張群英
(桂林理工大學(xué)機械與控制工程學(xué)院,廣西 桂林 541004)
電路的分析設(shè)計能力是自動化專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)的一個十分重要的方面,我校自動化專業(yè)與此項能力培養(yǎng)直接相關(guān)的課程及實習(xí)有:電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電裝電調(diào)實習(xí)、電子電路系統(tǒng)設(shè)計實習(xí)等,其中,電裝電調(diào)實習(xí)安排在學(xué)生四年教學(xué)進程中的第三學(xué)期,為期兩周,此前學(xué)生已在第二學(xué)期修完電路分析基礎(chǔ),在第三、四學(xué)期即將修讀模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)。電裝電調(diào)實習(xí)作為承前啟后的一個重要環(huán)節(jié),實習(xí)開展的如何直接關(guān)系到學(xué)生電路分析設(shè)計能力培養(yǎng)的成敗。
通過電裝電調(diào)實習(xí),使學(xué)生了解現(xiàn)代電子工業(yè)生產(chǎn)的方式和特點,學(xué)會使用常用電子測試儀器,初步掌握電子工藝的基本技能,能夠獨立裝配調(diào)試部件、整機及處理可能出現(xiàn)的故障,培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和查閱資料能力,為今后的課程學(xué)習(xí)和實習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。
電裝電調(diào)實習(xí)的開展以電子產(chǎn)品的組裝和調(diào)試為主要任務(wù),如:萬用表組裝與調(diào)試、FM 收音機組裝與調(diào)試、多功能充電器的裝配與調(diào)試等,實習(xí)套件直接從有關(guān)電子廠家購進,學(xué)生每人一套獨立完成,通過指導(dǎo)學(xué)生完成套件的組裝調(diào)試,培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力,而不是僅僅簡單機械的裝配而已。
結(jié)合實習(xí)套件所配備的電路原理圖、裝配圖等,認識各種電子元件的圖形符號,實習(xí)指導(dǎo)老師先進行電路原理圖的講解,有些套件沒有配備詳細電路原理圖,老師需根據(jù)套件的型號參數(shù)等查找出詳細電路原理圖再給學(xué)生講解,同時,指導(dǎo)學(xué)生如何通過圖書館查找資料或到互聯(lián)網(wǎng)查找相應(yīng)的電路原理圖,培養(yǎng)學(xué)生搜索資料的能力。學(xué)生對電路原理圖的學(xué)習(xí),一方面回顧了已學(xué)過的電路分析基礎(chǔ)知識;另一方面對電路圖中涉及的模電、數(shù)電方面的知識,通過老師概略性的講解,使學(xué)生了解大概,能對付眼前的實習(xí),同時激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的模電、數(shù)電課程的積極性。原理圖搞清楚后,再指導(dǎo)學(xué)生認識原理圖與裝配圖、裝配圖與印刷電路板的對應(yīng)關(guān)系,對裝配過程中容易出錯的環(huán)節(jié)一一指出,為后面的實際裝配工作做好充分的準備。
指導(dǎo)學(xué)生看懂常用儀器儀表面板,熟練掌握相關(guān)儀器的使用,如:模擬萬用表、數(shù)字萬用表。數(shù)字萬用表、信號發(fā)生器、電子示波器、晶體管毫伏表,各類儀表一樣一樣的過關(guān)檢查。實習(xí)套件中的電子元件讓學(xué)生逐個測試,既鍛煉學(xué)生使用儀器儀表的能力,也避免了由于元件損壞導(dǎo)致組裝完畢的產(chǎn)品不能正常工作的問題。
掌握常用電子元器件的種類、性能、選用原則及質(zhì)量判別。電子元器件是構(gòu)成電子產(chǎn)品的基本單元,指導(dǎo)學(xué)生從認識實習(xí)套件中的各個電子元件為起點,由點到線,由線到面,掌握常用電子元件的規(guī)格、材料、外觀、型號參數(shù)、檢測方法、適用場合等。以電阻器為例,電阻器一般利用有一定電阻率的材料(碳或鎳鉻合金等)制成,在電路中的主要用途是穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓,還作為分流、限流、分壓、偏置、消耗電能的負載等,是電子產(chǎn)品中使用最多的元器件之一。學(xué)生從認識實習(xí)套件中為數(shù)不多的幾個電阻、電位器入手,認識它們的外觀、色碼標注方法、阻值的測量等,再通過老師給同學(xué)展示的各種各樣的電阻圖片,從而對電阻器這一類的器件具有較完整的理解和認識;推及其他的常用元件,接著再一類一類的去認識電容器、電感器、變壓器、半導(dǎo)體分立元件,如二極管和三極管、各種LED數(shù)碼管、各種接插件以及各種開關(guān)、集成電路芯片等。得益于現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)信息的極大豐富和電子仿真軟件的普及,我們可以給學(xué)生分類展示這些電子元器件的大量圖片,演示元器件的測試方法,即使在這次實習(xí)中沒有使用和接觸過,學(xué)生日后接觸也不會非常陌生。在這一過程中,學(xué)生也學(xué)會了如何去查找電子元件的相關(guān)資料,遇上陌生元件便可按圖索驥。
