《电子工艺》课程教学改革探索

2012-02-03 00:52李晓虹
武汉工程职业技术学院学报 2012年3期
关键词:贴片调试电路

李晓虹

(武汉工程职业技术学院 湖北 武汉:430080)

1 《电子工艺》课程现状

《电子工艺》是高职电子类专业必修的一门专业综合能力训练课程,主要讲授了电子产品的整个生产工艺过程,对学生职业岗位能力和职业素质的养成起主要支撑作用。然而目前,大多数高职院校的《电子工艺》课程的教学普遍存在以下几方面的不足。

1.1 教学内容严重滞后信息技术的发展

目前大多数院校的《电子工艺》课程普遍存在重实践轻理论的现象,往往只注重装配某一电子套件,忽略了与装配相适应的一整套教学,特别是忽略了当今流行的电子产品装配技术中表面贴装技术(SMT,Surface Mount Technology)知识的讲授及手工贴片技能的训练,学生毕业后还得重新适应。

1.2 实践项目比较传统,缺乏对学生创新能力的培养

目前《电子工艺》课程的实践项目多为装配分立元件电子产品,由于电路成熟且印制电路板固定,学生不再有改进的空间,只是按照现成的电路图选择合适的元器件组装、调试电路,装配过程中产生的故障也极其有限,缺乏对学生创新能力的训练与培养。

1.3 实训报告质量不佳

学生对实训报告的撰写重视度不够,普遍认为会做就行了,提交的实训报告内容简单,对电路图原理的展开、对故障的分析处理以及对电路设计的改进等书写较少,没有达到通过实训报告总结提高的目的。

因此,研究适应企业需求的教学内容、教学模式、教学手段及相应的实验实训项目,全面提高《电子工艺》课程的教学质量,有重要的意义。

2 《电子工艺》课程教学改革

针对以上存在的不足环节,我们进行《电子工艺》课程教学改革,制定了课程标准,建立了较完善的校级精品课程网站,强化表面贴装技术的教学,改进了实验实训项目,改革综合性实训报告的撰写方式,提高了课程的教学质量。

2.1 教学模式、教学手段的改革

2.1.1 教学模式

目前大多数高职的专业课程往往采取“教、学、做”一体化教学模式,但忽视了让学生总结分析由实践上升到理论形成理实结合成果的环节,使学生对专业知识的掌握和综合运用的程度不够,不利于学生的可持续发展。针对这种现象,在教学过程中,我们依据不同的教学内容采取基于工作过程的项目导向、任务驱动等教学模式,以实施“教、学、做、画、写”具体组织教学,即通过课程授课教师“教”、学生“学”,在实践过程中引导学生用理论知识指导实践“做”,其后指导学生“画”出各种必需的专业图形,撰“写”出高质量的理实结合的综合性实训报告。整个教学过程以生产一线的典型工作任务为载体,以工作过程为核心,以实施完成项目任务为途径,训练学生的综合职业能力,在教、学、做、画、写的过程中,完成知识、技能及素质的培养。

2.1.2 教学手段

在《电子工艺》课程教学过程中,综合运用了多种现代教育教学技术手段,提高了教学的质量。板书教学、多媒体课件、现场生产工艺视频应用于理论教学,教学形式生动直观,有效地指导了实践教学的展开;利用仿真实验进行电子电路仿真,成功后再在电路板上焊接调试出来;利用校园网的电子工艺精品课程网站指导学生,利用校园网图书馆查阅相关电子图书及资料,利用INTERNET网络资源查询相关资源,实现了课程的网络教学。

2.2 教学内容的改革

表面贴装技术(SMT),是把无引线或短引线的表面贴装元器件直接贴装在印制板焊接面上的一种装联技术,它使电子产品的重量、体积和成本大幅下降。SMT已经在很多领域取代了传统的通孔插装技术,是现代电子产品先进制造技术的重要组成部分,是世界电子整机组装技术的主流。因此为了适应当代电子工艺发展的必然趋势,在保留传统工艺学习的同时,在理论教学中重点系统地讲授了SMT工艺等新知识、新技术、新工艺及手工贴片的操作方法,搜集资料制作了PPT课件、现场生产工艺视频等用于SMT的多媒体教学,结合国家职业资格技能鉴定规范训练学生的专业操作技能,注重学生综合素质的培养。在实践教学中强化手工贴片技能,同时注重学生综合能力的训练,使学生在工作之后能很快上手。

