顧貴芬 王英紅
(天津城建大學(xué) 控制與機(jī)械工程學(xué)院,中國(guó) 天津 300384)
“卓越工程培養(yǎng)計(jì)劃”是列入中國(guó)高等教育中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的一個(gè)重要計(jì)劃,是通過(guò)教育和行業(yè)、高校和企業(yè)的密切合作,以實(shí)際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,著力提高學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力,培養(yǎng)出一大批創(chuàng)新型工程師,為我國(guó)走新型工業(yè)化道路和建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家提供堅(jiān)實(shí)的人才支撐和智力保證。[1]針對(duì)天津城建大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!保┲Υ蛟臁白吭焦こ處熍囵B(yǎng)計(jì)劃”的目標(biāo),電子實(shí)習(xí)是我校電子電氣專業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),在提高學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和就業(yè)能力等方面具有理論教學(xué)不可替代的作用。[2]我校的“十二五”發(fā)展規(guī)劃中將培養(yǎng)具有實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的應(yīng)用型人才作為培養(yǎng)目標(biāo),在我校卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)中更為突出。
我校先后建成了焊接練習(xí)中心、電子成品焊接實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和Proteus 仿真實(shí)驗(yàn)室。經(jīng)過(guò)多年的不斷完善和發(fā)展,電子實(shí)習(xí)已初步形成了規(guī)范的教學(xué)體系,并逐步走向電子工程實(shí)踐。教學(xué)內(nèi)容上,在堅(jiān)持基本要求的同時(shí)不斷創(chuàng)新,不斷地引進(jìn)新技術(shù)和新工藝。原來(lái)的電子實(shí)習(xí)與當(dāng)代電子工藝相比較,缺少了印刷電路版的設(shè)計(jì)與制作工藝。我校在“十二五”投資計(jì)劃中的新建電子工藝實(shí)驗(yàn)室,并更新了電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。學(xué)校還購(gòu)買了最新版的Proteus 軟件供師生使用,并建成了Proteus 仿真實(shí)驗(yàn)室。為了更好的利用更新后的硬件和軟件,也為了提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,同時(shí)也為了更好服務(wù)師生的科研,原來(lái)的電子實(shí)習(xí)的一些項(xiàng)目需要調(diào)整,電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放管理需要進(jìn)一步調(diào)整,電子實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的改革主要有以下五方面:
實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)是培養(yǎng)和提高學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐綜合技能,將所學(xué)理論和技能向?qū)嶋H工作能力轉(zhuǎn)換的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn),進(jìn)一步拓展學(xué)生的知識(shí)面,使其把所學(xué)知識(shí)條理化和系統(tǒng)化,學(xué)到從書(shū)本上學(xué)不到的專業(yè)知識(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的優(yōu)秀人才,在大學(xué)四年制的教學(xué)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)體系的構(gòu)建中,應(yīng)圍繞這一目標(biāo)進(jìn)行改革,制定有利于創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)的電子實(shí)習(xí)教學(xué)體系。在這一體系中,與實(shí)際電子工藝工程相結(jié)合,按照電子產(chǎn)品制造技術(shù),將電子工藝工程分成各個(gè)工位環(huán)節(jié),模擬實(shí)際工廠電子工藝工程,將實(shí)際工程模塊化,設(shè)計(jì)了電子實(shí)習(xí)工程的具體項(xiàng)目,將電子工藝實(shí)習(xí)工程模塊化,共分為五個(gè)模塊,如圖1 所示。
電子元器件認(rèn)識(shí)和儀器儀表使用 這一模塊是電子實(shí)習(xí)中的基礎(chǔ)性實(shí)習(xí)模塊,學(xué)生在第一學(xué)年完成。通過(guò)實(shí)習(xí),學(xué)生掌握元器件的識(shí)別、用途和使用方法;學(xué)生學(xué)會(huì)使用儀器儀表測(cè)量檢測(cè)元件的質(zhì)量、性能指標(biāo);并掌握測(cè)量原理和測(cè)量的方法。
焊接技能練習(xí)模塊 通過(guò)焊接技能練習(xí),使學(xué)生掌握元器件的焊接技術(shù)、貼片元件的焊接技能和電路板的檢測(cè)技術(shù)。表面貼裝技術(shù)是新一代電子線路板組裝技術(shù),是將傳統(tǒng)的分立式元件壓縮成體積很小的無(wú)引線或短引線片狀器件,直接貼裝在印制板銅箔上,實(shí)現(xiàn)了電子產(chǎn)品組裝的小型化、低成本和高可靠性。而且現(xiàn)在,表面貼裝技術(shù)已成為現(xiàn)代電子產(chǎn)品制造業(yè)的核心技術(shù)和主流安裝技術(shù),學(xué)生應(yīng)該熟練掌握這一主流的電子工藝技術(shù)。
電子產(chǎn)品的安裝與調(diào)試模塊 學(xué)習(xí)掌握元器件的一般安裝方法和電子產(chǎn)品的調(diào)試方法。為提高學(xué)生的實(shí)習(xí)興趣,電子產(chǎn)品的安裝內(nèi)容豐富,可供學(xué)生選擇,有調(diào)頻調(diào)幅收音機(jī)、數(shù)字萬(wàn)用表和MP3 等。
PCB 板的設(shè)計(jì)與制作模塊 針對(duì)卓越工程師的培養(yǎng)計(jì)劃,電子工藝實(shí)驗(yàn)室有轉(zhuǎn)印機(jī)、裁板機(jī)、雕刻機(jī)和腐蝕桶等設(shè)備。線路板的設(shè)計(jì)與制作是電子工藝實(shí)習(xí)中非常重要的一部分內(nèi)容,是電路原理圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的畢經(jīng)之路,是電子專業(yè)的大學(xué)在今后工作和學(xué)習(xí)中要用到的知識(shí)。學(xué)生必須熟悉Protel 軟件和Proteus 仿真軟件,把自己設(shè)計(jì)的電子電路,用Protel 軟件熟練畫(huà)出,用Proteus 仿真軟件仿真沒(méi)有問(wèn)題后,才能利用轉(zhuǎn)印機(jī)和腐蝕機(jī),將用Protel 畫(huà)的電路轉(zhuǎn)換為印刷電路板。
