表面组装技术课程群建设浅述

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  摘要: 讨论了表面组装技术的发展,介绍了在应用电子、微电子类专业中,关于表面组装技术课程群的建设、课程体系、课程内容、教学过程、教学方法与手段等方面的实践。
  关键词: 表面组装技术;课程群;教学过程;教学方法;教学手段
  
  《表面组装技术基础》、《表面组装设备操作与维护》以及《表面组装实训》是应用电子、微电子类专业的重要专业课。多年来,我院在表面组装技术的课程群建设和实践性教学环节建设方面进行了大量的研究和实践,并取得了一定的成果。
  近年来,表面组装技术有了较大的发展,尤其是焊接技术由以往的有铅焊接向无铅焊接技术过渡,需要我们更新教学内容,重新组织教学体系。我们在原有教学内容的基础上强化了有铅焊接的内容,增加了无铅焊接技术以及表面组装设备的拆装等教学内容。为此,我们在原来课程的基础上增加了一门课程——表面组装设备拆装,构成表面组装技术课程群。
  为建设好表面组装课程群,需要统筹安排其教学内容,实现表面组装技术教学体系的连续性和统一性。本文将从课程体系、课程内容、教学过程以及教学方法和手段等四个方面讨论表面组装技术课程群的建设问题。
  
  课程体系
  
  作为应用电子、微电子类专业,对表面组装技术的要求既宽又广。表面组装技术既有理论基础,又有实施技术所需要的表面组装设备知识,还要培养学生对设备进行维护、拆装的能力。整个课程群要体现出较宽广的理论基础和应用能力。课程群的组成如表所示。
  
  其中,《表面组装技术基础》介绍目前在表面组装中常用的生产工艺,是表面组装技术的核心课程。《表面组装设备操作与维护》结合实际的SMT(Surface Mounted Technology的缩写,是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺)生产线来扩展表面组装工艺的应用以及典型设备的使用。《表面组装实训》从表面组装工艺、表面组装设备以及现场生产等方面来巩固、加深对表面组装工艺理论以及设备操作、流程掌握。《表面组装设备拆装》从对设备结构的认识上突出培养对设备的维护能力。
  
  课程内容
  
  本课程充分考虑到将表面组装职业资格认证与SMT专业教学培训有机地融合在一起,使得教学内容既先进,又实用,很好地处理了学生学习SMT技术的困难。本课程采用模块化结构构建课程内容体系,即将课程的主要知识点分为6个模块,理论与实践内容的比例大约为1︰1。在教学内容组织上,SMT技术的基本原理以“必需、够用”为度,重点突出企业应用的主流SMT技术,并反映当前SMT技术领域的最新科技成果和发展动态。整个教学内容分为理论和实践两部分。理论部分包括表面组装元器件与物料、表面组装工艺、表面组装质量检测与返修、表面组装设备的操作与维护、表面组装生产工艺设计与管理以及表面组装静电防护等六个模块。实践部分包括SMT手动生产(手动印刷、手动贴片)实训、全自动设备生产(自动印刷、贴片、再流焊接、波峰焊接)实训、3D检测实验、生产设备(自动印刷机、贴片机、再流焊炉、波峰焊炉)拆装实训等。各门课程的具体教学内容如下:
  表面组装技术基础这是表面组装技术的核心课程。在教学过程中,结合实际的生产流程,讲授现代表面组装的基本工艺原理,包括表面组装生产的环境设定、表面组装印刷工艺、表面组装贴片工艺、表面组装焊接工艺、表面组装清洗工艺、表面组装检测工艺等。通过本门课程的学习,可使学生建立一个完整的表面组装生产工艺概念。为方便学生跟踪表面组装技术的发展,本课程应尽可能采用双语教学。
  表面组装设备操作与维护以我院SMT生产中心的生产线为例,讲授熊猫日立印刷机、JUKI2060贴片机、格林焊炉、3D检测设备等生产设备的结构、工作原理、操作、维护等,授课重点在于生产设备的操作与编程。在讲授过程中,在内容上要逐步增加目前SMT市场典型的先进设备的教学内容,如DEK印刷机、松下贴片机等。
  表面组装实训讲授在实际生产过程中每一步的工艺应该做什么、怎么做,包括生产前PCB板检查、焊膏准备、设备操作、焊接后焊点的质量检测等。本课程采用现场教学,通过本门课程的学习,学生巩固和加深对表面组装工艺理论、设备操作、编程的掌握。
  表面组装设备拆装讲授各设备的结构、工作原理,并让学生亲自逐个拆卸零件,拆卸完闭再将其按照原样组装起来。通过这样一个过程的学习,加深学生对设备结构的认识。
  
