微电子技术论文范例6篇

微电子技术论文

微电子技术论文范文1

【关键词】电子技术教学 微课应用 意义分析

教育是一个国家立足的根本,尤其是我国这种有着数千年文化传承的国度,教学质量关系到了民族文化的传承与发展,而微课作为近年来教学事业中的新生事物,已经影响到了我国教育事业的各个方面。由于电子技术所涉及的领域十分广泛,电子技术教学又是现代教育中的重要组成部分,从宏观角度看,电子技术的教学质量将会深刻的影响我国各方面的发展。而微课作为新生事物,如果能科学合理地应用于电子技术教学中,将会打破传统教学的桎梏,使我国的电子技术教学达到一个新高度。

1 微课在电子技术教学中应用存在的问题

1.1 微课在电子技术教学中的应用范围不合理

由于微课是近年来的新生事物,所以在微课的应用方面仍然有许多问题需要注意,尤其是在应用范围的问题上,我国当今的电子技术教学中微课的应用范围就不是很合理,这一问题严重制约着我国电子技术教学的发展。微课在教学中是不可以独立存在的,需要与传统教学进行有机的结合,可是在当今的教育事业中,年轻的教师会过多的依赖多媒体教学,使微课在教学中所占的比例过大,而上了年纪的教师由于对相关技术掌握不熟练等多方面原因,不愿意将微课引入电子技术教学中。

1.2 部分教师对于微课的认识不够充分

在微课的应用过程中,需要深刻理解微课的高效性,对微课进行合理的安排。教在应用微课的过程中,常常会出现自我意识过强,对微课的安排以教师自我意志为转移的情况。微课作为打破传统教学模式的新生事物,在应用上需要仔细耐心的研究,根据电子技术教学的特点,合理的安排。因为电子技术需要极强的操作能力,所以电子技术教学一般都采用理论和实践相结合的方式,而微课就是在理论和实践结合的过程中起到关键作用的部分,但是许多教师仍然不能对微课有清晰的认识。

1.3 微课内容的针对性不强

微课作为电子技术教学中的辅助部分,在内容安排上需要有极强的针对性,只有提高了内容上的针对性,才能将微课高效性最大限度的发挥出来。而许多教师却步入了一个误区,将微课作为教学的主要手段,尤其是是在微课内容的安排上,在一个微课片段中,有很大一部分内容是起铺垫和引导作用的,对电子技术教学并没有实质性的帮助。电子技术教学重在对学生能力的培养,所以要想提高教学效率就要认真安排微课内容,避免微课“反客为主”情况发生。

2 微课在电子技术教学中应用的改进建议

2.1 调整微课在课堂中所占比重

在电子技术的教学中,教师需要调整微课在课堂中的所占比重,要明确认识到”微课只是教学中的一种辅助手段”这一点。不论是年轻教师还是上了年纪的教师,都应该与时代衔接,合理利用微课,而不是使微课的应用出现两个极端。电子技术教学过程中,理论部分可以通过微课进行,在教师进行适当引导过后,引入微课对理论知识进行整理,并加入论与实验将相结合的片段,将微课合理的运用到电子技术教学中。

2.2 充分提高教师对微课的认识

要想使教师在教学中合理的运用微课,就要要提高教师对微课的认知。微课是教学中的新生事物,所以在上了年纪的教师中,会出现两种情况:一种是认识到了微课教学在电子技术中的教学起到的关键作用,但是由于教师自身没有掌握相关技术,并不能很好的将微课引入教学课堂;另一种则是教师认为传统教学是不应该被改动的,过度的崇拜传统教学,使教师主观上对微课出现排斥,不愿学习相关技术。这就需要校方加大对教师的培养力度,提高教师对微课的认识。

2.3 提高微课内容的针对性

微课内容的安排上需要有一定的针对性,针对某一个理论知识、某一个习题或者电子技术的操作要点进行教学。这样不仅仅使教师在课堂上能够利用微课提高教学质量,同时也可以使学生在课后根据微课的内容进行对知识的整理并对相关操作技术进行熟悉。这样使微课既应用在电子技术教学的课堂,又应用到了学生课后的复习中,最大限度的发挥了微课的优势。

3 微课对于电子技术教学的意义

3.1 提高电子技术教学的教学效率

如果能将微课应用到电子技术教学中,将会在很大程度上提高电子技术课堂的教学效率。微课能将实践操作引入到传统教学的课堂,达到实践与理论完美结合的状态,使学生在接受理论的同时深刻理解如何将理论应用到实际操作的过程中。

