陶志華++王守緒++楊文君++何為

摘 要：該文從分析卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，探討本科生印制電路工程專業(yè)工程師培養(yǎng)存在的問(wèn)題，提出針對(duì)卓越計(jì)劃修訂印制電路教學(xué)大綱、編寫實(shí)用教材、建立校外實(shí)習(xí)基地、校企聯(lián)合培養(yǎng)等培養(yǎng)實(shí)用創(chuàng)新型印制電路工程人才的思路。

關(guān)鍵詞：印制電路 培養(yǎng)模式 卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（a）-0189-02

國(guó)家教育部推出卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃（以下簡(jiǎn)稱卓越計(jì)劃）[1]，旨在通過(guò)在試點(diǎn)高校及專業(yè)實(shí)施卓越計(jì)劃，摸索建立具有中國(guó)特色工程教育模式。卓越計(jì)劃強(qiáng)調(diào)要“重視國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的人才需求，適度超前培養(yǎng)人才”。從當(dāng)前卓越工程師人才培養(yǎng)目標(biāo)的發(fā)展情況來(lái)看，隨著電子化學(xué)科技發(fā)展的不斷綜合化及加速化，著力提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的國(guó)際視野及參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力，探索電子領(lǐng)域中化學(xué)工程教育規(guī)律，創(chuàng)建與電子科技大學(xué)辦學(xué)定位和特色相適應(yīng)的化學(xué)與電子的復(fù)合人才的印制電路專業(yè)人才培養(yǎng)模式勢(shì)在必行。目前我國(guó)電子化學(xué)教育的體系還不夠完善，特別是在電子化學(xué)“材料制備-印制電路設(shè)計(jì)與制作-器件應(yīng)用”系統(tǒng)化的印制電路教學(xué)領(lǐng)域，教育教學(xué)水平相對(duì)落后于歐美先進(jìn)國(guó)家，而隨著電子化學(xué)品成分趨于復(fù)雜，技術(shù)密集程度越來(lái)越高，將化學(xué)知識(shí)與電子工藝結(jié)合在一起，著重培養(yǎng)在信息產(chǎn)業(yè)重要組成部分的電子工藝技術(shù)領(lǐng)域的高技術(shù)復(fù)合型人才，印制電路工藝是一門必不可少的課程[2]。我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是我國(guó)目前唯一培養(yǎng)電子技術(shù)與化學(xué)技術(shù)相結(jié)合的綜合性印制電路高科技人才的專業(yè)，在應(yīng)用化學(xué)教育專業(yè)人才培養(yǎng)體系中逐漸完善“化學(xué)”與“電子”相結(jié)合的人才培養(yǎng)在國(guó)內(nèi)是首創(chuàng)，是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的擴(kuò)展[3]。2013年我國(guó)印制電路行業(yè)總產(chǎn)值到達(dá)236億美元，占全球產(chǎn)值的43%，盡管我國(guó)是印制電路制造大國(guó)，但不是強(qiáng)國(guó)。高技術(shù)含量、高附加值的高端印制電路產(chǎn)品，國(guó)外從制造設(shè)備、材料、工藝技術(shù)等方面對(duì)我國(guó)實(shí)行技術(shù)封鎖和產(chǎn)品壟斷。要想改變我國(guó)高端印制電路落后于發(fā)達(dá)國(guó)家的現(xiàn)狀，培養(yǎng)具有扎實(shí)的電子-化學(xué)理論基礎(chǔ)，能將所學(xué)理論知識(shí)靈活應(yīng)用到印制電路工藝、制造等相關(guān)工作中，創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力較強(qiáng)的具有卓越工程師潛質(zhì)的畢業(yè)生是十分必要和緊迫的。

我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)被教育部批準(zhǔn)為卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)施專業(yè)。該文從分析卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，探討本科生印制電路工程專業(yè)工程師培養(yǎng)存在的問(wèn)題，提出針對(duì)卓越計(jì)劃修訂印制電路教學(xué)大綱、編寫實(shí)用教材、建立校外實(shí)習(xí)基地、校企聯(lián)合培養(yǎng)等培養(yǎng)實(shí)用創(chuàng)新型印制電路工程人才的思路。

