《封装材料与工艺》课程教学的探索与实践

朱路平++邴乃慈++王利军

【摘 要】作为新建材料化学专业（绿色电子材料方向）的一门专业必修课，如何设置合理的课程体系，选取适当的教学内容和教学手段需要认真考虑。本文根据我校办学定位及国家和地方经济社会发展的需要，对《封装材料和工艺》课程教学进行了实践探索。在坚持学以致用的基础上，以培养满足社会需要的搞技能创新人才为出发点，通过优化教学内容和教学手段两个方面探讨了《封装材料和工艺》课程的教学实践。

【关键词】封装材料与工艺 教学内容 教学手段 探索 实践

近十多年来，随着电子信息产业迅猛发展，电子工业技术更新速度越来越快，产品升级换代周期不断缩短。电子工业及其产品在给人类的生活带来便利的同时，给全球生态环境造成的消极影响也越来越严重。为此，根据高等学校材料科学与工程教学指导委员会材料化学专业规范、上海第二工业大学的办学定位以及国家和地方经济社会发展的需要，2009年经教育部批准建立材料化学专业（绿色电子材料方向）并开始招生，其是基于电子产品制造绿色化和从源头上解决电子废弃物资源化技术为主体，培养具有宽厚材料化学专业知识，电子信息制造基础知识和电子废弃物资源化技术，从事绿色电子材料设计与制备技能的专业技术人才，满足微电子及光电材料与器件制造、电子原辅料制备、电子废弃物处理等高新技术和环保产业需求[1，2]。其中《封装材料与工艺》课程是我校材料化学专业——绿色电子材料方向的一门重要的专业基础课，涵盖的技术面极广，属于复杂的系统工程，除了信息技术和工业技术外，它还涉及物理、化学、材料、化工、电子、机械、经济学、环境工程等专业领域，是理论与实践并重的技术基础课程。随着集成电路产业的发展，电子封装越来越受到人们的重视。国家教委设置了“微电子制造工程”目录外专业，国防科工委设置了“电子封装技术”目录外紧缺专业。许多高校的材料学、材料加工、机械制造方面的研究也逐渐向电子封装的材料、工艺和装备转移，已有多所高校开办了电子封装技术专业[3]。但目前针对绿色电子材料方向，同时兼顾电子废弃物资源化开设《封装材料与工艺》课程的高校并不多。因此，作为新开设专业，如何立足学校的办学定位，服务于国家和地方经济社会发展，并与复旦大学、华东理工大学和上海电力大学的材料化学专业形成优势互补，这都为我们新开材料化学专业本科教育提出了更大的挑战，也带来了难得的机遇，相应的也对材料化学相关课程的设置和教学效果提出了更高要求。

本文结合作者在上海第二工业大学材料化学专业—绿色电子材料方向的《封装材料与工艺》课程教学工作，以及在课程建设中的一些心得体会，从教学内容、教学方法及教学手段等方面进行探讨和实践。

1. 强化专业特色，优化教学内容

不同高校不同专业对电子封装课程教学内容偏重点有所不同，“985”和“211”高校重在培养研究型人才，偏重于传授理论知识.知识面较广，为学生今后深造打下牢同的基础。其他院校开设“微电子制造工程”专业，以及在“材料成型及控制工程”专业中开设“微电子封装”方向的院校，传授内容偏重于电子封装中的二级封装技术（电子组装技术），培养工程型人才。上海第二工业大学在材料化学专业（绿色电子材料方向）中开设了《封装材料与工艺》课程，和其他高校重在培养研究型人才而偏重于传授理论知识不同，为了能够使毕业生具有较好的就业前景，上海第二工业大学的培养目标定位于培养满足微电子及光电子材料与器件制造、电子废弃物处理等高新技术和环保产业需求的高素质创新人才。因此，更希望课堂上学生能够在接受本专业知识外，同时扩大知识范围。《封装材料与工艺》课程是一门学时数为48学时的专业必修课，教学内容在满足电子封装材料和工艺授课要求的同时，还需兼顾学生绿色环保及废弃物资源化理念的培养，因此课程内容的选择需要基于专业的培养目标，突出学科重点。

我们设计优选的《封装材料与工艺》理论课程体系总体分为八个部分：（1）封装的概述，包括电子封装的意义、功能及发展趋势；（2）封装材料，包括高分子封装材料、陶瓷封装材料、焊接材料、引线框架材料等；（3）封装工艺过程，包括芯片贴装、芯片互连、引线键合等；（4）封装设计，包括电设计和热控制设计；（5）先进封装技术，主要包括BGA技术、CSP技术、WLP技术及MCM技术等；（6）可靠性设计及测试；（7）电子废弃物资源化技术；（8）电子产品有毒有害物质防护与检测。