3.2 增加课堂的趣味性,提高学生自主学习的积极性

由于微课是多媒体教学,很大程度上改善了传统电子技术教学课堂的枯燥乏味,为课堂教学增添色彩。传统的电子技术教学,由于在理论知识教学的同时并不能很好的与设备相连系,会出现理论与实际难以衔接的弊端,即学生的确掌握了理论知识,但是电子技术的实际操作能力并没有得到真正的提高。然而微课的应用能够使实践和理论有机的结合,有助于课后的复习,很大程度提高学生的学习兴趣,提高学生的创造性和主观能动性,使电子技术教学的课堂真正的成为了应用到学生们的课堂。

4 总结

本文主要针对微课在电子技术教学应用中存在的问题进行了分析并提出了有改进建议,主要包括教师对微课的认知、微课内容的针对性、微课的应用范围三个方面。微课是教育事业中的新生事物,如果合理利用,将会打破传统教学的桎梏,为学生提供一个全新的学习空间,使我国的教育事业达到一个新高度。微课在电子技术教学中的应用虽然存在一些问题,但仍然不可否认微课为电子技术教学带来了无限的发展空间。

参考文献

[1]李 艳,钟明航,蒋晓雁,姬 妍.“微课”在电力电子技术教学中的应用[J].中国校外教育,2012.

[2]王天雷,张京玲,王玉清,黄辉,张昕,应自炉.浅谈微课在《电子技术》课程混合教学的应用[J]. 教育现代化,2017(05):140-141.

[3]王国俊.浅谈“微课”在专业教学中的应用――以电子技术专业课为例[J].教育教学论坛,2016(06):217-218.

[4]高艳艳,陈湘,陈宏媛.微课在《电工与电子技术》教学中的应用[J].科技展望,2015(34):190.

作者简介

冯秀萍(1974-),女,陕西省咸阳市人。现为咸阳师范学院讲师。研究方向为电气控制。

微电子技术论文范文2

关键词:电子显微学;课程改革;材料科学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)41-0077-02

继光学显微镜发明之后,电子显微镜为人类打开了研究材料微观世界的第二扇大门,将人眼的分辨能力从0.2mm提高到亚埃量级,成为一种进行材料形貌、结构、成分以及电子结构分析的综合性分析手段。电子显微镜对材料的发展起到了巨大的推动作用,例如透射电子显微镜的三种分析技术:电子衍射衬度像、电子衍射以及高分辨成像技术分别在位错的证实、准晶的发现以及纳米碳管的发现方面发挥了无可替代的作用,其中准晶的发现获得了2014年的诺贝尔化学奖。目前,电子显微学的应用已经拓展到除材料以外的其他领域,如物理、化学、生物等科学领域,并且,伴随着球差校正电子显微镜的出现以及原位(高低温、环境气氛、电学性能测量)样品台的发展,结合X射线能谱分析以及电子能量损失谱分析,电子显微学在揭示材料的微观结构及其演化方面展示出其独特的高空间分辨分析能力。目前,几乎所有的理工科高校都有透射电子显微镜并且开设了电子显微学相关课程,然而,作为一种相对精密昂贵的设备,不可能对所有需要运用电子显微学分析的学生都进行仪器操作培训,而由于缺乏实践操作这一中间环节,学生在基础理论知识获取与透射电子显微镜结果分析方面之间存在断层,不能很好的将所学理论知识灵活运用进行结果分析。本文作者结合多年透射电子显微镜操作经验以及电子显微学课程的实践教学进行了思考和总结,对电子显微学课程的教学内容、教学方法以及考核方式进行初步的改革和探索,以期获得更好的教学效果。

一、教学内容的改革

在选修《电子显微学》课程之前,学生应该先修《材料科学基础》、《晶体学基础》等相关课程,对材料的晶体学结构有比较好的了解,熟知描述晶体结构的布拉格点阵以及倒易点阵。作为研究生选修课,由于学生的晶体学基础各异,为保证良好的教学效果,需要对布拉格点阵以及倒易点阵进行系统的知识回顾,以便于学生更好的掌握后续授课内容。

