电子组装工艺
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spContent=《电子组装工艺》是高职电子、通信、机电等专业的专业技能课。通过本课程的学习,使学生具备高新电子制造企业高技术岗位(如测试技术员、SMT技术员、物料准备和品质管理等)所必需的电子产品装配工艺知识和技能。
—— 课程团队
课程概述

《电子组装工艺》是高职电子、通信、机电等专业的专业技能课。通过本课程的学习,使学生具备高新电子制造企业高技术岗位(如SMT技术员、电气助理工程师、物料准备、品质管理等)所必需的电子产品装配工艺知识和技能。

  1. 课程目标

通过任务引领的项目活动,使学生具备本专业的高素质劳动者所必需的电子产品制造工艺知识、基本技能和职业素养。

*  能自觉运用静电防护知识和5S规范进行电子产品整机组装。

*  会辨认通孔插装元器件、表面贴装元器件的参数和极性。

*  能手工组装通孔插装印制电路组件。

*  能手工组装表面安装印制电路组件。

*  能用《IPC—A—610D》工艺标准检验判定电路板组件的组装质量。

*  会编制以表面安装为主含穿孔元器件的PCB组件的工艺流程。

*  能手工组装一个符合企业标准且实用的小型化电子产品。

  1. 课程性质与定位

《电子组装工艺》是高职电子技术、通信技术、机电一体化等专业的专业技能课。 本课程基于目前电子企业的电子组装工作过程,以模拟企业具体产品的实训项目为载体,培养学生的电子产品装配操作、装配工艺编制等职业岗位能力。

生产工艺技术是从事生产一线工作的技术人员的重要职业能力。《电子组装工艺》作为一门以电子制造业的生产工艺和技术为主要内容的课程,在培养学员从事电子制造业领域所需的工艺知识和技能方面承担着重要任务。

在应用电子技术、电子表面组装技术等专业的核心课程中,《电子组装工艺》是最先开设的课程。在专业实践课程体系中,它的功能定位是基本技能训练。课程的作用表现在三个方面。

1)   是为后续的《PCB设计》、《SMT工艺实训》等专业实践课程奠定基础

2)   通过训练使学员具备现代电子制造企业的高技术岗位所必需的生产技能,增强学生从业时的岗位竞争力

3)   是为学生的科技制作和毕业实践奠定基础

作为一门理论与实训融合的课程,《电子组装工艺》在实现对学生职业素质的训导方面,还起着重要作用。

1)   在实训中严格按照国际通行的行业标准的要求控制实训质量,使学生知道:工业标准是怎样的。什么是“可接受的条件”,什么是“过程警示条件”,什么是“缺陷条件”——必须返工和报废。从而树立质量意识和工作的责任心

2)   在实训过程中引进外资企业“整理、整顿、清扫、清洁、素养”的5S的规范和评价体系,促使学生养成良好的职业素养

3)   引进企业的质量控制中“自检”“互检”“专检”评价程序,培养学生的合作意识、协作能力。

在专业课程体系构建中,围绕主要就业岗位,将对象、工具、规范和要求四要素相同的工作项目归纳在一起,形成了分三个阶段的专业课程。其中,《电子组装工艺》是课程体系中第一阶段——入门学习阶段课程。在这一阶段中,主要是体现电子专业新员工工作特点的入门知识和基础技能训练课程。

  1. 专业/岗位要求及人才培养目标

1)专业面向就业岗位

围绕高职电子专业毕业生就业岗位、岗位具体工作项目、岗位升迁变化、企业和毕业生意见等展开大范围的课程开发调研活动。根据调研结果确立了在调研范围内均有需求且毕业生就业率位居前列的电路组装操作工、SMT技术员、电气助理工程师等主要就业岗位。以及就业需求日趋增长的质量检验员、物料管理员等次要就业岗位。

