吴姝芹1 范 勇2 王金辉1
(1.桂林电子科技大学教学实践部,广西 桂林 541004;
2.桂林电子科技大学机电工程学院,广西 桂林 541004)
【摘 要】实践教学是高等教育的重要环节,对理工科学生来说,在培养学生动手能力方面起着不可替代的作用。电子类专业的学生进行电子工程训练,加深了理论与实践结合的能力,教学效果显著。但非电子类学生在工程训练工程中,由于电子技术基础知识不熟练、缺乏基本的工程意识等因素,降低了学生的学习兴趣,不能充分发挥实践课的作用。本文针对以上问题,对教学内容进行了尝试性改革,学生掌握了基本知识,初步树立了工程意识,达到了良好的教学效果。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 工程训练;内容改革;拆板抄板;工程意识
基金项目:桂林电子科技大学校级教改项目(ZL2454,ZL2455)。
作者简介:吴姝芹,女,山东济南人,硕士,实验师,研究方向为电子信息技术、工程实践教学。
实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台[1]。
电子工程训练是高等教育必不可少的重要环节,通过这一课程的实践,可以达到以下几点:促进学生理论联系实际;巩固和加深电子技术基础知识;知晓电子产品生产工艺的基本知识;培养工程意识并提高工程实践能力。
1 电子工程训练课程问题分析
目前,我校开设的电子工程训练有三大类,分别是:电子认知实习、电子工程训练I、电子工程训练II。
电子认知和电子工程训练II主要针对电子类专业的学生,教和学效果较好,达到了教学目的,但电子工程训练I的教和学存在两大问题。
1.1 由于电子工程训练I面对的是非电子类专业的学生,其电子技术基础知识不够扎实,缺乏概念性知识。因此,部分学生跟不上进度,感到学习困难,产生畏惧思想,进而失去兴趣,上课成了应付,只求过关拿学分。
1.2 缺乏工程意识,不按工程标准制作,遇到困难没有头绪。从电路图的设计、元器件的焊接、电子产品的装配到调试,每个过程都有不符合规范的地方,导致制作的电子产品出现诸多问题,无法正常使用。
2 解决方案
针对目前电子工程训练I存在的两大问题,我们提出了相应的解决方案,并进行了探索性实施。
2.1 增加拆板和抄板内容
教学方法学生能够接受,对教学内容进行了改革。缩短理论讲解时间,增加拆板和抄板训练,增强了学生对电子元器件和电路板的认识,大大提高了学生的学习兴趣,解除了学生的学习困惑。
拆板,就是从电路板上把元器件拆下来,且要求元件不能拆坏,电路板还可以继续使用。电路板上的元器件是以焊锡的形式与线路板连接,要拆解电子元器件必须将焊锡熔化,进行脱焊处理。
拆电路板之前,要求学生准备好纸和笔,把元器件规格型号、位号、位置,尤其有极性和有管脚顺序的记录下来。学生需要拆焊的电路板既有通孔元件又有贴片元件,不同的元件拆焊方法不同。拆焊时,先拆通孔元件,再拆贴片元件。通孔元件的拆焊对学生来讲很有挑战性,因为元器件的封装不同,管脚的大小尺寸数量都不同,难度也不同。拆焊时,教师先统一讲解要求、标准、方法,再演示操作要点,大部分学生可以领会要点。
学生基础知识不扎实,对电路原理图理解不透彻,拆板结束后要求学生抄板。抄板是根据PCB板实物得到PCB图的过程,目的是分析研究,进行后期的开发。它是电子产品设计中重要的一项内容。PCB板导线的形状尺寸蕴藏着设计信息,准确地复现原物是抄板工作的关键。[2]
抄板的前序步骤即拆板,不要求用其它仪器和设备,学生在做好记录的前提下,按照电路板手工绘出原理图即可。在绘制原理图的过程中,学生熟悉了电子元器件电路符号、元器件的连接关系。同时,学生还理解了PCB图中一些基本的概念,比如顶层、底层、丝印层、覆铜、电网络等,为下一步使用软件绘图奠定了良好的基础。其中基础好、接收能力快的学生还要求熟悉元器件和电路的作用,并提倡他们更好的完善电路。