以笔者所在的北京航空航天大学材料学院为例,《电子显微学》课程以往的授课内容涵盖了电子光学基础、透射电子显微镜的构造、样品制备、电子衍射、衍衬像、高分辨成像,其中授课课时过于偏重电子衍射以及衍衬像,均大于8个学时,而高分辨成像章节课时仅有2个学时,课时分配不太合理。其次,伴随球差校正电镜的发展,一些新的技术逐渐发展和完善起来,并在材料的原子尺度结构表征方面初显其独特的魅力。如利用物镜球差校正的透射电子显微镜,贾春林教授提出的负球差系数成像技术(negative spherical-aberration imaging(NCSI))可以进行轻原子尤其是氧原子的探测;而聚光镜球差校正的扫描透射电子显微镜中,高角度环形暗场像(high angle annular dark field(HAADF))与高探测效率能谱仪的结合已经可以同时进行材料原子尺度HAADF图像以及成分的分析,同时,相较于高分辨成像,HAADF成像技术由于图像强度不受实验条件如样品厚度、欠焦等条件的影响,更容易解释而受到越来越多的关注;而环形明场扫描透射图像可实现轻原子H、Li等元素的探测以及对轻重原子同时成像,在揭示新型能源材料如锂离子电池的充放电机制方面发挥了重要作用。另外,聚焦离子束制样技术的发展,使得可以对块体材料进行精确定位,并且针对微米尺度区域进行透射电镜样品制备,从而解决了传统制样方法定位减薄难、单次制样成功率低以及破坏性制样的缺陷,尤其适用于利用原位透射电子显微镜进行材料微观结构演化研究。因此,有必要对《电子显微学》的教学内容进行更新和调整,加入这些新技术的成像原理以及案例分析,让学生充分了解电子显微学领域最新的发展,从而选用恰当的成像技术解决其在科学研究中遇到的具体科学问题。

二、教学方法的改革

微电子技术论文范文3

论文关键词: 信息技术 微电子专业教学 应用

论文摘 要: 信息技术包括多媒体技术、虚拟仿真技术、网络技术,等等。它的飞速发展和广泛普及,使得传统的教学方法正在向现代教育技术方法转变。针对新兴的多学科综合的微电子专业,作者讨论了信息技术在微电子专业教学中的作用与意义,联系实际教学实践,指出了各种信息技术的特点及应用中需注意的关键问题。

信息技术是现代教育技术的基石和重要组成部分。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中提出:“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”;“强化信息技术应用。提高教师应用信息技术水平,更新教学观念,改进教学方法,提高教学效果”。信息技术与高校专业教学相结合,可以改进教学手段、创新教学方法、提高教学效率、增强教学效果。

微电子专业是我国近年来大力发展的一个多学科综合、高技术密集的新兴专业,主要研究半导体材料、器件与工艺和集成电路与系统的设计、制造和测试等理论和技术。微电子专业教学由于课程开设时间较短、涉及学科多、理论性强、同时又与实践结合紧密。因此如何有效地改善教学效果,提高教学质量成为微电子专业教学中迫切需要解决的问题。将现代信息技术应用到微电子专业的教学活动中,提高了学生学习的兴趣和积极性,促进了教师与学生的互动,取得了很好的教学效果。

1.多媒体技术在专业教学中的应用

多媒体教学是信息技术在教学过程中最典型、最广泛的具体应用。多媒体信息技术在教学中的应用是指采用图像、动画、视频等新颖的教学形式,将教学内容生动形象地展示给学生,使学生获得直观的感性认识。多媒体教学方式有助于学生对教学内容,特别是重难点内容的理解和吸收,是对传统教学方式的突破和有益的补充。针对于微电子专业的特殊性和综合性,我们在教学中采用多种多媒体表现方式,分别应用在以下几个方面。

1.1幻灯片教学

多媒体辅助教学课件通常由多页幻灯片组成。在幻灯片中可以插入各种对象如文字、图片、图形、表格、艺术字和声音等,把抽象的、难以直接用语言表达的概念和理论以直观的、易于接受的形式表现出来,有效地增强了教学效果。微电子专业课程理论较多,信息量大,直接讲授学生感到比较枯燥。使用幻灯片教学后,色彩丰富,图形清楚,概念清晰,有助于把抽象概念形象化,复杂问题简明化,调动学生的积极性,提高学习效率。

1.2动画演示

电脑动画的运用能够进一步提升多媒体技术的作用和效果。动画能够将微电子专业课程中遇到的深奥的理论问题和复杂的内部机理,通过简单的画面动态地表示出来,从而使学生加快加深理解,特别有利于重点难点的掌握。另外,电脑动画能够逼真地再现微电子工艺流程的加工过程,可以模拟实际操作步骤,从而可以代替或辅助部分实践教学。

1.3录像放映

微电子专业的实习单位往往是高投资、大规模、贵重设备云集的高科技公司。这些公司管理制度严格、专业程度高,对在校学生进企业实习有着很多限制,同学们经常只能去参观工厂环境,远眺机器的运作,甚至有些生产企业不对学生开放实习。这样,教学得不到生产实践的支持,使得理论与实践严重脱节,降低了教学效果。而将企业内部的生产流程拍成录像,或者购置相关内容的影像资料,通过多媒体放映给同学观看,可以近距离地观摩生产流程和设备运作、了解技术细节,对不甚明白的内容可以反复观看。采用这种方式进行教学,同学们纷纷反映大开眼界,受益匪浅,不仅对课程里所学的内容有了直观的认识,而且了解到产业的前沿发展。

