、实习后都能够通过网络获取实习相关知识，进一步提升学习质量。根据在生产中遇到的问题，学生可以进行工艺流程的改进，完善生产工艺，形成工艺文件[4]，从而加强教学的互动性和经验的传承。目前，有效利用这一途径，适当引导，可以让学生不限时间、不限地点进行专业学习。因此，网络课件的开发和更新非常重要。

    在电子工艺实习课件制作上，针对实习过程，分成预习课件、学习课件和复习课件三种。预习课件着重给学生介绍电子产品工艺流程和现代生产工艺，让学生建立现代生产工艺的初步印象。另外布置任务，让学生有针对性地查找焊接相关的设备种类、焊接操作方法等知识。实习中的课件着重介绍具体的焊接工艺知识、操作方法和注意事项。复习课件则在实习后提出后续问题，让学生针对自己的设计项目作出总结，并给出实习套件进行后续开发的基本方法和步骤。在教师安排下，学生有针对性地选择网络课件进行学习，在整个实习过程中都有的放矢、步骤清晰、目标明确，学习质量明显提升。学生通过网络教学平台提交自己的课后实践成果，教师给予评价反馈，形成良好的教学互动。

    4 结语

    电子工艺实习是高校传统课程，为了适应新形势下对应用型、创新型人才的培养需求，必须进行内容更新与教学方式改革。增加实习的创新性内容，结合生产实际更新实习理论知识介绍和多媒体授课內容，充分利用和发挥网络教学平台的优势，使师生教学无缝衔接，等等，这些改进与尝试在青岛农业大学电子工艺实习教学中取得良好的效果，有效提升了学生的学习兴趣，提高了学生的参与度，激发了学生的能动性和创造性。

    参考文献

    [1]李丽秀，杨启洪，杨日福，等.电子工艺实习课程的发展实践与创新探讨[J].实验室研究与探索，2007（12）：126-128，139.

    [2]肖瑞，刘敏.电子工艺实验室的建设和管理[J].实验室研究与探索，2014（9）：248-251.

    [3]任喜伟，张震强，闫红超.电子工艺实习教学信息化改革探索[J].中国教育信息化：基础教育，2019（2）：60-62.

    [4]任文举.基于ISO质量体系的电子工艺实习过程实现[J].实验室研究与探索，2015 （8）：218-222.