任 文 舉
(燕山大學 電氣工程學院,河北 秦皇島 006004)
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基于ISO質量體系的電子工藝實習過程實現
任 文 舉
(燕山大學 電氣工程學院,河北 秦皇島 006004)

電子工藝實習作為重要的學科基礎,是工程實踐和創新的基礎。ISO9000標準對各類組織的經營管理具有重要的指導意義,是企業的基礎規范。結合ISO9000標準實施電子工藝實習具有較強的現實意義,使電子工藝實習更能適應經濟社會的發展需要。首先分析了在電子工藝實習教學中貫徹并實施ISO9000標準難點;其次研究了基于ISO9000標準的電子工藝過程實現新模式,基于ISO9000標準設計了電子工藝實習的教學內容和教學過程,并進行了時間安排;最后將ISO9000標準思想用于電子工藝實習教學。通過ISO9000標準在實踐教學中的實施,加深了電子工藝實習內涵,提升了學生工程實踐能力,樹立起質量意識。
過程方法; 系統方法; 實踐教學; 電子工藝實習; ISO9000標準
電子工藝實習作為以實踐教學為主,融合多個學科的專業基礎課,在工程和創新教育中具有不可替代的作用。通過實習學生結合所學知識進行簡單電子產品的原理分析與設計,掌握常用電子元件的性能和應用。但隨著社會進步不管是學生還是用人單位都對電子工藝實習提出了新的要求,電子工藝實習要適應經濟社會的發展需要,關鍵要創新人才培養機制[1]。
ISO9000標準作為全面總結質量管理理論和實踐基礎上的質量管理新模式,為各類組織提供先進的質量管理思想,成為全球150多個國家的工業、經濟和政府等領域廣泛采用的一項基本標準。用于提升產品和服務質量、以獲得市場的準入資質、持續改進企業的管理水平,不斷增強本身的競爭力[2-7]。
將ISO9000標準引入電子工藝實習,結合ISO9000標準實施電子工藝實習,將深化電子工藝實習的內涵,通過實習樹立質量意識,提高學生的工程實踐能力和滿意度。國內外已有數百所大學將ISO9000標準用于教學質量保障體系建設[8-12]。由于在電子工藝實習中應用ISO9000標準存在較多難點,因此對在電子工藝實習中引入ISO9000標準研究較少,主要有天津大學的葉振忠等人進行了相關探索[13,14]。總結起來在電子工藝實習中應用ISO9000標準存在以下困難:①如何解決實習的時間安排與形式;②如何將ISO9000標準與教學內容和過程相結合并進行實施;③如何按照ISO9000標準配置教學資源。
結合ISO9000標準對電子工藝實習的時間、實施形式和過程、教學內容安排及教學資源配置等幾個方面進行探索,對現有的電子工藝實施模式和內容進行改進。結合ISO9000標準實施電子工藝實習,深化教學內涵,提高學生工程實踐能力及質量意識。
在電子工藝實習中引入并實施ISO9000標準應遵循八項質量原則,通過關注顧客及其他相關方的需求和期望來改進總體業績。八項管理原則可分為質量保證和質量管理兩個方面。其中質量保證的主要目的是表明組織能夠滿足質量要求,包括測定顧客的質量要求、設定質量方針和目標、建立并實施質量體系,以確保質量目標的實現。質量管理則是為了保證生產經營目標的實現。電子工藝實習作為模擬的生產環節,要符合企業提升效益、效率及質量的要求,因此在教學過程中主要實施的是質量管理原則。在教學活動中進行如下定義:組織定義為電子實驗中心電子工藝研究室及實習班級;顧客定義為學生;全體員工定義為指導教師和學生。
(1) 以顧客為中心。組織依存于其顧客,組織應理解顧客當前和未來需求,滿足顧客要求并超越顧客期望。在實習中滿足顧客要求有兩個含義:①教學活動要滿足需要;②實習內容要滿足需求。為實施這一原則需要做以下工作:識別、了解和掌握顧客的需求和期望及其變化;將顧客的需求轉化為組織教學目標;將教學目標落實到全體學生及指導教師上;最后監測學生的需求和滿意度并實施改進,滿足學生需求。
(2) 領導作用。在電子工藝實習中指導教師將組織宗旨、方向和環境結合起來,創造使員工能夠充分參與實現組織目標的環境與資源。在教學中教師負責為學生提供相關資源,包括學生的指導和培訓。指導學生建立并實施質量管理體系:①幫助學生確定顧客和相關方的需求和期望;②指導學生建立組織的質量方針和目標;③指導學生確定實現質量目標所必須的過程和職責;④幫助學生確定并提供實現質量目標的資源;⑤指導學生規定測量每個過程的有效性和效率的方法,并應用這些測量方法確定每個過程的有效性和效率;(7)確定并建立防止不合格產生原因的措施,建立和應用持續改進質量管理體系的過程。
(3) 全員參與。各級人員是組織之本,只有全體人員的充分參與,才能為組織帶來最大收益。使員工了解自身的作用;明確自己的職責和權限;掌握相關技能和操作方法及業績的自我評定,主動增強自我能力和意識。它的核心是調動全體人員的積極性,而實施方法是通過目標、精神或自我價值等進行激勵。
(4) 過程方法。將相關的資源和活動作為過程進行管理,可以更高效地得到期望的結果,提高教學效果。在電子工藝實習中過程方法是將電子工藝實習活動和相關教學資源作為一個過程來進行管理,把管理職責、資源管理、產品實現、測量、分析與改進作為體系的四大主要過程。在實習中以學生的要求為輸入,以提供給顧客的產品為輸出,通過信息反饋來測定的顧客滿意度,評價質量管理體系的業績,可以更高效地得到期望的結果,提升教學質量。具體原理如圖1所示。需要系統地識別過程,并確定產品的生產順序及相互作用;確定過程的關鍵活動,并明確職責、權限和接口;確定實習過程實施控制的準則和方法,并進行監測;對監測結果進行數據分析,以改進實習。

