面向表面貼裝技術（SMT）的大學生科技創新教育實踐

張永芳 傅向軍 鄧開連 劉浩 沈利芳 陳根龍

【摘要】大學生科技創新訓練項目以培養復合型人才為主要目標，積極履行以“學生為主體，教師為主導”的創新創業教育理念。以表面貼裝工藝（SMT）這一項目為載體，探討為何及怎樣將SMT引入科技創新訓練項目中，并對項目實施效果進行了總結分析。項目的成功實施不僅能調動本科生參與科研的積極性，而且提高了學生的實踐能力與科研素養，為學生將來從事研發工作奠定了良好的基礎。

【關鍵詞】表面貼裝技術 實踐能力 科學素養 創新創業教育

【基金項目】本文系“基于表面貼裝技術（SMT）的大學生科技創新教育的探索”（項目編號：104-20-0007128）等項目的階段性研究成果。

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）07-0249-02

隨著我國進入建設創新型國家的歷史進程，國內工科院校對學生科技創新能力的培養越來越重視。如果工科類院校的學生對當前的科技前沿知之甚少，將難以適應社會需求，更難以在職場中出類拔萃。而大學生科技創新訓練項目倡導在教師指導下，學生自主選題，設計并實施方案，有助于大學生實踐能力與科研素養的培養，此類創新創業教育越來越受到工科類高校的青睞[1-5]。

1.大學生科技創新訓練項目的現狀

大學生在教師指導下自主選題并申請項目，不僅充分調動了學生的自主性、創新性和團隊合作精神，而且能夠拓展學生的學習范疇，有助于培養學生求真務實的實踐能力和科學嚴謹的科研作風[6-8]。然而眾多訓練項目在執行的過程中也存在一些不足，如高校對實驗技術人員的不重視，學生選題不當，實驗室儀器設備落后，項目評審時重視結果輕視過程等。因此一方面，對于學生擬開展的科技創新訓練項目，教師必須深入了解每個項目組的實際操作性，確保項目難度適中，以免因項目的不可操作性或難度過大而影響學生的參與度[9-11]；另一方面，高校應充分重視實驗室建設與實驗技術人員的培養，充分利用好教學資金，加快實驗室建設，鼓勵實驗技術人員參加學術研討會及技術培訓，提高他們的專業水平。此外，學校在驗收項目的時候不僅要看項目的結果，還應該關注項目的過程管理，充分體現學生的主體功能，避免項目成果的虛假性[12-14]。

2.基于SMT的科技創新訓練

隨著電子產品制造業的發展，用電烙鐵加通孔元器件的傳統制造工藝因其體積大、成本高已滿足不了社會的需求和時代的發展，而表面貼裝技術（Surface Mount Technology，簡稱SMT）因其體積小、重量輕、成本低、生產質量與效率高等優點逐漸取代了傳統的通孔元器件的主導地位，已廣泛應用于計算機、通信等領域，逐漸成為電子信息產品制造業的核心技術[15]。

2.1項目選題

根據教育部和上海市教委發布的《教育部關于做好“本科教學工程”國家級大學生創新創業訓練計劃實施工作的通知》這一文件要求，為進一步調動全校本科生開展科研的主動性、積極性與創造性，倡導以啟發探索和創新性實驗為核心的研究式學習，我校（東華大學）科技創新訓練采取的方式是在教師指導下，學生個人或團隊自主確定選題，設計實施方案，開展項目實踐。目前學生所申請的項目多達上百個。為了讓學生更好的了解當前電子技術行業的最新成果，更快地適應創新型社會的需求，筆者積極實施了“貼裝工藝研究”這一項目，該項目以貼片讀卡器的制作為載體，采取保留內核、簡化SMT工藝過程的形式，既能夠開闊學生的視野，又能夠激發學生學習的熱情。

2.2 項目前期準備

項目所用到的設備有回流焊爐、絲印機、電烙鐵等。筆者選購了一臺型號為PE530的小型紅外熱風回流焊爐。PE530回流焊爐分為三個加熱區，其溫度的設定根據焊錫膏的溫度曲線來設定。既可以做有鉛錫焊也可以做無鉛錫焊。焊錫膏由學生根據自己的溫度要求聯系商家購買。絲印機采取半自動絲印機，型號為PE-3088。讀卡器的散裝套件由學生根據自己要求在網上采購。與讀卡器印制電路板相對應的鋼網由學生自己聯系廠家制作完成。

2.3 項目實施

項目的具體實施分為五個環節：第一個環節由學生自己上網查找有關表面貼裝工藝技術的簡史和發展趨勢，指導教師給予有關信息的補充；第二個環節是學生與指導教師共同探討讀卡器的工作原理圖；第三個環節是讓學生熟悉專業儀器的使用方法，回流焊爐主要包括回流焊爐的基本操作流程、溫度設定方法、傳送帶速度的調節及報警系統報警時應急處理措施等方面的操作知識，半自動絲印機主要包括鋼網網孔與印制電路板焊盤一一對應的調節、刮刀速度與高度的調節、給絲印機供氣的氣泵壓力的選擇等方面，必要時教師可給予指導并講解SMT工藝流程，同時指導學生完成讀卡器組裝及檢測工序，圖1為用回流焊爐完成貼片元件安裝后的電路板，圖2為學生完全制作好的讀卡器；第四個環節是在教師指導下，學生獨立完成項目報告及項目論文的寫作，報告或論文中需注明所用儀器的具體參數，如回流焊爐溫度采用REX系列溫度智能控制系統溫度精度為±2℃，傳送帶速度應調節為10cm/s、絲印機供氣壓力為6-8Kgf/cm2等多項具體參數；第五個環節組織學生結題答辯。

2.4 項目成果分析與展望

SMT已經滲透于信息社會的各個領域，直接影響到電子產品的性能與成本。筆者通過貼片讀卡器這一電子產品的制作，把教學實踐與科研相結合，不僅可以使學生了解SMT給電子行業帶來的一次重大變革，而且也使得學生親自接觸了新技術、新工藝，在開闊學生思路的同時提高了學生的科研與創新能力。從整個項目的實施過程來看，學生參與科研的積極性是很高的，關鍵在于教師一對一的指導。項目的實施方案在科學總結的基礎上可進一步改進，擬著手開發和引進一些兼具實用性與設計性的電子產品，如U盤、MP3等。

3.結束語

我校積極履行“以學生為主體、教師為主導”的創新創業教育理念，大學生科技創新訓練項目的深入開展得到了學生和社會的廣泛好評。此類項目不僅全面調動了本科生參與科研的積極性，而且提高了學生的實踐能力與科研素養，團隊協作精神及創新精神，同時將培養具有創新意識的高素質人才的理念滲透到教學中，為學生將來從事科研工作奠定了良好的基礎，有助于培養更多復合型的高素質工程人才。

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作者簡介：

張永芳（1985-），女，安徽滁州人，碩士，實驗師，研究方向：本科生電子工藝實習、數模電課程設計、數模電基礎實驗等實驗課程的教學。