对电子工艺实训的教学方法及教学内容的探索

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[摘要]针对目前高校中电类专业学生的电子工艺实训中存在的问题和不足，提出实践教学和理论教学同样的重要。如何把理论教学中的图形、符号、公式、定理和实训当中的实物、实践结合起来？根据自己多年的实践教学经验，对实践教学方法和教学内容提出了自己的观点和看法，希望能对本科生的动手能力、创新能力有所帮助和启迪。

[关键词]电子工艺实训 焊接 调试 组装 实践

一、概述

（一）培养学生的综合能力和创新能力是高校培养人才的必然趋向

随着科学技术的快速发展，面对21世纪对人才的需要，培养具有创新意识和合作精神，培养学生的综合能力和创新能力是今后高校培养人才的必然趋向。

在高校中，如何处理理论课程（基础课程、专业课程、选修课程等）与实践实训类课程之间的关系和矛盾？如何发挥工程训练中心这一创新实训基地的作用？

这种发展状况和趋势对各专业的基础课程提出了更高的要求，需要不断地更新课程内容，拓宽知识面。如何推动教学知识的更新，培养符合社会需要的实用型人才，是高校教学人员首先要考虑的实际问题。对这些素质的培养，实验教学环节有其明显的优势。

（二）学生参加电子工艺实习的必要性

具有创新意识和合作精神的人才是非常重要的高素质人才，培养学生的综合能力和创新能力成为工程训练中心培养训练学生的首要目标。

随着3C（计算机Computer、通信Communication和消费电子Consumer)结合与一体化,已成为信息技术和信息产业发展的重要趋势。在高等院校，对电方面专业的教学人员、学生以及电子技术基础课程都提出了更高的要求。对电方面专业学生的综合能力和创新能力等素质的培养，电子工艺实习环节有其明显的优势，从而也就显得更为重要。

国内普通工科院校与重点院校、国外高校相比，最大的不足就是实践实训环节做得不够，该环节是学生理论和实践相结合的桥梁和纽带，是学生从学校走向社会的必经之路。

（三）电子工艺实习所要达到的目标

电子工艺实习作为电子技术基础课程的重要组成部分，在人才培养过程中起着不可替代的重要作用。它的主要任务是培养学生的基本实验技能、电路的设计与综合应用能力以及使用计算机工具的能力，以全面提高学生的素质和创新能力。

最基本的要求：每位参加电子实习的同学在实习结束时，能够熟练地使用万用表、电烙铁、示波器等工具；能识别出电阻、电容、晶体管等，并能测试其好坏和相关的参数；会认芯片管脚顺序。

指导思想是：注重基础、了解前沿、促进创新。同学们只有把最基本的专业知识了解并掌握了，对最新的科技前沿了解了，才有可能去提高和创新，才会在某方面有所突破。总之，大家既要脚踏实地、又要高瞻远瞩，这样我们才会有创新，这样我们的实习才有意义。

二、教学方法的探索

首先，学习态度要端正。该实习环节也是难得的实践环节，不论同学们以后从事的是技术开发还是技术应用，也不论是产品的销售还是企业的管理，都要用到自己的专业基础知识。如果对自己的专业基础知识知之甚少，你如何去从事管理和经营？更不用说从事专业技术的开发和利用了！

其次，实训目标要明确。通过参加实训，把书本上的图形、符号、公式、定理和实训当中的实物、实践结合起来；通过实践验证理论，通过实践理解理论。

再次，实习结果固然重要，但与实训过程本身相比，过程比结果更重要。

电类专业的本科生来参加电子工艺实训，不是作为普通工人从事简单的焊接、调试、组装几件实训产品匆匆了事，而是作为一个拥有相关专业知识的本科生从事验证理论知识的实践者，把实训过程中的各个环节的知识都消化了、理解了、吸收了。

最后，制定合理的考核标准。通过参加实训，不仅要让他们学到文化科学知识、工程实践技能，还要让他们形成良好的行为习惯。

考勤签到、安全操作、环境卫生、元件丢损、工具使用、元件焊接、产品调试、实习报告、实践考核等环节都要列入考核内容，与实训成绩结合起来，真正体现实训成绩的公平、公正，合理。

