“表面貼裝技術基礎”實踐課程改革

王蓓蓓,王豫明,王天曦

(清華大學 基礎工業訓練中心,北京 100084)

“表面貼裝技術基礎”實踐課程改革

王蓓蓓,王豫明,王天曦

(清華大學 基礎工業訓練中心,北京 100084)

介紹了“表面貼裝技術基礎”選修課的實踐課程改革,針對優化實踐操作和實踐教學改革效果進行總結,為今后實踐課程改革提供了有益的探索和有效的實踐改革經驗。

表面貼裝技術;實踐課程改革;優化實踐操作

近年來,高等教育越來越重視實踐教學改革、校企合作、啟發式教學,各種教學競賽、教學研討轟轟烈烈地開展,但從實際教學效果看,課堂教學缺乏生氣、學生缺乏興趣(上課睡覺、玩手機)的現象仍然普遍存在[1]。當前,國內高校普遍設置的電子工藝實踐課程在大學生素質教育中具有公認的重要性,是提高學生創新能力、獨立動手能力,造就創新型人才的有效途徑。為了開闊學生眼界,緊跟電子產品發展趨勢,我校基礎工業訓練中心在電子工藝實習中普及表面貼裝技術(basic surface mount technology,SMT),有關學科學生不僅知曉SMT,還產生了進一步深入學習并應用SMT的要求。基于此,從2004年春季學期開始,開設了“表面貼裝技術基礎”特色實踐課程。經過近10年的改革與實踐取得了滿意的教學效果。

1 課程改革

2004年開設“表面貼裝技術基礎”實踐課程之初設置了3個基本模塊:理論基礎模塊、實踐基礎模塊和學生自主學習和探究模塊,實踐基礎模塊包括現場參觀學習、焊接訓練、SMT實驗室進行表面貼裝技術的實踐和實際電子產品的制作;學生自主學習和探究模塊通過設計板級產品可靠性實驗方案、建立焊點可靠性數學模型、預測電子產品可靠性的實際應用，進行探索和積累。該課程共計48學時,課上32學時,課外16學時,需要完成產品的制作、論文提交以及繪制印制板圖。課程設置初期的學時分配,實踐課時占50%,理論知識占50% 。隨著課程的開展、完善,我們發現實踐課時已滿足不了學生的需求,沒有充分激發學生的創新性。因此2012年起我們進行了課程改革,加大實踐課時,學生能夠到實驗室實踐印刷焊膏、貼片機編程、焊接曲線設置以及檢測翻修等[2]。改革主要為優化實踐操作環節,使這門課程更具實踐性,也更增強了學生的興趣與創新性。

2 優化實踐操作

改革之前,由于時間有限,學生在SMT實驗室進行表面貼裝設備的操作都是走馬觀花,沒有時間進行深入思考。上課的時間僅有2個學時,教師講解和學生操作的時間各占一半,在操作時,每組有3～4名學生,每名學生操作的時間非常有限,即使學生想深入學習也沒有時間,因此學習效果并不理想。為了改變這種現狀,經過多年的實踐與探索,我們認為增加實踐操作學時僅是解決問題的一方面,而優化實踐操作才是關鍵。

自2012年起,我們改善教學模式,優化實踐操作環節,讓學生自由組合,每臺設備由一個人操作、編程,最后根據產品制作質量、速度進行評比。這樣每個學生用8個學時只學習一臺設備,雖然每臺設備仍然會有3～4名學生學習,但是每名學生的操作時間會加長,思考時間變多,研究問題也會更深入。在此過程中,教師講解內容相應減少,把相關資料放到網絡學堂讓學生自己學習,在操作和編程中,對學生迫切想知道又不明白、迫切需要解決又無法解決的問題給予恰當的引導或指導。這種引導或指導并不是將答案直接告訴學生,而是與學生探討,一步步啟發引導,直到學生頓悟后繼續前行。這種教學模式能全面調動學生學習的主動性、積極性及興趣。“獨學而無友,則孤陋而寡聞”,每組學生在一起交流、探討,不僅鍛煉了學生的膽識、表達能力、自我展示能力,同時也進一步開闊了學生的思路與視野,激發了學生不畏艱難、銳意進取的精神[3]。

選擇分組競爭方式是讓學生懂得在團隊合作中,效率的高低取決于每個成員配合的默契程度,只有揚長避短,根據自己的擅長選擇相應的設備,才能達到事半功倍的效果。另外,只有明確的分工、有效的合作和合理的監督才能在真正意義上建立起一個良好的團隊合作關系,依靠團隊合作的力量創造出奇跡。因此只有通過分組競爭才能讓學生深刻了解到團隊合作的重要性。

