李欣,許峰
(哈爾濱工程大學工程訓練中心,哈爾濱150001)
電子技術與工藝訓練實踐教學的綜合改革與優化設計
李欣,許峰
(哈爾濱工程大學工程訓練中心,哈爾濱150001)
從培養未來工程師工藝設計能力和產品設計能力的角度出發,提出電子技術與工藝訓練實踐教學綜合改革的新設想,從教學內容、過程、載體和程序等多方面進行改革與創新,促進傳統實習內容及工藝技術的改造,為培養高層次、高素質的創新人才營造了良好的創新環境和充足的實踐條件。
電子技術與工藝訓練;工程實踐;課程建設;人才培養
電子技術與工藝訓練課程是面向高校理工科專業本科生開設的一門以實踐操作為主的必修課程,是工程實踐的重要訓練模塊之一,是培養學生工程意識和工程實踐能力的主要環節。從目前的教學情況來看,學生所具備的初步設計能力、制造能力以及相應技能距離一名合格的工程師還有一定差距。因此迫切地需要從教學內容、過程、模式和載體等方面進行深入的變革,從而適應工程技術人才培養的目標要求。
2.1 能夠體現現代電子工藝技術發展水平的教學內容設計
在原有理論知識的基礎上,提出電子技術與工藝訓練課程,由組裝直插電子元件作品過渡到組裝直插電子元件與貼片電子元件混合的作品階段。相應地增加貼片電子元件以及表面組裝技術(SMT)的介紹,重點講授表面組裝技術使用的波峰焊、回流焊等設備的工作過程。同時針對電類專業學生的需求,在教學內容中加入印刷電路板設計與制作的部分,力求使整個課程內容能夠全面、系統地反映現代電子工藝技術的發展水平。
2.2 個性化教學內容的設置
根據電類、非電類不同專業人才培養方案目標的差異,制定不同的教學方案。對于電類專業的學生,在原有實踐教學內容的基礎上,添加計算機EDA繪圖軟件的使用,加入印刷電路板制作、回流焊設備的使用、產品工藝卡編寫等教學內容,使學生以工程師的身份完整地體驗電子產品從設計、制作到調試的過程。對于非電類專業學生,增加貼片元器件、表面組裝技術的介紹,并且升級訓練載體。
2.3 面向工程技術人才培養目標的教學內容拓展
教學內容的改革要以培養工程技術人才的綜合實踐能力、工程設計能力、工程應用與創新能力、團隊協作和交流能力等方面為目標,所以應該在內容的深度和廣度上進行拓展。讓學生設計諸如單片機等更豐富的教學載體,并且使其含有更多先進的電子元器件,增加單片機系列作品的理論知識,使學生通過學習和實踐達到學以致用的目的。
3.1 拓展學生專業知識,設計能力提升的教學環節
將整個教學環節分為理論和實踐2個部分。理論環節,教師根據訓練產品所涉及的知識進行集中講授。實踐環節,第1階段,學生根據所學的電子產品焊接方法及電裝要求,完成電子產品制作、安裝和調試。第2階段,要求學生自選題目,綜合運用所學的內容,合理地設計制作印刷電路板,選擇合適的電子元器件,編寫完整的產品工藝卡,最終完成焊接及調試的全部工作。
3.2 優化教學效果,調整教學程序
目前由于實驗室環境和條件所限,在教學程序的安排上存在一定的不足,應當在實踐操作中采用多媒體教具穿插的講解方法,或是調整集中授課時間,從而使教學互動更順利地完成。另外,將對選作單片機系列作品的同學進行集中輔導。從理論和實踐方面深入講解單片機開發板的制作,幫助學生掌握和理解單片機知識。
3.3 個性化教學過程的設置
根據電類和非電類專業人才培養方案的不同,設計不同的教學過程。非電類專業實習中理論講授與實踐操作穿插進行,貫徹“在做中學、在學中做、做學結合、以做為主”的教學理念,最終完成小型電子產品的裝配和調試。電子工藝技能訓練為目標的第1階段,使學生了解常用電子元器件,掌握電子產品的手工焊接、裝配和調試技術,了解表面組裝技術和其他新技術、新工藝等。以電子工藝設計訓練為目標的第2階段,需要學生完成電子線路的原理圖設計、電路板的設計制作、電子產品的焊接制作、安裝調試和產品工藝卡編寫等訓練。使其以工程師的身份體驗產品設計制造過程。
設計、研發同時含有貼片元件和直插元件的教學載體,使之與當前的教學內容相適應,滿足教學環節自選課題的設計要求,我們將開發供學生實踐環節第2階段選作的訓練載體,需要完成電路原理圖、電路原理說明、印刷電路板、電子元件測試工藝、裝配工藝、調試工藝以及調試記錄等工作。每個載體都能夠使學生根據完整的電路原理圖、電路原理說明,通過電子線路EDA軟件,獨立完成電路原理圖、印刷電路板的設計,自己編寫電子元件測試工藝、裝配工藝、調試工藝,完成印刷電路板制作,并完成電子元件測試、裝配和調試作品。
通過對電子技術與工藝訓練教學內容的更新、教學過程的優化和教學載體的設計與研發,增加了整個課程知識量的深度與廣度。使學生可以更全面地理解和掌握現代電子裝配工藝技術,掌握更多類型的電子產品的設計及制作方法,對于教學質量的提高和學生工程素質有著重要的意義。對實現我校工程素質教育的優質、高效起到最大的支承作用。
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G44
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1674-8646(2015)11-0110-02
2015-08-19
李欣,(1981-),女,山東齊沂人,博士研究生,講師