2.虚拟仿真技术在专业教学中的应用

得益于计算机硬件的飞速进步和软件技术的迅猛发展,虚拟仿真技术成为当前流行的新型教学手段。传统的实验教学手段,局限于实验室购置的设备和仪器,特别是微电子专业的实验设备价格高昂、操作复杂、容易损伤,使同学很难得到上机锻炼的机会。而使用基于虚拟仿真技术的教学方式,过程简单灵活,交互方式多样,结果直观明了,既能培养学生的动手能力和分析、综合能力,又能提高学习兴趣,激发学生的创造性。

虚拟仿真技术在微电子专业教学中的应用主要体现在两个方面:一是在电路设计方面,基于电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA)技术实现对电子线路(包括集成电路与版图)的模拟仿真;二是在微电子工艺与器件方面,基于半导体工艺和器件的计算机辅助技术(Technology Computer Aided Design,TCAD)实现对微电子制造工艺和半导体器件结构及工作过程的仿真与演示。使用仿真软件所提供的强大功能,包括软件所具有的可升级性,在课堂和实验中通过软件设计微电子电路、工艺和器件,在屏幕上模拟其功能,可使教学概念清晰,内容生动,过程可视,还能够大幅节省实验设备的购置和维护费用,经济高效。

3.网络技术在专业教学中的应用

近年来网络技术更加普及,也更加方便,特别是校园局域网的建设,提供了学生随时随地使用各种终端进行网络学习的教育环境。这也促使我们把教学平台从教室向网络拓展,必然在一定程度上改变教学的形式和基本架构,带来革命性的变化。

互联网和校园局域网一方面可以作为信息资源库,为微电子专业课程教学提供教学教案、课件、习题等资源的下载和在线浏览;另一方面也可以作为师生课外互动的平台,进行答疑、作业提交、通知等教学活动。这两种方式也是目前微电子教学中最主要的网络应用手段。使用网络教学有助于师生双方的交流,教学信息的丰富,以及多元化教学,等等。网络教学的推广和网络教学平台的建设,极大地推动了网络技术在教学体系中的应用,将会成为现代教育技术的主流之一。

综合运用信息技术的各种方法和手段,结合微电子专业特点,更新教学观念,加强教学实践应用,能够有效地提升教学效率和效果,培养出更优秀的符合社会需求的专业人才。

参考文献

[1]刘子良.发挥幻灯片在计算机辅助教学中的作用[J].中国现代教育装备,2007,52(6):22-24.

微电子技术论文范文4

一、国内外研究现状分析

2006年,电子科技大学罗小蓉老师强调将教师的理论教学、实验教学与学生的自主学习相结合的教学方式,以激发学生的学习兴趣,培养动手能力,提高教学效果。电子科技大学中山学院陈卉2016年提出“微电子器件”实验教学改革与探索。2012年,哈尔滨工业大学王蔚提出从课堂教学与实践教学整合角度出发,将“微电子工艺”课程的教学模式、内容、教材等将课堂、实验、实习3种不同教学形式作为一个课程模块穿插讲授,理论与实践彼此相互促进,编写教材,进行初步实施及评价,获得学生和微电子课程群其他课程主讲教师的肯定,评教结果为“A+”。2010年,华南理工大学廖荣提出微电子工艺实习教学改革探索。加快发展我国微电子产业成为刻不容缓的大事。高校必须为民族微电子产业做出贡献,让学生在校期间熟悉双极型和MOS集成电路的制造工艺流程,了解集成电路的新工艺和新技术,为学生毕业后从事相关专业打下坚实基础。

