電子工藝實(shí)訓臺的建設及教學(xué)

實(shí)習是對學(xué)生進(jìn)行技能和操作訓練，培養工程實(shí)踐能力的重要環(huán)節之一。電子工藝實(shí)習是培養學(xué)生利用所掌握的理論知識，通過(guò)工程實(shí)踐，了解和掌握產(chǎn)品生產(chǎn)、制造工藝的基本方法和技術(shù)規范，初步具備電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計、設備制造和組裝的基本素質(zhì)。然而，電子工藝實(shí)習教學(xué)平臺，僅于基礎的工程訓練是滿(mǎn)足不了新技術(shù)發(fā)展要求的，因此，必須不斷加強和完善實(shí)習課程的平臺建設，不斷豐富實(shí)習內容，適應新的產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展要求，提高實(shí)習效果，只有這樣才能真正使學(xué)生了解和熟悉現代電子產(chǎn)品制造的工藝過(guò)程，促使學(xué)生不斷提高工程實(shí)踐能力。
多年以來(lái)，電子工藝實(shí)習課程是電子信息工科專(zhuān)業(yè)普遍開(kāi)設的一門(mén)技術(shù)類(lèi)基礎實(shí)習課程，而對于理工科綜合專(zhuān)業(yè)，對這門(mén)課程的建設和重視略顯不足，使得理工科綜合專(zhuān)業(yè)的學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力相對薄弱。因此，為適應新技術(shù)快速發(fā)展的需求，加大電子工藝實(shí)習課程建設，對提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力，適應新技術(shù)發(fā)展要求，勢在必行。
構建電子工藝實(shí)習教學(xué)平臺，建立多元化教學(xué)模式，是培養良好的科學(xué)素質(zhì)，實(shí)現大學(xué)生科技創(chuàng )新的*條件之一。培養和造就大批具有創(chuàng )新思維和創(chuàng )造能力的綜合性復合型人才，是高等本科教育的重要環(huán)節和核心。學(xué)生利用電子工藝實(shí)習教學(xué)平臺開(kāi)展的具有實(shí)踐性、綜合訓練性實(shí)踐教學(xué)是培養學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng )新意識的有效途徑，特別是對于電類(lèi)理工科綜合專(zhuān)業(yè)學(xué)生是非常必要的。
1、電子工藝實(shí)習教學(xué)平臺的建設目標
電子工藝實(shí)習教學(xué)平臺作為提高學(xué)生工程實(shí)踐能力的一門(mén)實(shí)踐課，重點(diǎn)強調的是學(xué)生親自動(dòng)手操作。在教學(xué)內容和方法上通過(guò)多年的不斷改革和創(chuàng )新，取得了長(cháng)足發(fā)展。實(shí)習內容注重工程訓練，強化綜合素質(zhì)培養，在教學(xué)方法上鼓勵和激發(fā)學(xué)生對工程訓練的熱情和興趣，啟發(fā)和引導學(xué)生通過(guò)實(shí)習訓練平臺，做到基本理論知識能夠進(jìn)一步消化理解，基本技能得到明顯提高。本院電子工藝實(shí)習教學(xué)平臺建設已近十年，由電工電子實(shí)驗中心獨立承擔開(kāi)課任務(wù)。多年來(lái)，為適應時(shí)代對高等教育人才的培養要求，更新教育理念，中心十分重視對學(xué)生科研素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的培養，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng )造力，在優(yōu)化教學(xué)內容的同時(shí)，不斷改善實(shí)驗條件，為學(xué)生創(chuàng )造寬松的實(shí)驗環(huán)境和實(shí)踐空間。具體做法如以下3 個(gè)方面。
1) 建設高水平的電子工藝實(shí)習系統，改善學(xué)生實(shí)驗條件。
