电子工艺与CAD教学改革与实训


  摘要:电子工艺与CAD作为电类专业的一门专业基础课程,一门与实践紧密联系的课程,必须跟随电子技术的发展。本文从优化教学内容,模块化的训练模式,多方位的评价机制,改善实习设施,改进教学方法和手段,加强教材建设等方面进行改革与实践,提出了具体改革思路,以培养学生的创新能力和工程实践能力。在2013级电信本科实施完成后,效果较为显著。
  关键词:教学改革;电子工艺与CAD;实践教学;创新能力
  中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)31-0100-02
  一、引言
  目前技术类本科的电子工艺与CAD教学内容,分为CAD设计部分和装调工艺部分,以手工装配小型电子产品为主,训练学生装配、焊接、调试能力,电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路芯片等元器件识别及万用表进行测试与识别,装调工艺部分培养学生对产品工艺相关知识,是电子产品功能上的完善和外观美化。通过多年的实训总结,学生实践动手能力得到了一定程度的提高,但电子装调与CAD实训课程教学中又出现了一些新的问题,主要有以下三点。
  1.教学观念陈旧,教学手段和方法单一,学生对实习的重要性认识不够,态度不够积极,学习兴趣有所下降,主动性变差,甚至还有代做的现象发生,这都不利于学生实践能力的培养。
  2.教学设备落后等问题。
  3.考核方式单一。考核方式采取单一的笔试和实习报告,抄袭现象严重,而且也无法区分学生的能力,也体现不出学生分析问题和解决问题的实践能力。
  为此我们改变培训模式,改善实习设施,优化教学内容,改进教学方法和手段,加强教材建设等方面进行改革和与实践,培养学生实践能力和创新意识。
  二、教学方法设置
  (一)提出项目
  项目的提出要以电子工艺装调与CAD教学大纲为依据,既要与大纲紧密结合,又要有一定的实际生活空间,让学生既能掌握本门的知识要点,又能在该项目上进行自主创新,项目的难易程度需要针对学生的实际水平来调整确定。因此我们在每一个项目中都设置了一级、二级要求。学生根据自身能力,在课堂规定时间内,完成不同要求,逐级提升自己的能力。
  (二)分析项目
  分析任务在教师指导下进行,采用讨论、问答等方式把总任务分解成一些“阶段任务”,逐步细化。从而培养学生细化项目的方法,并明确目标,树立信心。
  (三)自主学习
  细化项目之后,学生需要到图书馆或网络上查找相关技术资料,并分类学习,相互交流。最后讨论形成解决“分项目”的方法。并可申请到开放的实验室进行训练,完成相关“分项目”。
  (四)完成项目
  完成项目是一个由完成“分项目”到“总项目”的过程,该过程是一个由技术理论到实践验证阶段,许多学生会遇到很多意想不到的问题,指导教师除了利用课堂时间,还需要利用答疑与实验室开放时间,对学生进行细化指导,站在学生的角度帮助学生解决在理论与实践中遇到的困难,督促学生及时消化任务内容并按时完成项目。
  (五)过程评价
  任务完成后的总结评价是必不可少的重要环节。我们在该课程中特别提出课程评价机制。每个小项目完成后,都需要让学生到课堂上来表达、分享自己在该项目中如何学习,并学会了什么。通过总结,使学生自己和其他同学找到自己理论和操作上的不足。教师在课堂上对学生完成的项目情况做出检测和评价,提出该项目的创新处与改进意见,有助于学生的学习得到肯定并得以提高。
  三、教学内容设置
  1.基础型主要有:“安全用电常识”、“电子元件识别与测量”、“常用仪器仪表的使用”、“手工焊接工具的使用”以及“拆焊与焊接训练”等5个项目。重点让学生掌握电子仪器的使用,并结合具体电路进行测试,或设计简单电路并焊接验证,为后续的项目打下基础。
  2.提高型主要有:“Altium Designer 6的使用”、“放大电路的设计”、“声光控电路设计”、“基于单片机的数据采集系统的设计”等8个项目。采用总项目到分项目的方式,进行模块设计,要求学生运用Altium Designer 6独立完成电路仿真,PCB板的设计等环节,激发学生自主学习和创新设计的积极性。
  3.技能操作类包括“声光控电路的组装与调试”、“9018-2收音机的组装与调试”、“SMT表面贴装技术及工艺”、“基本机械加工”、“印制电路板的制作”等5个项目。让学生动手实践,通过几个项目的实际操作,学生的自信心和成就感大大增强。
  4.创新型侧重综合设计性,学生可以根据兴趣自拟题目,充分发挥其能力和想象力。譬如电子竞赛类题目、电子毕业设计题目、“LED音乐屏的设计”、“光立方的设计”等。使学生在掌握基本技能的基础上,强化综合设计及产品研发能力,全面锻炼学生,提高学生技能。
  以上教学内容全部采用项目式教学,并且以个人为单位,进行单项目验证,充分让每个同学自己动手实践,提高训练的普及性。
  四、评价机制
  实训项目设置的合理性很重要,但是如何真正了解学生对实训项目掌握的程度呢?我们采取的方法是建立多元评价机制。该机制是激励学生认真学习的一种手段,同时,也是教师衡量教学方法是否合适的重要依据。根据学生的出勤率、学习态度、相关理论知识、动手实践能力、项目总结表述能力、项目创新能力等,设置以下电子工艺与CAD课程成绩评定办法。
  1.通过固定座位,既可以起到出勤监督作用,而且把相应的仪器仪表责任具体到个人身上,学生在使用过程中,需要把该设备当成自己的设备来使用,并通过上课提问或项目验收进行提问沟通,了解学生对相关理论知识的掌握程度,例如机械万用表的测量、电阻的使用、三极管ebc的判定及电容串并联电路设计等。该部分占课程总成绩的15%。