电子工艺实习教学改革探索

范晓志

（北京工商大学 工科实践中心，北京 102488）

1 电子工艺实习的概况

电子工艺实习是一门实践性很强的技术基础课，它既是基本技能和工艺知识的入门向导，又是创新精神的启蒙，是理工科相关专业工程训练的重要内容，也是素质教育的基本环节之一［1］。该课程主要目的是通过完整的电子产品的PCB（printed circuit board，印刷电路板）设计、制作、组装、调试，使学生学习电子产品的生产工艺过程，认识和理解电子工艺的基本内容，掌握基本的工艺技术，培养学生电子产品制作、安装、调试等方面的实践能力，提高学生的动手操作能力，进一步激发创新思维［2］。

2 北京工商大学电子工艺实习的特色

北京工商大学电子工艺实习教学任务由工科实践中心承担，中心起步较晚，但自2003年建立以来每年都在发展改进，规模迅速扩大，目前每年接纳全校电类和非电类的十几个专业，近千人实习、实训。实习内容新颖有特色，实习效果良好。

（1）针对性强。针对不同专业的情况，设置难易不同的实习项目。对于非电类专业学生，要求每个学生独立完成2套具有不同制作工艺的完整电子产品的制作、安装、调试。对于电类专业学生，在完成上述制作基础之上，还要求进行创新设计，设计一个科技小制作产品，包括电路的布线、安装和调试。

（2）引入SMT工艺。北京工商大学电子工艺实习课程内容丰富，不仅包括传统的通孔安装技术（THT），而且引入了目前电子产品制造中的主流工艺——表面 安 装 技 术 （Surface Mount Technology，SMT）。将SMT引入实践教学是我国高等教育面向实际工程训练的需要。我校的SMT小型实训系统，包括了SMT工艺的全部环节，实现了实践教学的创新，成功解决了生产实践的高要求与学生动手之间的矛盾。而全自动SMT生产线实验室，又让学生接触到了目前业界先进的生产设备和工艺流程，既开阔了眼界，又为以后从事相关工作打下了基础［3－4］。

（3）选题广泛，设计性强。对于电类专业学生开展科技创新，课程指导教师根据多年工作经验的积累和查阅资料，整理出6种科技小制作产品来供学生选择（学生也可自行拟定题目），如光控开关控制电路、声响模拟电路、自锁报警电路等，涵盖面广，难度适中。指导教师坚持“对学生的制度管理从严，对学生设计的思路放宽”的指导原则，对不同的设计题目，多给学生自主的灵活性，只进行原则性的指导和错误纠正，减少了学生对教师的依赖性，激发了学生的探索精神［5］。

（4）考评合理。实践性教学环节的考评历来都难以把握，既要保持评分标准的全面综合性，又要对每一个学生做到公平公正。北京工商大学电子工艺实习，采取对多个实习模块单独进行评分，然后进行综合评定确定期末总评成绩［6］的方式。

3 目前存在的问题

北京工商大学电子工艺实习基地经过几年的发展，在各个方面有了极大的进步，形成了鲜明的特色，但在实践中仍存在一些问题，主要有如下几方面：

（1）实践项目渐显单一，落后趋势。目前的电子工艺实习，通常为焊接训练，组装收音机、万用表等简单的电子产品，这些产品越来越跟不上电子元器件和电子工业的飞速发展，不能充分调动学生的积极性［7］。

（2）重视学生动手能力的培养，但对学生创新能力的培养存在欠缺。在电子工艺实践课程中，大多只是要求学生完成规定的内容，对于器件的选择只知其然，不知其所以然，并未对产品的功能进行创新和扩展，缺乏对创造能力的培养。

（3）学校、学生重视度不够。目前高校电子工艺实习课程实践教学遇到一些突出困难，如实践经费相对不足、学院积极性不高、重理论、轻实践、对课程重视度不够等，致使学生实习时间和质量难以保证。

（4）师资队伍薄弱。因为种种原因，目前指导电子工艺实习的教师很少，人手不足，实践教学改革进展缓慢，难以适应社会飞速发展对高校实践教学改革的要求。

4 电子工艺实习的发展新思路探索

针对以上不足，我校进行了几点改进措施：

（1）引进多媒体教学。多媒体教学包括2个部分：一部分展示工厂里的电子产品的制作工艺流程，使学生足不出户就能了解到最先进、最完整的产品制作过程；另一部分介绍电子工艺的最新发展，包括现有的焊接技术的发展和新的设计方法等，激发学生的学习兴趣。

