技术本科电子工艺课程教学改革刍议

摘 要：针对电子工艺课程及技术本科人才培养的特点,对教学内容和教学模式进行积极研究与探索.教学中重视课程教学的实用性,关注电子工艺新技术发展,强化实践训练,增强工程意识,培养创新能力,全方位提高学生的工程综合素质.

关 键 词：电子工艺技术本科实践训练创新能力

为满足社会应用型人才需求,技术类本科普遍开设了电子工艺课程.它全面讲述电子产品制造过程及典型工艺,是学生贴近工程实践的良好切入点；它以电子技能训练为重点,结合电子技术理论与生产实践,做到理论与实践的融通,拓宽专业口径的同时培养学生实际动手能力,是培养综合性、复合型工程技术人才的重要手段.

通过调研技术类本科的电子工艺教学,主要存在教学观念陈旧、教学手段方法单一、教学设备落后等问题.为此我们对教学内容、方法和手段不断研究探索,尝试围绕生产实际需求设置课程结构,强调知识的基础性、成熟性和适用性,及时更新教学设备,同时培养学生实践能力和创新意识,强调知识、能力、素质的协调发展,取得了一定成效.

一、教学内容选择与重构

(一)突出应用性

电子工艺理论学时较少,但内容广泛,主要包括电子元器件的性能特点、适用范围和检测方法及安全用电、印制电路板的设计制作、微组装技术、表面贴装技术等.因此,授课时力求叙述简明扼要、形象直观,强化应用为教学重点,如重点讲解元器件命名及标志、技术指标、选用原则和检测方法、应用范围等,使学生对各种元器件有总体了解和掌握.通过学以致用掌握基本概念和基本理论,加强工程素质、实践能力的培养.

(二)保持先进性

电子工艺课为现代电子制造业培养掌握制造工艺、工艺指导、生产管理、质量控制能力的高技能人才.因此教学要紧跟业界发展,时刻保持教学内容先进性,将传统技术与现代高新技术相结合.随着全球电子产品的硬件装配生产全面转变到T为核心的第四代工艺,课程内容及时更新T相关内容,使学生视野保持与先进电子制造技术同步.

(三)加强整合性

教学内容打破原有课程界限,建立电子工艺与电路、模电、数电、高频电子线路等课程的合理衔接,避免知识点的重复或遗漏.同时将电子工艺的实践部分和各相关课程的课程设计及综合实验相结合,建立整合性课程内容,增强学生综合运用知识的能力.

二、教学模式改革探索

教学模式是指在一定教育思想、教学理论和学习理论指导下、一定环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式.电子工艺教学改革,以调动学生学习积极性和创新性为目的,尝试构建合理的教学模式.

(一)理论教学：“教学”变为“导学”

以教师为中心转向以学生为中心,强调学生是信息加工主体,是知识主动建构者；认为知识不是由教师灌输的,而是由学生在一定情境下通过协作、讨论、交流、互相帮助（包括教师的指导与帮助）,并借助必要信息资源主动建构的.换言之,构建一种既发挥教师主导作用,又体现学生作为认知主体的新型教学模式,开创理论教学新境界.

秉承“授人以鱼,不如授人以渔”的教学理念.如讲授电路调试部分,先介绍故障检查方法与原则,列举详细检测方法,然后引导学生自己检查并排除故障,鼓励学生提出问题、大胆尝试,充分发挥主观能动性,培养学生自学能力、检测能力及严谨工作作风.每个故障的排除,每个异常现象的合理解释,都会给学生带来收获喜悦,增强自信心和进取心.这样能切实提高学生分析问题、解决问题的能力,巩固基本功,在教学中践行素质教育.

如何学以致用,其实很简单,只要让学生主动“从坐着听,到站起来练”,即加强实践,将理论转化为实物,使难记的知识要点和操作规范运用到实际操作中,成为切身体会,掌握就变得水到渠成.

1.合理设置实践内容

根据课程目标,电子工艺训练将培养学生一定的动手能力和创新意识及严谨工作作风,为后续相关课程的课程设计、毕业设计积累必要知识技能,奠定扎实实践基础.根据基础实践激发兴趣、突出工程特色的原则设置内容：

（1）基础训练

掌握常用电子元器件的分类、命名、型号、规格及选用知识；掌握常用电子测量仪器使用方法及安全知识.