同时，为了适应电子封装的发展趋势和不断涌现的新技术和新工艺，我们在授课中尽量删除繁琐的理论推导，例如电设计章节中一维波动方程等，对部分过时的技术知识，也作了相应的调整，主要是以必需和够用为度。另外，还增加一些热门专题，如光电子、LED封装、液晶显示等的封装知识及国际国内相关法律法规等，并通过PPT及相关视频展示，进一步开拓学生对新兴先进的封装知识的了解，增强电子产品制造绿色化及废弃物资源化的理念。同时，紧紧跟随专业及行业发展的前沿，适时进行相关热点专题的调整。

2. 产学研结合，注重实践、实（见）习基地建设

实践是工科专业教育的根本已成为国际高等工程教育界的共识。我国近年来随着新的教学计划的修订，实验和实训等环节在整个教学计划中的比重明显增大。实践教学是电子封装课程的重要组成部分，是培养学生动手能力、认知能力和创新能力的重要环节[4]。为了培养具有较强创新和实践能力的、符合社会需求、高素质复合应用型工程技术人才，伴随着材料化学专业（绿色电子材料方向）组建过程， 我们加强了实（见）习和实训教学环节建设， 将绿色电子材料教研室、电子废弃物研究所、分析测试中心等进行资源整合，同时，联合校外企事业单位，例如上海市集成电路展览馆、上海杉杉科技、上海蓝宝光电、上海宏力半导体、日月光封装、上海新金桥环保等，建立了具有本校特色的校内外绿色电子材料与封装生产实（见）习基地，通过参观相关企事业增强学生对生产过程的初步直观认知。同时，采取与企业实际生产接轨的流水线式实习安排， 让每个同学负责生产制造过程中某一项工序，并定期进行轮换工作，适时地对学生进行安装、组装、贴装和封装以及电子废弃物拆卸再利用等具体工艺的实训，而这些实训内容是电子封装和电子产品资源化的基本和必备技能。通过这些实训和实习，进一步增强学生对电子封装材料、封装工艺以及电子废弃物资源化的感性认识和体验，从而实现我们对电子产品从“源头到坟墓”整个过程的绿色化的教学理念。实（见）习等基地建设是实现加强实践教学，提高实践教学质量水平，推进产学研相结合研究的基本保证。其目的是为学生创造更多机会进入实践基地学习锻炼，进一步加强实践能力和创新能力的培养，同时实现资源共享，提高设备的利用率。加强现有实践基地的建设，同时开辟新的实践基地，不仅有利于产学研相结合研究的发展，而且有利于实践教学基地的长效运转。

通过实践教学，能够培养学生团队协作精神、分析和解决问题能力，使之掌握现有生产工艺技术，提高其对新技术、新工艺、新设备等的认识，开阔了眼界，促进学生毕业后尽早融入就业单位，适应工作岗位。当前大学生就业形势严峻，缓解就业压力，就必须根据企业与学生的需要进行教学改革，建立适合当地经济发展需要的人才培养模式，使学校的办学行为与企业接轨，充分发挥企业人力资源与物质资源在办学过程中的作用，实现企业资源与学校资源的有机整合，优化资源配置。通过教学实践改革，一方面可以拓展了学生的就业渠道，解决了家长的后顾之忧，另一方面也可减轻社会就业压力，促进了社会的繁荣和稳定。

3. 结束语

由于电子封装技术的自身特点，决定了教学内容和教学手段与其他学科相比，有其特殊的要求。另外，不同层次的学校，不同的专业对于《封装材料与工艺》课程的教学要求也有所不同，所以，教师在授课过程中，要根据本校定位、专业特点以及学生情况因材施教，优选课程教学内容，并结合自身专业的教学目标，合理选择课程教学手段。在传递相关专业知识的同时，拓展了认知和感性的宽度和广度，以培养学生分析问题的能力，知识应用能力和创新意识，提高其工程职业实践能力，以满足社会对专业人才的需要。但教学探索改革要做的工作还很多，所以《封装材料和工艺》课程的教学还需要长期和深入的研究和探讨。

【参考文献】

[1]袁昊等. 紧跟社会需求，培养高素质绿色电子材料专业人才[J]. 陕西教育（高教版）， 2010（4-5）：73-56.

[2]王利军等. 绿色电子材料专业人才培养与社会需求关系探讨紧跟社会需求[J]. 陕西教育（高教版）， 2010（4-5）：56-56.

[3]胡庆贤等.电子封装技术专业人才培养体系的构建[J].产业与科技论坛，2011（10）：173-174.

[4]吴恒玉.现代“电子技术基础”课程教学改革的研究与实践[J].电气电子教学学报，2007（3）：26-28.endprint