電子工藝實(shí)訓探索與實(shí)踐

　現代電子技術(shù)的高速發(fā)展，給高校電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)提出了嚴峻考驗。理論教學(xué)*，而電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)更強調的是動(dòng)手能力。更注重的是學(xué)生實(shí)際能力的培養，為此學(xué)院開(kāi)設了電子工藝實(shí)訓課程。該課程是一門(mén)以電子技術(shù)知識為基礎的實(shí)踐課程，針對課程要求，我們與地方電子類(lèi)工廠(chǎng)建立，建立了實(shí)訓基地。通過(guò)該實(shí)訓課程，主要讓學(xué)生熟悉電子產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝過(guò)程；初步掌握電子元器件安裝與手工焊接技術(shù)；熟悉常用電子元器件的標識、規格、歸類(lèi)、檢測方法；熟悉常用電子儀器的使用方法；掌握計算機電路圖和電路板輔助設計軟件及計算機電路仿真軟件的使用；獨立完成實(shí)習電子產(chǎn)品的設計、制作、焊接、調試、檢測；同時(shí)培養分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，養成遵守紀律，愛(ài)好勞動(dòng)的習慣，為畢業(yè)后的工作和學(xué)習打下基礎。下面就學(xué)校電子工藝實(shí)訓內容及時(shí)間安排進(jìn)行初步探討。
1、實(shí)訓內容設計
目前，學(xué)校電子工藝實(shí)訓內容主要包含以下幾個(gè)方面。
1.1 理論授課
電子工藝實(shí)訓的特點(diǎn)是內容多、實(shí)踐性強，在學(xué)生實(shí)踐操作前應先進(jìn)行理論授課。為了提高授課效率和授課技巧，我們采取多媒體方式進(jìn)行教學(xué)，它可以方便的展現元器件圖片、原理圖、動(dòng)畫(huà)等，是一個(gè)很好的教學(xué)手段。主要講授用電安全知識、電子元器件的識別、常用工具及材料的使用、基本焊接調測方法、Pro99電路板設計軟件及EWB 仿真軟件的使用、本次實(shí)訓需完成的產(chǎn)品要求等內容，并向學(xué)生介紹整個(gè)電子工藝實(shí)訓安排。
1.2 學(xué)生自學(xué)
由于理論授課不可能講解的面面俱到，加上電子工藝實(shí)訓本身的特點(diǎn)，內容廣泛，要求動(dòng)手能力強，所以學(xué)生必須加強自學(xué)。像Prote 電路板設計軟件以及EWB 仿真軟件，知識點(diǎn)廣，需要注意的細節多，課堂上老師zui多也只能講其基本的使用，如果學(xué)生課后不復習和自學(xué)，就很難掌握這些軟件的操作使用，那接下來(lái)的實(shí)訓內容就根本無(wú)法完成。學(xué)生可以通過(guò)上網(wǎng)或者到圖書(shū)館查閱相關(guān)資料，一方面掌握本次實(shí)訓相關(guān)知識，完成實(shí)訓內容，另一方面擴展知識面，提高自身能力。因此，學(xué)生自學(xué)是*的。
1.3 校內實(shí)習
在完成理論授課后，學(xué)生對電子工藝相關(guān)知識有了一個(gè)初步的了解，但缺乏感性認知。為此，我們組織了校內實(shí)習。首先讓同學(xué)們掌握常用電子類(lèi)工具的使用，比如萬(wàn)用表的使用，如何測量電阻、電容的大小，如何測試線(xiàn)路的通斷等，再如示波器的使用，如何測量電流電壓波形，如何使用示波器保存波形，以供電路分析；其次掌握工藝實(shí)訓裝置、電工技術(shù)裝置的操作與使用。
學(xué)校加大了實(shí)習基地建設，新進(jìn)了PCB 單雙面雕刻機，可制作單雙面電路板，分辨率可達到0.04mil。以前制作電路板純粹靠手工方式，制作的電路板不可靠、精度低、也不美觀(guān)，只能做一些簡(jiǎn)單的電子實(shí)驗，電子實(shí)驗做不了，比如像DSP 芯片在手工電路板上就很難焊接。而PCB 單雙面雕刻機具有操作簡(jiǎn)便、制作時(shí)間短、精度高、美觀(guān)等特點(diǎn)。學(xué)生使用該新裝備制作出自己設計的電路板，心情都比較激動(dòng)，極大地提高了學(xué)生實(shí)習的積極性。
1.4 工廠(chǎng)實(shí)習