圖1 以過程為基礎的質量管理體系模式
(5) 管理的系統方法。針對實習設定的目標,識別、理解并管理一個由相互關連的過程所組成的體系,提高組織的有效性和效率。在電子工藝實習中將相互關聯的過程作為系統進行理解和管理,有助于提高實現目標的有效性和效率。需要在實習中建立以過程方法為主體的質量管理體系;明確質量管理過程的順序和相互作用;規定體系的運作方式;通過測量和評估可能存在的風險,以持續改進當前的實習。
(6) 持續改進。為了實現持續改進需要以制度的形式推行持續改進,形成自我完善的監督機制;指導教師提供持續改進的培訓并實施;組織成員都應將持續改進作為目標。
(7) 基于事實的決策方法。對數據和信息的邏輯分析或直覺判斷是有效決策的基礎。通過分析確保數據和信息足夠、精確和可靠;使用正確的方法分析數據和信息;做出決策并采取措施。在實習中設計了詳細的調查問卷,在實習結束后進行相關調查統計并根據實際情況進行實習內容和過程的持續改進。
(8) 與供方互利的關系。通過互利的關系,增強組織及供方創造價值的能力。在這個過程中需要和電子產品供應商建立互利的合作關系,來不斷更新實習產品,使電子工藝實習緊跟時代步伐,貼近實際。
電子工藝實習涉及電路原理、模擬電子、數字電子等多門課程及元件識別、焊接和裝配等實踐技能,涵蓋了從電子元件采購到制成產品的每一個環節,包括原材料、元器件檢驗,單元電路及配件制造,單元電路和配件組裝成電子產品整機系統等。在電子工藝實習中貫徹ISO9000標準需要研究電子產品的制造過程,材料、設備、方法和操作者這幾個要素之間關系,及制造工藝、操作技能及質量控制和工藝管理等。
由于大部分學生是第一次接觸電子產品的生產過程,在實習中需要遵循循序漸進的過程,結合我校電子工藝實習基地當前的實驗設備和實驗條件,以ISO9000質量體系為指導以電子工藝實習課程為依托以過程的方式實現電子工藝實習,建立了如圖2所示的電子工藝實習教學過程。首先通過一個產品來掌握電子工藝基本技能并學習ISO9000標準,然后通過第二個產品練習并熟悉ISO9000標準在電子產品生產中的應用,最后通過第三個產品實施ISO9000標準,學生自主組織生產工藝流程及生產資源,完成產品的生產,最后完成質量體系的文件化。通過這個過程,實現了基于ISO9000標準的電子工藝實習的過程實現。
2.1 基于ISO90000標準的電子工藝實習內容及時間安排
結合ISO9000標準實施電子工藝實習,首先將電子工藝實習分為電子工藝實習A和電子工藝實習B,實習內容分為實習內容1和實習內容2。電子工藝實習B實施時間為一周,完成2個電子產品的制作,主要針對機械類和其他專業的學生開設,側重于ISO9000標準的熟悉與基本掌握。電子工藝實習A實施時間為兩周,完成3個電子產品的制作,主要針對電類和信息類學生開設,在實施實習內容1的基礎上,增加實習內容2,學生利用實驗室在教師指導下完成的項目設計和實現,側重于ISO9000標準的理解和掌握。為了保證時間的充足,開放實驗室晚上時間19∶30~21∶30,將電子工藝實習B實習時間擴展為50個學時,電子工藝實習A擴展為100個學時,保證了ISO9000標準在電子工藝實習中的實施。

