电子工艺实训探索与实践

　现代电子技术的高速发展，给高校电子类专业的教学提出了严峻考验。理论教学必不可少，而电子类专业更强调的是动手能力。更注重的是学生实际能力的培养，为此学院开设了电子工艺实训课程。该课程是一门以电子技术知识为基础的实践课程，针对课程要求，我们与地方电子类工厂建立联系，建立了实训基地。通过该实训课程，主要让学生熟悉电子产品生产的工艺过程；初步掌握电子元器件安装与手工焊接技术；熟悉常用电子元器件的标识、规格、归类、检测方法；熟悉常用电子仪器的使用方法；掌握计算机电路图和电路板辅助设计软件及计算机电路仿真软件的使用；独立完成实习电子产品的设计、制作、焊接、调试、检测；同时培养分析问题、解决问题的能力，养成遵守纪律，爱好劳动的习惯，为毕业后的工作和学习打下基础。下面就学校电子工艺实训内容及时间安排进行初步探讨。
1、实训内容设计
目前，学校电子工艺实训内容主要包含以下几个方面。
1.1 理论授课
电子工艺实训的特点是内容多、实践性强，在学生实践操作前应先进行理论授课。为了提高授课效率和授课技巧，我们采取多媒体方式进行教学，它可以方便的展现元器件图片、原理图、动画等，是一个很好的教学手段。主要讲授用电安全知识、电子元器件的识别、常用工具及材料的使用、基本焊接调测方法、Protel99电路板设计软件及EWB 仿真软件的使用、本次实训需完成的产品要求等内容，并向学生介绍整个电子工艺实训安排。
1.2 学生自学
由于理论授课不可能讲解的面面俱到，加上电子工艺实训本身的特点，内容广泛，要求动手能力强，所以学生必须加强自学。像Prote 电路板设计软件以及EWB 仿真软件，知识点广，需要注意的细节多，课堂上老师最多也只能讲其基本的使用，如果学生课后不复习和自学，就很难掌握这些软件的操作使用，那接下来的实训内容就根本无法完成。学生可以通过上网或者到图书馆查阅相关资料，一方面掌握本次实训相关知识，完成实训内容，另一方面扩展知识面，提高自身能力。因此，学生自学是必不可少的。
1.3 校内实习
在完成理论授课后，学生对电子工艺相关知识有了一个初步的了解，但缺乏感性认知。为此，我们组织了校内实习。首先让同学们掌握常用电子类工具的使用，比如万用表的使用，如何测量电阻、电容的大小，如何测试线路的通断等，再如示波器的使用，如何测量电流电压波形，如何使用示波器保存波形，以供电路分析；其次掌握工艺实训装置、电工技术装置的操作与使用。
学校加大了实习基地建设，新进了PCB 单双面雕刻机，可制作单双面电路板，分辨率可达到0.04mil。以前制作电路板纯粹靠手工方式，制作的电路板不可靠、精度低、也不美观，只能做一些简单的电子实验，高级电子实验做不了，比如像DSP 芯片在手工电路板上就很难焊接。而PCB 单双面雕刻机具有操作简便、制作时间短、精度高、美观等特点。学生使用该新装备制作出自己设计的电路板，心情都比较激动，极大地提高了学生实习的积极性。
1.4 工厂实习
现代电子技术发展迅速，校内实习基地的电子工艺设备与电子工厂实际生产用的设备还是有很大差距。为此，我们还组织工厂实习，我们与附近的一家电子工厂联系，建立实习基地，定期安排学生到工厂进行实习，主要是培养学生了解和认识现代电子工业生产方式和工艺过程，熟悉和掌握一定的工程基础技能和实践知识，使学生具有解决工程实际问题的能力和初
步的工业管理能力，达到理论知识的积累向实践动手能力的转换。实习过程中我们请工厂的工程师给同学们讲解该厂的整个电子工艺流程，然后进行实地参观、学习。实习过程中应避免两种极端，一种是学生感觉有种解脱，自由散漫，纪律松散；另一种是时间安排太紧，像走马观花似的，这两种都得不到很好效果。应该先做计划，时间要安排合理，每天计划参观哪几项内容，让学生认真观察，每天写一份心得体会，及时上交批改，这样可以提高实习的效果。
1.5 实践操作
实训过程中最重要的就是学生的实践操作，它是提高学生实际能力的最好途径。我们要求学生完整的设计制作一个收音机，其中实践内容主要包括以下几个方面。
1.5.1 原理图设计
原理图设计是电路设计的基础，只有在设计好原理图的基础上才可以进行印刷电路板的设计和电路仿真等。我们设计原理图采用Protel 软件来实现，设计之前首先要构思好原理图，知道所设计的项目需要由哪些电路来完成，选择什么元件来实现收音机功能，这需要查阅相关电路知识和中英文芯片资料。利用Protel 软件画原理图需进行工作环境的设置、放置元件、原理图布线、原理图电气检查、建立网络表等。
