電子工藝實習課程改革效果

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隨著科技的發展，企業對高校畢業生在動手能力及創新、創造能力方面的要求越來越高。電子工藝實習是電類專業學生接觸電子電路的啟蒙課程，是培養學生電路設計的入門課程，在培養學生動手實踐能力、創新意識方面所起的作用不容忽視［1－3］。

1電子工藝實習課程現狀

傳統的“電子工藝實習”課程注重對電子套件的焊接，目前很多高校的課程內容是焊接收音機或類似單純的電子套件。課程內容可以教學生識別電子元器件，也可以鍛煉學生的焊接能力，但是也存在一些問題［4］，比如課程內容孤立，不能與相關課程互聯互通，形成體系;課程內容老舊，教學模式單一，學生被動接受知識，與課程沒有互動，沒有自主性，不利于培養學生興趣;電子套件功能單一，無法編程，無法擴展，課程結束后無法使用，不具備創新價值;專業性強、面向專業單一，不利于大面積推廣;電子套件成功率低，影響學生興趣的建立。這些問題影響了課程教學的效果。為了克服上述問題，培養出具有創新意識和實踐能力的復合型人才，江南大學物聯網工程學院(以下簡稱:學院)著手對“電子工藝實習”課程進行了一系列改革，并取得了一定的成果。

2電子工藝實習課程改革內容

“電子工藝實習”屬于實踐環節的教學范疇，要保持教學內容的先進性需要使課程內容緊跟電子工業的發展趨勢［5］，我們的課程改革內容總結如下。

2．1結合學院特色自制實驗套件

傳統的實習套件是收音機等單純的電子套件，教學內容陳舊，與其他課程沒有關聯，教學效果不明顯［6］。針對此問題，我們先后設計了多版電子工藝實習套件，最終我們將“電子工藝實習”課程與學院的物聯網特色相結合，設計了基于物聯網技術的電子工藝實習套件，它采用流行的電子積木模式，分為底板、擴展板和創意板，底板可編程、帶WIFI聯網功能，擴展板具有固定功能，創意板則是學生根據需求自己設計、自己焊接，可以與開放云平臺進行數據交互，可以與手機APP進行數據交互;套件成本低廉、電子工藝實習課程結束以后學生還可以用它來進行大學生創新項目或參加各類電子、創新創業比賽，實現一板多用。套件既可以實現“電子工藝實習”課程的鍛煉學生動手能力的目的、培養了學生的專業興趣，又可以培養學生自主創新的意識。套件實物如圖1所示。圖1基于物聯網技術的電子工藝實習套件

2．2教學內容項目化，增強課程效果

為了增強課程的教學效果，我們采用了項目式教學模式［7］，一個班級分為幾個組，每一組都要完成不同的項目。項目的要求是基于套件制作具有實際應用價值的產品，比如遠程溫濕度控制系統、智能環境監測系統等。每個項目都融合了理論知識與實踐技能，分析需求、設計方案、器件選型、電路焊接、程序編寫、產品調試，整個項目流程學生全部獨立完成。學生由傳統電子工藝實習課程的被動接受知識轉變為主動掌控課程，電子工藝實習的課程目標在項目進行過程中被無形完成。課程實施的主要步驟為:(1)講解電子元器件識別、電路焊接、儀器使用等傳統電子工藝實習課程內容;(2)學生動手焊接套件的底板、擴展板;(3)公布項目題目，詳細需求，學生自由分組、選題;(4)項目進行，學生作為項目主體設計創意板、焊接、編程，教師在項目中指導;(5)項目結題，學生分組展示成果，提交文檔，教師根據完成程度評分。