課外科技活動(dòng)或競(jìng)賽活動(dòng)模塊 電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室主要為學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)提供科研、制作和舉辦科技活動(dòng)的軟硬件環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室以提高教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研水平、提高學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力為目標(biāo)。電子創(chuàng)新驗(yàn)室的建立必將提高我院學(xué)生的科技意識(shí),推動(dòng)科技活動(dòng)的開(kāi)展,提高我院學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,達(dá)到選拔優(yōu)秀學(xué)生,培養(yǎng)品牌學(xué)生的效果。
圖1 電子工藝實(shí)習(xí)工程模塊化教學(xué)體系
即使有了先進(jìn)的硬件設(shè)施和完善的教學(xué)計(jì)劃,如果仍然采用原有的教學(xué)模式,教學(xué)效果也難以理想。傳統(tǒng)實(shí)習(xí)教學(xué)是以教師為中心,學(xué)生是被動(dòng)的學(xué)習(xí)者。實(shí)踐性教學(xué)應(yīng)該以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)主動(dòng)參與模擬、操作等方式對(duì)知識(shí)進(jìn)行了解和掌握。近年來(lái)學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)室不斷進(jìn)行改造,實(shí)驗(yàn)室配備了多媒體設(shè)備。指導(dǎo)教師制作一些內(nèi)容豐富,集圖片聲像為一體的多媒體課件進(jìn)行教學(xué)。同時(shí)對(duì)一些先進(jìn)的設(shè)備和工藝,用現(xiàn)有的條件不能滿足教學(xué)要求時(shí),通過(guò)播放錄像的方式,讓學(xué)生能夠更直觀地了解、掌握實(shí)習(xí)項(xiàng)目的原理與制作的工藝。為了提高學(xué)生的實(shí)習(xí)興趣和積極性,在電子產(chǎn)品的安裝與調(diào)試模塊中,讓學(xué)生按照競(jìng)賽的模式分組進(jìn)行。首先將學(xué)生分組,教師可安排操作技能好、責(zé)任心強(qiáng)的同學(xué)做小組長(zhǎng)。在教師的激勵(lì)下,各組之間開(kāi)展競(jìng)賽,比安裝的速度和安裝的質(zhì)量。實(shí)習(xí)成績(jī)由指導(dǎo)老師和其余小組共同評(píng)判,給出最終的實(shí)習(xí)成績(jī)。
經(jīng)過(guò)多年的人才引進(jìn),電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心現(xiàn)在共有15 人,理論教師11 人,實(shí)驗(yàn)教師3 人,專職的實(shí)習(xí)教師1 人,實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師隊(duì)伍明顯不足。結(jié)合實(shí)習(xí)任務(wù)時(shí)間比較短但對(duì)實(shí)習(xí)教師的要求較高的特點(diǎn),建立一支高素質(zhì)專兼相結(jié)合的實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的隊(duì)伍尤為重要。學(xué)校支持教師進(jìn)行實(shí)習(xí)教學(xué)科研立項(xiàng),以教師科研促進(jìn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué),并給予一定的資金支持。對(duì)指導(dǎo)學(xué)生參加電子競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的指導(dǎo)教師,根據(jù)取得的成績(jī)發(fā)放相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì),進(jìn)行鼓勵(lì)。
為吸引和鼓勵(lì)廣大學(xué)生積極參加課外科技活動(dòng)創(chuàng)造條件,培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐素質(zhì),提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)制作的能力,有效利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室資源,開(kāi)放電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,開(kāi)放對(duì)象為電子電氣專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生和研究生,旨在培養(yǎng)電子電氣信息類專業(yè)學(xué)生的電子工藝設(shè)計(jì)、電子小產(chǎn)品制作、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等方面的能力。
學(xué)校通過(guò)開(kāi)展課外科研活動(dòng)和發(fā)明創(chuàng)造,鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間參加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐活動(dòng)。通過(guò)電子實(shí)習(xí),許多同學(xué)初步確定自己進(jìn)步的研究方向,積極請(qǐng)參加各種比賽,如全國(guó)大學(xué)電子設(shè)計(jì)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、盛群?jiǎn)纹瑱C(jī)設(shè)計(jì)大賽等,學(xué)生在多次競(jìng)賽中獲獎(jiǎng),為學(xué)校爭(zhēng)得了榮譽(yù)。學(xué)校對(duì)在競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)的學(xué)生和指導(dǎo)教師,根據(jù)取得成績(jī)發(fā)放相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)和獎(jiǎng)金,進(jìn)行鼓勵(lì)。
通過(guò)電子實(shí)習(xí)教學(xué)的改革,進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)際工程能力,提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,進(jìn)一步打造學(xué)校的教育品牌。
[1]任立紅,李曉麗,劉浩.卓越工程師計(jì)劃下“電工電子技術(shù)”課程創(chuàng)新教學(xué)初探[J].中國(guó)電力教育,2012(4):65-69.
[2]盧均治,劉美.卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃下的實(shí)踐教學(xué)改革探討[J].中國(guó)電力教育,2012(11):95-96.