1.5.2 原理图仿真
我们要求对电路图进行仿真，让同学们掌握先进的电子仿真技术。仿真软件可以进行电路的参数测试与分析、设计，还可以取代一部分硬件实验和验证。我们采用Multisim 软件进行仿真，它具有界面直观、容易掌握、元器件种类齐全、测试仪器丰富多样、分析方法多、操作方便等优点。通过这个环节，可以培养学生查阅资料和设计电路的能力，锻炼分析问题、解决问题的能力，更大的激发学生的积极性和主观能动性。
1.5.3 电路板制作
在完成原理图设计和仿真后开始进行电路板制作，首先采用Protel 软件进行电路板设计，要制作一块好的电路板有很多细节需要注意，比如说元件实际的大小，导线和元器件的布局，走线和过孔的放置等，这是一个细致活，是学生耐性和能力的一个综合考验。当电路板设计出来后，我们选择其中做的好的一部分用新购买的PCB 单双面雕刻机制作出来，这样对学生也
是一个激励；其他的采用“印制板快速制作系统”，由学生自己动手制作出印制电路板。
1.5.4 元器件焊接
电路板制作完成后开始进行元器件的焊接，焊接用到的主要工具是电烙铁、吸焊枪，材料有焊锡、焊剂等。进行元器件焊接时,学生要掌握焊接要领。先将准备好的元件插入印刷电路板规定好的位置上，在元件与印刷电路板铜箔的连接点上，涂上少许焊剂，待电烙铁加热后在烙铁头的刃口上加些适量的焊锡，上的焊锡多少要根据焊点的大小来决定。焊接时，要将烙铁头的刃口接触焊点与元件引线，根据焊点的形状作一定的移动，使流动的焊锡布满焊点并渗入被焊物的缝隙，接触时间大约在3- 5秒左右，然后拿开电烙铁。拿开电烙铁的时间，方向和速度，决定了焊接的质量与外观。正确的方法是，在将要离开焊点时，快速的将电烙铁往回带一下，后迅速离开焊点，这样焊出的焊点既光亮，圆滑，又不出毛刺。在焊接时，焊接时间不要太长，免得把元件烫坏，但亦不要太短，造成假焊或虚焊。焊接结束后，用列子夹住被焊元件适当用力拉拨一下，检查元件是否被焊牢。如果发现有松动现象，必须重新进行焊接。
1.5.5 产品调试
当收音机安装、焊接好后，开始进行整体调试。整体调试是使制作的产品满足各项性能指标的关键步骤,也是学生对收音机的基本原理及调制与解调等方面理论知识掌握程度的一个检验。由于收音机电路涵盖很广，调试收音机，可以使学生掌握接收机电路、天线输入电路、本振电路、混频电路、AGC 电路、AFC 电路、高频放大电路、中频放大电路、鉴频电路、检波电路、音频放大电路等工作原理。同时我们要求学生熟练掌握示波器、高频信号发生器、扫频仪、毫伏表及相关调试设备的使用, 掌握整体调试的原理和利用测量的数据及波形对电路进行分析的方法，同时相互协调,共同探讨, 按照收音机各项性能指标的要求,逐步掌握产品调试的方法与技巧。
1.6 总结讲评
当学生完成调试工作后，要求撰写一份实习报告，对整个实训过程中涉及的相关知识、重要内容、心得体会及出现的问题和解决方法进行分析与总结。最后按照学生原理图设计、原理图仿真、电路板制作、调试结果、实习报告，以及遵守纪律方面对学生进行综合考评，给出实训成绩。同时对同学们在电子工艺实训阶段的学习情况进行总结分析,充分肯定其成绩,指出其中存在的不足,提出希望。同学们也踊跃发言,畅谈自己的体会、收获，对课程的发展提出自己的设想,并对电子工艺实训的教学与管理提出积极的改进意见。
2、实训内容安排
电子工艺实训的特点是内容多、实践性强，合理安排实训内容可以取得事半功倍的效果。我们将电子专业的实训安排在大二上学期，实训时间为4 周。由于该实训主要侧重于实际操作能力的训练，所以我们用尽量少的时间进行理论授课，大部份时间进行实践操作，其时间分配上可作如下安排（见表1）：
表1 时间安排

其中学生自学不占用正常上课时间，由同学们利用课余时间和晚上完成。大部分时间主要用于实践操作，该项内容多，要求高，时间也是相对比较紧，这需要同学们多利用空余时间加强自学。
本文对电子工艺实训内容进行了初步探索，着眼于加强学生基本技能的训练，培养学生严谨的科学态度与认真的工作作风，激发学生参加电子工艺学习的积极性，提高学生工程实践、工程设计及创新能力。学校非常重视电子实习基地的建设，购买了很多新设备，给实训创建了很好的硬件平台，同时我们也充分利用各种校内、校外资源，极力为学生创造了优良的实习环境。