(2)专业人才培养目标

在确立专业面向就业岗位基础上,着重考虑高职专业人才培养目标需要满足的四个方面需要(其一是要满足国家教育方针的需要,使学生德、智、体、美等方面全面发展;其二满足高素质技能型专业人才的培养需要,体现高职教育的本质属性;其三是要满足“就业导向”的需要,掌握多个就业岗位的职业技能,具备相应工作经历;其四是要满足职业生涯发展的需要,具备成长为专业领域内高技能人才的潜能),制定了电子专业人才培养目标:

培养德、智、体、美等方面全面发展,适应高新电子制造业需要,初次就业可以胜任电气组装操作等岗位,从业 23 年后,应能够胜任电路工艺员、物料管理员、质量检验员等岗位,根据各企业用人特点,毕业生还可向测试技术员、电气助理工程师等岗位顺利迁移,具备相应工作经历的高素质技能型专门人才。

  1. 课程设计思路

按照“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求,以形成掌握电子产品制造工艺的基本技术和操作技能为基本目标,紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容,突出工作任务与知识的联系,让学生在完成职业任务的过程中,掌握工艺知识、工艺技能、理解IPC标准;养成适应电子企业5S规范和ESD防护的职业素养。

(1)根据课程体系赋予本课程的地位作用,确定教学目标

根据课程体系赋予本课程的地位作用,本课程确定的教学目标是:通过任务引领的项目教学活动,使学生具备本专业的高素质劳动者所必需的电子产品制造工艺知识、基本技能和职业素养。

1)   能自觉运用静电防护知识和5S规范进行电子产品整机组装。

2)   会辨认通孔插装元器件、表面贴装元器件的参数和极性。

3)   能手工组装通孔插装印制电路组件

4)   能手工组装表面安装印制电路组件。

5)   能用《IPC—A—610D》工艺标准检验判定电路板组件的组装质量。

6)   会编制装表面安装为主含穿孔元器件的PCB组件的工艺流程。

7)   能手工组装一个符合企业标准实用的小型化电子产品-电老鼠。

(2)校企合作,基于“工作过程”进行课程内容开发与设计

基于工作过程导向,以工学结合的思路设计教学过程。为了使课程的学习过程与工作过程相结合,邀请企业资深工程师加入课程建设团队。在整个教学设计开发过程中,企业资深工程师全程参与,提供建设性意见,并成为在今后教学中担任核心技能训练的兼职教师,不断反馈改进意见。遵循认知规律,从简单到复杂,从单一到综合,组织教学;营造真实工作情境和生产氛围,将行业和企业技术规范、标准及工作要求引入教学,充分体现职业教育的职业性、实践性和开放性。具体操作:

密切结合现代电子制造企业的PCB组装、SMT岗位、测试技术员、物料采购与准备、品质检验与管理等岗位群的典型工作任务,选取“电子制造企业岗前培训”“电子制造企业岗前培训”“电子元器件的辨认与简易测试”“通孔插装印制电路板的组装”“表面贴装印制电路板的组装”“电子整机(电老鼠)装配”等六个项目,为载体实施教学。项目按照由简单到复杂,从相对单一到综合应用的逻辑关系排序。项目中的技能训练参照国际通行的行业标准—IPC—A—610D,综合项目以完成一个有实用价值的产品为目标成果,以提高学生学习的兴趣和完成工作任务的成就感。

(3)借鉴企业工业案例,进行项目载体的选择

针对学生学习兴趣的需要,以“案例化”为目标,以来自企业并经过教学加工的典型案例作为教学内容的载体,按照案例的工作过程整合理论与实践的教学,并按照其工作过程实施教学,充分采用行动导向的“六步骤”教学方法,融知识、技能、素养于案例训练之中,实施理论与实践一体化的教学,以先会后懂为教学模式,激发学生兴趣,提高学习效率。同时,通过教学过程的设计,使以教师指导为主向以学生自主学习为主转变。