為提升和完善電子工藝實(shí)習平臺的建設，促使學(xué)院實(shí)踐教學(xué)更好地適應人才發(fā)展需求，促進(jìn)人才培養質(zhì)量與工程實(shí)踐緊密結合，本著(zhù)高起點(diǎn)建設，高素質(zhì)培養為目標，實(shí)驗中心于2009 年從清華大學(xué)引進(jìn)SMT 表面貼裝系統和電路板設計( PCB) 制作系統，同時(shí)還建設了鉆銑床、車(chē)床等一批精工設備，用于電子工藝實(shí)習平臺建設的主要內容。平臺除了承擔電子信息專(zhuān)業(yè)本科生工藝實(shí)習課程外，在學(xué)生畢業(yè)設計、各類(lèi)電子競賽以及學(xué)生創(chuàng )新實(shí)踐活動(dòng)等方面也發(fā)揮著(zhù)積極作用，學(xué)生可通過(guò)SMT 表面貼裝系統、PCB 設計制作系統以及精工設備開(kāi)展電子工藝實(shí)習實(shí)踐訓練活動(dòng)。
2) 夯實(shí)基礎，不斷創(chuàng )新，開(kāi)闊視野，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)健康發(fā)展。
實(shí)習實(shí)踐課程是培養學(xué)生理論實(shí)際，啟發(fā)和提升創(chuàng )新能力的切入點(diǎn)。沒(méi)有有效的實(shí)習實(shí)踐訓練環(huán)節，學(xué)生的思維能力和實(shí)踐能力無(wú)法得到創(chuàng )新和提升，因此提升學(xué)生的創(chuàng )新思維和創(chuàng )新能力的基礎是實(shí)踐。學(xué)生綜合素質(zhì)的提升、創(chuàng )新能力的獲得，僅僅依靠課堂的理論教學(xué)是無(wú)法做到的，必須通過(guò)實(shí)踐教學(xué)的有效訓練才能獲得。隨著(zhù)新技術(shù)、新知識體系的不斷發(fā)展，觀(guān)念更新，要緊緊適應社會(huì )發(fā)展需求。因此，實(shí)踐教學(xué)也需要不斷創(chuàng )新，只有不斷創(chuàng )新，才能適應社會(huì )發(fā)展需求。多年來(lái)，本院十分重視電子工藝實(shí)習教學(xué)平臺的建設，投入經(jīng)費上百萬(wàn)元，滿(mǎn)足了實(shí)踐教學(xué)的需求。在實(shí)習實(shí)踐教學(xué)中，強調基礎技能訓練的重要性。從認知到能力創(chuàng )新是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，學(xué)生的基本技能扎實(shí)了，才能促進(jìn)創(chuàng )新能力的發(fā)揮。因此，抓素質(zhì)培養，夯實(shí)基礎，抓特色，提升重視創(chuàng )新，是促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量不斷提升的必要條件。
在對電子工藝實(shí)習實(shí)踐教學(xué)改革中，將學(xué)生的素質(zhì)培養融入實(shí)踐教學(xué)之中，強調從基本技能入手，規范實(shí)驗行為養成，在成績(jì)評定時(shí)設定一定的分值，其目的在于引起學(xué)生的足夠重視，著(zhù)力于學(xué)生全面素質(zhì)的提升。在創(chuàng )新思維和創(chuàng )新能力培養方面，圍繞工程實(shí)踐課程體系建設和實(shí)習實(shí)踐課程內容進(jìn)行改革和不斷完善，優(yōu)化實(shí)習課程結構，不斷更新教學(xué)內容，使課程體系建設做到階梯式提升，課程內容的先進(jìn)性保持常態(tài)化，做到常上常新。改革實(shí)習實(shí)踐教學(xué)方法，注重對學(xué)生的工程實(shí)踐能力、綜合設計能力、創(chuàng )新思維和創(chuàng )新能力的培養，使學(xué)生學(xué)以致用。例如，SMT 表面貼裝技術(shù)是電子產(chǎn)品的主流工藝，當今電子產(chǎn)品幾乎全部涵蓋貼片焊裝技術(shù)。未來(lái)電子產(chǎn)品的集成化和微型化是現代電子技術(shù)發(fā)展的重要方向，因此SMT 表面貼裝技術(shù)是實(shí)現電子系統集成化和微型化的關(guān)鍵。該項目中要求學(xué)生了解片式元件的分類(lèi)，熟悉和掌握片式元件的貼裝流程。通過(guò)實(shí)習使學(xué)生了解到什么是SMT 技術(shù)，掌握SMT 貼片技術(shù)的工藝流程和技術(shù)方法，學(xué)生能夠親自動(dòng)手利用SMT 系統實(shí)現電子產(chǎn)品制作和焊裝，并zui終完成電子產(chǎn)品的調試和組裝。通過(guò)這些訓練，學(xué)生充分感受現代高科技技術(shù)工藝的發(fā)展，充分展示電子工藝技術(shù)的重要性和先進(jìn)性。學(xué)生獲得成就感的同時(shí)，在實(shí)踐教學(xué)上也達到了更好的教學(xué)效果。
