孫媛

摘 要： 電子工藝實(shí)訓(xùn)是工科院校的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)現(xiàn)代工程所需要的應(yīng)用型人才的重要途徑。結(jié)合學(xué)校實(shí)際，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特點(diǎn)，對(duì)電子工藝實(shí)訓(xùn)的教學(xué)進(jìn)行了初步的探索與實(shí)踐。在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容上著重對(duì)理論授課、學(xué)生自學(xué)、企業(yè)調(diào)研、實(shí)驗(yàn)室實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)延伸、實(shí)訓(xùn)考核幾個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)，提出了電子工藝實(shí)訓(xùn)教學(xué)的新思路，取得了較好的教學(xué)成果。

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)； 電子工藝； 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容； 創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2013）07-71-02

0 引言

在WWW和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之后，互聯(lián)網(wǎng)革命正在航向第三個(gè)也是最有潛力的“突破性”階段——物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)英文名字為Internet of Things（IOT），物聯(lián)網(wǎng)即Machine to Machine，旨在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的智能互連。在業(yè)界被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮，它將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。物聯(lián)網(wǎng)人才目前社會(huì)需求量很大，且未來(lái)幾年，物聯(lián)網(wǎng)會(huì)在社會(huì)中更普及，社會(huì)就業(yè)前景將會(huì)比較好。因此，必須重視物聯(lián)網(wǎng)的研究和專業(yè)人才的培養(yǎng)。

我院開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)方向。物聯(lián)網(wǎng)方向主要包括：傳感采集控制、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)應(yīng)用。其中傳感器控制方向主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于現(xiàn)有的和未來(lái)可能發(fā)展的各種傳感數(shù)據(jù)的獲取和認(rèn)識(shí)，并從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的角度對(duì)其分析。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要有感知控制、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理三個(gè)環(huán)節(jié)。感知控制主要通過(guò)感知設(shè)備對(duì)物獲取感知信息，涉及到物聯(lián)網(wǎng)中的硬件系統(tǒng)，這個(gè)環(huán)節(jié)需要電子設(shè)備技術(shù)人員以及芯片制造人員，當(dāng)物的信息被感知到，就可以通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、控制，從而進(jìn)行應(yīng)用。因此我們把電子工藝實(shí)訓(xùn)課作為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)踐課程，通過(guò)電子工藝實(shí)訓(xùn)課引導(dǎo)學(xué)生理解電子設(shè)備、芯片，以及這些設(shè)備是如何感知信息和處理信息的，也為后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)方向?qū)I(yè)課奠定基礎(chǔ)[1]。

1 實(shí)訓(xùn)目標(biāo)確定

電子工藝實(shí)訓(xùn)的目的是通過(guò)工藝訓(xùn)練使學(xué)生獲得電子制造工藝的基礎(chǔ)知識(shí)，初步接觸電子產(chǎn)品的生產(chǎn)實(shí)際，了解電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程，熟悉崗位職責(zé)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，為今后從事有關(guān)專業(yè)奠定實(shí)踐基礎(chǔ)。圍繞電子產(chǎn)品生產(chǎn)流程，建成能滿足專業(yè)實(shí)踐教學(xué)要求的校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)學(xué)生具備小型電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、安裝、調(diào)試與性能測(cè)試等實(shí)訓(xùn)動(dòng)能。

從事電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、管理的技術(shù)人員，必須具有典型電子產(chǎn)品的組裝調(diào)試能力、檢驗(yàn)?zāi)芰椭谱髂芰?。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作的實(shí)踐教學(xué)目的正是為了培養(yǎng)學(xué)生的這些能力，它是參照相關(guān)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)置的。電子工藝的實(shí)習(xí)是重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，其目的是鞏固和加深所學(xué)電子技術(shù)的知識(shí)，通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作一兩種電子產(chǎn)品，了解并掌握電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作的基本方法，掌握基本技能和工藝知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，全面提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)以及從事電子技術(shù)相關(guān)課程奠定基礎(chǔ)[2]。