2．3拓展教學內容

為了使教學內容跟上當前電子技術的發展，課程內容保留了電子元器件識別、測量儀器的使用、電路繪制軟件的使用、電路焊接等傳統電子工藝實習課程的內容，在此基礎上又拓展了程序編寫的相關教學內容［8－9］，程序編寫主要分為硬件編程和云平臺編程。為了降低編程難度及與其他后續課程互通，硬件編程語言我們選用了MicroPython。MicroPython是劍橋大學教授喬治達明為嵌入式系統設計的編程語言，它基于ANSIC，是Python3的精簡版［10］。Mi-croPython擁有獨立的解析器、編譯器、虛擬機和類庫等，目前已經實現了ESP8266、STM32等嵌入式芯片的基本硬件資源，包括常用的GPIO、PWM、ADC、SPI、IIC、OneWire，使用MicroPython可以快速搭出建物聯網產品原型。云平臺我們采用了中國移動的免費開放物聯網平臺OneNET，它支持http、MQTT等多種網絡協議，能夠輕松地實現設備接入與數據管理［11］。它采用可視化拖拽式編程，學生在極短的時間內即可編輯出美觀的界面。在WEB端和APP端登錄后即可查看界面數據、反向控制設備。WEB端的界面實例如圖2所示。2．4采用現代化教學輔助措施隨著信息技術的發展，各種社交軟件和平臺層出不窮，利用好這些手段，可以作為課堂教學的有益補充。“電子工藝實習”課程進行過程中，除了傳統課堂教學方式外，我們也引入了這些現代化技術做為輔助手段［1］。例如開通微信公眾號，除了公布課題要求、參考資料等信息外，還不定期推送各種技術文章;錄制教授電路板焊接技術和編程技術的微課視頻，使學生在課余時間也能學習相關知識;建立有QQ課程群，可以隨時解答學生的問題，實時指導學生。通過信息技術的引入，增強了學生與課程及教師的互動，增加學生學習的自主性，有益于培養學生對電子設計的興趣。

3電子工藝實習課程改革的效果

實踐教學環節在高校人才培養的過程中起著非常重要的作用，強化電子工藝等實踐教學環節對于加強學生動手實踐能力、提高學生創新意識、完善學生的綜合素質等方面起到很大的作用。通過近四年對“電子工藝實習”課程地改革，我們學院取得了良好的成績，主要表現在:(1)學生的綜合素質得到了較大的提高，每年的各級各類科創比賽中學院學生的參賽成績良好，特別是2016年江蘇省電子設計大賽，學院捧得了江蘇省TI杯，并獲得了全國邀請賽全國一等獎;2019年學院在全國大學生電子設計大賽中獲得了全國二等獎。(2)學生對電子設計的興趣得到了培養，每年報名參加各類比賽的人數持續增多，為此我們還特意設置了院內的電子設計比賽。(3)學生的創新意識得到了培養，很多學生基于我們的電子工藝實習套件參加各類的大創項目并有意識地將項目成果化，每年都有學生基于套件申請的專利、撰寫的論文被授權或錄用。

4結語

實踐證明，根據江南大學實際情況，系統性、有針對性地對“電子工藝實習”課程進行教學改革，可以達到培養學生創新意識、提高學生綜合素質的目的。

參考文獻(References):

［1］任喜偉，張震強，閆紅超．電子工藝實習教學信息化改革探索［J］．中國教育信息化，2019(2):60－62．

［2］位磊，黃金剛，胡少六，等．電子工藝實踐“三段式”教學模式探索與改革［J］．實驗科學與技術，2018，16(3):115－118．

［3］王正峰，黨會，李雪，等．對電子工藝實習教學模式和方法的探索［J］．教育教學論壇，2018(9):146－147．

［4］車煥，李穩．電子工藝實習課程改革探索［J］．中國電力教育，2017(5):59－61．

［5］朱夢冰，劉晶如，楊燕，等．應用型創新人才培養實踐教學改革［J］．實驗室研究與探索，2016，35(7):186－189．

［6］王慧，鐘福如，劉麗娟．電子工藝實習成績評定初探［J］．福建電腦，2015(6):84－85．

［7］呂菲，盛凱，丁小一．基于項目教學法的電子工藝實訓課程教學的實踐［J］．山東農業工程學院學報，2018(12):191－192．

［8］任小軍，陳福彬，李越．應用電子工藝實習平臺培養學生的創新能力［J］．高等教育，2017(4):182－183．

［9］任小軍，魏英，柴海莉．電子工藝實習在創新意識培養與實踐教學中的作用［J］．教育現代化，2017，38(9):18－19．

［10］邵子揚．MicroPython入門指南［M］．北京:電子工業出版社，2018:1－5．

［11］中移物聯網有限公司．公開協議產品指南［EB/OL］．［2017］．

作者：馮偉 于丹石 張新 彭力 單位：江南大學物聯網工程學院信息與控制國家級實驗教學示范中心