現代電子技術(shù)發(fā)展迅速，校內實(shí)習基地的電子工藝設備與電子工廠(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)用的設備還是有很大差距。為此，我們還組織工廠(chǎng)實(shí)習，我們與附近的一家電子工廠(chǎng)，建立實(shí)習基地，定期安排學(xué)生到工廠(chǎng)進(jìn)行實(shí)習，主要是培養學(xué)生了解和認識現代電子工業(yè)生產(chǎn)方式和工藝過(guò)程，熟悉和掌握一定的工程基礎技能和實(shí)踐知識，使學(xué)生具有解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力和初
步的工業(yè)管理能力，達到理論知識的積累向實(shí)踐動(dòng)手能力的轉換。實(shí)習過(guò)程中我們請工廠(chǎng)的工程師給同學(xué)們講解該廠(chǎng)的整個(gè)電子工藝流程，然后進(jìn)行實(shí)地參觀(guān)、學(xué)習。實(shí)習過(guò)程中應避免兩種，一種是學(xué)生感覺(jué)有種解脫，自由散漫，紀律松散；另一種是時(shí)間安排太緊，像走馬觀(guān)花似的，這兩種都得不到很好效果。應該先做計劃，時(shí)間要安排合理，每天計劃參觀(guān)哪幾項內容，讓學(xué)生認真觀(guān)察，每天寫(xiě)一份心得體會(huì )，及時(shí)上交批改，這樣可以提高實(shí)習的效果。
1.5 實(shí)踐操作
實(shí)訓過(guò)程中zui重要的就是學(xué)生的實(shí)踐操作，它是提高學(xué)生實(shí)際能力的途徑。我們要求學(xué)生完整的設計制作一個(gè)收音機，其中實(shí)踐內容主要包括以下幾個(gè)方面。
1.5.1 原理圖設計
原理圖設計是電路設計的基礎，只有在設計好原理圖的基礎上才可以進(jìn)行印刷電路板的設計和電路仿真等。我們設計原理圖采用Pro 軟件來(lái)實(shí)現，設計之前首先要構思好原理圖，知道所設計的項目需要由哪些電路來(lái)完成，選擇什么元件來(lái)實(shí)現收音機功能，這需要查閱相關(guān)電路知識和中英文芯片資料。利用Pro 軟件畫(huà)原理圖需進(jìn)行工作環(huán)境的設置、放置元件、原理圖布線(xiàn)、原理圖電氣檢查、建立網(wǎng)絡(luò )表等。
1.5.2 原理圖仿真
我們要求對電路圖進(jìn)行仿真，讓同學(xué)們掌握先進(jìn)的電子仿真技術(shù)。仿真軟件可以進(jìn)行電路的參數測試與分析、設計，還可以取代一部分硬件實(shí)驗和驗證。我們采用Multisim 軟件進(jìn)行仿真，它具有界面直觀(guān)、容易掌握、元器件種類(lèi)齊全、測試儀器豐富多樣、分析方法多、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)這個(gè)環(huán)節，可以培養學(xué)生查閱資料和設計電路的能力，鍛煉分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，更大的激發(fā)學(xué)生的積極性和主觀(guān)能動(dòng)性。
1.5.3 電路板制作
在完成原理圖設計和仿真后開(kāi)始進(jìn)行電路板制作，首先采用Pro 軟件進(jìn)行電路板設計，要制作一塊好的電路板有很多細節需要注意，比如說(shuō)元件實(shí)際的大小，導線(xiàn)和元器件的布局，走線(xiàn)和過(guò)孔的放置等，這是一個(gè)細致活，是學(xué)生耐性和能力的一個(gè)綜合考驗。當電路板設計出來(lái)后，我們選擇其中做的好的一部分用新購買(mǎi)的PCB 單雙面雕刻機制作出來(lái)，這樣對學(xué)生也
是一個(gè)激勵；其他的采用“印制板快速制作系統”，由學(xué)生自己動(dòng)手制作出印制電路板。
1.5.4 元器件焊接