(4)校企合作,构建“教学工厂”实训室

积极与企业合作,让企业参与到专业实训室的规划和建设中来,模拟与生产现场相似的教学环境,同时积极引入企业进校园,构建“教学工厂”,使学生能够在实际生产环境下“真刀真枪”地训练,较好地掌握核心技能和产品质量意识。在学生训练过程中,将企业的5S管理引入到课程的教学过程当中,注重学生的规范作业以及良好的职业行为习惯等“软技能”的培养。

(5)大力开发建设适合学生自主学习的网络教学资源

通过制作多媒体课件、多媒体动画、虚拟现实技术资源、工作指导录像等可用于网上的教学资源,以数字化学习中心为平台,为学生进行课外学习提供强大的支持,特别是有利于学生的自主学习能力的培养。

(6)借鉴企业考核机制,构建完善的考核评价体系

借鉴企业考核机制,注重“多元”评价;注重职业素质养成训练、专业知识与技能和软技能三个方面的考核;注重现场考核、项目汇报与成果展示等多种考试方式;突出软技能考核的比例,促进学生综合职业素质的提高。

(7)利用区域优势,引进具有企业认可的职业证书考核

根据毕业生主要就业于苏州工业园区各类电子企业的特点,将课程学习和无线电中级调试工、电子表面组装技术中级工、高级工等职业资格认证结合,使学生在获得学历证书的同时,获得相关的职业资格证书。

  1. 学习情境设计

课程项目密切结合现代电子制造企业的PCB组装、SMT岗位、测试技术员、物料采购与准备、品质检验与管理等岗位群的典型工作任务,由简单入门级项目、技能训练主导项目、综合应用项目三类构成。项目按照由简单到复杂,从相对单一到综合应用的逻辑关系排序。

 《电子组装工艺》课程项目与工作任务的对应关系

项目P1-P3属于简单入门级项目,这部分以老师讲解为主,以学生动手为辅。通过讲解和实训和企业生产线参观,使学生建立现代电子制造企业生产工艺流程的初步认识,能自觉运用静电防护知识和5S规范进行电子产品整机组装,会辨认通孔插装元器件、表面贴装元器件的参数和极性。

项目P4-通孔插装印制电路板的组装和项目P5-表面贴装印制电路板的组装属于以技能训练为主的项目,这两个项目理论讲解和学生动手各占50%左右。老师偏重讲解设备、工艺流程、工艺方法、工艺标准等方面的讲解,学生偏重焊接技能的训练、工艺标准的理解和应用,从而使学生能自觉运用静电防护知识和5S规范进行电子产品整机组装。项目中的技能训练参照国际通行的行业标准IPC-A-610D,使学生能手工组装通孔插装印制电路组件;能手工组装表面安装印制电路组件;并使其组装质量达到企业可接受的质量标准。

项目P6电子整机(电老鼠)装配是一个应用综合项目。以完成一个有实用价值的产品(电老鼠)为目标成果,使学生在装配过程中,综合应用表面安装元器件手工焊接、穿孔元器件手工焊接,整机组装,整机调试知识和技能,生产出一个符合标准的产品,以提高学生学习的兴趣和完成工作任务的成就感。这个项目是以学生为主体进行的,老师的作用是指导、评价、验收。帮助学生解决学生中出现的工艺问题。

在这6个项目18个工作任务中,不但涵盖了现代电子制造业的新技术(SMT)、新设备(SMT设备)、新工艺(手工焊接、波峰焊、回流焊)、新器件、新标准(IPC-A-610D),而且还包含了电子企业5S规范和ESD防护的职业素养。通过6个项目共18个工作任务的教学活动,让学生在完成职业任务的过程中,掌握工艺知识、工艺技能、理解IPC标准;养成适应现代电子企业的职业规范和方法能力。

