電工電子實訓中心的運行與實踐

苗匯靜+曹立軍+王立新+徐秀美+孟利東

摘 要 結合山東理工大學電工電子實訓中心的運行與實踐，介紹電子工藝實訓課程、大學生第二課堂、電子設計競賽的運行模式。這種運行模式讓學生對實踐創新產生濃厚的興趣，激發了學生的學習熱情，提升了學生分析問題和解決問題能力，提高了學生創新精神和團隊合作意識，得到學生的認可，為進一步推動實踐教學改革提供借鑒。

關鍵詞 實踐教學；電工電子實訓中心；電子工藝實訓；電子設計競賽；第二課堂

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）22-0026-04

Operation and Practice of Electrical and Electronic Teaching Experiment Center//MIAO Huijing， CAO Lijun， WANG Lixin， XU

Xiumei， MENG Lidong

Abstract Based on the implementation and practice experience of Electric and Electronic Teaching Experiment Center， this article intro-

duced the operation mechanism of Electronics Technic Training Cur-

riculum， Undergraduates Second Classroom and Electronics Design Contest. Under the introduced operation mechanism， students show great interest in both practical innovation and theoretical study. Also，

students problem-analysis ability and problem-solving ability are trained and improved. In addition， students enhanced their sense and capacity of innovation and team-work. This operation mechanism， which is widely accepted by students， offers a reference to promote experimental teaching reform.

Key words practical teaching； electric and electronic teaching experi-

ment center； electronics technic training； electronics design contest； undergraduates second classroom

山東理工大學電工電子實訓中心始建于2005年，隸屬電氣與電子工程學院。本中心依托電氣與電子工程學院雄厚的師資力量、先進的管理理念，按照創新型人才培養目標要求，在探索中穩步發展，在創新中逐步完善，現已發展為一個集實訓、實習、競賽、培訓、設計開發、產學研于一體的大學生科技創新實踐基地。中心承擔的主要任務包括：本科電工電子實訓教學，組織各種大學生科技活動及科技競賽，師資培訓，電子工程師認證培訓和社會服務等。經過10年的運行和實踐，積累了一些經驗，為進一步推動實踐教學改革，切實提高大學生實踐創新能力，提供借鑒[1-2]。

1 本科教學

概述 完成本科教學是電工電子實訓中心的主要任務，承擔的主要課程有電子工藝實訓、電工電子工藝實訓、電工實訓、PLC實訓、電子設計與制作、電子線路設計自動化、電子設計與仿真技術等。山東理工大學現有電子信息工程、電子科學與技術、電氣技術及自動化、自動化、光科學與技術、通信工程、計算機科學與技術、物理學、機電一體化、機械電子工程、機械設計制造及自動化、測控技術與儀器、紡織工程等專業，在實訓中心完成實訓任務。根據學生所學的專業確定實訓課程和實訓時間，實訓時間分為1周、2周、3周3種。

將實訓內容分為很多教學模塊，每個教學模塊定為一個實訓項目，編寫實訓指導書，制作課件，課件內容豐富多彩，其中圖片和視頻較多。組織教學時根據學生專業和實訓時間來確定執行哪些實訓項目。每個實訓項目在不同的實驗室完成.實訓中心設有12個實驗室，分別是電子實訓與制作室（3個）、SMT實踐室（2個）、PCB制作室（1個）、電子元器件展室（1個）、電子設計與創新實驗室（1個）、電工實訓室（1個）、單片機同步互動實驗室（2個）、PLC實訓室（1個）[3]。