二、具体实施方案

1.课堂理论教学及学生学习效果实施标准建设。根据“微电子工艺学”知识点较多且抽象、工艺流程复杂等特点,教师在课堂教学中要重视与学生的互动,强调学生的自主学习能力培养,将讲解为主体改变为讲解——学习双主体。方法如下:首先,精简讲授时间,增加课堂讨论环节,给出课堂讨论结果的评价标准。对于“微电子工艺学”难度较大、实践性较强的专业核心课,学生独立思考尤其重要。增加课堂讨论环节是让学生独立思考的最好方法,但会减少理论课的时间,需要建立以下实施方案:①每堂课都要仔细设计该课主题,明确重难点,精简讲授时间;②合理设计和安排思考题和讨论题的内容以及实施方法;③合理设计和安排讨论效果的评价标准,激发学生学习积极性。其次,增加教学专题的seminar,采用案例教学方法,使学生不仅能理解基本理论,同时能结合应用,学会基本、常用的微电子器件工艺制造方法。2.习题试题库建设及理论考核标准。课堂练习题和思考题题库建设。根据该门课的特点,合理设计和安排本课主题下的思考题和练习题,使课堂教学有条不紊地进行。调动学生积极性,循序渐进地接受知识,提出问题、分析问题。目前,我校没有完善的“微电子工艺学”考试试题库。本项目拟根据国内外研究成果,结合我校实际和教学大纲编写试题库,使具有不同题型、不重复题目的试卷达10套以上。具体理论考核标准:测试项目一:课堂表现考核、考核内容、课堂表现情况;考核形式:以第一次形成性考核的条件及学生在课堂的表现为基础进行,主要内容为课堂回答问题、专题讨论、口试等。考核时期:课程结束为周期。测试项目二:作业考核,包括平时作业考核和登录网络教学平台进行学习的考核两部分;登录网络教学平台进行学习的考核。测试项目三:课堂卷面考核内容:课程大纲要求掌握的内容;考核形式:抽取题库中的试题进行卷面考试;考核时期:课程教学的最后两节课。3.实践教学实施标准与实验教学改革。本项目拟对实验教学内容进行改革,制定实施和测试标准。进一步调整实验课程方案,安排一次对新工艺和新技术的调查研究和一周的器件工艺流程仿真的课程设计。根据实验课程设置目标,编制“微电子工艺学课程设计指导书”,制定具体的实施方案和评价方案。拟设置的工艺设计的具体内容:利用器件仿真软件Medici和工艺仿真软件Tsuprem4,完成LDMOS和IGBT新结构的器件和工艺仿真设计,以汇报、答辩且最终以论文的形式提交。实验目的:学会利用模拟工具观察新结构的基本特性;通过实验设计掌握器件的工艺流程;在设计过程中体会设计器件结构的各个参数的折中关系和流程的烦琐性,初步建立工艺设计的思维。实践教学内容需要在教学的实际工作中不断更新,根据学生情况增减内容和调整教学大纲。实验教学测试标准:测试项目一:集成电路的新工艺和新技术前沿调研报告。考核内容:对集成电路的新工艺和新技术前沿的调研。考核形式:按时提交集成电路的新工艺和新技术前沿调研报告,字数不少于2000字。考核时期:课程结束2周内完成。测试项目二:工艺仿真设计和小论文撰写考核内容:结合工艺仿真软件Tsuprem4,完成LDMOS和IGBT系列新结构的设计论文。考核形式:以报告形式答辩,最终提交LDMOS和IGBT新结构的设计论文,字数不少于2000字。考核时期:课程结束1周内完成。4.专业见习。学生一方面可以利用学校学院筹建中的实验平成工艺相关实验,如微电子工艺实验室。主要功能是使学生初步掌握微电子器件的工作原理、工艺参数的控制方法。器件特性参数的测试分析方法、信息功能材料的制备和结构性能测试方法。内容涵盖CMOS工艺,半导体材料和器件制备工艺、LTCC材料制备和封装工艺、多芯片组件技术,MEMS传感技术及微系统构建工艺等,如微系统封装与测试实验室。该实验平台功能用于微系统封装与测试。实验内容包括各种可用于微系统封装的基板材料及其封装技术研究,系统级封装三维复杂结构的电磁场、热场分析建模、电特性、热特性快速仿真、复杂混合信号完整性分析、电磁兼容、热效应问题的认识和优化处理,封装工艺、可靠性与测试技术研究。集成电路设计实验室:集成电路(IntegratedCircuit,IC)通过一系列特定加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件按照一定电路互连集成在一块半导体单晶片(如硅或砷化镓)上,封装在一个外壳内,用以执行特定电路或系统功能的电子器件。该实验室平台主要用于集成电路设计。5.完善网络教学平台建设。充分利用学校已有的网络资源,在网络教学平台上完成课程创建和内容填充、作业功能、互动功能、阅读资源等内容;学生可以在课下参加讨论与交流、提交与查阅作业,还可以进行一对一的答疑解惑等。本文结合微电子工艺学的理论教学、实验教学与学生的自主学习,从课堂设计、课程考核标准、题库建设、实验环境建设、见习实习和网络平台建设等多方面进行课程设计。具体来说:①在课堂理论教学中,参考借鉴国内外著名高校的实施方法,制定学生课堂表现的考核标准,给出如增加课堂讨论、专题seminar、学生项目PPT展示的环节的具体实施建议,增加学生的参与度和学习热情;②期末考核中,参考借鉴国内外著名高校的教学大纲和教学重点,编写一套能极大指导学生学习的试题库和习题库,打下坚实的理论基础;③根据微电子行业的发展和我校实际,建立一整套合理的实验内容和实验体系,使学生在有限的时间内掌握微电子工艺学的核心技术和方法;④利用仿真软件模拟实际工艺流程,完成CMOS以及BCD工艺设计;⑤利用网络教学平台以帮助学生巩固已学知识,解决难题,实现师生互动,让电子科学与技术专业的学生通过这门重要专业课学习,在掌握微电子基本理论和技术的基础上具备自主学习,独立研究,勇于创新的能力,成为有一技之长的当代微电人。

