電子工藝與CAD教學改革與實訓

祝加雄

摘要：電子工藝與CAD作為電類專業的一門專業基礎課程，一門與實踐緊密聯系的課程，必須跟隨電子技術的發展。本文從優化教學內容，模塊化的訓練模式，多方位的評價機制，改善實習設施，改進教學方法和手段，加強教材建設等方面進行改革與實踐，提出了具體改革思路，以培養學生的創新能力和工程實踐能力。在2013級電信本科實施完成后，效果較為顯著。

關鍵詞：教學改革；電子工藝與CAD；實踐教學；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）31-0100-02

一、引言

目前技術類本科的電子工藝與CAD教學內容，分為CAD設計部分和裝調工藝部分，以手工裝配小型電子產品為主，訓練學生裝配、焊接、調試能力，電阻、電容、電感、二極管、三極管、集成電路芯片等元器件識別及萬用表進行測試與識別，裝調工藝部分培養學生對產品工藝相關知識，是電子產品功能上的完善和外觀美化。通過多年的實訓總結，學生實踐動手能力得到了一定程度的提高，但電子裝調與CAD實訓課程教學中又出現了一些新的問題，主要有以下三點。

1.教學觀念陳舊，教學手段和方法單一，學生對實習的重要性認識不夠，態度不夠積極，學習興趣有所下降，主動性變差，甚至還有代做的現象發生，這都不利于學生實踐能力的培養。

2.教學設備落后等問題。

3.考核方式單一?？己朔绞讲扇我坏墓P試和實習報告，抄襲現象嚴重，而且也無法區分學生的能力，也體現不出學生分析問題和解決問題的實踐能力。

為此我們改變培訓模式，改善實習設施，優化教學內容，改進教學方法和手段，加強教材建設等方面進行改革和與實踐，培養學生實踐能力和創新意識。

二、教學方法設置

（一）提出項目

項目的提出要以電子工藝裝調與CAD教學大綱為依據，既要與大綱緊密結合，又要有一定的實際生活空間，讓學生既能掌握本門的知識要點，又能在該項目上進行自主創新，項目的難易程度需要針對學生的實際水平來調整確定。因此我們在每一個項目中都設置了一級、二級要求。學生根據自身能力，在課堂規定時間內，完成不同要求，逐級提升自己的能力。

（二）分析項目

分析任務在教師指導下進行，采用討論、問答等方式把總任務分解成一些“階段任務”，逐步細化。從而培養學生細化項目的方法，并明確目標，樹立信心。

（三）自主學習

細化項目之后，學生需要到圖書館或網絡上查找相關技術資料，并分類學習，相互交流。最后討論形成解決“分項目”的方法。并可申請到開放的實驗室進行訓練，完成相關“分項目”。

（四）完成項目

完成項目是一個由完成“分項目”到“總項目”的過程，該過程是一個由技術理論到實踐驗證階段，許多學生會遇到很多意想不到的問題，指導教師除了利用課堂時間，還需要利用答疑與實驗室開放時間，對學生進行細化指導，站在學生的角度幫助學生解決在理論與實踐中遇到的困難，督促學生及時消化任務內容并按時完成項目。

（五）過程評價

任務完成后的總結評價是必不可少的重要環節。我們在該課程中特別提出課程評價機制。每個小項目完成后，都需要讓學生到課堂上來表達、分享自己在該項目中如何學習，并學會了什么。通過總結，使學生自己和其他同學找到自己理論和操作上的不足。教師在課堂上對學生完成的項目情況做出檢測和評價，提出該項目的創新處與改進意見，有助于學生的學習得到肯定并得以提高。

三、教學內容設置

1.基礎型主要有：“安全用電常識”、“電子元件識別與測量”、“常用儀器儀表的使用”、“手工焊接工具的使用”以及“拆焊與焊接訓練”等5個項目。重點讓學生掌握電子儀器的使用，并結合具體電路進行測試，或設計簡單電路并焊接驗證，為后續的項目打下基礎。

2.提高型主要有：“Altium Designer 6的使用”、“放大電路的設計”、“聲光控電路設計”、“基于單片機的數據采集系統的設計”等8個項目。采用總項目到分項目的方式，進行模塊設計，要求學生運用Altium Designer 6獨立完成電路仿真，PCB板的設計等環節，激發學生自主學習和創新設計的積極性。

3.技能操作類包括“聲光控電路的組裝與調試”、“9018-2收音機的組裝與調試”、“SMT表面貼裝技術及工藝”、“基本機械加工”、“印制電路板的制作”等5個項目。讓學生動手實踐，通過幾個項目的實際操作，學生的自信心和成就感大大增強。

4.創新型側重綜合設計性，學生可以根據興趣自擬題目，充分發揮其能力和想象力。譬如電子競賽類題目、電子畢業設計題目、“LED音樂屏的設計”、“光立方的設計”等。使學生在掌握基本技能的基礎上，強化綜合設計及產品研發能力，全面鍛煉學生，提高學生技能。

