電子工藝實習教學改革探索

范曉志

（北京工商大學 工科實踐中心，北京 102488）

1 電子工藝實習的概況

電子工藝實習是一門實踐性很強的技術基礎課，它既是基本技能和工藝知識的入門向導，又是創新精神的啟蒙，是理工科相關專業工程訓練的重要內容，也是素質教育的基本環節之一［1］。該課程主要目的是通過完整的電子產品的PCB（printed circuit board，印刷電路板）設計、制作、組裝、調試，使學生學習電子產品的生產工藝過程，認識和理解電子工藝的基本內容，掌握基本的工藝技術，培養學生電子產品制作、安裝、調試等方面的實踐能力，提高學生的動手操作能力，進一步激發創新思維［2］。

2 北京工商大學電子工藝實習的特色

北京工商大學電子工藝實習教學任務由工科實踐中心承擔，中心起步較晚，但自2003年建立以來每年都在發展改進，規模迅速擴大，目前每年接納全校電類和非電類的十幾個專業，近千人實習、實訓。實習內容新穎有特色，實習效果良好。

（1）針對性強。針對不同專業的情況，設置難易不同的實習項目。對于非電類專業學生，要求每個學生獨立完成2套具有不同制作工藝的完整電子產品的制作、安裝、調試。對于電類專業學生，在完成上述制作基礎之上，還要求進行創新設計，設計一個科技小制作產品，包括電路的布線、安裝和調試。

（2）引入SMT工藝。北京工商大學電子工藝實習課程內容豐富，不僅包括傳統的通孔安裝技術（THT），而且引入了目前電子產品制造中的主流工藝——表面 安 裝 技 術 （Surface Mount Technology，SMT）。將SMT引入實踐教學是我國高等教育面向實際工程訓練的需要。我校的SMT小型實訓系統，包括了SMT工藝的全部環節，實現了實踐教學的創新，成功解決了生產實踐的高要求與學生動手之間的矛盾。而全自動SMT生產線實驗室，又讓學生接觸到了目前業界先進的生產設備和工藝流程，既開闊了眼界，又為以后從事相關工作打下了基礎［3－4］。

（3）選題廣泛，設計性強。對于電類專業學生開展科技創新，課程指導教師根據多年工作經驗的積累和查閱資料，整理出6種科技小制作產品來供學生選擇（學生也可自行擬定題目），如光控開關控制電路、聲響模擬電路、自鎖報警電路等，涵蓋面廣，難度適中。指導教師堅持“對學生的制度管理從嚴，對學生設計的思路放寬”的指導原則，對不同的設計題目，多給學生自主的靈活性，只進行原則性的指導和錯誤糾正，減少了學生對教師的依賴性，激發了學生的探索精神［5］。

（4）考評合理。實踐性教學環節的考評歷來都難以把握，既要保持評分標準的全面綜合性，又要對每一個學生做到公平公正。北京工商大學電子工藝實習，采取對多個實習模塊單獨進行評分，然后進行綜合評定確定期末總評成績［6］的方式。

3 目前存在的問題

北京工商大學電子工藝實習基地經過幾年的發展，在各個方面有了極大的進步，形成了鮮明的特色，但在實踐中仍存在一些問題，主要有如下幾方面：

（1）實踐項目漸顯單一，落后趨勢。目前的電子工藝實習，通常為焊接訓練，組裝收音機、萬用表等簡單的電子產品，這些產品越來越跟不上電子元器件和電子工業的飛速發展，不能充分調動學生的積極性［7］。

（2）重視學生動手能力的培養，但對學生創新能力的培養存在欠缺。在電子工藝實踐課程中，大多只是要求學生完成規定的內容，對于器件的選擇只知其然，不知其所以然，并未對產品的功能進行創新和擴展，缺乏對創造能力的培養。

（3）學校、學生重視度不夠。目前高校電子工藝實習課程實踐教學遇到一些突出困難，如實踐經費相對不足、學院積極性不高、重理論、輕實踐、對課程重視度不夠等，致使學生實習時間和質量難以保證。

（4）師資隊伍薄弱。因為種種原因，目前指導電子工藝實習的教師很少，人手不足，實踐教學改革進展緩慢，難以適應社會飛速發展對高校實踐教學改革的要求。

4 電子工藝實習的發展新思路探索

針對以上不足，我校進行了幾點改進措施：

（1）引進多媒體教學。多媒體教學包括2個部分：一部分展示工廠里的電子產品的制作工藝流程，使學生足不出戶就能了解到最先進、最完整的產品制作過程；另一部分介紹電子工藝的最新發展，包括現有的焊接技術的發展和新的設計方法等，激發學生的學習興趣。