3 實踐教學改革效果

課程結束時,我們以撰寫論文及論文答辯作為課程考核的重要組成部分,這也是檢驗課程改革效果的關鍵。論文的題目分為高、中、低難度。1/3的題目是基礎課題,教師上課已經基本講授,學生只需要組織串接成系統;1/3的題目來自社會急需而且具有一定難度,學生要下一定功夫才能解決,如無鉛回流焊等;1/3的題目難度較大,教師在課堂上沒有講,需要學生自己去探索求知,如電磁兼容設計等,目的就是考查學生是否敢于創新和挑戰[4]。

改革之前,大部分學生都是找一些文獻資料匯總成一篇論文,雖然少數學生會深入地學習,但總是深度不夠,沒有創新性。今年,學生共撰寫論文12篇,其中5篇是關于設備的,這正是優化實踐操作的結果,學生加大了操作時間,并對此產生了濃厚的興趣,4篇是原創,占到了總數的33%,有2篇都是關于圖像匹配印刷電路板(PCB)上Mark點的識別方法(算法),這是因為學生在貼片編程中遇到Mark點不規范,給他們在實際操作過程中帶來很大的麻煩。

基于興趣結合實踐操作中的難點,在做課程論文時學生運用所學的知識編寫程序就能把問題解決,在我們看來雖然技術不是很成熟,在工業上還不能運用,但是通過這門課讓他們認識到了知識的融會貫通。說明清華學子對新鮮事務具有挑戰性,他們不是為學分而學習。

使學生養成良好的學習習慣與探究精神,形成嚴謹求實的科研作風,培養學生創新思維和創新實踐能力,提高學生發現問題、分析問題及解決問題的能力,這又可以進一步激發學生自主學習的興趣,使學到的知識內化為素質,外化為能力。讓學生的學與行結合起來,使他們的專業學習興趣、實踐動手能力、銳意進取、團結合作的精神得到較好的培養,這正是課程改革的目的所在[5-6]。

圖1是學生編寫的程序的部分源代碼和論文節選內容。

圖1 學生編寫程序的部分源代碼和論文節選內容

有學生在答辯環節說:“我對現代電子制造有很大的興趣,因為現在的行業狀況,電子制造行業前景和現狀都很好,而且仍將隨著科技進步有著較大的發展,因此我選擇了這門課,來親身體會現代電子制造過程,最終收獲很大。”

4 結束語

通過“表面貼裝技術基礎”課程的改革與實踐,我們深刻認識到實踐教學應以創新意識培養為先導,以學生能力培養為主線,以增強學生的工程訓練能力和設計能力為核心,突破原有實訓模式,跟蹤現代先進制造技術,建立“基礎訓練與工業實際并舉,傳統工藝與現代技術結合”的全新實踐教學體系和實訓項目[7-8],從而達到提高實踐質量和培養學生獨立操作能力與創新性思維的雙重目的。

References)

[1] 徐嘯淘.基于創新性人才培養的高職電工電子實踐教學改革實踐[J].信息與電腦,2013(9):200-201.

[2] 王天曦,王豫明.十年磨一劍 潛心創新路[J].實驗技術與管理,2014,31(8):16-19.

[3] 陳雪梅.以學生自主學習為主的實驗教學模式實踐與思考[J].實驗技術與管理,2014,31(6):197-199

[4] 王豫明,李鴻儒,王天曦.電子實踐教學創新[J].實驗室研究與探索,2005,24 (增刊2) :28-29.

[5] 王瓊,盛德策,陳雪梅.項目驅動下的大學生創新創業教育[J].實驗技術與管理,2013,30(6):99-101.

[6] 史悅.轉變思想 開拓學生能力培養新途徑[J].實驗技術與管理,2014,31(6):206-209.

[7] 楊端,莫禾勝.《電子工藝》課程實踐教學改革方案探討[J].考試周刊,2013(23):7-8.

[8] 李鵬,石劍民,徐嵩.深化電子實習教育改革提高學生實踐創新能力[J].科教導刊,2013(6):123-124.

Reform of practice course of Basic Surface Mount Technology

Wang Beibei,Wang Yuming,Wang Tianxi

(Fundamental Industry Training Center,Tsinghua University,Beijing 100084,China)

This article introduces the reform of the course of Basic Surface Mount Technology,the method to optimize practical operation and the effect of the practical teaching reform.It provides a useful exploration and effective practical experience for future curriculum reforming practice.

surface mount technology;practical curriculum reform;optimizing practice operation

2014- 10- 15

王蓓蓓(1980—),女,河南洛陽,碩士,工程師,電子工藝實驗室副主任,從事工程實踐教學.

E-mail：beibei1203@sina.com

G642.0

B

1002-4956(2015)1- 0216- 02