3) 開(kāi)放實(shí)驗室資源，培養學(xué)生創(chuàng )新思維和工程實(shí)踐能力。
在完善SMT 表面貼裝和印刷電路板( PCB) 制作相關(guān)實(shí)驗項目的基礎上，電子工藝實(shí)踐教學(xué)平臺面向全校學(xué)生開(kāi)放，為跨專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供與此技術(shù)相關(guān)的技術(shù)服務(wù)。如大學(xué)生創(chuàng )新項目、學(xué)生畢業(yè)設計、學(xué)生科技活動(dòng)、本科生電子協(xié)會(huì )以及各類(lèi)電子設計競賽培訓項目等，從而達到資源共享，使設備充分發(fā)揮作用，避免重復建設。
在實(shí)施開(kāi)放的條件下，學(xué)生可以根據自己的興趣愛(ài)好選修電子工藝平臺提供的實(shí)驗項目，同時(shí)也可根據自己的一些新思維，提出一些帶有創(chuàng )新理念的實(shí)驗項目到實(shí)習平臺開(kāi)展項目研究。畢業(yè)班的學(xué)生可根據自己擇業(yè)需要，有針對性地選擇并完成一些切合實(shí)際的項目研究。參加學(xué)科競賽的學(xué)生也可在教師的指導下，完成一些專(zhuān)題性項目研究?？傊?，借助電子工藝實(shí)習教學(xué)平臺開(kāi)展項目研究的學(xué)生，創(chuàng )新理念明顯提升，創(chuàng )新思維和動(dòng)手實(shí)踐能力得到明顯提高，通過(guò)“實(shí)習平臺”訓練，進(jìn)一步理解和掌握電子工藝實(shí)踐在實(shí)際工程設計中的作用，強化了學(xué)生的工程意識，全面提高了學(xué)生素質(zhì)，為今后走向社會(huì )，適應社會(huì )需求，迎接信息時(shí)代的挑戰做好充分的技術(shù)儲備。
2、建設電子工藝實(shí)習教學(xué)平臺的基本思路和主要內容
2. 1 基本思路
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，新技術(shù)不斷更新，促使電子產(chǎn)業(yè)新技術(shù)、新工藝不斷更新?lián)Q代，為適應新技術(shù)的不斷發(fā)展變化，電子工藝實(shí)習教學(xué)平臺緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，注重實(shí)際，堅持理論與實(shí)踐相結合，努力提高實(shí)習質(zhì)量。在教學(xué)內容上不斷改革和更新，始終保證教學(xué)內容的先進(jìn)性。因為只有這樣才能使學(xué)生適應社會(huì )發(fā)展需求，獲得更大的收益。電子工藝實(shí)習課程屬于實(shí)踐性很強的教學(xué)范疇，因此在平臺建設上必須高起點(diǎn)，在教學(xué)內容上，必須強調實(shí)用性，與生產(chǎn)實(shí)際緊密，確保學(xué)生真正地在實(shí)習實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中得到充分的訓練和提高。
2. 2 主要內容
電子工藝實(shí)習大多是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中所接觸到的知識，該課程作為提高學(xué)生工程實(shí)踐能力的一門(mén)實(shí)踐課，在教學(xué)內容和方法上始終注重理論知識與實(shí)際工作緊密結合，強化工程訓練培養，調動(dòng)學(xué)生的創(chuàng )新思維和創(chuàng )新能力的積極性; 在教學(xué)方法上激發(fā)學(xué)生學(xué)習的熱情和好奇心，啟發(fā)和引導學(xué)生掌握基本知識和基本技能。在加強工程實(shí)踐能力和獨立獲得知識能力培養的前提下， 重點(diǎn)強調4 個(gè)階段。
