余宏
摘 要:電子工藝實訓是電子信息類專業學生一個重要的基礎實訓,是由理論知識向動手技能轉化的重要路徑。本文以應用型人才培養方案為出發點,將課程實訓教學從驗證性向綜合性、設計性、創新性轉變。建立學生理論知識與實踐技能同步考核方式,以團隊和項目形式展開實訓技能的教學,重塑學生對行業規范、創新能力、團隊協作等方面新的認知。
關鍵詞:電子工藝實訓;實訓技能;應用型
1 緒論
電子工藝實訓是以電子產品的生產和工藝流程為主干,將基礎訓練、基本工藝、實訓技能等融合,使學生具備制作和調試常用電子電路的能力,培養學生的綜合實踐與創新思維能力。傳統的理論和驗證性實驗教學,不能適應新型應用型工科的要求。本文改變傳統的教學觀念,從培養應用型人才體系出發[1],將課程轉變成以綜合性、設計性、創新性為主,注重過程考核,提高了學生的學習興趣,強化了學生理論知識與實踐技能的融合,從而從整體上提升了電子工藝實訓課程實訓技能的教學質量。
2 實訓技能內容
電子工藝實訓課程注重學生實訓技能[2]訓練與考核,以基本技能、基本原理、基本方法、基本工藝為基礎,達到實訓技能教學集成化、通用化、系統化的目的。培養學生實踐研究能力、分析與解決問題的能力、實驗數據處理能力和常見故障診斷能力。成為一名滿足社會需求的應用型人才。實訓技能內容包含常用電子元器件的識別與檢測[3]、手工焊接與拆焊技能、電子技術課程設計三個方面。在實訓過程中注重每個學生的過程訓練與考核,增加過程訓練與考核比重。
(1)常用電子元器件的識別與檢測。常用電子元器件的識別與檢測實訓中,完成常用儀器儀表的使用、常用電子元器件的識別與檢測[4]兩個主要技能內容。通過實訓訓練,學生能夠正確使用數字萬用表、信號發生器、示波器等儀器儀表;能夠用色環法讀出四環和五環色環電阻的阻值,會識別二極管、電容的正負極及主要標稱值,會識別7段數碼管和集成電路芯片的引腳。能夠使用萬用表測量電阻阻值、二極管正負極、硅二極管和鍺二極管、發光二極管、電容容量、三極管類型及發射極、基極、集電極。
(2)手工焊接與拆焊技能。手工焊接與拆焊技能實訓主要有手工焊接與拆焊技能訓練與考核。點和線焊接與拆焊訓練與考核、常用電子元器件焊接與拆焊訓練與考核、簡單單元電路裝配訓練與考核。通過實訓,學生認識了焊接工具和焊接方法,掌握常用的焊接工藝,能夠根據設計原理圖完成簡單單元電路的設計,焊接,裝配和調試基本環節。
(3)電子技術課程設計。學生2—3人一組自選題目完成一項電子技術課程設計,并撰寫課程設計報告。課程設計報告有固定的模板。自選題目在電子技術課程設計題目匯集里面選擇。該題目匯集包含了模擬電路設計、數字電路設計和單片機應用設計三個部分電路設計。通過電子技術課程設計實訓,充分發揮了學生自主研究、自主設計、團隊協作和撰寫報告的能力,有利于學生創新和科研研究能力的培養。學生掌握了產品設計與制作的一般流程,為今后的電子競賽和后續課程打下基礎。
3 實訓類型的調整
傳統的實訓技能以驗證性實驗為主,為了滿足應用型人才培養需求,實訓技能內容按照由易到難,由淺入深的原則,調整為以下四個層次:
(1)驗證性。內容為教學內容中常用儀器儀表的使用、常見電子元器件的識別與檢測。深化學生理論知識與實踐技能相融合。通過實訓,學生能夠獨立自主熟練使用常用儀器儀表,能夠熟練對電阻、電容、電感、二極管、三極管、數碼管、直插和貼片芯片進行識別和常規萬用表檢測。
(2)綜合性。內容為手工焊接與拆拆技能、簡單單元電路的搭建。實訓技能內容:常用電子元器件的手工焊接與拆焊和學生2—3人一組利用現有的元器件自擬設計方案、自行搭建單元電路并獨立調試。培養學生綜合應用和科學研究的能力。讓學生利用各種平臺資源查閱所需資料,重視小組討論問題、分析問題、解決問題過程。
(3)設計性。內容為學生2—3人一組自選題目完成一項電子技術課程設計,并撰寫課程設計報告。目的是培養學生設計、裝配、調試與寫作能力。在電子技術課程設計過程中,充分發揮團隊協作能力,在具體實施過程中,可以1人主要負責硬件電路焊接,1人主要負責軟件程序編寫,1人主要負責課程設計報告撰寫,成員之間相互協同,發揮每個學生長處,在實際鍛煉中提高學生的動手能力。同時,通過課程設計環節,讓學了解一項技術開發基本流程、基本工藝、基本方法以及行業標準與規范,促進學生對工業化生產有一定的認知,對學生后期從事科研和產品設計開發有一定的幫助。
(4)創新性。內容為利用學院“智電協會”和“大學創新創業中心”平臺資源,在自己的興趣和相關老師指導下自主設計、自主管理、自主完成。強調項目過程中學生在創新思維和創新實踐方面的收獲。同時“智電協會”和“大學創新創業中心”有很多全國電子設計大賽、國家級省級創新創業等項目案列,可以供學生觀摩和學習,激發學生創新創業熱情,引導學生積極參與各類學科競賽和項目,從而增強他們學業知識和動手創新能力,對于應用型學科建設和學生創新能力提升有很大的幫助。
4 實訓過程的優化
