产业计划背景下电子工艺实习课程改革探索
2017-06-20王培元
王培元
摘要:通过企业调研,针对产业计划人才培养目标和企业对人才的需求,对我校现有的《电子工艺实习》课程体系进行了改革,在完成基本的实训操作的同时,更加注重培养学生工程素养和创新能力。同时在课程教学内容、教学手段和教学方法等作了全面改革。通过教学反馈,教学良好,优化了教学资源,培养了学生工程素养,创新能力和团队协作精神。达到预期效果,后续将继续探索。
关键词:自动化;产业计划;工程素养;课程体系
根据湖北省《省教育厅、财政厅关于“十二五”期间实施“湖北省高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》(鄂教高〔2012〕7号),我院自动化专业申报立项了湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划--《电机软启动与节能控制》(简称产业计划)。
该产业计划以湖北省电机控制与电能质量优化装置产业技术创新战略联盟及相关企业为依托,为湖北省和襄阳市培养具有运用电子技术,电气控制技术和计算机控制技术的能力,能在工业电气节能,自动化工程和电气自动化系统集成等领域从事技术服务,产品开发、运行与管理等方面工作的应用创新型产业技术人才。创新人才培养机制,改革人才培养模式。
一、现有的电子工艺实习课程的挑战
该课程主要目的是培养学生的电子产品设计和实际操作的能力, 提高学生解决实际问题的能力 ,培养学生创新意识和严谨的工作作风。基本内容包括:元器件的选用与测试;焊接训练;印刷电路板的制作;电子产品的安装,焊接和调试检测等。尽管在教学内容、训练设备等方面做了一些改进,但与产业计划培养方案和企业对人才的需求相比,课程注重基本能力的训练,缺少了对学生工程素养,创新能力和团队协作精神的培养。
二、电子工艺实习课程体系框架
电子工艺实习课程组通过进入企业调研和讨论,对课程教学内容和实训内容做了调整和增加。在教学方案中明确电子工艺实习是一门工艺基本理论、训练操作技能、培养工程素养和创新能力的综合性实践课程[1]。是我校的一门专业基础课,目的是让学生了解和掌握现代电子产品的先进制造工艺, 为学生在后续专业课的学习以及以后从事实际工作奠定实践基础,同时也是培养产业技术人才的基础环节。
为了满足课程教学方案的要求,电子工艺实习课程的体系框架如表1:电子工艺实习课程体系。在教学内容和实训内容上满足企业对人才的需求,同时也符合产业计划对人才培养的要求。
三、电子工艺实习课程教学实施
电子工艺实习教学改革的主要目标之一是要改变传统的以教师为中心的教学模式,建构一种既能发挥教师的主导作用又能充分体现学生认知主体作用的新型教学模式,在此基础上逐步实现教学内容、教学手段和教学方法的全面改革[4]。
(一)实习教学内容改革
实习教学内容的改革,就是要删除陈旧的东西,增加现代技术含量,采用现代化教育手段,大幅度提高教学质量,以适应新时期社会对人才的要求。同时要兼顾与电路分析或模电、数电等理论教学相配合和衔接,避免教学内容的重复和重要知识的遗漏,同时,也可考虑将电子工艺实习和各相应理论课程的课程设计及大型综合实验相结合。
比如在教学中加入了采用丝网漏印技[5]、采用表面安装技术[6]完成贴片收音机的安装;增加PCB制版环节和电子作品制作环节,用计算机辅助设计软件 prote199或Altium Designer来完成电路原理图的设计并用热转印方法[7]完成电子产品综合设计等。教学内容更新的同时,工艺方法的完善和多种工艺方法的结合使用,让学生也能学习现代电子高工艺的新技术。
为了配合后续课程教学,将单片机最小系统作为电子工艺实习的主要内容,并研究设计了一套适合本校学生进一步开发的单片机最小应用系统,如图1:工艺实习套件。此部分实训内容包括:套件焊接组装,51单片机编程开发[8]等。同时,学生需要提前自学一部分《模拟电子技术基础》,《数字电子技术基础》等课程的相关知识。此环节有节的把C语言、《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》、《单片机原理及应用》等课程有机的结合在一起,对学生学习兴趣有极大的提高。适当增加学生答辩环节,学生两人一组,对开发的程序和现象做答辩。