改革傳統(tǒng)的組裝固定電子產(chǎn)品的驗(yàn)證式教學(xué)模式，變單一實(shí)習(xí)產(chǎn)品為多種實(shí)習(xí)產(chǎn)品供學(xué)生任選，增加學(xué)生自主設(shè)計(jì)、制作的內(nèi)容，充分尊重學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中的主體地位，允許學(xué)生按照教學(xué)要求自主選擇、設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)內(nèi)容，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中的想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握利用軟件對(duì)電子線路進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)的方法。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中讓學(xué)生根據(jù)題目要求，擬定設(shè)計(jì)方案，并在計(jì)算機(jī)上完成原理分析、電路設(shè)計(jì)和模擬仿真，在完成仿真的基礎(chǔ)上，再經(jīng)過(guò)選定元器件、制版、組裝、焊接、調(diào)試等環(huán)節(jié)，最終完成電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

2 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

在進(jìn)行電子工藝實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的過(guò)程中遵循層次教學(xué)法，由淺入深，循序漸進(jìn)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)電子工藝、電子設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和提高，主要進(jìn)行以下幾方面的工作。

2.1 企業(yè)調(diào)研

首先從企業(yè)調(diào)研開(kāi)始，熟悉企業(yè)中電子工藝生產(chǎn)流程。通過(guò)企業(yè)調(diào)研，了解電子產(chǎn)品生產(chǎn)流程是由原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)、倉(cāng)庫(kù)管理、領(lǐng)料、器件整形、裝配、焊接、調(diào)試、老化、成品入庫(kù)、出廠檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)組成；主要生產(chǎn)設(shè)備有流水線、貼片機(jī)、再流焊機(jī)、插件機(jī)、波峰焊機(jī)、元器件成型機(jī)、切腳機(jī)、ICT、PCT等。其次對(duì)電子行業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)廠的生產(chǎn)工藝進(jìn)行分析和分解，明確主要工作崗位和典型的工作任務(wù)，將生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分解，遵循由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則，設(shè)計(jì)出可具體實(shí)施的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

2.2 理論授課

電子工藝實(shí)訓(xùn)的特點(diǎn)是內(nèi)容多、實(shí)踐性強(qiáng)，在學(xué)生實(shí)踐操作之前應(yīng)先進(jìn)行理論授課。為了提高授課效率應(yīng)注意授課技巧，利用實(shí)踐周集中時(shí)間，采取在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行教學(xué)，在教學(xué)過(guò)程中展現(xiàn)元器件圖片、原理圖、動(dòng)畫等。其次講授用電安全知識(shí)、電子元器件的識(shí)別、常用工具及材料的使用、基本焊接調(diào)測(cè)方法、Protel99電路板設(shè)計(jì)軟件的使用、本次實(shí)訓(xùn)中需完成的產(chǎn)品要求等，并向?qū)W生介紹整個(gè)電子工藝實(shí)訓(xùn)安排，實(shí)訓(xùn)計(jì)劃的主要內(nèi)容包含：任務(wù)、目的、終期結(jié)果、評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、安全注意事項(xiàng)等。

2.3 學(xué)生自學(xué)

由于理論授課不可能講解地面面俱到，而且實(shí)訓(xùn)內(nèi)容廣泛，因此要想深入掌握實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容，學(xué)生必須充分自修，由教師指定在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中所涉及到的理論知識(shí)和軟件，并在課堂上講解基本理論和軟件的基本應(yīng)用，對(duì)于延伸和加強(qiáng)的內(nèi)容，讓學(xué)生通過(guò)上網(wǎng)或者到圖書館查閱相關(guān)資料，通過(guò)自學(xué)，掌握本次實(shí)訓(xùn)相關(guān)知識(shí)，完成實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，自學(xué)過(guò)程對(duì)于擴(kuò)展知識(shí)面，提高自身能力很有幫助。

2.4 實(shí)驗(yàn)室實(shí)習(xí)

在完成理論授課后，學(xué)生對(duì)電子工藝相關(guān)知識(shí)有了初步的了解，但還缺乏感性認(rèn)知。為此，我們組織了校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室實(shí)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)常用電子類工具的使用，比如萬(wàn)用表的使用，如何測(cè)量電阻、電容的大小，如何測(cè)試線路的通斷等，再如示波器的使用，如何測(cè)量電流電壓波形，如何使用示波器保存波形以供電路分析。之后掌握工藝實(shí)訓(xùn)裝置、電工技術(shù)裝置的操作與使用。以組裝、焊接、調(diào)試超外差式收音機(jī)開(kāi)始進(jìn)入電子工藝實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)階段。