  教学过程
  
  我们遵循以学生为主、教师为辅的原则来设计教学过程,主要包括以下7个步骤:(1)理解知识。对于SMT技术的基本原理,我们本着“必需”、“够用”的原则,通过讲授精选的企业应用的经典生产线,把抽象的理论具体化、形象化,再辅助先进的多媒体、动画技术,使学生在轻松愉快的氛围中理解和接受所学内容。(2)实验演示。通过教师的实验演示和分析,学生可以明白SMT技术的具体实现,做到理论联系实际。(3)实际操作。通过学生亲自动手操作SMT设备来完成实训项目,进一步加深学生对SMT技术的理解。(4)深化学习。对于很快完成实训项目的学生,教师可以布置更加复杂的任务,这样既可以实现分层次教学,又可以培养学生的创新能力。(5)技术攻击。通过教师或学生人为设置错误,即相互“攻击”,由学生观察现象和排除错误,从而培养学生分析问题和解决问题的能力。这是本课程的一个重要环节,“抵御攻击”应该是学生必备的能力。(6)总结提炼。通过教师的总结和提炼,进一步优化课堂教学效果。(7)课外巩固。本课程的“第二课堂”丰富多彩,如企业参观、技术专题演讲、分组讨论等,都为学生提供了更加广泛的学习环境和空间。
  
  教学方法与手段
  
  教学方法对于该课程群,我们在总结多年教学经验的基础上形成了较为成熟的课堂教学方法,如案例教学法、理论实践一体化教学法、辩论教学法、攻击教学法等。在教学过程中,采用启发式、提问式、讨论式、学生提问与教师讲授相结合等教学方式,提高学生独立思考的能力,分析问题、解决问题的能力,交流沟通的能力,提高学生的素质,培养学生钻研、探索及创新的精神。每一堂实践课前,教师通过提问及检查学生的实验预习报告,了解学生的预习情况,以便在实验中进行适当的指导,并针对前一次实践中存在的问题进行总结,与学生共同探讨,确立学生在教学活动中的主体地位,调动学生的学习积极性、主动性和创造性,激发学生的进取心,提高实践效果。
  教学手段以传统教学为主,辅以多媒体教学课件。所使用的课件为根据教学大纲自主编制的多媒体辅助教学课件,其内容丰富,信息量大,条理清楚,特别是对设备操作课件,我们使用FLASH制作了图、文、声并茂的动画,可以用于课堂教学,也可以用于学生课下自主学习。实行课程的“首席教师”制度,每门课都由一位授课经验丰富、专业知识过硬的教师来担任教学任务,做到平行班统一教学、统一作业、统一考核。平行班教师定期进行座谈,交流各自的教学情况和教学心得,根据实际情况对教学予以及时调整。课程结束后,由首席教师负责,同平行班级的任课老师一起总结教学体会,为以后的教学工作打好基础。在改进教学手段的同时,我们专门开发了SMT专题学习网站,主要面向教师和电子类相关专业的学生,结合教学评估和课程建设,通过网络提供面向全校所有学生的本课程教学资源,为学生的课外学习提供指导和帮助。在SMT专题学习网站的服务平台中,我们专门开发了网上答疑系统,教师通过网络回答学生在平时学习中遇到的各种问题,有效促进了师生之间的互动。同时使用了网上作业批改系统,学生将布置的作业在网上完成后上传到服务器,教师可以随时批改作业,并对其中的共性问题给予具体的指导,从根本上避免了学生抄袭作业的现象,使学生学习的主动性和积极性大大增强。
  
  参考文献:
  [1]朱俊杰,吴舒辞,夏国荣.集中力量打造精品课程[J].电气电子教学学报,2004,(3).
  [2]郭广生.统筹考虑 高标准建设精品课程[J].中国高等教育,2003,(9).
  [3]马强.精品课程与高校教师队伍建设[J].广西社会科学,2003,(11).
  作者简介:
  徐建丽(1981—),女,江苏淮安人,江南大学2006级硕士研究生,淮安信息职业技术学院教师,主要研究电子产品制造。
  陈立富(1976—),男,江苏淮安人,苏州大学2006级硕士研究生,淮安信息职业技术学院教师,主要研究高职教育。
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