以上教學內容全部采用項目式教學，并且以個人為單位，進行單項目驗證，充分讓每個同學自己動手實踐，提高訓練的普及性。

四、評價機制

實訓項目設置的合理性很重要，但是如何真正了解學生對實訓項目掌握的程度呢？我們采取的方法是建立多元評價機制。該機制是激勵學生認真學習的一種手段，同時，也是教師衡量教學方法是否合適的重要依據。根據學生的出勤率、學習態度、相關理論知識、動手實踐能力、項目總結表述能力、項目創新能力等，設置以下電子工藝與CAD課程成績評定辦法。

1.通過固定座位，既可以起到出勤監督作用，而且把相應的儀器儀表責任具體到個人身上，學生在使用過程中，需要把該設備當成自己的設備來使用，并通過上課提問或項目驗收進行提問溝通，了解學生對相關理論知識的掌握程度，例如機械萬用表的測量、電阻的使用、三極管ebc的判定及電容串并聯電路設計等。該部分占課程總成績的15%。

2.在平時的教學或項目實訓或項目驗收中，觀察學生對該門課程的主動性和積極性，以及項目實訓過程中發現并解決問題的能力；該部分占課程總成績的15%。

3.項目驗收重點是檢驗學生的實際操作能力。如：儀器儀表的使用是否按照規范使用，并完成了項目。電子DIY（貼片型）的制作組裝與焊接是否美觀？焊接工藝是否達到標準？性能指標是否滿足要求？Altium Designer 6的電路DIY設計是否有創新部分？該部分占課程總成績的65%

4.項目分析報告，既考查學生的文字表達能力，又考查學生對信息分析處理的能力，以及項目總結能力。該部分占課程總成績的5%

以上評定辦法將學生項目實踐完成情況與學習過程的積極性相結合，教師在課堂上驗收項目，標準統一，各項目評價分數公開，就會使學生感到公平合理，既肯定成績，又認識不足，作為今后學習的啟迪。同時，教師在單個評價學生時，可以獲取每個學生多方面信息反饋，把握好大局，及時調整教學內容與方法，提高教學效果。

五、實訓平臺建設

1.建設高水平的電子工業實習室304，改善實驗條件。

已經購置了35臺20Mzh示波器；模擬示波器35臺，數據示波器5臺。其中包含1臺50Mhz的示波器。數字萬用表和機械萬用表，直流電源，拆焊平臺各50套。電腦機房1間，各類電阻、電容、電感、二極管及三級管等常用元器件分立元件和貼片元件較多。滿足學生進行全方位的電子工藝訓練。

2.以科研促教學。

從創新人才培養的目標出發，結合其他實驗室和平臺，不斷優化課程結構和內容，使教學內容保持先進性、常態化。盡可能多方位地提供新知識，開闊學生的視野，提高教學效果。如少量電路板的網絡工廠加工流程與技術和雕刻機制作電路板流程與技術。

3.開放實驗室資源，電子工藝與CAD實驗室面向全院學生開放，學生組長和教師共同管理。到達資源共享，使設備充分發揮作用，減少重復建設。

主要方式為：（1）成立項目小組，學生到實訓室有固定座位后，與旁邊同學組成小組，可以訓練環境的適應性，該小組除了上課時間完成規定的項目外，課余時間也可以分工合作完成項目。（2）除課程設置的項目外，教師可以選擇一些有代表性的電子DIY供學生選做或鼓勵學生自擬項目，但都需要在規定時間內完成；也可以鼓勵學生積極申報大學生創新訓練項目或校級訓練項目，并為其提供一定的經費支持。（3）開放實驗室和相應的儀器設備，學生可以去圖書館或上網查找相關芯片資料，并到就近的電子元器件市場或網絡上采購，設計印刷線路板，需要到開放實驗室制板也可以到外面去制作雙面板、焊接、安裝及調試。

六、教材建設

教學中目前使用的參考教材是李敬偉、段維蓮主編，電子工業出版社出版的《電子工藝訓練教程》。由于課程內容較為陳舊，已不能和現代電子裝調工藝匹配。因此總結這幾年的教學經驗、項目實訓經驗，并參照其他兄弟院校在電子工藝與CAD的教學成果，提升對該課程的理解與知識點的選取和把握，目前物電學院電子教研室已組織電子工藝與CAD課程教研組自編一部切合我院教學實踐的教材。目前作為實驗指導書在試用中。

七、結束語

電子工藝與CAD不僅培養了學生的動手能力，更是通過對產品的設計、制板、焊接和測試等來了解現代工業產品的生產全過程，鍛煉學生主動設計、主動探索的精神和創新意識，通過對課程進行較全面的教學設計與改革，優化教學內容，使其和先進技術和后續課程緊密聯系起來，為進一步的學習拓寬知識面，打好基礎。本文為今后的教學改革提供了一定的參考。期望電子工藝與CAD逐步實現產、學、研相結合，創造一定的經濟效益。

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