電子工藝實訓課程運行模式 以電子工藝實訓課程為例，介紹教學運行模式。根據學生所學專業，實訓時間分為1周（30學時）、2周（60學時）、3周（90學時）3種。1周的實訓項目由安全用電、電子制造技術、錫焊技術、電子元器件識別與測試、常用電子儀器儀表使用、電子實訓產品制作。2周的實訓項目，在1周實訓項目的基礎上增加SMT技術及工藝、SMT電子產品安裝工藝等實訓項目。3周的實訓項目，在2周實訓項目的基礎上增加電子線路原理圖設計、PCB設計與制作、電子產品綜合設計與制作等實訓項目。分別編寫實訓指導書，以實訓項目作為一個教學模塊，根據具體實訓項目確定指導書內容，一般包括實訓目的、實訓要求、相關基礎知識、實訓器材、實訓內容及步驟、實訓指導、注意事項等[4-5]。以下簡單介紹幾個主要實訓項目的運行模式。

1）安全用電。“課程介紹”和“安全用電”一般安排2學時。先是課程介紹，給學生講實習內容、實習要求、時間安排、注意事項、成績評定等；再講安全用電知識；最后結合本次實訓用到的儀器、工具和實驗室，講安全注意事項。

2）電子制造技術，一般安排2學時，主要是播放2部錄像片，每部錄像片均為50分鐘。第一部錄像片內容是以插針式元件為主的電子產品制造全過程，主要包括電子工藝基礎知識、手工焊接、波峰焊接、焊接工具、焊接質量、電路板知識和電子產品制造全過程等。第二部錄像片內容是SMT電子產品制造全過程，主要包括SMT基礎知識、工藝、設備和SMT電子產品制造全過程等。1周實訓的只看第一個錄像片，2周實訓的第一周看第一部錄像片，第二周看第二部錄像片。

3）錫焊技術。1周實訓的“錫焊技術”，一般安排3學時。通過觀看第一部錄像片，已經學習了錫焊技術的基本知識和操作技能，只需要講注意事項。每個學生發一塊網孔板和一個插針式電子產品（利用之前學生的實訓產品），要求拆下全部電子元器件，再焊接到網孔板上。

2周實訓的“錫焊技術”，在以上基礎上，第二周再安排2學時。通過觀看第二部錄像片，已經學習了SMT基礎知識和工藝，只需要講注意事項。每個學生發一塊貼片元件電路板和一個貼片式電子產品（利用之前學生的實訓產品），要求拆下全部電子元器件，再焊接到電路板上[5]。

4）電子元器件識別與測試，一般安排4學時，其中講課2學時，學生識別和測試1.5學時，參觀電子元器件展室0.5學時。每個學生發一套常用電子元器件，進行識別與測試，在此過程中分批次參觀展室。展室主要有各種電子元器件、學生實訓制作的各種電路板、各種電子實訓產品和電子競賽獲獎作品等。

5）常用儀器儀表使用，一般講課安排2學時，學生實際操作使用穿插在不同的實訓項目中。主要講授各種儀器儀表的操作及使用，包括數字萬用表、多路直流穩壓電源、信號發生器、數字示波器、頻率計、掃頻儀等。將儀器儀表的使用和操作拍成圖片和視頻，制作成課件，便于學生學習。

6）SMT技術及工藝，一般安排2學時，看“SMT電子產品制造”錄像片1學時（見前面第二部錄像片內容），結合SMT實踐室的儀器設備、實物、掛圖等講1學時。

7）電子實訓產品。每個專業選擇幾種電子產品和電路板完成實訓任務。為了滿足不同專業、不同學時的要求，設計和購買很多電路板和電子產品，并且每年都在補充新電子產品，以便合理選擇搭配，以期取得最佳實訓效果。

電子產品有蘋果音響、多路電源及充電器、數字萬用表、電動小車、SMT FM收音機、高音質SMT收音機、SMT音響、SMT電子秤等。電路板有流水燈、多路電源及充電器、燈光調控、單片機、顯示電路、功放電路、放大器、積分器、乘法器、濾波器、超聲波測距電路、光電檢測、溫度檢測等電路板。還給學生準備了一些練習自己搭焊的電路。