1 印制電路教學(xué)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

1.1 教學(xué)現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)印制電路（PCB）產(chǎn)業(yè)每年以25%以上的高速度發(fā)展，已跨入世界PCB大國(guó)之列，伴隨著印制電路產(chǎn)品發(fā)展，要求有新的材料、新的工藝技術(shù)和新的設(shè)備。我國(guó)印制電器材料工業(yè)在擴(kuò)大產(chǎn)量的同時(shí)，更要注重于提高性能和質(zhì)量。我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是我國(guó)目前唯一培養(yǎng)電子技術(shù)與化學(xué)技術(shù)相結(jié)合的綜合性高科技人才的基地，但目前對(duì)印制電路教學(xué)的重視度同市場(chǎng)需求相比存在一定差距，單從學(xué)時(shí)分配上就可見(jiàn)一斑。從我校情況看，應(yīng)用化學(xué)系本科生印制電路教學(xué)分成《印制電路原理與工藝》（專業(yè)必修課，32學(xué)時(shí)）、《雙面印制電路板制作》（專業(yè)實(shí)驗(yàn)選修課，8學(xué)時(shí)）二個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行，在第三學(xué)年第2學(xué)期內(nèi)完成。《印制電路原理和工藝》課程組在教學(xué)中，按照PCB技術(shù)發(fā)展歷史與基礎(chǔ)、基本材料、線路設(shè)計(jì)、線路制作、三廢處理、質(zhì)量管理和發(fā)展趨勢(shì)的順序組織安排教學(xué)，內(nèi)容包括印制電路基板材料、印制板設(shè)計(jì)與布線、照相制版和圖形轉(zhuǎn)移、刻蝕和焊接技術(shù)、化學(xué)鍍與電鍍技術(shù)、孔金屬化技術(shù)、多層及HDI板的制作技術(shù)、特種印制板制作技術(shù)、印制板工業(yè)三廢的控制、印制板質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化、印制電路技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)等部分內(nèi)容?！峨p面印制電路板制作》實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練項(xiàng)目包括：PCB布線貼圖的設(shè)計(jì)與制作相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)、PCB照相底版的設(shè)計(jì)與制作、孔金屬化工藝及技術(shù)、印制電路板圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)與工藝、印制電路板線路制作及線路保護(hù)技術(shù)與工藝等幾部份實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

1.2 存在問(wèn)題

印制電路課程知識(shí)點(diǎn)多，涉及知識(shí)面廣，工藝制造問(wèn)題及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)難度大，加之很多學(xué)生材料化學(xué)與工藝、應(yīng)用電化學(xué)與電子化學(xué)品基礎(chǔ)不扎實(shí)，雖然采用多媒體教學(xué)手段，嘗試將互動(dòng)討論式教學(xué)、PCB工業(yè)制造案例教學(xué)、學(xué)生調(diào)研式教學(xué)、學(xué)生小組作報(bào)告等多種教學(xué)方法引入到教學(xué)中，因課時(shí)所限及學(xué)生工程實(shí)踐能力要求高，授課時(shí)往往還是無(wú)奈停留在學(xué)生對(duì)PCB制造的基本原理的掌握及工藝能夠正確了解的層次，很難引導(dǎo)幫助學(xué)生提升到對(duì)印制電路線、孔構(gòu)件、電氣信號(hào)穩(wěn)定性及任意層Cu互連技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和合理構(gòu)造處理，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)及工程創(chuàng)能能力。同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外印制電路電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的比較介紹也難以進(jìn)行，對(duì)印制電路結(jié)構(gòu)新理論、新材料、新技術(shù)介紹也不足。所以依據(jù)“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)的要求，從印制電路原理與工藝的授課內(nèi)容及授課效果分析，印制電路課程教學(xué)主要存在的問(wèn)題有：

（1）印制電路課程的課程大綱面向卓越工程師計(jì)劃的針對(duì)性不強(qiáng)；（2）教學(xué)內(nèi)容對(duì)國(guó)內(nèi)外最新印制電路制造的新理論、新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)吸收不及時(shí)；（3）印制電路課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的工程實(shí)際針對(duì)性不強(qiáng)；（4）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及熱情較低，整合高校、企業(yè)、科研資源配置的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)基地較少；（5）課時(shí)偏少，未做到因材施教；（6）很多學(xué)生側(cè)重與理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，動(dòng)手能力較差，從而對(duì)印制電路板制作工藝產(chǎn)生畏難心理。