由于學(xué)校現(xiàn)有實驗實習(xí)條件的限制,我們目前的實習(xí)在硬件上還無法達到緊跟生產(chǎn)實際和科技發(fā)展的水平,但在實習(xí)中讓學(xué)生初步了解一些電子生產(chǎn)工藝技術(shù)又是非常必要的。在電裝電調(diào)實習(xí)中,印刷電路板是套件中配好的,讓學(xué)生親自動手制作電路板這一環(huán)節(jié)安排在后續(xù)的電子電路系統(tǒng)設(shè)計實習(xí)中。我們安排實踐經(jīng)驗豐富的老師給學(xué)生做專題講座,介紹現(xiàn)代印刷電路板的制作工藝過程以及手工制板的方法,介紹現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)焊錫工藝技術(shù)及手工焊接方法等;同時,安排學(xué)生觀看現(xiàn)代電子工藝生產(chǎn)的視頻錄像,了解電子產(chǎn)品表面安裝(SMT)技術(shù),還有一些國內(nèi)重點院校關(guān)于電子工藝實習(xí)方面的教學(xué)錄像,比如清華大學(xué)的精品課程“電子工藝實習(xí)”教學(xué)實況錄像等。通過這些知識的介紹,激發(fā)學(xué)生興趣,學(xué)生對自己制作電路板躍躍欲試,給今后的實習(xí)起到很好的前導(dǎo)作用。
實習(xí)套件發(fā)到學(xué)生手上,并不允許馬上組裝焊接。我們給每個學(xué)生還發(fā)了一塊練習(xí)手工焊接用的萬能板,長1 m的鐵絲、焊錫,先集中講解錫焊機理和手工焊接要領(lǐng),觀看焊接視頻教學(xué)錄像,了解焊點成型過程,焊點形狀的優(yōu)劣,安排一定的集中練習(xí)的時間,實習(xí)工具人手一套,學(xué)生還可在課后分散練習(xí)。焊盤全焊滿了,再進行拆焊技能的訓(xùn)練。在進行正式焊接前,學(xué)生還要進行電子元器件預(yù)加工工藝的學(xué)習(xí),掌握電子元件的排列、引腳的處理方法等,學(xué)生在進行充分練習(xí)后才能開始套件的焊接。
兩周的實習(xí),指導(dǎo)老師需要在實習(xí)前做好充分細致的準備工作,把能力培養(yǎng)貫穿始終,收到了良好的實習(xí)效果。
電裝電調(diào)實習(xí)檢驗了學(xué)生電路分析基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)水平,學(xué)生切身感受到實際電子產(chǎn)品的制作對模電、數(shù)電等課程知識的需求,給后續(xù)課程的學(xué)習(xí)增加了驅(qū)動力。
經(jīng)過這一實習(xí)過程的訓(xùn)練,學(xué)生對自己制作電子產(chǎn)品充滿期待,部分學(xué)生自己也買上一套電子制作套裝工具,嘗試著在以后的學(xué)習(xí)生活中經(jīng)常性地制作電子電路,參加各類電子設(shè)計競賽等。
通過實習(xí)過程中資料的查找,學(xué)生找到了從課堂之外的途徑獲取知識的方法,提升了自主學(xué)習(xí)的能力。
對今后的電裝電調(diào)實習(xí),我們也有一些可以加以改進的設(shè)想:
(1)充分利用我校機控學(xué)院機電工程實驗中心,開放實驗室資源,對學(xué)生動手設(shè)計、制作、調(diào)試和裝配電子產(chǎn)品給予經(jīng)常性的幫助指導(dǎo),為他們提供必要的場地、測試的儀器儀表,形成以學(xué)生為主體的實習(xí)模式,擴大電裝電調(diào)實習(xí)的輻射作用。
(2)緊跟現(xiàn)代生產(chǎn)實際,邀請校外有經(jīng)驗的電子工程師來校給學(xué)生做專題報告,幫助學(xué)生增加對現(xiàn)代企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)過程的認識。
(3)校企結(jié)合,組織學(xué)生參觀校外工程的電子產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)部門,通過技術(shù)人員講解和實地觀察,使學(xué)生了解電子產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)的流程,若條件允許,還可考慮承接一些實際電子產(chǎn)品讓學(xué)生組裝調(diào)試。
1 盛守照.自動化專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)方式的改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2008(1):6~7