通过这样的载体设计,在实现学生能力培养目标的同时,也可以最大限度地激发学生的学习积极性和自主性,从而才能使“以学生为主体”的教学理念落到实处,为学生可持续发展奠定良好的基础。

  1. 与前后课程关系

本课程一般开设在大一下学期或大二上学期,本课程开设之前,需要学生要先有《电路分析》和《模拟电路》的基础,在此电子基本知识的基础上,开设《电子组装工艺》课程;该课程的设立为后续《电子产品设计》、《表面组装产品测试》、《SMT工艺实训》、《学期项目》等专业课程打下基础。

本课程基于目前电子企业的电子组装工作过程,以模拟企业具体产品的实训项目为载体,培养学生的电子产品装配操作、装配工艺编制等职业岗位能力。

  1. 课程特色

1)课程资源均可通过网络浏览,便于学生和社会学习者在线学习

《电子组装工艺》课程教学资源在开发之初就已经考虑到教学资源要上网的因素,所以多媒体课件的开发都采用网络能够免费在线浏览的手段进行开发,而不需要安装额外的专业软件或者付费插件,这样大大降低了学习端电脑硬件配置的要求的,降低了学习门槛。本课程还使用MOODLE系统平台构建了一个网络教学资源学习中心,将本课程所有的数字化资源以学习单元为单位模块进行了展示,不管是学生或则社会学习者还可以通过邮件、讨论、答疑、在线作业等手段进行在线辅导,通过网络实现师生之间的互动,充分实现了开放式的教学。

(2)根据工作过程开发指导录像进行指导

本课程除了开发了大量的多媒体课件和动画等数字资源外,还针对项目中的实际组装过程录制了大量指导录像,为学生和社会学习者展现了印制板组装方法的步骤和操作重点,大大提高了学生和社会学习者的操作训练效率。

3)引进企业认可的考工证书到课程中,实现课证贯通

根据毕业生主要就业于苏州工业园区各类电子企业的特点,将课程学习和无线电中级调试工、电子表面组装技术中级工、高级工等职业资格认证结合,使学生在获得学历证书的同时,获得相关的职业资格证书。

(4)本门课程教师条件

1)本课程师资力量雄厚,其知识结构合理,涵盖了电子组装技术的器件、工艺、材料、设备、测试等各个环节,他们具有丰富教学经验和良好的工程技术背景,大部分教师到新加坡、加拿大、澳大利亚、德国等国家接受过专业培训。不但能胜任专业理论的教学、实践操作的指导,还能承担工业项目的研制和开发,为企业提供技术培训和支持。

2)13位专职教师分别毕业于13所不同的高等院校,学缘结构合理。

3)教师和工程师比例结构合理,每位教师都承担所属领域课程的教学和实验、实训;是典型的“双师”(讲师+工程师)人才,专任教师中双师比例90%。专业教师通过深入企业走访和承当企业培训等途径,促使教学与生产实际结合。倡导教师既是讲师、又是实训指导教师、更是培训师和项目工程师,促使“双师型”教师的培养和锻炼。

4)教师学历都在大学本科毕业以上,专任教师队伍中博士3人,硕士9人,本科1人;其中高级职称12人,中级职称3人;兼职教师4人。

5)中青年教师/工程师都有学院内部培训课程和企业项目参与的经验,并且要求每年都要开新课和实验、训练项目。每个月都有业务和管理能力评价和学期段考核。参加过的培训都要有项目报告和培训体验交流。在实行课程轮换的同时,实验室实行岗位轮换,使教师熟悉专业核心技术并能有坚实的基本功。

5)本门课程获精品课程后的教学沿革

2008年《电子组装工艺》通过国家精品课程的评审。根据“国家精品资源共享课的技术要求”,从2011年开始对原《电子组装工艺》精品课程的资源进行了充实和升级。主要体现在:

1)精选项目载体,突出工作任务与知识的联系,让学生在完成职业任务的过程中,掌握工艺知识、工艺技能、理解IPC标准;养成适应电子企业5S规范和ESD防护的职业素养。课程选取“电子制造企业岗前培训”“电子制造企业岗前培训”“电子元器件的辨认与简易测试”“通孔插装印制电路板的组装”“表面贴装印制电路板的组装”“电子整机(电老鼠)装配”等六个项目为载体实施教学。项目按照由简单到复杂,从相对单一到综合应用的逻辑关系排序。项目中的技能训练参照国际通行的行业标准—IPC—A—610D,综合项目以完成一个有实用价值的产品(电老鼠)为目标成果,以提高学生学习的兴趣和完成工作任务的成就感。

2)借鉴工程教学的理念,建设“做中学”的项目及配套资源。课程资源涵盖了项目咨询、实施、检查评估的主要环节。资源种类丰富。种类包括:实训指导视频、虚拟工艺动画、PPT课件、工艺标准和教学文档。

3)教学资源完整和规范性。根据“国家精品资源共享课的技术要求”,建设了较为完备的反映课程教学思想的教学文件。这些包括课程介绍、教学大纲、教学日历、演示文稿、重点难点指导、作业、参考资料目录。

4)注重信息化资源建设。建成了《电子组装工艺》课程网站。课程全程教学录像等反映教学活动必需的资源已经全部上网。建成工业案例库和综合工业案例库。为学生课外学习和综合应用提供了良好的经验分享资源。


授课目标

能自觉运用静电防护知识和5S规范进行电子产品整机组装。 会辨认通孔插装、表面贴装元器件的参数和极性。 能手工组装通孔插装、表面安装印制电路组件。 能用IP工艺标准检验判定电路板组件的组装质量。 会编制以表面安装为主的PCB组件工艺流程。 能手工组装一个符合企业标准且实用的小型化电子产品。

课程大纲

P1 电子制造企业岗前培训

P1 电子制造企业岗前培训

P1T1 防静电(ESD)培训

P1T1.1  概述

P1T1.2  静电产生的原因

P1T1.3  静电在电子工业中的危害

P1T1.4  防静电解决方案

P1T1.5  生产中的防静电操作措施

P1T2  5S培训

P1T2.1 概述

P1T2.2 整理(seiri)

P1T2.3 整顿(seition)

P1T2.4 清扫(seiso)、清洁(seiketsu)和素养(shitsuke)

P1T2.5 5S实施目的

P1T2.6 5S推广

P1T2  5S培训

P1T1  防静电(ESD)培训

P2 SMT生产线参观

P2 SMT生产线参观

P2T1 SMT生产线参观

P2 SMT生产线参观

P3 电子元器件的辨认与简易测试

P3 电子元器件的辨认与简易测试

P3T1 PTH/SMT电阻、电位器的参数识别与简易测试

P3T1.1 PTH电阻元件封装及测试

P3T1.2 色环标记法

P3T1.3 其他标记法及特殊电阻

P3T1.4 SMT电阻

P3T2 PTH/SMT电容器的参数识别与简易测试

P3T2.1 PTH/SMT电容器的封装

P3T2.2 电容器的基本知识

P3T2.3 电容器的参数识别

P3T2.4 电容器的测试和识读

P3T3 PTH/SMT电感、变压器的参数辨认与极性测试

P3T4 PTH/SMT二极管的参数的封装辨认与极性辨认

P3T5 PTH/SMT三极管的封装辨认与简易测试

P3T6 集成电路的封装辨认

P3T1 PTH/SMT电阻、电位器的参数识别与简易测试

P3T2 PTH/SMT电容器的参数识别与简易测试

P3T3 PTH/SMT电感、变压器的参数辨认与极性测试

P3T4 PTH/SMT二极管的参数的封装辨认与极性辨认

P3T5 PTH/SMT三极管的封装辨认与简易测试

P3T6 集成电路的封装辨认

P4 通孔插装印制电路板的组装

P4T1 印制电路板的手工焊接练习

P4T1.1 任务描述、锡焊

P4T1.2 焊料、助焊剂、焊点性能

P4T1.3 烙铁

P4T1.4 方案与步骤、焊接技能练习1

P4T1.5 焊接机理(浸润)