學(xué)習(xí)電子技術(shù)往往是從收音機(jī)的裝配開(kāi)始的，這不僅是因?yàn)槭找魴C(jī)的裝配制作過(guò)程充滿了趣味性、挑戰(zhàn)性，同時(shí)還因?yàn)樵谝慌_(tái)完整的收音機(jī)中幾乎包含了各種基本的單元電路，如變頻（混頻）、振蕩、中頻調(diào)諧放大、檢波、低頻電壓放大和功率放大等，通過(guò)收音機(jī)的裝配可以比較全面地學(xué)習(xí)電子技術(shù)。一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的收音機(jī)電路通常是以超外差方式工作的，不僅僅收音機(jī)，其他各種接收機(jī)如電視機(jī)和遙控遙測(cè)裝置等也大多采用超外差工作方式，裝好超外差式收音機(jī)對(duì)我們進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他更復(fù)雜的電子裝置是大有好處的。

通過(guò)對(duì)超外差式收音機(jī)組裝，培養(yǎng)學(xué)生電子元器件識(shí)別，相應(yīng)工具的操作，相關(guān)儀器的使用，電子設(shè)備制作、裝調(diào)的全過(guò)程，掌握查找及排除電子電路故障的常用方法。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生收音機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)知識(shí)和裝配技能，理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)他們獨(dú)立工作的能力。同時(shí)，組裝的過(guò)程也是對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)過(guò)程。

具體目標(biāo)如下：①熟悉手工焊錫的常用工具的使用及其維護(hù)與修理；②基本掌握手工電烙鐵的焊接技術(shù)，能夠獨(dú)立的完成簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品的安裝與焊接，熟悉電子產(chǎn)品的安裝工藝生產(chǎn)流程；③能夠根據(jù)電路原理圖，元器件實(shí)物設(shè)計(jì)并熟悉印制電路板；④熟悉常用電子器件的類別、型號(hào)、規(guī)格、性能及其使用范圍，能查閱有關(guān)的電子器件圖書；⑤并且能夠熟練使用普通萬(wàn)用表和數(shù)字萬(wàn)用表；⑥了解電子產(chǎn)品的焊接、調(diào)試與維修方法；⑦對(duì)工程識(shí)別方法和實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法的綜合使用[3]。

在電阻識(shí)別方法中，綜合運(yùn)用工程識(shí)別方法和實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法，例如，在安裝收音機(jī)的過(guò)程中，學(xué)生可以學(xué)到很多書本上講得少而實(shí)際工程中用得非常多的方法和經(jīng)驗(yàn)，例如電阻的識(shí)別方法。一般我們?cè)谄胀ㄎ锢砗碗姽W(xué)上講解的電阻的測(cè)量是萬(wàn)用表或者測(cè)出電阻兩端的電壓和電流來(lái)計(jì)算，而在實(shí)際的使用過(guò)程中，可以采用兩種方法：首先通過(guò)電阻阻環(huán)來(lái)識(shí)別電阻阻值；然后利用萬(wàn)用表測(cè)量來(lái)驗(yàn)證。其他的電容等的識(shí)別方法也是結(jié)合工程方法和測(cè)量方法。

3 實(shí)訓(xùn)延伸

電子設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)新性、創(chuàng)造性和實(shí)踐性的活動(dòng)，對(duì)某一個(gè)電子產(chǎn)品的組裝只是引入電子工藝實(shí)訓(xùn)的開(kāi)始階段，如果使學(xué)生能夠舉一反三，真正掌握電子產(chǎn)品的實(shí)物形態(tài)的設(shè)計(jì)、組裝焊接、調(diào)試、改裝，還需要不斷地實(shí)踐和提升。結(jié)合多年的電子工藝實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我們采用層次教學(xué)方法，由一個(gè)項(xiàng)目延伸到多個(gè)項(xiàng)目。本項(xiàng)目根據(jù)電子工藝實(shí)訓(xùn)課的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)一些綜合性、實(shí)用性、趣味性強(qiáng)的小型課題或一些電子產(chǎn)品，供學(xué)生選用，使學(xué)生通過(guò)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作能夠了解電子產(chǎn)品原理圖的繪制、PCB板設(shè)計(jì)制作、產(chǎn)品安裝調(diào)試、編程、原理分析等工作，又將單片機(jī)的技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合，學(xué)生可以開(kāi)發(fā)出基于單片機(jī)的智能系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)生開(kāi)發(fā)電子產(chǎn)品的興趣。營(yíng)造廣闊的空間，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程充滿自主性和創(chuàng)造性。

