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对电子工艺实习发展的探索
作者：沙德亮 崔素媛
[关键词]电子工艺实习，电路，动手能力，创新思维。
[中图分类号]G642.44[文献标识码]A[文章编号]1005-4634(2008)03-0263-03
1电子工艺实习的概况
电子工艺实习，是一门实践性很强的技术基础课，它既是基本技能和工艺知识的入门向导，又是创新精神的启蒙，是理工科各类相关专业工程训练的重要内容，也是素质教育的基本环节之一。该课程主要任务是培养学生电子产品制作、安装、调试等方面的实践能力。主要目的是通过两三个完整的电子产品的印制电路板的设计、制作、组装、调试，使学生学习电子产品的生产工艺过程，认识和理解电子工艺的基本内容，掌握基本的工艺技术，提高学生的动手操作能力，进一步激发创新思维，树立起电子工程意识[1]。
2燕山大学电子工艺实习的特色
燕山大学电子工艺实习基地起步较晚，但自1997年建立以来每年都在发展改进，并迅速蓬勃壮大起来，目前每年接纳全校电类和非电类的20多个专业，共3000余人。实习内容新颖有特色，实习效果良好。
2.1针对性强
针对不同专业的情况，电子工艺实习的时间和内容有所不同。对于非电类专业学生，实习时间为一周，要求每个学生独立完成两套具有不同制作工艺的完整电子产品的制作，即充电器或数字万用表和微型调频收音机，其中充电器和数字万用表可由学生选择其一制作，而收音机采用了先进的表面安装技术（SMT），要求每个学生必做。对于电类专业学生，实习时间为两周，除完成上述制作外，还要求在第一周的基础之上设计一个科技小制作产品，包括电路的布线、安装和调试。
2.2引入SMT
燕山大学电子工艺实习课程内容丰富，不仅包括传统的通孔安装技术（THT），而且引入了新型的表面安装技术（Surface Mount Technology，SMT）。这是目前电子产品制造中的主流工艺，它是一种将微型化的无引线或短引线的元器件直接贴焊在印制电路板上的电子装接技术[2]。将SMT引入实践教学不仅是我国高等教育面向实际工程训练的必需，也是国家经济发展的急需。微型调频收音机制作过程中采用了SMT小型实训系统，包括了SMT基本工艺环节：焊膏印刷，定位贴片和再流焊。该项高新技术2003年引入电子工艺实习基地，实现了实践教学的创新，成功解决了生产实践的高要求与学生动手之间的矛盾，使每个学生不仅学习了解SMT工艺过程，并且亲自动手利用SMT工艺独立完成产品制作。
2.3选题广泛
对于电类专业学生在第二周开设了科技小制作，其建立在电路、模拟电子技术和数字电子技术等课程的基础上。实验室教师阅读和收集了大量的有关科技制作的资料，并且根据多年工作经验的积累，整理出8种科技小制作产品来供学生选择，如旋光彩灯控制电路等，涵盖面广，难度适中。在该环节的指导过程中，电子工艺实习基地坚持“对学生的制度管理从严，对学生设计的思路放宽”的原则，对学生只进行原则性的指导和错误纠正，减少了学生对老师的依赖性，同时对不同的设计题目，多给学生自主的灵活性，保证了教学的实效性，达到了教学的目的。
2.4设计性强
科技小制作题目具有多样性，因此要求学生根据选择的科技小制作产品电路原理图对万能板进行整机布局布线设计。整机的布局原则是：保证产品技术指标的实现；满足结构工艺要求；布线方便；利于通风散热和安全，检测和维修。学生通过这个过程更加熟悉电子电路结构，为更好的从事电路设计工作奠定坚实基础。另外，某些科技小制作产品之间可以相互组合延伸，增加新功能，产生新的电子产品，这极大的激发了学生的创新思维，也形成了一套比较完整的教学体系。学生的兴趣得到极大提高，许多学生纷纷要求多做几种电子产品。
2.5考评合理
实践性教学环节的考评历来都难以把握，既要保持评分标准的全面综合性，又要对每一个学生做到公平公正。电子工艺实习采取多个部分的评分单独进行，最后综合进行总评实习成绩。例如，笔者在评定电类专业学生第2周的成绩考核时，以设计本身为主，以作业及课堂表现为辅，主要由以下六部分组成：设计创新性、布线优劣程度、焊接点质量和答辩各占10%，平时表现和总结报告各占5%。设计创新性主要表现在理论创新和布局创新，布线优劣程度主要表现在设计的合理性，如有无交叉布线和短路线等存在，平时表现反映了学生的学习态度，答辩和总结报告反映了学生对理论知识的掌握程度，而答辩更具有灵活性和准确性。