作者:吴丽娟 宋月 张银艳 雷冰 唐俊龙 谢海情 刘斯 单位:长沙理工大学

参考文献:

[1]罗小蓉,张波,李肇基.《微电子工艺》的理论教学与学生实践能力培养[J].实验科学与技术,2007.05

[2]陈卉,文毅,张华斌,胡云峰.“微电子器件”实验教学改革与探索[J].高等学刊,2016.01

[3]王蔚,田丽,付强.微电子工艺课/实验/生产实习的整合研究[J].中国现代教育装备,2012

[4]廖荣,刘玉荣.微电子工艺实习教学改革探索[J].实验室研究与探索,2010.08

[5]高云,杨维明,叶葱.微电子器件与工艺模拟实验讲义[D].湖北大学物理与电子技术学院,2015

微电子技术论文范文5

关键词:实训基地;建设;功能

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2014)26-0199-02

微电子产业是以集成电路(IC)为核心的高新产业,江苏信息职业技术学院所处的无锡位于长三角腹地,集成电路制造起步早,素有中国微电子南方基地美称,云集了像SK海力士半导体、海太半导体、华润微电子、江苏长电等一批全国著名的微电子企业,已形成了清晰的设计、制造、封测及配套支撑的完整产业链。同时无锡市也提出了打造“东方硅谷”,使IC产业成为无锡电子信息技术的支柱产业的集成电路发展规划。我院微电子技术专业成立于1973年,为我国微电子行业培养了三千多名毕业生,很多已成为我国微电子行业的领军人物,学院堪称长三角地区微电子行业的“黄埔军校”。为培养优秀的专业人才,服务地方经济,近年来建成了中央财政支持的微电子技术综合实训基地,下面介绍笔者在微电子实训基地建设和功能实现过程中的一些体会。

一、微电子实训基地建设情况

微电子技术专业是学院最早成立的专业之一,长期依托校企合作,加强专业改革和建设,为我国的微电子产业培养了大批优秀的人才。为更好地接轨区域经济,培养符合顺应地方产业的发展,满足企业需求的集成电路产业的高技能人才,2007年学院成功申报了中央财政支持的微电子技术综合实训基地建设项目。该实训基地占地面积约2000平方米,总投资近700万元,根据微电子产业链的发展和专业人才培养的目标,实训基地下设芯片设计、芯片制造、芯片组装、芯片测试四个中心,是一个集教学实训、考证培训和技术服务功能于一体的综合性实训基地。专业依托微电子实训基地,充分发挥实训基地的三大功能,实施“工学结合”的培养方式,在提高学生岗位技能的同时,全面提升学生的职业综合素质,同时为地方经济服务。

二、教学实训是微电子实训基地的主要功能

教学实训功能是校内实训基地的主要功能也是基地建设的根本目标。高技能人才培养是高职院校办学的第一要务,校内实训基地为此应提供必要的教学条件。微电子实训基地承担微电子技术专业核心课程教育教学改革任务,通过理实一体化教学模式改革和现场教学等教学方法手段的改革,切实提高学生专业理论和职业技能水平。同时,微电子实训基地为学生提供生产性实训岗位,在真实的生产环境下,通过真实的硅片、真实的工艺流程、促进了学生技能水平的提高。我们积极改革人才培养方法,“三方合一”培育人才。

1.“中心与教室合一”:把凳子、移动式投影仪搬进实训中心,在《集成电路制造工艺》等课程教学中展开现场教学,在讲授理论知识的同时,进行设备操作演示,学生不懂的地方教师现场示范,并亲身体验,增强了学生的学习兴趣。在实训环节,教师边讲边做,学生现学现用,增强教学的真实性、直观性,减少了教学的中间环节,学生在真实的环境中真刀真枪动起来,既学到了理论知识,又提升了动手能力。