圖2 電子工藝實習與ISO9000標準結合的教學過程
2.2 電子工藝實習的實施形式
在實習內容1中,學生自由分組,每組6~8人,每個成員在小組中分別擔任不同角色,承擔不同的任務,在實習中根據產品不同每個人的任務和角色可以輪換,以熟悉每個環節的工作內容。在教師的指導下依照ISO9000標準每組進行產品的原理設計、元器件采購、工藝流程設計、元件檢測、產品裝配、產品檢測及不合格產品控制,并完成顧客的滿意度調查,根據調查數據提出改進意見,改進課程內容和方式。并依照標準形成工藝文件。在實習內容2中,學生根據所選實習項目情況進行分組,自主的完成原理圖的設計,PCB圖的設計,然后由學生依照ISO9000標準根據原理設計工藝流程,組織生產,形成流水線,并完成產品的組裝、調試和檢測,完成產品的出廠[15-16]。根據在生產中遇到問題經行工藝流程的改進,完善生產工藝,形成工藝文件。結合ISO9000標準的電子工藝實施的具體安排見表2。最后對工藝流程進行評價,實現質量標準的文件化和相關工藝文件,指導教師根據實習情況進行按照表3評分。
2.3 電子工藝實習的資源配置
為了更好地在電子工藝實習中實施ISO9000質量管理體系,著眼于實際讓學生盡可能了解企業生產的實際情況。電子實驗中心對實驗室現有的實驗設備進行了更新和改進。①對電子工藝實習基地進行改造,引進飛機式生產線。使實習過程貼近工業化生產流程,學生可以按照工藝流程組成生產流水線;②在電子工藝實習基地中引入再流焊機和絲印機,在實習過程中可以接觸并使用先進的SMT工藝;③在電子工藝實習中所采購電子產品的原件均按照散件的形式購入,這樣學生可以按照自己的需要結合原理圖領取相關元件,并并進行檢驗;④在電子工藝實習基地中設置更衣室和IC卡打卡機,使生產實習環境中更加貼近生產環境。具體見圖3。

表2 電子工藝實習內容和時間安排

表3 評分標準 %

(a)飛機式生產線

(b) 再流焊機


(c) 檢測設備(示波器、電源、函數發生器)
在電子工藝實習中首先引入ISO9000標準,使學生熟悉ISO9000標準的核心內涵及文件體系,引導學生按照ISO9000標準以過程的方式實現電子工藝實習,并按照PDCA的方式進行工藝的改進。它的核心是學生對電子工藝和ISO9000標準的掌握和理解。在實習開始時需要通過講解和練習使學生掌握焊接技能、電子元件相關知識以及產品的原理,完成員工的培養,形成全員參與的基礎。
在實習中學生6~8人自由編組,每個班級形成3或4個學習小組,然后每組學生根據產品特點編制一套工藝文件。每組按照自己的設計的工藝流程進行電子產品的裝配。裝配完成后按照驗收標準進行驗收,并統計分析現有工藝流程中存在問題,在實習中允許存在相當數量的不合格品,鼓勵學生進行嘗試。最后根據統計分析每組形成一個分析報告,然后全班對每組形成的工藝文件和分析報告進行討論,根據PDCA方法改進裝配工藝,形成相關的工藝文件,引導學生樹立質量持續改進意識。
在ISO9000標準中產品的監視和測量(質量檢驗)工作是產品質量鏈中的重要一環,它保證了產品的符合性,是質量持續改進的基礎。因此在裝配產品前應引導學生針對裝配過程確定質量監控點,制定質量檢驗規范,并對產品進行檢驗。
通過IS09000標準在電子工藝中實施,使實習更加貼近工程實際,深化了電子工藝實習的內涵。學生在掌握傳統電子工藝技術的基礎上,從生產管理者的角度樹立起質量意識,掌握相關工藝文件編制和質量標準的文件化,以實例的形式掌握ISO9000標準在企業的貫徹實施。通過實踐驗證了ISO9000標準在電子工藝實習中實施的可行性和有效性。下一步將嘗試在電子工藝實習中引入ISO9000標準認證,使實習更加符合工程教育改革的要求。
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The Process Realization of Electronic Technology Practice Based on ISO Standard
RENWen-ju
(Institute of Electrical Engineering, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China)
As a important discipline basis, the electronic technology practice is the base of engineering practice and innovation. ISO9000 standard, as an important quality system for all kinds of organization, has the important guiding significance. The implementation of electronic technology has strong practical significance according to the ISO9000 standard. It will make the electronic process practice adapt to the needs of economic and social development. The difficulties of carrying out of ISO9000 in the practice are analyzed. The new method to using ISO9000 in electronic technology practice is researched. The ISO9000 standard is used in electronic process practice teaching. Based on the idea of ISO9000, the content and schedule of the electronic process practice were designed. Through the implementation of ISO9000 standards in practice teaching, deepen the connotation of the electronic process practice, enhance the students' practice ability and establish the quality awareness.
process approach; system method; practice teaching; electronic technology practice; ISO9000 standard
2014-09-05
燕山大學電氣工程學院2013年教學改革立項教學研究項目(201351)
任文舉(1981-),男,河北景縣人,碩士,實驗師,主要研究方向為電子工藝實習實驗教學。
Tel.:13784063767;E-mail:15738395@qq.com
TN 405
A
1006-7167(2015)08-0218-05