電路板制作完成后開(kāi)始進(jìn)行元器件的焊接，焊接用到的主要工具是電烙鐵、吸焊槍?zhuān)牧嫌泻稿a、焊劑等。進(jìn)行元器件焊接時(shí),學(xué)生要掌握焊接要領(lǐng)。先將準備好的元件插入印刷電路板規定好的位置上，在元件與印刷電路板銅箔的連接點(diǎn)上，涂上少許焊劑，待電烙鐵加熱后在烙鐵頭的刃口上加些適量的焊錫，上的焊錫多少要根據焊點(diǎn)的大小來(lái)決定。焊接時(shí)，要將烙鐵頭的刃口接觸焊點(diǎn)與元件引線(xiàn)，根據焊點(diǎn)的形狀作一定的移動(dòng)，使流動(dòng)的焊錫布滿(mǎn)焊點(diǎn)并滲入被焊物的縫隙，接觸時(shí)間大約在3- 5秒左右，然后拿開(kāi)電烙鐵。拿開(kāi)電烙鐵的時(shí)間，方向和速度，決定了焊接的質(zhì)量與外觀(guān)。正確的方法是，在將要離開(kāi)焊點(diǎn)時(shí)，快速的將電烙鐵往回帶一下，后迅速離開(kāi)焊點(diǎn)，這樣焊出的焊點(diǎn)既光亮，圓滑，又不出毛刺。在焊接時(shí)，焊接時(shí)間不要太長(cháng)，免得把元件燙壞，但亦不要太短，造成假焊或虛焊。焊接結束后，用列子夾住被焊元件適當用力拉撥一下，檢查元件是否被焊牢。如果發(fā)現有松動(dòng)現象，必須重新進(jìn)行焊接。
1.5.5 產(chǎn)品調試
當收音機安裝、焊接好后，開(kāi)始進(jìn)行整體調試。整體調試是使制作的產(chǎn)品滿(mǎn)足各項性能指標的關(guān)鍵步驟,也是學(xué)生對收音機的基本原理及調制與解調等方面理論知識掌握程度的一個(gè)檢驗。由于收音機電路涵蓋很廣，調試收音機，可以使學(xué)生掌握接收機電路、天線(xiàn)輸入電路、本振電路、混頻電路、AGC 電路、AFC 電路、高頻放大電路、中頻放大電路、鑒頻電路、檢波電路、音頻放大電路等工作原理。同時(shí)我們要求學(xué)生熟練掌握示波器、高頻信號發(fā)生器、掃頻儀、毫伏表及相關(guān)調試設備的使用, 掌握整體調試的原理和利用測量的數據及波形對電路進(jìn)行分析的方法，同時(shí)相互協(xié)調,共同探討, 按照收音機各項性能指標的要求,逐步掌握產(chǎn)品調試的方法與技巧。
1.6 總結講評
當學(xué)生完成調試工作后，要求撰寫(xiě)一份實(shí)習報告，對整個(gè)實(shí)訓過(guò)程中涉及的相關(guān)知識、重要內容、心得體會(huì )及出現的問(wèn)題和解決方法進(jìn)行分析與總結。zui后按照學(xué)生原理圖設計、原理圖仿真、電路板制作、調試結果、實(shí)習報告，以及遵守紀律方面對學(xué)生進(jìn)行綜合考評，給出實(shí)訓成績(jì)。同時(shí)對同學(xué)們在電子工藝實(shí)訓階段的學(xué)習情況進(jìn)行總結分析,充分肯定其成績(jì),指出其中存在的不足,提出希望。同學(xué)們也踴躍發(fā)言,暢談自己的體會(huì )、收獲，對課程的發(fā)展提出自己的設想,并對電子工藝實(shí)訓的教學(xué)與管理提出積極的改進(jìn)意見(jiàn)。
2、實(shí)訓內容安排
電子工藝實(shí)訓的特點(diǎn)是內容多、實(shí)踐性強，合理安排實(shí)訓內容可以取得事半功倍的效果。我們將電子專(zhuān)業(yè)的實(shí)訓安排在大二上學(xué)期，實(shí)訓時(shí)間為4 周。由于該實(shí)訓主要側重于實(shí)際操作能力的訓練，所以我們用盡量少的時(shí)間進(jìn)行理論授課，大部份時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐操作，其時(shí)間分配上可作如下安排（見(jiàn)表1）：
表1 時(shí)間安排

其中學(xué)生自學(xué)不占用正常上課時(shí)間，由同學(xué)們利用課余時(shí)間和晚上完成。大部分時(shí)間主要用于實(shí)踐操作，該項內容多，要求高，時(shí)間也是相對比較緊，這需要同學(xué)們多利用空余時(shí)間加強自學(xué)。
本文對電子工藝實(shí)訓內容進(jìn)行了初步探索，著(zhù)眼于加強學(xué)生基本技能的訓練，培養學(xué)生嚴謹的科學(xué)態(tài)度與認真的工作作風(fēng)，激發(fā)學(xué)生參加電子工藝學(xué)習的積極性，提高學(xué)生工程實(shí)踐、工程設計及創(chuàng )新能力。學(xué)校非常重視電子實(shí)習基地的建設，購買(mǎi)了很多新設備，給實(shí)訓創(chuàng )建了很好的硬件平臺，同時(shí)我們也充分利用各種校內、校外資源，極力為學(xué)生創(chuàng )造了優(yōu)良的實(shí)習環(huán)境。