“电工电子实习”的实践探索

时间：2024-05-22

周国平

（南京林业大学信息科学技术学院，江苏南京210037）

0 引言

电工电子实习是非电类专业在学习电工学课程之后进行的一项重要的实践环节。学生由于专业设置的限制，电工学课程几乎包含了所有电类课程的内容，而授课、实验的课时设置偏少，学生学习起来普遍认为该课程抽象、神秘、不可琢磨和难于掌握。

电工电子实习从电子产品设计的角度出发，首先由简单的直流电源［1］制作开始，训练学生从电子产品的设计、制作、焊接、安装、调试、数据测量、现象观察、分析结果到成品的验收整个过程，使学生对电子产品的生产过程有一个全面的掌握，再选做或自行设计制作一个完整的电子产品。通过电工电子实习使学生掌握正确使用电工仪表及电子元器件的方法；掌握了电子产品从设计到制作的整个过程，是对电工学内容工程应用的全面总结。

1 电工电子实习的准备

实习旨在提高每位同学的实际动手能力，将书本所学理论知识得以充分应用和实践。实习前，要求学生认真复习电工学相关方面的知识，查阅电工电子手册、电器手册、电子电路的设计与制作等相关方面的书籍，掌握常用电子工具的使用和常用电工测量仪器的使用。

在为期2周的实习过程中，硬件准备主要包括：实习工具箱、实习材料和电工电子常用仪器仪表；软件准备主要包括：电工电子实习指导书、实习课件、电工电子器件手册［3］、电路原理图及印制版图制作软件和电路仿真软件等。

2 电工电子实习的目的、要求和内容

学生通过实习，自己动手设计、焊接、调试、测量数据、观察现象、分析结果；使学生掌握正确使用电工仪表、电子仪器及电子元器件的方法［2］；掌握电子产品的设计方法，为将来从事本专业工作创造有利条件。

1）实习的要求

（1）熟悉电子产品的焊接和安装工艺；

（2）掌握常用的电气设备与电工工具的使用和注意事项；

（3）掌握常用电子元器件的类别、型号、规格、性能、使用范围、基本的测试方法和整形；

（4）掌握电路手册的使用方法和一般集成电路的识别方法；

（5）掌握电路原理图的设计和绘制方法；

（6）掌握用计算机绘制电子线路和印刷电路板的制作过程，并对设计电路结果进行仿真，掌握电子电路的PCB图设计方法、绘制步骤和要求；

（7）会使用电子仪器、仪表进行电子线路的检测、故障分析和排除方法。

2）实习内容

（1）必做内容：要求每位同学完成可调直流稳压电源的设计和制作，具体要求如下：①电路原理图的设计、绘制；②电路PCB图的设计；③电器元件的焊接练习；④直流电源的安装与调试；⑤电路原理的分析，总结报告。

（2）选做内容：要求每学生选做以下1～2项［4］：①多路抢答器电路；②译码显示电路（计数、译码、显示）；③循环彩灯控制电路；④运动控制电路的设计与制作；⑤行程控制电路的设计与制作；⑥555振荡电路的设计与制作；⑦数字式万用表的设计与制作；⑧指针式万用表的设计与制作；⑨密码电路的设计与制作；⑩自选电路的设计与制作。

实习结束后，每位同学必须同时完成必做内容和选做内容。考核验收每位同学的设计成品和实习报告，并检查选做电路成品及其电路原理图、安装图和PCB图等内容。

3 电工电子实习的计划

电工电子实习通常按2周的时间进行安排。主要分为实习教学、实习参观、焊接训练、课题选择、设计验收、总结及成绩评定六个环节。实习计划见表1。

表1 电工电子实习计划表

1）实习教学

（1）实习教育：对学生在实习过程中的时间安排、任务、纪律、安全等进行教育；

（2）电子产品设计方法：根据实习课件和实习指导书，演示电子产品的外型结构、内部布局、电路原理设计、PCB图设计；

（3）常用电工工具使用：示范电烙铁、吸锡器、斜口钳、剥线钳、尖嘴钳、镊子等常用电工工具的使用方法；

（4）讲解常用电工仪器仪表的使用［6］；

（5）使用多媒体讲解电子元器件电阻、电容、电感及集成电路的识别与选择［6］；

（6）讲解电路原理图、PCB图设计软件的使用、电路仿真软件的使用等［7］；

2）实习参观

（1）通过参观电子商城，学生可以了解各种电子元器件的参数，收集部分器件的资料。

（2）通过参观线路板厂，学生可以了解线路板的制作过程。

（3）通过参观装配生产线，了解一个电子产品从器件的整形、安装与焊接到调试验收整个过程。

（4）通过参观，学生基本了解了一个电子产品从电路设计制作、器件选择、安装、调试和验收整个过程。

3）基本训练：电子元件识别、整形、装配、焊接；电路原理图和PCB图设计［5］。

4）课题选择：课题分为必做项目和自选项目。必做项目要求每个同学制做可调直流电源［7］一个，训练同学完成一个电子产品制作的整个过程。自选项目主要强调学生利用现学的基本知识进行自主性和创新性设计，是一项实践性非常强的综合训练，每个学生必须独立完成一项实际电子产品的设计和制作。首先，学生需提交选题的论证报告，指导老师进行指导完成选题；然后绘制电路原理图和器件清单，在指导老师审核正确后才能实施；最后要求学生完成整个设计（包括面板和机箱等）的制作，并写出工作说明。

5）实习验收与评分

（1）必做直流电源的验收：电路原理图的设计验收、电路PCB图的设计验收、通用板安装图的验收、专用PCB图（雕刻机制作）的验收，器件选择清单。电路安装完成后，现场根据电路板上器件的布置、整形、焊接、测试及整体综合验收评分（40分）；

（2）选做内容的验收：根据选题的自主性和创新性、制作的难易程度及工作量、电路布局的合理性和焊接水平、技术指标测试结果和整机等综合验收评分（40分）；

（3）对实习总结报告和实习综合表现进行评分（20分）。