（2）印制电路板图的设计与制作。印制电路板图的设计是电路原理图变为产品的必经之路，是思维能力的最好体现。对于电类专业学生的创新环节，要求所创作产品采用相关软件（如Protel）进行印制电路板图的设计。设计完成后，采用清华大学生产的“印制板快速制作系统”，由学生制作出印制电路板，再进一步焊接和安装产品。这一过程可让学生了解到电子产品制作的整个过程，增强学生的成就感，激发学习的兴趣和创造力［8］。

（3）对电类专业学生，积极开展以赛代课活动。在实习课程的设计环节，指导教师出几个题目，学生分组独立完成，最后答辩，由全体学生共同打分评定成绩。此种方法大大调动了学生的积极性，激发了学生的创作激情。

（4）开放型实践教学模式［9］。目前，相关专业课程的实践教学仅仅是课堂理论教学的辅助教学形式，对学生的综合性、创造性和研究性等方面训练都不够。我校电子工艺实习基地采取实验室开放、实验项目开放等多种灵活的形式，激励学生合理安排和利用自己的时间到实验室动手实验、研发。实验室可根据教师的科研项目、课题以及各类学科竞赛活动的需要，提供场地、仪器、元器件和指导教师等，供那些学有余力又有兴趣、愿在实践中提高自己的学生参与，同时也鼓励学生自选研究课题，发挥学生在学习过程中的积极性和主动性。

（5）紧跟行业发展，把握电子技术课程教学改革方向，利用先进主流技术简单搭建复杂的电子系统。现在，复杂的系统级设计是电子产品发展的一个方向，而用分离元器件和工艺方法设计一个系统，又过于复杂，周期较长。目前，我中心计划在电子工艺实习中引进系统级设计教学，计划采用清华大学研发成功的PSOC3开发板，在实习学生中开设选修课程，让学生利用PSOC3开发板进行系统设计。PSOC核心采用美国Cypress公司生产的芯片，在单个芯片上实现了MCU、数字系统和模拟系统的高度集成，使得设计更加灵活，同时大大节省了设计成本，减少了设计开销，顺应了电子技术未来发展的潮流。我实习基地已经有组织地派遣教师进行了相关方面的专业培训。这方面工作开展以后，北京工商大学的电子工艺实习教学可以实现从元件到简单产品，再到系统设计的系统化的，多层次、多梯度的实践教学特色。

5 结束语

电子工艺实习课程的教学发展，不能仅满足学生了解电子产品制作的过程，完成一些模仿式的焊接训练或简单的布局、布线方面的设计要求，更重要的是能让学生真正学到实际工作需要的关键知识，培养实际动手能力和创新思维。我们希望通过这些改进措施能使学生对于电子产品设计、制作充满信心，为学生今后的课程设计、毕业设计、创新实践打下良好的基础，为学生更好地在工作岗位上发挥作用服务，让学生真正体验工程师的产品设计制造流程，实现对学生工程素质的培养。

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［1］李鸿儒，王天曦，韦思健.在工程训练中注重“电子实习”课程的建设与改革［J］.实验技术与管理.2007，24（12）：4－7.

［2］李剑清.电子工艺实习课程的改革与实践［J］.实验技术与管理，2007，24（7）：133－135

［3］王天曦，李鸿儒.电子技术工艺基础［M］.北京：清华大学出版社，2000.

［4］李林.基于现代教育技术的电路虚拟实验系统［J］.实验科学与技术，2009（6）：51－52，57.

［5］刘胜贵，付明，张俭.生物工程大实验教学模式探索［J］.实验技术与管理，2007，24（2）：126－128.

［6］苏寒松.电子工艺基础与实践［M］.天津：天津大学出版社，2009.

［7］夏颖.关于《电子工艺》课程实践教学改革的探讨［J］.化学工程与装备，2010（9）：234－235.

［8］于兵川，吴洪特.实验教学与科研有机结合，培养学生创新意识和能力［J］.实验室研究与探索，2010，29（2）：76－77

［9］杨艺.借助区级实验示范中心建设机遇加强电工电子实验中心建设［J］.实验技术与管理，2011，28（11）：102－105.