2.2 工程意识的培养
学生除了基本知识不熟练,还缺乏基本的工程意识,对电子产品的制作不专业,导致各种错误和故障的发生。如果我们抓住实践课的机会,培养学生的工程意识,对他们的就业会有很大帮助。由目前我校学生的就业情况来看,其工作去向主要在公司企业和科研院所,因此培养学生的工程意识非常重要,而通过工程训练来达到这一目的,是学生学习生涯中有效的途径。所以,工科学生工程意识和实践能力的培养是高等院校改革的当务之急[3]。
工程意识是从事技术工程的基本素质,同时也是高等院校工程教育的薄弱环节。工程意识包含的内容比较多,比如创新意识、实践意识、时代意识、经济意识、社会意识、管理意识和道德意识等方面[4]。工程意识的内涵有几方面,不可能通过一次工程训练要求学生实现各项指标,目前,他们能够达到自己动脑动手,积极分析问题、解决问题即可。学生训练过程中,要求严格按照规范操作,每个模块都要按照工程标准实施。
电路设计强调了工程规范的重要性,并制作了单独的课件讲解,收到了良好的教学效果,后续的模块同样严格要求。产品装配和调试比较复杂,这一部分要求学生熟练掌握焊接质量标准、装配原则、调试目的和方法。学生在制作过程中会遇到各种各样的问题,教师要及时帮助学生树立好工程意识,引导学生发挥主体能动性,促使学生逐渐做到主动学习、拓展潜能、自助发展和自我完善[5]。经过这个模块的训练,学生明白了焊接质量、装配原则、电子产品调试的重要性,明白了整个电子产品的制作流程,有了基本的工程概念,与之前相比,有了巨大的进步。
比如,学生自己制作的收音机有的电源指示灯不亮、有的声音小、有的AM收不到台,我们并没有直接给学生指出问题所在,而是请他们自己看原理图,找出与自己问题有关的电路图,使用万用表测量电路板上线路是否短路、断路,周围元器件的电压、电流、电阻值是否在正常范围内,管脚顺序是否正确。经过这样的训练,他们将来自己做工程出现问题的时候就会积极想办法去分析问题、解决问题。
3 结语
通过对电子工程训练I内容的调整,改变了学生的学习态度,提高了学生的学习兴趣、增强了学生的动手能力,初步建立起工程意识,为将来的就业打下了良好的基础。
当然,为了工程训练达到更好的教学效果,我们也还有许多需要改进的地方。
3.1 学生的基础、理解能力等方面存在差异,其需求也不相同,因此可以实行弹性学习,满足学生的多样化需求。训练过程中,设置若干选修课程,给予学生多样化选择和发展的空间。对勤奋好学、有创新意识和较强实践能力的优秀学生,我们初步实行了开放式教学管理,有兴趣的同学鼓励他们参加电子大赛、创新大赛。
3.2 意识的形成是一个相当长的过程,是一个内化(下转第121页)(上接第47页)的过程[6],一次工程训练不可能完全形成,但这是在校生能够接触工程的重要一环。作为教师,要不断熟悉电子制作和生产的各项工程标准,选择切合的教学方法,不断引领学生树立工程意识。
时代在发展,科学在进步,实践教学也要与时俱进,根据实际情况不断更新教学内容和教学方法,以期电子工程训练取得更好的教学效果。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献
[1]http://baike.baidu.com/view/589356.htm?fr=aladdin[OL].
[2]朱佳,张红苹,等.一种快捷的PCB抄板方法[J].计算机工程,2004,10,30(19).
[3]孙伟民.以实践能力为载体培养学生的工程意识和工程设计能力[J].中国高等教育,2006(9).
[4]弭洪涛,杨伟鸿.怎样培养大学生工程意识[J].中国教育报,2013(7).
[5]顾文秀,杨成.激发大学生主动学习源动力的探索[J].教育教学论坛,2013,2.
[6]张忠华.德育本质研究与反思[J].江苏大学学报:社会科学版,2010(5).
[责任编辑:汤静]