參加電子實(shí)習(xí)的學(xué)生在完成超外差式收音機(jī)組裝之后，進(jìn)行提高部分的實(shí)訓(xùn)。學(xué)生可以自由組合成項(xiàng)目小組，以1～3人為一組，自行擬定或選擇項(xiàng)目，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，分工、合作完成制作項(xiàng)目原理圖的設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試，自行設(shè)計(jì)工藝過(guò)程，最后形成一個(gè)完整的產(chǎn)品和實(shí)習(xí)報(bào)告，使學(xué)生在單元電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)電路分析、整機(jī)調(diào)整等方面都有一個(gè)質(zhì)的飛躍。開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的探索精神，改變學(xué)生被動(dòng)實(shí)訓(xùn)的心態(tài)，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效果和質(zhì)量。這就要求指導(dǎo)教師在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中以學(xué)生發(fā)展為中心，運(yùn)用多元化的教學(xué)方法[4]。

4 實(shí)訓(xùn)成績(jī)考核

實(shí)訓(xùn)教學(xué)在電子工藝實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中，對(duì)創(chuàng)造良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性起著十分重要的作用。教師應(yīng)對(duì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程的指導(dǎo)，對(duì)過(guò)程進(jìn)行檢查，及時(shí)給學(xué)生以指導(dǎo)和幫助，并對(duì)項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控和管理，從而保證項(xiàng)目的順利實(shí)施和進(jìn)展。

首先，向?qū)W生布置項(xiàng)目任務(wù)。指導(dǎo)老師把組裝小型收音機(jī)的任務(wù)和要求向?qū)W生作詳細(xì)說(shuō)明，使學(xué)生有明確的目標(biāo)，知道實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的內(nèi)容是為了什么目標(biāo)，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目工作的最后結(jié)果應(yīng)達(dá)到怎樣的要求，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目工作完成后必須達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)[5]。

其次，引導(dǎo)學(xué)生撰寫規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，有一些重要的實(shí)驗(yàn)報(bào)告給學(xué)生寫好模板，學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行填寫，這樣實(shí)驗(yàn)報(bào)告比較規(guī)范。在實(shí)驗(yàn)總結(jié)部分要求學(xué)生根據(jù)自己對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，寫出建設(shè)性的建議，以此拓展學(xué)生的思路，盡量讓項(xiàng)目的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和創(chuàng)新性能夠反映在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。

5 結(jié)束語(yǔ)

在計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)方向電子技術(shù)學(xué)時(shí)較少，不能充分、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)電類課程的情況下，通過(guò)本文電子工藝實(shí)訓(xùn)改進(jìn)教學(xué)方法，可以使學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力有明顯的提高并較好地掌握了電子產(chǎn)品工藝實(shí)訓(xùn)的專業(yè)技能。大部分學(xué)生掌握了元器件的識(shí)別和檢測(cè)方法，較好地掌握了印制板再流焊的工藝流程和手工進(jìn)行補(bǔ)焊維修技巧，并能進(jìn)行正確安裝小型電子產(chǎn)品。在協(xié)作學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中，學(xué)生的綜合能力得到了較大的提高，增強(qiáng)了統(tǒng)籌安排和協(xié)調(diào)計(jì)劃的能力，為物聯(lián)網(wǎng)方向的技術(shù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 白潔.電子工藝實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010.7：161-163

[2] 岑小林.電子工藝實(shí)訓(xùn)教學(xué)探索[J].教研，2011.2：38-39

[3] 沈麗瓊.電子工藝實(shí)訓(xùn)課教學(xué)6S管理模式研究與實(shí)踐[J].廈門教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011.2（13）：41-44

[4] 孫浩君等.項(xiàng)目教學(xué)在電子工藝實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用[J].高教高職研究，2009.35：194-195

[5] 吳亞州等.基于多媒體技術(shù)背景下的電子工藝實(shí)訓(xùn)教學(xué)探討[J].河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2009.1（26）：125-127