每個電子產品都配有實習指導，一般包括產品簡介、內容及要求、元器件清單、原理圖和PCB圖、實訓步驟及要求、調試方法、注意事項和評分標準。因為學生水平相差很大，還準備了一些選做項目，以滿足不同層次學生的各種需求。

8）電子線路原理圖設計，一般安排12學時，其中講課6學時，學生上機6學時。主要講Altium Designer 10軟件的相關知識和原理圖設計。講課和學生上機穿插進行，一般講2學時，學生上機2學時。

9）PCB設計與制作，一般安排12學時，其中用Altium

Designer 10軟件講PCB設計5學時，用課件并結合儀器設備講PCB制作1學時；學生上機及設計PCB圖5學時，制作電路板1學時。也是講課和學生上機穿插進行。

10）電子產品綜合設計與制作，一般安排6學時，在以上設計好原理圖與PCB圖、制作好電路板的基礎上，再安排2學時的安裝焊接，4學時的整機調試。

這種運行模式讓學生對實踐創新產生濃厚的興趣，激發了學生的學習熱情。每年有2000余名學生參加電子工藝實訓，出勤率一般是100%（備注：只有學生有病和有急事時才請假）。

2 大學生第二課堂課

為給學生提供自主發展和實踐鍛煉的空間，豐富學生的業余生活，中心積極開展大學生第二課堂活動，為全校學生提供電子系統自主學習和創新的活動場所。制定實驗室開放管理制度，暑假和節假日安排專人值班，以最大限度地滿足學生需求。學生可隨時進入實驗室開展活動，可以焊接組裝電子產品、設計制作電路板、進行電子設計與仿真及電子制作等。中心為學生準備了各種電子產品套件、常用電子元件、網孔板、覆銅板等材料，并按照進價收取費用；學生設計中用到的其他元件材料由學生自己購買[6]。

實訓中心的全面開放使學生擁有更多動手實踐的機會，通過科學的管理和指導機制，啟發學生的創新意識、創新思維，使學生在這里受到良好的科學素質和工程實踐能力的培養和訓練，對學生的實踐能力和創新精神的培養起到積極作用。

3 大學生科技競賽

開展與電子相關的大學生科技競賽活動，也是實訓中心的任務。科技競賽包括全國和山東省大學生電子設計競賽、全國大學生信息技術大賽、工信部大學生單片機競賽和電子設計組裝競賽、中國“挑戰杯”課外學術科技作品競賽、全國大學生“飛思卡爾杯”智能汽車競賽、全國“電腦鼠走迷宮”競賽、電子工程師認證、電子行業職業技能鑒定等，還有學校和學院組織的電子設計競賽、電子組裝競賽、無線電測向競賽、大學生創新項目、走進實驗室系列活動等[7-8]。

以全國和山東省大學生電子設計競賽為例，簡單介紹其運行和實踐。全國或山東省大學生電子設計競賽每年一次，已開展十幾年。將電子競賽活動分為發動、選拔、培訓、參賽4個階段。

一般11—12月份是發動階段，發通知讓學生明白競賽須知，開始做準備。

次年的3—4月份是選拔階段，學院牽頭組織全校大學生電子設計競賽，先進行筆試，筆試通過的學生再參加競

賽；模仿全國競賽的要求，出5～7個題目（注：只是題目比全國競賽的題目簡單），學生自由組合，3人一組，在規定的時間內完成實物設計制作和論文，再參加實物測試驗收和答辯；評選出一、二、三等獎，獲獎的學生選拔合格，再參加下一階段的培訓。

5—8月是培訓階段。首先是集中講課，幾個指導教師分專題講授與電子競賽相關的專業知識，講授各種電子設計軟件和仿真軟件。其次是學生3人一組組建參賽隊，在7～15個題目中自選一題（或自己在網上選擇一個合適的題目），在規定的時間內完成實物設計制作和論文，再參加實物測試驗收和答辯。期間，一般每周有一個下午的時間組織匯報，學生用PPT向指導教師匯報題目進展情況、存在的問題，教師及時給學生做出指導。最后留有幾周時間，讓學生自由支配，為正式參賽做好各種準備。