（2）印制電路板圖的設計與制作。印制電路板圖的設計是電路原理圖變為產品的必經之路，是思維能力的最好體現。對于電類專業學生的創新環節，要求所創作產品采用相關軟件（如Protel）進行印制電路板圖的設計。設計完成后，采用清華大學生產的“印制板快速制作系統”，由學生制作出印制電路板，再進一步焊接和安裝產品。這一過程可讓學生了解到電子產品制作的整個過程，增強學生的成就感，激發學習的興趣和創造力［8］。

（3）對電類專業學生，積極開展以賽代課活動。在實習課程的設計環節，指導教師出幾個題目，學生分組獨立完成，最后答辯，由全體學生共同打分評定成績。此種方法大大調動了學生的積極性，激發了學生的創作激情。

（4）開放型實踐教學模式［9］。目前，相關專業課程的實踐教學僅僅是課堂理論教學的輔助教學形式，對學生的綜合性、創造性和研究性等方面訓練都不夠。我校電子工藝實習基地采取實驗室開放、實驗項目開放等多種靈活的形式，激勵學生合理安排和利用自己的時間到實驗室動手實驗、研發。實驗室可根據教師的科研項目、課題以及各類學科競賽活動的需要，提供場地、儀器、元器件和指導教師等，供那些學有余力又有興趣、愿在實踐中提高自己的學生參與，同時也鼓勵學生自選研究課題，發揮學生在學習過程中的積極性和主動性。

（5）緊跟行業發展，把握電子技術課程教學改革方向，利用先進主流技術簡單搭建復雜的電子系統。現在，復雜的系統級設計是電子產品發展的一個方向，而用分離元器件和工藝方法設計一個系統，又過于復雜，周期較長。目前，我中心計劃在電子工藝實習中引進系統級設計教學，計劃采用清華大學研發成功的PSOC3開發板，在實習學生中開設選修課程，讓學生利用PSOC3開發板進行系統設計。PSOC核心采用美國Cypress公司生產的芯片，在單個芯片上實現了MCU、數字系統和模擬系統的高度集成，使得設計更加靈活，同時大大節省了設計成本，減少了設計開銷，順應了電子技術未來發展的潮流。我實習基地已經有組織地派遣教師進行了相關方面的專業培訓。這方面工作開展以后，北京工商大學的電子工藝實習教學可以實現從元件到簡單產品，再到系統設計的系統化的，多層次、多梯度的實踐教學特色。

5 結束語

電子工藝實習課程的教學發展，不能僅滿足學生了解電子產品制作的過程，完成一些模仿式的焊接訓練或簡單的布局、布線方面的設計要求，更重要的是能讓學生真正學到實際工作需要的關鍵知識，培養實際動手能力和創新思維。我們希望通過這些改進措施能使學生對于電子產品設計、制作充滿信心，為學生今后的課程設計、畢業設計、創新實踐打下良好的基礎，為學生更好地在工作崗位上發揮作用服務，讓學生真正體驗工程師的產品設計制造流程，實現對學生工程素質的培養。

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［1］李鴻儒，王天曦，韋思健.在工程訓練中注重“電子實習”課程的建設與改革［J］.實驗技術與管理.2007，24（12）：4－7.

［2］李劍清.電子工藝實習課程的改革與實踐［J］.實驗技術與管理，2007，24（7）：133－135

［3］王天曦，李鴻儒.電子技術工藝基礎［M］.北京：清華大學出版社，2000.

［4］李林.基于現代教育技術的電路虛擬實驗系統［J］.實驗科學與技術，2009（6）：51－52，57.

［5］劉勝貴，付明，張儉.生物工程大實驗教學模式探索［J］.實驗技術與管理，2007，24（2）：126－128.

［6］蘇寒松.電子工藝基礎與實踐［M］.天津：天津大學出版社，2009.

［7］夏穎.關于《電子工藝》課程實踐教學改革的探討［J］.化學工程與裝備，2010（9）：234－235.

［8］于兵川，吳洪特.實驗教學與科研有機結合，培養學生創新意識和能力［J］.實驗室研究與探索，2010，29（2）：76－77

［9］楊藝.借助區級實驗示范中心建設機遇加強電工電子實驗中心建設［J］.實驗技術與管理，2011，28（11）：102－105.