P4T1.6 焊接机理(扩散)

P4T1.7 IPC-A-610D简介

P4T1.8 IPC-610C工艺标准-6.0

P4T1.9 焊接技能练习2

P4T2 通孔器件的手工插装与焊接

P4T2.1 导线、DIP、连接器、引脚跨越导线的工艺标准

P4T2.2 引脚成型、损伤

P4T2.3 通孔器件的手工插装与焊接

P4T3 电压极性转换电路手工组装

P4T3.1 任务描述、元件清单

P4T3.2 制定插件次序

P4T3.3 安装工艺要求

P4T3.4 任务实施与评价

P4T4 编制通孔插装PCBA工艺流程

P4T4.1 浸焊

P4T4.2 波峰焊

P4T4.3 插件

P4T4.4 编制通孔PCBA的工艺流程

P4 通孔插装印制电路板的组装

P4T1 印制电路板的手工焊接练习

P4T2 通孔器件的手工插装与焊接

P4T3 电压极性转换电路手工组装

P4T4.4 编制通孔PCBA的工艺流程

P5 表面贴装印制电路板的组装

P5 表面贴装印制电路板的组装

P5T1 表面贴装元器件的手工组装

P5T1.1 CHIP封装元件手工焊接

P5T1.2 MELF封装元件手工焊接

P5T1.3 SOL封装集成电路手工焊接

P5T1.4 多引脚封装集成电路手工焊接

P5T2 SMT设备及工艺流程

P5T2.1 SMT概述

P5T2.2 表面组装工艺材料与设备

P5T2.3 表面组装的类型及工艺制程

P5T3 SMT组件手工无铅焊接

P5T3.1  无铅焊接技术的背景

P5T3.2  无铅焊接带来的问题

P5T3.3  无铅焊料

P5T3.4  无铅焊接环境

P5T3.5  无铅焊接效果

P5T3.6  无铅手工焊接

P5T2 SMT设备及工艺流程

P5T3 SMT组件手工无铅焊接

P5T1 表面贴装元器件的手工组装

P6 电子整机(电老鼠)装配

P6 电子整机(电老鼠)装配

P6T1  制定电老鼠主板工艺流程

P6T1.1  基本功能与结构

P6T1.2  自动生产工艺流程

P6T1.3  手工组装工艺流程

P6T2 组装与调试电老鼠

P6T2.1 单元电路调试1

P6T2.2 单元电路调试2

P6T2.3 整机调试

P6T2 组装与调试电老鼠

P6T1  制定电老鼠主板工艺流程

预备知识

电路分析

电子技术基础

证书要求

 按百分制计分,60分至84分为合格,85分至100分为优秀。

计分方案:

  1. 完成课程单元测试题:(30%)

  2. 完成课程作业:(30%)

  3. 期末考试:(40%)

证书:

     本课程证书暂无

 

参考资料

※<参考书目>

书目名称

作者

出版社

出版时间

 电子组装工艺与设备

 王应海

 江苏教育出版社

 2007.08

 无线电整机装配工艺基础

 仇瑞璞

 天津科学技术出版社

 2003.08

 实用表面组装技术

 张文典

 电子工业出版社

 2002.02

 SMT-表面组装技术

 何丽梅

 机械工业出版社

 2006.12

 

 

 

 

 

※<参考文章>

文章名称

作者

出版社

出版时间

 校本课程《电子组装工艺》的构建与教学实践

 屈有安、王应海

机械职业技术教育

 2004.03

 引进IPC标准,改进电子组装工艺教学

 屈有安、王应海

 职业技术教育

 2003.07