1) 基本技能訓練階段。即認知與前期預備階段。知識的掌握是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，實(shí)習前必須要對學(xué)生進(jìn)行前期的基本技能培訓。培訓階段的內容從基本技能訓練開(kāi)始，如安全教育、基本元器件識別測量、儀器設備操作、電烙鐵使用方法、導線(xiàn)焊接、鍍錫及裝焊等進(jìn)行系統培訓，使學(xué)生達到電子工藝實(shí)習zui基本的工程技術(shù)要求。盡管這些訓練是zui基本的，但是，通過(guò)這些zui基本的技能訓練，學(xué)生的基本技能得到提高和掌握，而且在自信方面也得到了鍛煉和考驗，并從中感悟到自身價(jià)值、自身素質(zhì)以及訓練質(zhì)量、實(shí)習安全、技術(shù)等方
面的真正含義。
2) 實(shí)踐操作階段。工程訓練不能停留在簡(jiǎn)單的基本技能操作，應引入具體的電子產(chǎn)品。如AM收音機、充電器、音頻功率放大器、數字萬(wàn)用表等。使學(xué)生能夠親自動(dòng)手完成設計、焊接、調試和組裝的一整套工藝流程。其目的是讓學(xué)生了解和掌握實(shí)習產(chǎn)品的基本原理和具體的焊裝工藝。
3) 實(shí)習操作提高和綜合擴展階段。實(shí)驗中心加強電子工藝實(shí)習平臺的建設，充分利用好SMT 表面貼裝系統和PCB 印刷電路板制作系統，讓其充分發(fā)揮足夠作用。我們開(kāi)設了貼片收音機的焊裝調試及印刷電路板的設計與制作兩個(gè)實(shí)習項目。表面貼裝實(shí)習系統以低成本實(shí)現了SMT 的實(shí)踐教學(xué)，利用該系統使學(xué)生不僅了解和掌握到什么是SMT 及其基本流程，而且讓每位同學(xué)都親手實(shí)踐這一工藝并完成電子產(chǎn)品的制作，從而達到工程訓練的目的。
PCB 電路板制作也是從事電子產(chǎn)品制作中*的過(guò)程，在電子工藝實(shí)習中開(kāi)設這個(gè)實(shí)習項目，就是使學(xué)生了解PCB 工業(yè)生產(chǎn)制造加工流程。在該項目中，結合EDA 技術(shù)的學(xué)習，引入電路仿真和電路板設計技術(shù)環(huán)節，針對該環(huán)節，學(xué)生可獨立完成電路仿真、原理圖設計、印刷版圖設計與制作。整個(gè)過(guò)程中，實(shí)現從設計到調試安裝的全流程，學(xué)生真正體驗到一個(gè)電子產(chǎn)品設計制造的各個(gè)環(huán)節，讓每位學(xué)生都能較容易地把理論設計變?yōu)閷?shí)物。從而實(shí)現全面的工程素質(zhì)培養目標，達到綜合性實(shí)踐訓練目的。
總之，通過(guò)綜合擴展階段的訓練，培養了學(xué)生具有耐心細致的工作作風(fēng)和嚴謹的科學(xué)態(tài)度。充分感受現代高科技技術(shù)工藝的發(fā)展。通過(guò)實(shí)習訓練，學(xué)生的自信心和成就感大大增強。
電子工藝實(shí)習教學(xué)平臺的建設和不斷完善的功能，有力地提高了學(xué)生工程實(shí)踐能力和實(shí)踐教學(xué)培養質(zhì)量，同時(shí)增強了學(xué)生獨立創(chuàng )作的自信心和成就感，激發(fā)他們在實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中的創(chuàng )造靈感。建設好電子工藝實(shí)習實(shí)踐教學(xué)平臺必將讓學(xué)生在每個(gè)實(shí)習項目的完成過(guò)程中都能獲得知識和能力的全面提升。今后本院將繼續不斷改革和創(chuàng )新完善，優(yōu)化實(shí)習實(shí)踐環(huán)境，推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)健康發(fā)展，發(fā)揮實(shí)習實(shí)踐教學(xué)平臺在實(shí)踐創(chuàng )新、科技創(chuàng )新以及各類(lèi)科技實(shí)踐活動(dòng)中的積極作用。