(二)实习教学模式改革
实习教学模式改革主要在四个方面进行:一是可自由组合项目小组, 二是开放实习内容,三是开放实习时间,四是开放仪器设备。
1、自由组合项目小组。实施开放教学,学生可以自由组合成项目小组,每组成员一般为 3人,分工合作共同完成选定的实习内容。
2、开放实习内容。先期由教师讲述实习基本要求和所能提供的实习资源条件,讲授基本技能和必备的知识。统一安排时间,组织教学。
后期采用教学内容开放式的教学。学生分组,以研究讨论形式完成自拟项目或老师布置的项目。
3、开放实习时间。学生务必按时上电子工艺实习理论课,其余实习时间可自由安排,根据实习项目的进展情况,可到图书馆查阅资料,或到电子元器件市场去采购,或到工艺室制板、焊接、安装、调试。
4、开放仪器设备。本实习中心的仪器设备对全校师生开放,支持学生的课外科技制作,实现资源共享。
在这一部分教学中,需要小组提供实训进度安排计划,小组自行负责,指导教学督导其进度的实施和指导教学。
(三)改革教学方法和手段
在教學和实训工程中,为了和教学模式改革相配套,我们制作了一些视频、图片资源库。把教学内容分割成“微小的知识点”,如把焊接教学内容分割成“焊接的机理,焊接的动作要领,焊点的标准,器件安放的位置”等微小的知识点,并把它们做成视频,图片,动画等多媒体教学资源,建立一个资源库,有利于学学生习和记忆,可以激发学生的求知欲和兴趣,。
(四)考核模式改革
考核是教学工作的重要组成部分,课程的考核需要遵循教学规律,同时评价方式既要有利于促进学生的学习,更有利于个体发展。除了要求学生完成基本的课程任务和操作规范外,进行实习态度,实习效果,规格操作,电子产品综合设计、实习总结等常规的考核外,特别注重学生运用理论知识解决实际问题的能力考核。在电子产品安装过程之中,难免会出现一些故障,产品无法正常工作。如有学生能够解决此类故障的,在考核时,酌情加分;在电子产品综合设计中,有创意的制作,比如衣柜智能LED照明灯、防近视的头戴报警装置等,也加分。有部分学生参加了教师科研团队并且经过了相应的工艺训练,这部分学生可以申请免修。但必须提供由指导教师签字的学习日程,并且参与电子工艺实习的教学辅导。
四、总结
通过几年的建设,教学资源得到优化。通过课程教学改革,提高了学生科学实践能力和综合素质。在教学实训中,以学生为主体,教师为主导,从注重对学生知识、能力、素质的综合培养出发,建立了教学目标明确、知识结构合理、内容层次清晰、前后课程衔接紧密的电子工艺实习课程体系。
1、修订了电子工艺实习教学的教学方案和学业成绩评价方案;重新编写电子工艺实习讲义或教材。使之更符合不同专业或不同需求的人才培养需要。
2、建立和完善一个专门的多媒体教学系统,包含图像、文字、动画、声音和视频相结合教学资源库。
3、建成了一支数量足够、相对稳定的电子工艺实习指导教师。同时也建立教师到企业锻炼培训机制,我校也有2名老师到企业完成了培训。
4、通过本课题的实施,培养学生自学能力、操作技能和团队协调组织能力。
参考文献:
[1]李丽秀,张存芳,杨日福.“卓越计划”背景下电子工艺实习课程的发展[J].成都,实验科学与技术, 第13卷第4期2015年8月.
[2]李晓光,张有根,李哲英.工程素质培养与电子工艺实习改革[J].上海市,实验室研究与探索, 2005年第24卷,增刊.
[3]武小梅,王星华,刘艺,李惜玉.基于实训教学的工程素养和创新能力培养[J].北京市,中国电力教育 2010年第30期,总第181期.
[4]符玉荷,黄谭友,杨启洪,杨日福.电子工艺实习面临的挑战及其发展方向[J]. 上海市,实验室研究与探索,第27卷,第8期.
[5]顾心群.如何提高印制电路板丝网漏印的精度[J]. 北京市,航空精密制造技术,1999年第35卷,第4期.
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[7]陈亮,田丹碧,陈松.热转印法制作PCB技术[J].北京市,丝网印刷,2009(4): 10-12.
[8]周立功,单片机实验与实践[D].北京航空航天大学出版社,2004年8月出版.