工程教育下的电子工艺实习教学基地建设

2022-09-21 16:17:38 来源:写作指导

工程教育下的电子工艺实习教学基地建设

摘要:文章从工程教育专业认证背景下的电子工艺实习教学基地硬件建设和工程教育专业认证背景下的电子工艺实习教学基地软件建设两个方面论述了工程教育专业认证背景下的电子工艺实习教学基地建设。

关键词:工程教育专业认证;电子工艺实习教学基地;信息化教学平台

一、工程教育专业认证背景下的电子工艺实习教学基地硬件建设

(一)建立信息化教学平台

2017年我校建立了信息化教学平台。平台包含基地概况、最新动态、实习风采、作品展示、教学成果、在线学习等功能,学生通过平台可以下载、观看教学课件、教学视频等,其为学生的学习和交流提供了良好的远程平台,实现了资源共享。

(二)建立手工热转印制板实验室

印制电路板手工热转印制作环节,由于没有独立的实习场地,且制板设备尤其是热转印机和腐蚀箱数量少,学生需要排队使用,严重影响了实习效果。为此,我校2018年建立了独立的手工热转印制板实验室,增加了计算机、打印机、热转印机、腐蚀箱、台钻等设备,可以满足学生单人单组制作电路板的需求,提高了该环节的实习效率。

(三)建立小型工业级制板实验室

为了让学生学习到印制电路板制作的新工艺、新流程,2015年我校建立了小型工业级制板实验室,可以制作线路宽度在10mil以上的单/双面板,支持线路层、阻焊层、丝印层、防氧化层等全工艺的制作,并且配有全自动高速钻孔机,可以根据需要自动换取刀头。该系统不仅可供参加电子工艺实习的学生使用,也能满足课程设计、毕业设计、电子竞赛的制板需求,避免了重复建设,极大地调动了学生实践的积极性。

(四)重新规划电子产品调试实验室

电子产品的调试环节在电子工艺室完成,要在需要的时候把设备取出来使用,用完再收回去,其不便于管理且存在一定的安全隐患。为此,我校2017建立了电子产品调试室,并增加了调试设备,把电子产品的调试和维修环节放到调试室进行,实现了功能分区。

(五)更新多媒体实验室的设备

电路设计自动化,即EDA(electronicdesignautomation)指的是将电路设计中各种工作交由计算机来协助完成[5]。随着电子科技的蓬勃发展,新型元器件层出不穷,电子线路变得越来越复杂,电路的设计工作已经无法单纯依靠手工来完成,电子线路计算机辅助设计成为必然趋势。印制电路板辅助设计有多种,Protel当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选。Protel99SE作为绝对经典的版本,是目前印制电路板设计应用最为广泛的软件之一[6]。由于我校多媒体实验室的计算机已使用多年,运行速度缓慢,我校于2016年将计算机设备全部更新,并安装Protel99SE软件。学生通过软件进行PCB布板设计,然后选择使用手工热转印制板设备或小型工业制板系统进行电路板的制作,不仅提高了实习兴趣和效率,也掌握了更加有利于就业的知识。

二、工程教育专业认证背景下的电子工艺实习教学基地软件建设

(一)加强实习理念宣传

笔者经过调研发现,多数学生对电子工艺实习的内容、目的了解不够,更没有认识到实习的必要性和重要性,从而在一定程度上影响了实习的效果,对此,我校通过以下几个方面加强宣传:①在多个层面进行宣传,使学生认识到电子实习教学是一门实践必修课,是国家加强实践教学的一个重要方面;②制作了包括基地概况、实习环节和成果展示、常用电子元器件等内容的展板和用来展示常用电子元器件、电子实习成品、各类电子设计竞赛部级和省级获奖作品的实物展柜,并将其放置在基地的楼道,使低年级本科生提前对电子实习有所了解;③建立了信息化教学平台,平台包含基地概况、实习风采、作品展示、教学成果、在线学习、讨论交流和实习经验分享等功能,方便学生通过线上更好地了解电子实习。

(二)实习内容和教学方式、方法的优化

实习内容方面,在保留原有项目的基础上,增加了小型工业级制板系统进行印制电路板的制作、使用EDA软件设计原理图和PCB图。教学方式方面,各个实验室都悬挂了相应环节操作规程的展板方便学生参考;课件、操作视频、操作规程等教学资源也都上传到了信息化教学平台上,方便学生课前预习、课后复习。在教学方法方面,把一些不牵扯安全问题的实习环节拿出来,尝试让学生先实践,在实践的过程中,使学生根据遇到的问题,主动思考原因,主动去学习,做到“做中学”,此种方法更加有利于培养学生主动分析、解决问题的能力及创新思维和意识。

(三)教师教学水平的提升

基地定期组织内部教学研讨会;不定期邀请长期从事一线教学的高水平资深教师进行培训、交流,这些措施对提高教师教学水平方面起到了积极的作用。

(四)评价方式的调整

我校将学生所选择的实习项目难度、实习态度、各个环节的完成情况、实结等纳入考核范围,进行全方位、多形式、分阶段的考核评价,实现从考核“学习成绩”到考核“学习成效”,从注重“考核结果”向注重“学习过程”的有效转变,引导学生变被动学习为自主学习。

三、结语

经过多年的发展,基地已经建成了包含电子工艺室(两个)、多媒体实验室、手工热转印制板室、小型工业级制板室、电子产品调试室、库房等7个实验室,总面积约600平方米。基地不仅可满足学生安全用电学习、手工焊接基本操作练习、常用电子元器件认知与简易检测训练的需求,还可满足学生学习电子产品的原理、装配、调试、维修、测试实践知识,完成课程设计、毕业设计及参加各类电子设计竞赛等需求。在持续不断地改进中,建成了教学内容与时俱进、教学管理体系完善、实习设备及设施先进的实习基地,较好地完成了教学任务,不仅为各类电子设计竞赛培养了人才,也支撑了各个相关专业的工程教育认证。

参考文献:

[1]孙桓五,张睁.基于工程教育专业认证理念的地方高校工科专业建设实践[J].中国大学教学,2017(11):39-42,53.

[2]李晓斌,王瑾.电子工艺实习教程[M].武汉:华中科技大学出版社,2019.

[3]任喜伟,张震强,闫红超.电子工艺实习教学信息化改革探索[J].中国教育信息化,2019(2):60-62.

[4]任喜伟,张震强,闫红超.电子实习教学现状调查及改革思路[J].教育观察,2018(17):90-92.

[5]曾繁泰,李冰,李晓林.EDA工程概论[M].北京:清华大学出版社,2002.

[6]孙蓓,白蕾.电子工艺实训基础[M].北京:机械工业出版社,2016.

作者:闫红超 张震强 任喜伟 单位:陕西科技大学电气与控制工程学院 陕西科技大学电信与人工智能学院