（2）电子装配工艺

各种工具的用途及安全操作方法；元器件表面处理；焊接手法练习、焊接质量分析、虚焊避免等.

（3）制作常用直流稳压电源电路

掌握PCB基本知识、电气物理性能和选用原则；按电路原理图独立设计PCB,并对潜在电磁干扰采取防护措施；并焊接调试.

2.更新实践手段

CAD辅助设计PCB技术继承借鉴电路、图论与拓扑逻辑和优化理论等学科的最新成果,利用计算机进行设计、分析、仿真、制造,有助于电子工程师开发新电子系统时,有效降低成本、节省时间及提高可靠性.因此,我们改革电子工艺实践手段,训练学生的CAD辅助设计PCB的专业技能,紧跟时代步伐,学习前沿知识.

具体地讲,舍弃手工描画电子线路,然后用Fecl3腐蚀制作电路板的老方法；采用新方法：按设计指标,用Protel设计电路原理图,生成网络表,仿真测试并调整参数,直至符合设计指标,接着规划板面,加载网络表及元件,布局元件,自动布线并手工调整,然后生成并保存PCB文件,转化成标准Gerber文件后,通过RS-232通信口传送给HW线路板刻制机,快速自动完成钻孔、雕刻、割边等操作,制作精美线路板,最后安装元器件,焊接调试.

实验心理学家Treicher实验证实：人类获取的外界信息,83%来自视觉、l1%来自听觉,多媒体技术的直观视听再现形式,将声音、图片、动画、音频、视频等信息交替生动表现,调动多种感官进行学习而产生最好效果.多媒体教学具有以下独特优点：一,使一些传统教学手段难以表达的教学内容,或难以观察的现象能形象、生动、直观地再现,极大调动学习积极性,加深知识理解；二,增加知识传输量,提高教学效率,有效缓解课时紧张；三,利于规范教学内容,交流教学经验；四,将国内外一些先进电子工艺技术清晰再现.

结合电子工艺内容广泛,实践性强的特点,积极开展多媒体教学,创设良好教学情境,变静为动,变抽象为直观,极大地激发学生兴趣,增强主动学习的积极性,有利于学生对新知识、新事物的接受和掌握.比如,Flash动态演示焊接流程,使学生身临其境,透彻理解焊接知识和实践操作技能,潜移默化中规范操作程序,消除操作误区；视频播放展示最新电子工艺技术和学校尚未购写的尖端设备,有利于学生开阔专业视野,提高对专业知识的理解,为以后的工作奠定基础.

三、多元评价机制建立

电子工艺考核,不做简单分数测试,而是通过一定手段,对学生的理论知识、学习态度、实践能力、综合表述能力及创新能力等给予把握和判断,建立以下成绩评定办法：

1.通过沟通,了解学生对相关理论知识的掌握程度,例如电路原理设计、电路板制作注意事项等.

2.平时教学中,观察学生主动性和积极性,捕捉相关信息资料的能力及发现并解决问题的能力.

3.重点检查学生的实际操作能力：是否完成实践任务,产品的设计、组装与焊接是否标准、美观,性能指标是否满足要求,是否有创新、发挥的部分,并加大这方面的成绩比例,对于勇于创新的学生,成绩从优.

4.评价学生独立完成的实验报告,考查文字表达能力、信息处理能力及自我评价能力.

这种考核将学生的实践完成情况与学习积极性相结合,使学生感到公平合理,既肯定成绩,又认识不足,作为今后学习的启迪与激励.同时教师获得多方面信息反馈,不断改进教学,改善教学方法,提高教学效果.

四、结语

通过对电子工艺课程的研究与探索,学生获益良多,丰富教学资源为学生提供学习知识的良好平台,合理教学模式极大提高学生的学习积极性,学生课后反映较好,多名同学在上海市大学生科创中取得优异成绩；同时,实现教学相长,促进教师积极投身教学改革实践,专业水平得到发展提高,并对本学科的相关课程产生良好的促进作用,可谓一举三得.