2.3 实践教学的改革

在保持原有基础实验的基础上,通过综合性实践项目的优化设计与实施,实现《电子工艺》实践教学的改革。

2.3.1 多孔板电子电路的安装与调试项目的设计与实施

在实践教学中,引入了多孔板电子电路的安装与调试项目(如图1所示),该项实践课题的实施与以往其它课程中的电子电路安装有很大的不同,要求突出规范的制作工艺,其中包括焊点合格且一致性好,元件布局合理,电路布线简捷规范。该实践课题的实施训练了学生电路识图与印制电路板识图的能力,加强了学生对元件封装的认识,训练了学生元件布局、电路板布线的思路和方法,训练了学生故障分析与处理等技能,与学生学习电子线路CAD课程制作规范的电路原理图与印制电路板图相互促进。

在多孔板电子电路的安装与调试过程中,要求学生先在电路板上反复研究元件布局,反复用铅笔绘制修改连接线路,反复检查无误后再进行元件的安装、电路板布线与调试,每一个学生的设计都是个性化的,培养了学生的创新能力。学生由于经验不足往往人为造成的故障很多,通过各种电路故障的分析与排除,提高了学生学习的主动性,提高了学生理论与实践相结合分析和解决实际问题的能力。

图1 多孔板电子电路

2.3.2 贴片电子整机的PCB测绘、安装与调试项目的设计与实施

在实践教学中引入了贴片电子整机的印制电路板(PCB)测绘、安装与调试项目,该项实践课题以卫生间自动照明电路为载体,要求学生由实物PCB板用专业软件绘制出正确的贴片电子整机的电路原理图、PCB板图,进而自己分析电路原理,选择合适的元件及参数,确定合理的安装工艺流程,掌握整机总装与调试的方法,装配中既用到了通孔插装技术(THT),包括DIP集成电路和其它分立元件的识别、检测与安装,又用到了表面贴装技术(SMT),包括SO贴片集成电路及贴片阻容元件的识别、检测与安装,全面地训练了学生综合运用所学知识的能力。为了提高装配成功率,设计了SO贴片集成电路与DIP集成电路的PCB转接板(见图2),将贴片集成电路焊接到转接板上,万一贴片集成电路焊接不良,不会影响到整块贴片电子整机PCB。由于采用了转接板,不仅可以指导学生在转接板上练习贴片集成电路的手工焊接,还可以指导学生进行贴片集成电路的手工拆焊,全面训练了贴片集成电路手工焊接与拆焊技能。

图2 贴片电子整机电路

2.3.3 实验设备维修及实验器件制作项目的设计与实施

利用部分实验课程指导学生对实验台、实验台挂件、多种实验连接导线、示波器探头、万用表及表笔等进行了维修,消除了学生对电子设备维修的神秘感,并指导学生根据实验设备的需要制作了多种实验连接导线,根据部分实验课程的需要制作了常用的实验器件,引导学生积极思考,勇于创新,既满足了多门课程实验教学的需要,也节省了部分实验经费,还为学院节省了部分购置实验器材的费用。

2.4 综合性实训报告的撰写

以前学生的综合性实训报告与实验报告一样写一张纸,往往只写出实训做了些什么,不能全面反映实训课题所涉及的综合性的知识与技能。为了通过综合性实训报告全面反映学生实训课题的内容,我们要求学生用电子文档的形式撰写,其中包括电路方框图、电路原理图、印制电路板图、电路工作原理等设计文件的编制,安装工艺流程、调试工艺流程等工艺文件的编制,安装调试中出现的问题及解决的方法、注意事项、实验总结、作品照片等,提高了学生综合运用知识的能力,将学生的专业水平上升到一个新的高度。学生提交的实训报告,既完成了教师布置的任务,又可作为求职的资料补充,还是学生大学生涯的一个纪念。整个教学过程中,学生兴趣浓厚,富有成就感。

3 改革后的教学效果

通过《电子工艺》理论与实践教学的学习,学生掌握了电子工艺的基础知识,全面地学习了SMT工艺等新知识、新技术、新工艺,用所学知识指导自己实践,提高了学习的兴趣;通过课程教学,学生学会了检测常用电子元器件,提高了手工焊接技术,学会了电路识图与绘图、印制电路板识图与绘图,学会了电子电路故障分析与处理,并综合运用将所学知识与技能成功维修学院相关实验室的实验台、实验台挂件等多台,提高了学生的实际操作技能及创新能力;通过综合性实训报告的撰写,学生提高了理论与实践相结合综合分析和解决实际问题的能力。学生在《电子工艺》课程中真正体会到了学以致用的喜悦。经实际教学检验,效果显著,大大提高了学生的综合职业能力,使学生受益非浅。

[1] 杨清学.电子装配工艺[M].北京:电子工业出版社,2008.

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