2 印制電路課程改革思路

應(yīng)用創(chuàng)新人才培養(yǎng)應(yīng)是以知識(shí)學(xué)習(xí)為載體，著力培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新能力。印制電路技術(shù)橫跨信息電子與新材料兩大國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，而長(zhǎng)期以來(lái)傳統(tǒng)的培養(yǎng)方式對(duì)于化學(xué)與電子融合領(lǐng)域復(fù)合人才能力培養(yǎng)的重要性認(rèn)識(shí)不足，基于我國(guó)印制電路領(lǐng)域的高技術(shù)人才匱乏現(xiàn)狀，通過(guò)分析印制電路教學(xué)存在的問(wèn)題，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行教改嘗試。endprint

2.1 課題教學(xué)及實(shí)驗(yàn)科目中注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)

通過(guò)實(shí)施“卓越計(jì)劃”，探索應(yīng)用化學(xué)系印制電路特色專業(yè)教育部卓越工程師計(jì)劃實(shí)施與實(shí)踐教學(xué)的人才培養(yǎng)的新途徑，結(jié)合現(xiàn)代印制電路材料、結(jié)構(gòu)、體系及設(shè)計(jì)方面的最新發(fā)展，制定相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃和課程大綱，開(kāi)發(fā)出基于“材料制備-印制電路設(shè)計(jì)與制作—器件應(yīng)用”系統(tǒng)化的印制電路教學(xué)的課件。并科學(xué)劃分及銜接本科與研究生的印制電路課程內(nèi)容。針對(duì)印制電路學(xué)時(shí)少而內(nèi)容多的矛盾，采取凝練授課內(nèi)容、主講精講基本概念及基本原理、課后結(jié)合作業(yè)自學(xué)理解掌握相關(guān)知識(shí)的方式精煉教學(xué)內(nèi)容；同時(shí)將實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綇闹v授式逐步轉(zhuǎn)化為開(kāi)放式，在優(yōu)化理論點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上制定印制電路課程開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，啟動(dòng)印制電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，引入實(shí)際工程設(shè)計(jì)討論，啟發(fā)學(xué)生深入思考及掌握印制電路理論知識(shí)及設(shè)計(jì)方法，構(gòu)筑開(kāi)放實(shí)驗(yàn)體系培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

2.2 加強(qiáng)實(shí)際工程訓(xùn)練

積極拓展校外資源，形成了一條走出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)的辦學(xué)模式，努力建立校企聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制，為多樣化拔尖人才培養(yǎng)創(chuàng)造“研發(fā)訓(xùn)練、工程實(shí)踐、創(chuàng)業(yè)體驗(yàn)”的多樣化拔尖人才培養(yǎng)環(huán)境，將先進(jìn)工業(yè)化技術(shù)引進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)及假期讓部分學(xué)生到校外實(shí)習(xí)基地、校企聯(lián)合培養(yǎng)基地參與印制電路的設(shè)計(jì)及制造工藝，印制電路課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)題目逐步改進(jìn)為實(shí)際工程設(shè)計(jì)題目。通過(guò)校外實(shí)習(xí)基地、校企聯(lián)合培養(yǎng)使印制電路實(shí)驗(yàn)學(xué)科更具有自己獨(dú)特氣質(zhì)，實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)向設(shè)計(jì)研究階段的轉(zhuǎn)變，改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)研究脫節(jié)的現(xiàn)象，學(xué)習(xí)體驗(yàn)大生產(chǎn)線的工藝流程和管理方式，使我校應(yīng)化系學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰驮O(shè)計(jì)能力得到提高，為今后成長(zhǎng)為技術(shù)或管理人員打下堅(jiān)實(shí)的工程基礎(chǔ)。