電子工藝實訓以常用電子元器件的識別與檢測、手工焊接與拆焊技能、電子技術課程設計三個項目為載體,圍繞電子產品生產和工藝流程為主線,將基本工藝、基本方法、基礎訓練、同步考核、電子電路設計方法、實踐技能等有機融合,培養學生良好的工程素養,具有一定的電子技術產品開發與設計的能力。
(1)實訓1常用電子元器件的識別與檢測。①實訓任務。電阻、電感、電容、二極管、三極管、數碼管、集成芯片的識別與[5]萬用表的檢測。②實訓過程。介紹萬用表、函數發生器、示波器的使用方法。對電阻、電感、電容、二極管、三極管、數碼管、集成芯片等元器件的識別、分類、主要參數進行講解。讓學生自己動手去識別色環電阻的阻值和電感大小,會識別二極管、電容的正負極及主要標稱值,會識別數碼管和集成電路芯片的引腳。用萬用表測量電阻阻值、二極管正負極、硅二極管和鍺二極管、發光二極管、電容容量、三極管類型及發射極、基極、集電極。③實訓考核。讀出色環電阻的阻值和電感大小。讀出瓷介電容、紙介電容、電解電容的容量和額定電壓。指出數碼管和集成芯片的引腳順序。測量出電阻阻值、電感大小、硅二極管和鍺二極管、電容容量、三極管類型及電極。對學生以上內容的考核都是在規定的時間內每人獨立完成,考核表主要由“姓名、學號、操作過程、完成時間、實訓結果、成績”六個部分組成。
(2)實訓2手工焊接與拆焊技能。①實訓任務。電烙鐵的使用和故障檢測、五步焊接法、點焊與線焊、常用電子元器件的焊接、簡單單元電路的設計與裝配。②實訓過程。介紹內熱式電烙鐵的結構、使用方法、焊料、助焊劑。演示電烙鐵的拆裝和故障檢測方法。講解幾種缺陷焊點的原因。演示焊接五步法、點焊、線焊、電阻焊接、電容焊接、二極管焊接、三極管焊接、集成芯片焊接,并讓學生練習。在學生練習過程中,對于操作技能有誤、不熟練同學進行單獨指導。對于讓學生自主獨立設計一個簡單單元電路并完成其焊接與調試。③實訓考核。點焊、線焊、電阻焊接、電容焊接、二極管焊接、三極管焊接、集成芯片焊接。簡單單元電路的設計與裝配。對學生以上內容的考核都是在規定的時間內每人獨立完成,考核表主要由“姓名、學號、操作過程、完成時間、實訓結果、成績”六個部分組成。在規定時間之內未完成項目的同學讓其重新考核,直到考核成績合格為止。考核過程是每個學生單獨考核,摒棄傳統以實驗小組的形式考核,同時在考核過程中數量與質量并重。
(3)實訓3電子技術課程設計。①實訓任務。學生2—3人一組自選題目完成一項電子技術課程設計,并撰寫該設計報告。②實訓過程。講解課程設計報告寫作規范,重點講解目錄、摘要、引言、硬件電路設計、軟件程序設計、參考文獻撰寫規范。讓學生2—3人一組協作完成所選題目的工作原理研究、耗材采購、電路設計、焊接裝配、調試優化、報告撰寫。學生也可以以團隊的形式利用學院“智電協會”和“大學創新創業中心”平臺資源,在該平臺資源下自主選題、自主設計、協作完成。在電子技術課程設計過程中,對于學生提出問題及時講解和疏導。③實訓考核。學生以團隊小組的形式上交課程設計產品和報告,并每人回答一個關于課程設計的問題。在學院“智電協會”和“大學創新創業中心”平臺資源協作下獨立完成的電子技術課程設計可以適當提高課程設計評審分數。
5 實訓評定的轉變
電子工藝實訓課程考核方式為考查。由傳統的重期末考核轉變成重過程考核的方式,加大對實訓過程的考核比重。把所學理論知識集成成項目的形式,讓每個學生通過項目的考核,做到理論知識與實訓技能同步考核方式,學生學完理論知識就可以接受實踐的檢驗,可以提高學生學習的熱情與積極性。
成績評定辦法:電子技術課程設計的產品及報告(50%);平時實訓項目考核(40%);考勤、紀律表現(10%)。
6 結語
電子工藝實訓以應用型人才培養為出發點,將課程實訓教學從驗證性向綜合性、設計性、創新性轉變。注重過程考核,讓學生樂在過程,有助于激發學生的學習主動性。通過電子工藝實訓,學生掌握了基本理論和工藝,增強了自己的動手能力,具有一定的產品研究設計能力,有助于學生、工程素質和創新能力的培養。同時也是進一步幫助教師推進課程教學改革,積累應用型人才培養的寶貴經驗。
參考文獻:
[1]胡海祥,薛香恒,張耀平,江文武,許開.芻議礦業類專業開放性實驗教學模式的構建[J].河南廣播電視大學學報,2010,(04):103-104.
[2]呂菲,盛凱,丁小.基于項目教學法的電子工藝實訓課程教學的實踐[J].山東農業工程學院學報,2018,(12):197-198.
[3]董迪.淺談電子專業實訓課的教學與管理策略[J].中國校外教育,2010,(09):155.
[4]王艷.加強電子實訓教學,培養學生創新能力[J].考試周刊,2014,(36):1.
[5]王正勇,王林泓,陳學昌.基于技能競賽的電子信息類專業實踐教學模式改革與實踐[J].工業和信息化教育,2013,(02):42-44.
基金項目:貴州科技廳貴州省科學技術基金項目,黔科合基礎[2020]1Y272;貴州省教育廳青年科技人才成長項目,黔教合KY字[2018]256