2.“学生与学徒合一”:无锡强芯微电子有限公司捐赠了3.5万的电脑设备,并安装了相关的软件,和学院共建版图设计“校中厂”。专业聘请强芯微电子的工程师指导《集成电路版图设计训练》课程,在实训课程中表现出色的学生有机会到强芯“校中厂”进行生产性的顶岗实习,逆向设计单元电路,利用现代化的通信技术,协同企业本部的工程师完成大型的设计项目。

通过引进强芯微电子校中厂,营造真实的职业环境,学生直接参与生产活动,培养团结协作、吃苦勤奋、遵章守纪、言行规范的职业素养,感受未来的职业要求,实现学校与工厂、学生与岗位零距离对接。

3.“作品与产品合一”:学生实习时的作品又是企业的产品,通过由实习作品的“及格”到产品“合格”的升华,不仅改变了传统以分数定学生水平的传统观念,同时也培养了职业院校学生的质量意识,提高了学生学习的积极性能,让学生在实习过程中感受到成功的喜悦,学生的学习情况直接接受生产的检验。以下是学生在强芯校中厂完成的电源适配器芯片AC1207图样。

三、考证培训是微电子实训基地教学功能的延伸

社会培训功能是对基地开放资源,增强辐射能力的基本要求。本专业2008年被国家集成电路设计无锡产业化基地授予“集成电路设计基础人才培养基地”,和江苏省半导体行业协会签订“共建集成电路人才储备基地协议”,依托微电子实训基地,充分利用实训基地的设施和条件,发挥技能培训的作用,开展向社会开放的岗位培训和职业技能培训。

在职业技能培训方面,有三位老师为半导体芯片制造工的高级考评员和考评员。近三年来,通过实训基地培训,共有323人获得了半导体芯片制造高级工证书。

在岗位培训方面,近年来共为无锡市劳动局、盐城职高等兄弟院校、江苏长电和华润华晶等企业提供了近700人次的技术培训。通过培训,增强了学员的岗位职业能力和素养,提升了企业的生产效率,获得了合作单位的一致好评,延伸了实训基地的功能,扩大了实训基地的影响,体现了专业的示范辐射作用。

四、技术服务是微电子实训基地功能的提升

近三年来,依托微电子实训基地,专业教师和企业合作,承担科研课题,取得十余项科研成果,如《LCD驱动电路SXM1305的设计》、《调幅信号接收芯片NJ8880设计开发》、《高压触发管的设计与试制》、《高压TVS的设计与试制》、《薄膜微波电路光刻工艺参数优化试验与分析》《半导体工艺中晶体缺陷的线外检测》、《小芯片封装良率的研究分析》等横向课题。这些科研成果为解决企业生产技术问题提供技术指导,这是专业直接服务地方经济的方式。另一方面,承担科研课题也是加强教师与生产或服务实践的联系,提高师资实践能力和专业水平,改变人才培养模式的手段。科研课题为本专业教学内容的更新提供了良好的条件。主讲教师结合自己的科研课题,及时有效地将前沿研究成果运用到教学当中,深入浅出地介绍重要知识点,激发学生的学习兴趣,有利于人才的培养。例如,在《集成电路制造工艺实训》过程中,我们让学生参与《薄膜微波电路光刻工艺参数优化试验与分析》课题的试验,记录结果对比分析,培养学生研究性学习和技术创新的能力。《功率晶体管安全工作区测试装置的设计制作》等大学生实践创新项目也在微电子实训基地完成。

五、结语

微电子产业是无锡最具竞争力的支柱型产业,其产业规模占全国的五分之一以上,需要大量的专业人才。我院微电子技术专业充分发挥微电子实训基地的教学实训、考证培训、技术服务三大功能,走工学结合、产教合作的道路,创新人才培养模式,努力锻造一支高素质技能型人才大军。通过微电子实训基地的功能发挥,教师专业水平得以提升,多名青年教师成长为“双师素质”教师与科研骨干;学生的职业能力和素养得以加强,合作企业员工的水平也得以提高。他们屹立潮头、勇挑大梁,必将为无锡微电子行业和地方经济又好又快发展做出自己的贡献。

参考文献: 

微电子技术论文范文6

关键词:教学改革;弱势学科;工程教育专业认证

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)20-0092-02

一、我校电子科学与技术学科的发展背景

知识经济时代的教育呼唤适应“宽口径,厚基础”的教育观和学习观[1],而工科专业直接面向工矿企业的研发生产,具有很强的实际应用背景,尤其是包括光电子在内的电子科学与技术这类支撑现代社会信息科技的前沿学科,具有专业知识更新快、理论基础要求高、实践应用范围广等特点,对社会高新技术的发展具有深远影响,因而培养涵盖光电子专业基础的复合应用型人才,也成为社会发展的迫切需要[2,3]。

