面向表面贴装技术（SMT）的大学生科技创新教育实践

张永芳 傅向军 邓开连 刘浩 沈利芳 陈根龙

【摘要】大学生科技创新训练项目以培养复合型人才为主要目标，积极履行以“学生为主体，教师为主导”的创新创业教育理念。以表面贴装工艺（SMT）这一项目为载体，探讨为何及怎样将SMT引入科技創新训练项目中，并对项目实施效果进行了总结分析。项目的成功实施不仅能调动本科生参与科研的积极性，而且提高了学生的实践能力与科研素养，为学生将来从事研发工作奠定了良好的基础。

【关键词】表面贴装技术 实践能力 科学素养 创新创业教育

【基金项目】本文系“基于表面贴装技术（SMT）的大学生科技创新教育的探索”（项目编号：104-20-0007128）等项目的阶段性研究成果。

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）07-0249-02

随着我国进入建设创新型国家的历史进程，国内工科院校对学生科技创新能力的培养越来越重视。如果工科类院校的学生对当前的科技前沿知之甚少，将难以适应社会需求，更难以在职场中出类拔萃。而大学生科技创新训练项目倡导在教师指导下，学生自主选题，设计并实施方案，有助于大学生实践能力与科研素养的培养，此类创新创业教育越来越受到工科类高校的青睐[1-5]。

1.大学生科技创新训练项目的现状

大学生在教师指导下自主选题并申请项目，不仅充分调动了学生的自主性、创新性和团队合作精神，而且能够拓展学生的学习范畴，有助于培养学生求真务实的实践能力和科学严谨的科研作风[6-8]。然而众多训练项目在执行的过程中也存在一些不足，如高校对实验技术人员的不重视，学生选题不当，实验室仪器设备落后，项目评审时重视结果轻视过程等。因此一方面，对于学生拟开展的科技创新训练项目，教师必须深入了解每个项目组的实际操作性，确保项目难度适中，以免因项目的不可操作性或难度过大而影响学生的参与度[9-11]；另一方面，高校应充分重视实验室建设与实验技术人员的培养，充分利用好教学资金，加快实验室建设，鼓励实验技术人员参加学术研讨会及技术培训，提高他们的专业水平。此外，学校在验收项目的时候不仅要看项目的结果，还应该关注项目的过程管理，充分体现学生的主体功能，避免项目成果的虚假性[12-14]。

2.基于SMT的科技创新训练

随着电子产品制造业的发展，用电烙铁加通孔元器件的传统制造工艺因其体积大、成本高已满足不了社会的需求和时代的发展，而表面贴装技术（Surface Mount Technology，简称SMT）因其体积小、重量轻、成本低、生产质量与效率高等优点逐渐取代了传统的通孔元器件的主导地位，已广泛应用于计算机、通信等领域，逐渐成为电子信息产品制造业的核心技术[15]。

2.1项目选题

根据教育部和上海市教委发布的《教育部关于做好“本科教学工程”国家级大学生创新创业训练计划实施工作的通知》这一文件要求，为进一步调动全校本科生开展科研的主动性、积极性与创造性，倡导以启发探索和创新性实验为核心的研究式学习，我校（东华大学）科技创新训练采取的方式是在教师指导下，学生个人或团队自主确定选题，设计实施方案，开展项目实践。目前学生所申请的项目多达上百个。为了让学生更好的了解当前电子技术行业的最新成果，更快地适应创新型社会的需求，笔者积极实施了“贴装工艺研究”这一项目，该项目以贴片读卡器的制作为载体，采取保留内核、简化SMT工艺过程的形式，既能够开阔学生的视野，又能够激发学生学习的热情。

2.2 项目前期准备

项目所用到的设备有回流焊炉、丝印机、电烙铁等。笔者选购了一台型号为PE530的小型红外热风回流焊炉。PE530回流焊炉分为三个加热区，其温度的设定根据焊锡膏的温度曲线来设定。既可以做有铅锡焊也可以做无铅锡焊。焊锡膏由学生根据自己的温度要求联系商家购买。丝印机采取半自动丝印机，型号为PE-3088。读卡器的散装套件由学生根据自己要求在网上采购。与读卡器印制电路板相对应的钢网由学生自己联系厂家制作完成。

2.3 项目实施

项目的具体实施分为五个环节：第一个环节由学生自己上网查找有关表面贴装工艺技术的简史和发展趋势，指导教师给予有关信息的补充；第二个环节是学生与指导教师共同探讨读卡器的工作原理图；第三个环节是让学生熟悉专业仪器的使用方法，回流焊炉主要包括回流焊炉的基本操作流程、温度设定方法、传送带速度的调节及报警系统报警时应急处理措施等方面的操作知识，半自动丝印机主要包括钢网网孔与印制电路板焊盘一一对应的调节、刮刀速度与高度的调节、给丝印机供气的气泵压力的选择等方面，必要时教师可给予指导并讲解SMT工艺流程，同时指导学生完成读卡器组装及检测工序，图1为用回流焊炉完成贴片元件安装后的电路板，图2为学生完全制作好的读卡器；第四个环节是在教师指导下，学生独立完成项目报告及项目论文的写作，报告或论文中需注明所用仪器的具体参数，如回流焊炉温度采用REX系列温度智能控制系统温度精度为±2℃，传送带速度应调节为10cm/s、丝印机供气压力为6-8Kgf/cm2等多项具体参数；第五个环节组织学生结题答辩。

2.4 项目成果分析与展望

SMT已经渗透于信息社会的各个领域，直接影响到电子产品的性能与成本。笔者通过贴片读卡器这一电子产品的制作，把教学实践与科研相结合，不仅可以使学生了解SMT给电子行业带来的一次重大变革，而且也使得学生亲自接触了新技术、新工艺，在开阔学生思路的同时提高了学生的科研与创新能力。从整个项目的实施过程来看，学生参与科研的积极性是很高的，关键在于教师一对一的指导。项目的实施方案在科学总结的基础上可进一步改进，拟着手开发和引进一些兼具实用性与设计性的电子产品，如U盘、MP3等。

3.结束语

我校积极履行“以学生为主体、教师为主导”的创新创业教育理念，大学生科技创新训练项目的深入开展得到了学生和社会的广泛好评。此类项目不仅全面调动了本科生参与科研的积极性，而且提高了学生的实践能力与科研素养，团队协作精神及创新精神，同时将培养具有创新意识的高素质人才的理念渗透到教学中，为学生将来从事科研工作奠定了良好的基础，有助于培养更多复合型的高素质工程人才。

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作者简介：

张永芳（1985-），女，安徽滁州人，硕士，实验师，研究方向：本科生电子工艺实习、数模电课程设计、数模电基础实验等实验课程的教学。