电工教学模式的创新分析

时间:2022-07-10 12:21:49

电工教学模式的创新分析

1建立实习分级教学模式

1.1积极更新实践育人理念

从以教师为中心逐步转变为以学生为中心,积极引导学生发现问题、提出问题、解决问题,将学生制作的电子作品归学生所有,极大地激发了学生的实习热情,培养了学生的自主意识、独立意识和责任意识,将学生实践和创新能力的提高贯穿于实习教学全过程。

1.2分层分级设置教学要求

《电子工艺实习》课程的改革坚持“以生为本,因材施教”的原则,改变了传统的教学方式方法,逐步建立了分层分级的教学模式。根据不同的培养对象,将电子工艺实习教学内容和目标划分为基础训练层、提高设计层和综合应用层。[2]根据不同专业教学需求,将开课对象分为电类专业和非电类专业,电类专业开设基础训练层和提高设计层两层实习内容,简称为二级实习,非电类专业只开设基础训练层一层实习内容简称为一级实习。同时将实习内容整合成若干训练项目,纳入到学校教务管理系统进行网络选课,打破原先集中1-2周安排实习的方式,电类专业的二级实习每周4学时,共计14周完成教学任务;非电类专业的一级实习每周4学时,共计7周完成教学任务。表1为分层分级教学形式划分。

1.3课内课外训练有机结合

电子工艺实习的一级和二级训练仅包含基础训练层和提高设计层实习内容,都是专业人才培养方案中规定的课内教学环节,而综合应用层训练环节主要满足具有学习兴趣和积极性的同学课外自主学习训练的需要。充分利用实验实训室的有效资源,制定详细可行的实验实训室开放计划,明确开放的时段、场地、设备、项目和指导教师配备等要素,为学生研究性学习、创新创业训练、电子设计竞赛等综合性设计性课题(项目)的实施创造了条件,提供了训练平台。[3]基于课内教学与课外训练相对接的自主学习模式,极大地提高了学生的学习积极性和主动性,营造了勇于实践、敢于创新的良好育人氛围。

2优化实习教学内容体系

2.1合理规划实习项目,构建分级教学体系

为克服传统电子工艺实习内容单一、学生兴趣不高、重视程度不够等不足,紧紧围绕电子工艺实习两级教学模式的实施,加大实习教学内容改革力度,整合优化实习项目,形成知识点和技能点相互支撑、相互交织的网状结构,建立分层分级的教学内容新体系。同时,根据不同类专业教学要求,在教学过程中明确重难点,引导学生加强训练,对于一级实习而言,重点是手工焊接技术的训练,难点是电子产品的调试。二级实习重点是电路设计软件Protel的使用,难点是单片机最小系统板的调试。具体的实习项目设置如表2。

2.2鼓励自主开发设计,注重综合能力培养

为全面提高学生的综合实践能力和创新能力,紧跟现代电子技术的发展动态,在二级实习中,将EDA(电子设计自动化)技术纳入教学实践,在老师的指导下,让学生掌握protel软件的使用方法,利用软件完成一个规定电路原理图设计,按照设计流程,完成印刷电路板的制作。[4]同时,结合本校学生的实践能力状况,组织力量研制开发出基于STC89C51系列单片机最小系统板,如图1。学生通过组装最小系统板,了解单片机的组成、结构以及工作原理,掌握复杂电子设备的组装工艺流程,电子产品的调试方法。系统板组装调试成功后,具有在线编程功能,通过STC-ISP开发环境,在实验室、寝室等有电脑的地方就可以利用该板学习单片机原理、开发智能产品,也为后续的相关课程教学、毕业设计提供了开发应用平台。

2.3引入现代组装技术,强化工程实践训练

表面安装技术(SMT-SurfaceMountingTechnology),又称表面组装技术或表面装配技术,它是一种集电子元件、焊接方法、装配设备和辅助材料等于一体的新一代装配技术。它突破了传统的印制电路板通孔基板插装元器件方式(THT-Through-HT),并在其基础上发展起来的第四代组装方法。[5]SMT技术已经成为现代电子产品制造的核心技术,快速应用在各类电子产品的制造业,它使现代电子产品呈现出“轻、薄、短、小”的特点,并提高了可靠性,降低了生产成本。基于SMT技术的先进性和实用性,我们在电子工艺实级训练中引入了SMT装配联接技术,购置了小型SMT设备和手动焊膏印刷机,让学生在实践中了解新技术、新工艺,熟悉SMT印制板再流焊工艺流程(如图2),掌握手工贴装等操作技能。学生在组装单片机最小系统板中,使用电阻、电容等贴片元件33个,如图1所示。学生在熟悉SMT先进制造工艺的基础上,完成电子产品设计制作任务,从而达到工程训练的目的,有利于学生工程意识和创新思维的培养。

3加强实习教学资源建设

3.1实验室硬件建设

为保障电子工艺实习教学有序有效开展,学校不断加大投入,积极改善实验室装备和用房条件。先后建成了工艺实训室、仿真实验室、PCB制板室、SMT训练室等,提供了100个实习实训工位,所有工位配齐常用工具和常规仪器,能同时接纳100名学生进行实习。定期开展仪器设备的维护、保养和维修工作,并根据教学需要,适时购置增添新设备,最大程度地满足学生课内课外学习和训练的需求。

3.2实习教材建设

为提高实习教学的针对性和实效性,将教学内容和生产实践有机结合,充分发挥现有仪器设备的作用,对自编的《电子工艺实习讲义》不断进行修改,淘汰陈旧落后的内容,适时引入现代电子技术和工艺,经过5年的探索和实践,成功编写了《电子工艺实习教程》,2008年8月由中国科技大学出版社出版,被多所本科院校选用,为同类高校的相关课程建设提供了借鉴。

3.3网络资源建设

为便于学生自主学习,加大了实习课程的网络资源建设力度,在实验室网站上建立了专门的网络学习平台,学生可以通过在线浏览课件、视频等网络资源,自学电子工艺实习的内容,了解安全操作规程和安全用电注意事项,学习Protel软件的使用方法,掌握STC51系列单片机原理、开发环境、编程技巧、编译过程以及程序下载和调试方法,开发设计电子产品。网络学习平台的使用,有力促进学生实习任务的顺利完成,也为“学生为主体、教师为主导”的教学模式形成创造了条件。[6]

作者:赵江东 姚有峰 汪明珠 单位:皖西学院

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