2.3 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，力求因材施教

現(xiàn)代印制電路技術(shù)是許多學(xué)科與技術(shù)相互滲透、交叉的產(chǎn)物，是一個(gè)從事電子儀器與設(shè)備設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域合格的專業(yè)人員應(yīng)具備的知識(shí)、技能等。以資深教師進(jìn)行印制電路課程學(xué)習(xí)動(dòng)員，緒論課主要介紹印制電路發(fā)展的最新特點(diǎn)、國(guó)內(nèi)外應(yīng)用及研究現(xiàn)狀、印制電路面臨的瓶頸技術(shù)課題、印制電路未來(lái)的光電路發(fā)展前景、印制電路行業(yè)狀況及國(guó)內(nèi)外重大印制電路技術(shù)革新等。通過(guò)印制電路學(xué)習(xí)動(dòng)員開(kāi)闊學(xué)生視野也有益于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)印制電路的興趣。鼓勵(lì)對(duì)設(shè)計(jì)感興趣的學(xué)生利用課余時(shí)間學(xué)習(xí)LPKF ProtoMat H100數(shù)控鉆機(jī)Board Master5.0、CR5000等印制電路工藝設(shè)計(jì)軟件，為做畢業(yè)設(shè)計(jì)及適應(yīng)畢業(yè)后從事印制電路設(shè)計(jì)工作做準(zhǔn)備；鼓勵(lì)對(duì)科研感興趣的學(xué)生參與任課老師的科研課題，構(gòu)建“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn) 專業(yè)實(shí)驗(yàn)?工程實(shí)訓(xùn)?創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”的遞進(jìn)式、工程化、創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)體系，建立體現(xiàn)個(gè)性化教育和研究性學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式；建立化學(xué)虛擬工程模擬與工程實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的先進(jìn)工程教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣、開(kāi)拓學(xué)生個(gè)性潛力、以期達(dá)到開(kāi)闊學(xué)生知識(shí)視野、陶冶學(xué)生情操、發(fā)展學(xué)生健全身心、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的目的。

2.4 電子—化學(xué)相關(guān)知識(shí)的拓展

在電子科學(xué)技術(shù)日新月異的當(dāng)今時(shí)代，各種新型材料、新型元器件以及各種新型整機(jī)的研制、生產(chǎn)與應(yīng)用，都與化學(xué)及其工藝過(guò)程密切相關(guān)，印制電路課程是以化學(xué)與電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合的電子化學(xué)學(xué)科方向?yàn)橹骶€，整合電子科學(xué)與技術(shù)、有機(jī)合成與光電技術(shù)、能源化學(xué)科學(xué)與技術(shù)、應(yīng)用化學(xué)等資源。這就要求學(xué)生在化學(xué)課學(xué)習(xí)階段對(duì)印制電路所需的化學(xué)知識(shí)點(diǎn)扎實(shí)掌握，鼓勵(lì)并指導(dǎo)學(xué)有余力的學(xué)生閱讀印制電路課外書(shū)籍及科研文獻(xiàn)、撰寫讀書(shū)報(bào)告等，從而改善學(xué)生因化學(xué)基礎(chǔ)差而對(duì)印制電路學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難心理的狀況，保證學(xué)生印制電路知識(shí)的系統(tǒng)性。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)要從印制電路制造大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)橛≈齐娐窂?qiáng)國(guó)及至創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)，培養(yǎng)出一大批高素質(zhì)應(yīng)用創(chuàng)新型印制電路專門人才是當(dāng)務(wù)之急。以實(shí)施卓越計(jì)劃為契機(jī)，修訂印制電路系列課程教學(xué)大綱，編寫側(cè)重工程應(yīng)用型現(xiàn)代印制電路制作實(shí)驗(yàn)教材，精煉實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，采用現(xiàn)代化教學(xué)手段及多種教學(xué)方法想方設(shè)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)印制電路熱情和創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)獨(dú)立思考的能力，把化學(xué)知識(shí)與電子產(chǎn)品結(jié)合起來(lái)，利用校企聯(lián)合培養(yǎng)方式即印制電路實(shí)習(xí)基地培養(yǎng)學(xué)生印制電路制造的工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)出卓越計(jì)劃要求的未來(lái)卓越工程師的后備軍。

參考文獻(xiàn)

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