8—9月是參賽階段，按照全國或山東省的要求，參加正式比賽[9-10]。

4 就業培訓和社會服務

實訓中心依托學院雄厚的師資力量，開展各種社會服務。根據學生需要，組織就業培訓和電子行業職業技能培訓等，指導學生參加各種實踐技能訓練。近5年，每年承擔全國中職教師和山東省中職教師培訓任務，每年2～4期，每期20～40人[11-12]。

5 提高學生實踐創新能力的實踐與成效

一分耕耘，灑下辛勤汗水；一分收獲，喜嘗豐收果實。實訓中心經過10年的運行與實踐，在各方面取得優異成績。

以大學生電子設計競賽為載體，營造了良好的創新能力訓練氣氛 每年都要組織學生參加全國或山東省電子設計競賽，于是便以電子設計競賽活動為載體，每年組織電子設計競賽培訓。以此營造實踐氛圍，激發學生實踐熱情，達到不斷提高學生創新能力的目的。大學生電子設計競賽獲得優異成績，近5年，獲全國一等獎2項、全國二等獎1項、全國三等獎1項、省一等獎41項、省二等獎23項。

開展創新項目立項活動，加強創新能力專項訓練 創新是科技進步的生命，是一個民族的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力。為了提高學生創新能力，積極組織學生報名參加創新項目立項活動，并有計劃、分階段地進行專項訓練。通過實施培養學生實踐能力的專項訓練，學生的科研能力得到很好的發展，實踐能力、創新能力有較大程度的提高，成效顯著。近5年，每年大學生創新項目立項數為25～40項。

開展第二課堂，推動科技競賽活動的開展 積極開展大學生第二課堂，以此推動大學生科技競賽活動的開展。通過開展各類科技競賽活動，學生的主動性得到充分發揮，學生的作品得到教師和專家的肯定，增強了學生的榮譽感和自信心，在信心、勇氣、克服困難、團結協作等方面也得到鍛煉。學生畢業時敢于面對社會，擴大了就業面，能夠較快地適應新的工作，這也是高等教育培養的目標。近5年，在全國信息技術應用水平大賽、大學生挑戰杯、全國大學生“飛思卡爾杯”智能汽車競賽等各類大學生科技競賽中獲全國一等獎22項、全國二等獎62項、全國三等獎45項、省一等獎36項、省二等獎50項。

全面開放，為學生課外實踐提供平臺 制定和完善電工電子實訓中心開放制度，學生可隨時進入實驗室開展活動，大大調動學生參與實踐活動的積極性。實驗室的全面開放使學生擁有更多動手實踐的機會，為學生課外實踐提供平臺，對學生的實踐能力和創新精神的培養起到積極作用。到實訓中心搞科技創新活動的人數逐年遞增。近5年，每年有3000余名學生在本中心參加實習實訓，90余名學生參加電子設計競賽培訓，200余名學生參加單片機競賽、全國信息技術應用水平大賽及其他科技競賽，100余名學生在本中心做畢業設計，600余名學生在本中心做課程設計，40余名學生協助教師搞科研課題。

6 結束語

經過10年的運行和實踐，這種運行模式讓學生對實踐創新產生濃厚的興趣，激發了學生的學習熱情，提升了學生分析問題和解決問題能力，提高了學生創新精神和團隊合作意識，并得到學生的認可。為進一步推動實踐教學改革提供借鑒。通過對實踐教學的不斷改革，雖然取得較好效果，但是和其他優秀院校相比還有差距。回顧過去，不能僅僅陶醉在取得的成績中，而應該以此當作一種鞭策、一種鼓勵。展望未來，有信心去奮斗，去拼搏，去奪取明天更加燦爛的輝煌。參考文獻

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