三、教学内容的探索

充分利用现有的软、硬件资源，借助多媒体和网络，分三个阶段（层次）进行。

（一）第一阶段：前期预备阶段训练内容

1.基础理论

具体内容：万用表，电烙铁，焊锡，PCB板，基本元器件知识以及安全用电知识。

教学要求：为具体实践做准备。

2.元件测试

主要内容：基本元器件的识别，认识装配工具及万用表使用方法。

主要器材：基本电子元件，实习工具，万用表，示波器等。

教学要求：正确识别元器件参数，掌握测试方法及参数检验标准；正确掌握工具的使用范围与方法。

3.焊接实训

主要器材：电烙铁，焊锡，废旧电路板（练习板）。

教学要求：了解电烙铁的结构、安全使用方法、性能及锡焊认识；观察、认识焊料的熔化、凝固过程；熟悉掌握锡焊五步法，方法正确、操作规范。

4.基础实训

主要内容：PCB装焊、导线焊接、元器件成型、镀锡及装焊。

主要器材：电烙铁，焊锡，PCB练习板，导线。

教学要求：元器件成型与镀锡，卧式及立式安装；掌握导线的剥线、镀锡以及搭焊与绞焊的焊接方法。

5.基础考核

主要内容：工具的使用、元器件识别、导线焊接、元器件成型、镀锡及装焊等。

主要器材：万用表，电烙铁，焊锡，PCB练习板，导线等。

教学要求：进一步巩固以上的训练内容，为下一步实习做好准备。

（二）第二阶段：实践操作阶段训练内容

1.产品原理

具体内容：FM贴片收音机、多用充电器、数字万用表等原理和焊接工艺。（每批学生选做2件实习产品）。

教学要求：了解实习产品的基本原理和具体焊接工艺。

2.SMT的元件、设备及装焊工艺过程（在SMT贴片教室）

主要器材：FM收音机、配套演示板、示教板。

教学要求：认识SMT/SMD，了解SMT设备及装焊工艺，贴装FM收音机板。

3.FM收音机组装调试

主要器材：示波器、万用表、电烙铁，焊锡，FM电路板及元器件。

教学要求：微型电子产品组装及调试。

4.充电器装配与调试

主要器材：示波器、万用表、电烙铁，焊锡，电路板及元器件。

教学要求：了解电子产品装配方法与工艺；掌握调试法及故障分析方法；进一步加深对电子元件的认识。

（三）第三阶段：实践操作提高和扩展阶段训练内容（扩充内容）

1.用Protel99se软件设计SCH原理图和PCB印刷板图

主要器材：指导书、计算机。

教学要求：掌握SCH和PCB软件设计方法。

2.手工设计PCB

主要器材：样品板、绘图纸和笔。

教学要求：掌握PCB手工设计方法。

3.印制板制作：

主要器材：覆铜板一块、转印图纸一张、转印机、蓝色环保腐蚀剂、微型钻床。

教学要求：了解印制板种类及手工制作工艺过程与制作技巧。

4.单片机及PLC应用介绍

主要器材：单片机、PLC模块。

教学要求：了解一些单片机和PLC的一些基本知识和它们在工控领域的实际应用情况。

四、典型示例

如何把理论和实践真正结合起来：让理论指导实践，反过来再让实践验证理论；下面我们举几个典型的例子加以介绍。

（一）电烙铁电阻和电流的测量

题目：实习用的是一把30W/220V的外热式电烙铁，试计算一下该电烙铁的电阻值R、电流值I有多大？再测量一下实际的电阻值R、电流值I有多大？

理论计算：已知P=30，U=220，不考虑功率因素，利用公式P=UI=U2/R来计算

R=U2/P=2202/30≈1.6 KΩ

I=U/R=220/1.6≈137.5 mA

实际测量：先测量一下电烙铁的实际电阻值（如测得R=1.9KΩ）,再通电测流过电烙铁的电流值（如测得I=114.5mA）

对上述数据，我们得出结论：理论和实践有一定误差，但理论可以指导实践，反过来再实践也可以验证理论。

（二）电源电路参数的测量

题目：以充电器中的电源电路为例，测试一些电压参数，并观看其波形的幅度和频率。

1.测量变压器的初次级电阻值，并以此来估算其变比。

2.测试变压器的输入和输出电压波形，并察看其幅值和频率，看有何异同？

3.测试整流前后的电压波形，看有何异同？

4.观察一下整流时加滤波电容和不加滤波电容对输出电压有何影响？

分析：这是一个典型的电源电路，包括了变压、整流、滤波三个环节。通过测量变压器的初/次级电阻分别为1500/3欧姆，电阻比为500/1。我们知道变压器初次级的电阻比等于其变比的平方，再测量一下其电压值，可算出它的变比、电阻比，再与实际测量的值做比较。

通过参数测试和查看波形，会理解有效值和最大值的关系，交流与直流、脉动直流的区别；知道变压器、二极管、电解电容在该电路中起的作用。

通过对上述电路的搭建、参数测试、波形测量，我们会把很多知识点得到实践的印证，加深理解，有利于消化和吸收。

五、结论

通过对高校中本科生参加电子工艺实训的探索和研究，得出以下几点结论与大家共享：

第一点，实践是硬道理

理论学得再多，再深，如果懒得动手去实践，一切都是空的！只能是纸上谈兵，高谈阔论而已！实践、实训环节是工科院校的学生不可缺少的必修环节。

第二点，过程比结果更重要

如果没有过程，哪来的结果？如果只要结果不要过程，何必如此麻烦呢？老师直接把试题答案告诉学生岂不皆大欢喜？我们正是需要这个过程来锻炼和充实自己、磨练自己。通过参与实训过程，把书本上的图形、符号、公式、定理转化成动手实践，同学们才能学有所用，才能把理论消化和吸收，以后才可以指导自己去实践、去创新。

第三点，让学生带着“问题”去参与“实训”

在实际动手操作之前，先给学生提出一些思考性的问题（比如“变压器的变比与初次级电阻之间的关系如何？”，“普通Ф5发光二极管的正常工作电流是多大？”等等），让他们在实训中自己去寻找答案，这样的效果要比“知道答案后再去验证”要好的多。

第四点，由简单到复杂，由点到面

电子工艺实训也不例外，需要同学们由简单到复杂，由点到面，一步步完成实训科目。实训先从最简单的最普通的地方入手，比如先从实训的工具（电烙铁）开始，电烙铁的电阻值和电流值理论上是多少，实际又如何？同学们一测便知。

逐步培养学生形成勤于动脑、乐于动手的好习惯。做任何事情都要循序渐进，一步步地来；不要急于求成，好高骛远。

[参考文献]

[1]姚宪华，郝俊青.电子工艺实习（工程实训）.北京：清华大学出版社，2010.P1-5，P17-18

[2]曹啸敏.电子工艺实习教学内容的研究与改革[J]中国科教创新导刊, 2009,V1(35): 47-47

[3]伏应祥.电工电子课实训教学方法探索[J]职业技术教育,2011年第9期

（作者单位：太原理工大学工程训练中心）