高職院校SMT系統實踐教學的培養模式研究

【摘要】討論了SMT技術的發展現況和人才需求，說明了高校自建SMT實訓室的困難和問題，提出了“手工貼片實訓室+SMT虛擬平臺+校外實訓基地”三者互輔互助的培養模式。

【關鍵詞】SMT 表面組裝技術 培養模式 虛擬仿真平臺

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）05-0020-02

一、SMT技術的發展和人才需求

SMT是表面組裝技術（表面貼裝技術）（Surface Mount Technology的縮寫），是目前電子組裝行業里最流行的一種技術和工藝。具有組裝密度高、電子產品體積小、重量輕，可靠性高、抗震能力強。焊點缺陷率低。高頻特性好。易于實現自動化，提高生產效率。節省材料、能源、設備、人力、時間等優點。

SMT智能表面貼裝技術的發展要求從業人員從具有熟練的插件和焊接技能變化為具有一定的編程和設備操作能力，而日益發展的電子產品制造業對從業人員的數量和素質也在迅速提高，因此，高職院校對學生在SMT技術的教育和培養也愈加重要。

二、校內自建SMT實訓室的困難與問題

SMT生產線主要設備有：印刷機、貼片機、回流焊、插件、波峰爐、測試包裝等，一套基本的生產線根據規模和品牌的不同，大約需要人民幣50-100萬元，而且SMT生產線精細復雜，對廠房、溫度、濕度、空氣質量都有較高的要求，建成后僅生產線啟動就需要30-60分鐘，啟動后生產規模大，耗材多，學生練習生產出的產品很難出售或二次利用，同時會產生廢液、廢氣等有害物質，生產線設備維護維修費用較高。由于設備價格高昂，學校也很難允許學生動手拆裝，學生無法掌握設備內部結構和維護維修方法。因此，大多數的高職院校即使購置了SMT生產線，也很難投入生產，SMT課程也淪為了泛泛之談，難以深入。

三、提出的解決方案

為解決以上問題，現提出一種較為易于實現的培養模式：手工貼片實訓室+SMT虛擬平臺+校外實訓基地三者互輔互助的形式。

1.手工貼片實訓室——學習基本理論、了解生產流程、制作設計電路

校內建設手工貼片實訓室，實訓設備主要包括：

印刷區：手動絲網印刷機、電冰箱（用于貯存焊錫膏、紅膠等）

貼片區：多功能貼片機、烙鐵、真空吸筆，放大鏡臺燈、防靜電工作臺等

回流焊區：回流焊爐

檢測區：數字示波器，信號發生器，直流穩壓電源、數字萬用表等

手工貼片實訓室主要利用手工貼片設備和工具，進行電路板裝配，學習貼片電路的生產流程、工藝要求和檢測方法，并可用于學生自己設計電路的裝配和檢測。

2.SMT虛擬平臺——學習SMT設備的操作方法、內部結構、維護維修方法

SMT虛擬仿真實訓系統是在計算機支持下，以仿真技術建立功能強大的虛擬制造環境。虛擬仿真技術融合了電子制造技術和工藝、實訓設備、SMT專業技術資格認證考核等關鍵技術。軟件可以進行SMT關鍵設備虛擬編程和加工過程可視化仿真，能3D動畫模擬SMT關鍵設備工作全過程，能模擬出PCB板未來組裝全過程及PCB設計對電子產品制造的影響，可實現利用電腦軟件全模擬仿真，形象直觀，身臨其境，既能動手設置與編程，又能看到不同參數設置所達到的逼真實際效果。系統通常包含有：

（1）電子產品EDA設計系統

將各類型EDA設計文件提取轉換成具有同一格式的PCB中間文件，進行PCB靜態3D仿真和組裝3D仿真，模擬PCB板的SMT制造過程，3D可視化直觀顯示EDA設計的PCB板布局和SMT組裝生產后PCB情況。從標準庫選擇元器件。并進行PCB可制造性分析，實時顯示和存檔電子產品EDA設計的PCB物理參數錯誤和可裝配性錯誤

（2）SMT生產線工藝設計系統

SMT生產線虛擬制造系統首先讀入EDA設計的PCB中間文件，設計SMT生產線工藝流程和選擇設備，3D動畫顯示SMT生產線工藝流程，并且進行SMT工藝品質管理；可進行市場上主流機型SMT關鍵設備的摸擬編程；按照摸擬編程CAM程序，自動進行SMT關鍵設備機構工作過程3D模擬仿真，進行可制造性分析，再進行設備操作使用和維護維修。

（3）SMT設備虛擬制造系統

含括絲印機、點膠機、貼片機、回流爐、波峰焊、插件機、AOI檢測等國內SMT主流機型的虛擬制造過程，包括設備編程、調整，操作，保養和常規維護。

（4）電子產品模擬制造系統

以電子產品生產為例，在虛擬SMT生產線（含絲印機、貼片機、回流爐等）中交互式模擬完成產品制造，包括：生產準備、生產操作、生產故障處理和產品質量分析。

利用SMT仿真平臺，可以利用計算機仿真技術學習SMT設備的操作方法、內部結構、維護維修方法，完成真實實訓室完成不了的學習內容，是真實實訓室的有效補充。

同時仿真平臺僅需要計算機即可實現，且計算機除SMT仿真平臺外，還可同時用來滿足其它課程的學習需要，實現成本低，功能全。

3.校外實習工廠——實地頂崗操作，校企共建，多院校合作

簽訂或建設校外實習工廠，對企業來說，工廠可以生產自己的產品，承接訂單，組織生產，獨立核算，產生效益。對學校來說，利用工廠的實際生產過程，給學生一個真實的生產環境、一個真實的生產任務、一個真實的管理制度，甚至一個真實的薪資回報，學習專業知識的同時，也形成了一定的職業素養和職業道德。

校外工廠可以與多所院校合作，利用各院校學習進程的不同，安排各院校分批次入廠實習，解決各院校實習需求的同時，滿足工廠勞動力和技術服務的不同需求，實現“共贏”。

四、結束語

SMT技術人才的需求強勁，它是一門綜合性的工程科學技術，需要具備系統的理論知識和實踐經驗，才能成為合格的從業人員。企業需求良好素質的SMT專業技能人才，而如何為企業提供具有技術競爭力的員工，是高職院校的責任和任務。只有具有了有效、合理的培養模式和培養環境，才能為社會提供更加優秀、質量人力資源。

參考文獻：

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[2] 肖國玲，蔡建軍，羅惠敏.課程理實一體化教學模式探討 [J].無錫職業技術學院學報，2010，10.

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作者簡介：朱瑩（1981-），女，陜西咸陽人，講師，學士，陜西能源職業技術學院電子工程系教師，主要從事電工電子技術教學工作。