3目前存在的问题
燕山大学电子工艺实习基地经过几年的发展，在各个方面有了极大的进步，形成了鲜明的特色，但是笔者发现在实践中仍然存在一些问题，主要有如下几个方面：①实习缺乏质量较高的多媒体教学环节，学生没有一个对电子产品制作过程的完整认识；②实习过程中，模仿式训练比重较大，设计局限在整机布局布线方面；③学生不了解印制电路板的制作过程；④缺乏网络化教育。
4电子工艺实习的发展新思路
针对以上不足，笔者提出下面几点改进措施：
1）多媒体教学。多媒体教学可以包括两部分，一部分展示工厂里的电子产品的制作工艺流程，使学生足不出户就能了解到最先进、最完整的产品制作过程。另一部分介绍电子工艺的发展，包括现有的焊接技术的发展和新的设计方法等等。如果有条件的话，还可以带领学生参观工厂。这样学生对电子产品的制作可以有一个比较完整直观的认识，同时也能激发学生的学习兴趣；
2）采用计算机仿真软件Electronic Workbench（简称EWB）对电子线路进行辅助分析和优化电路设计[3]。对于电类专业学生，在第2周只提供学生科技小制作题目及要求实现的功能，采用开放式教学模式，由学生自主查阅资料，选择元器件进行电路设计。作为虚拟电子工作台的EWB提供了较详细的电路分析手段，不仅包含了几乎所有的电子元件，而且还有一些普通实验室无法接触到的高档测试仪，如逻辑分析仪，操作简单方便，实验速度快，效率高，便于学生实现设计性实践。通过这个环节，可以培养学生查阅资料的能力、设计电路的能力、分析问题和解决问题的能力，能够更多的激发学生的积极性和发挥学生的主观能动性；
3）印制电路板图的设计与制作。印制电路板图的设计是电路原理图变为现实的必经之路，是思维能力的最好体现，也是大学生在今后的学习和工作中要用到的知识。对于电类专业学生，在第2周对科技小制作产品采用相关软件（如 Protel）进行印制电路板图的设计，该过程也可采用开放式教学模式。设计完成后，可采用清华大学生产的“印制板快速制作系统”，由学生进行复印－钻孔－腐蚀等全过程操作[2,4]，制作出印制电路板，再进一步焊接和安装产品。这样可以让学生了解到电子产品制作的整个过程，激发学生的学习兴趣和创造力；
4）增加电子工艺实习网络教学，创建电子工艺网络资源站[2,5]。网络教学突破了传统教学的时空限制，具有信息量大、交互性强、覆盖面广等特点。采用网络教学方式，将大量的电子工艺资源在网上发布，利用WEB、FTP、BBS等手段为学生提供元器件资料、印制板的设计方法、制造工艺、电子工艺知识及电路设计文章等大量信息资源，为学生毕业设计、课程设计、科研、科技赛事等提供实践活动的信息咨询库，并逐步建成进行电子设计制造的工具性资源站。
燕山大学电子工艺实习基地近年来对教学内容不断调整改进，受到了广大师生的好评，形成了自己的特色。然而电子工艺实习不能仅满足学生了解电子线路制作的全过程和完成一些模仿式的焊接训练或简单的布局布线方面的设计要求，更重要的是能让学生真正学到实际工作需要的关键知识，培养实际动手能力和创新思维。因此为了适应社会发展需求，笔者围绕着“发挥学生的主观能动性，培养实际动手能力，激发创新思想”这一基本思路提出了一些改进方案，希望通过这些改进措施能使学生对硬件设计、制作充满信心，为学生今后的课程设计、毕业设计、创新实践打下良好的基础，为学生更好的在工作岗位上发挥作用服务，让学生真正体验工程师的产品设计制造流程，实现对学生的工程素质培养。
参考文献
1杨日福.电子工艺实习新模式的基本思路[J].中山大学学报论丛,2002,22(1).
2李鸿儒,韦思建,王像明,等.《电子工艺实习》课程改革与基地建设[J].华北航天工业学院学报,2006,(16).
3 张颖.利用EWB仿真软件进行电路实验教学的探索[J].实验室研究与探索,2000,(3).
4卜红,濮少文.印制电路板的快速制作方法[J].实验室研究与探索,1997,(3).
5杨日福,杨启洪,廖继海,等.《电子工艺基础》网络课程的设计与实现[J].中山大学学报论丛,2006,26(5).