近年来许多高校先后开设了与光电子相关的专业或专业方向,但受客观办学条件和主观重视程度的影响,各个院校的光电子专业(方向)发展参差不R,专业课程设置各有差异。中国矿业大学作为以矿业为特色的高等院校,电子科学与技术学科起步较晚且基础薄弱。本文以矿业院校背景下本学科从无到有至目前近500在校生规模的发展为例,以光电子方向相关课程为切入点,探讨如何更好地设置和发展弱势学科的本科专业课程,面向工程教育专业认证,推动学科发展,实现“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的符合社会需要的专业人才培养。

二、合理规划“光电子”专业课程设置

(一)课程设置要兼顾人才培养和学科发展

电子科学与技术专业所涵盖学科范围极广,是以信息处理为目的,以电子、光电、光子器件为核心,包含物理理论、材料工艺、器件系统等研究内容的完整学科体系。目前我国大部分高校的电子科学与技术本科专业以“微电子”和“光电子”作为主要专业方向,相对于微电子方向的课程内容比较固定单一、本科阶段无需配套硬件实验等情况,光电子方向所面临的问题要复杂困难得多,其研究领域“广”、相关课程“杂”、所需硬件仪器“多”,因而合理规划“光电子”专业课程设置,既可实现专业人才培养,又可推动弱势学科发展。人才培养和学科发展二者密不可分,人才培养是最终目标,而学科发展是必要途径,合理地设置和建设专业课程,是学科发展的主要内容,学科发展好了,才有实力更好地实现人才培养目标,进而利用人才优势和影响,又可更好推动学科发展,形成良性循环。

(二)课程设置以“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”为指导

针对光电子方向“广、杂、多”的特点,将其作为电子科学与技术弱势学科发展的重点方向,从人才培养和学科发展两方面考虑,制定了“厚基础、宽口径、重能力、偏应用”的教学原则,同时也作为光电子技术相关课程设置的指导思路。这一指导思路,既是遵循国家高等教育培养创新人才的指导方针并面向工程教育专业认证[4],更是适应包括光电子技术在内的电子信息科学发展迅速与交叉融合的特点,同时考虑本学科方向实力较薄弱的现状和发展解决面临困难的实际需要。

光电子方向专业课程设置需要满足“厚基础、宽口径”的教学原则。所谓的“光电子”专业方向,广义上是电子科学与技术之下除微电子学与固体电子学之外的多个二级学科(方向),甚至还包括与其他学科交叉衍生出的学科方向,既要与微电子一起承担本学科“厚基础”的教育任务,更要肩负更多的“宽口径”任务,同时也是着眼于学科长远发展的必然选择。光电子方向专业课程设置还应遵循“重能力、偏应用”的教学原则。这尤其适于弱势学科的实力现状和发展要求。以我校为例,学科专业体系的基本格局是以工科为主,以矿业为特色,理、工、文、管等多学科协调发展,优势学科集中在煤炭能源相关的矿建、安全、测绘等领域,在59个本科专业中,2002年首次招生的电子科学与技术专业是典型的弱势学科,在所属的信息与电气工程学院的4个一级学科中,发展落后于电气工程、信息与通信工程、控制科学与工程等其他3个学科。在本专业设置初期,部分专业课程由其他学科的教师承担甚至直接采用其他专业的课程,而随着师资力量的增强和专业课程的调整,目前已形成较为完整的微电子和光电子专业课程体系,但就现阶段来看,本专业学生就业后直接从事光电子技术研发的人数很少,绝大多数还是作为光电子技术直接或潜在的使用者。可以说,“重能力”是促进学生就业的实际需要,而“偏应用”是学科基础薄弱与实力有限的务实之选。

(三)课程体系宜采用多层次三位一体结构且内容环环相扣

针对本专业光电子方向相关专业课程的设置,面向工程教育专业认证,兼顾人才培养和学科发展,遵循“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的原则,并广泛借鉴国内外高校课程设置经验,采用了核心课程、专业选修/限选课程、其他相关课程的多层次三位一体的课程体系。核心课程包括激光原理与技术(48学时)、半导体物理基础(40学时)和光电子技术(40学时),专业选修/限选课程包括光电检测技术(40学时)、半导体光电子器件(32学时)、微波技术(48学时)等,其他相关课程包括电子信息学科概论、学科讲座和专业综合实践II(微波与光电子)。

本专业学生在第一、二学年已系统学习了通识教育课程、专业大类课程,打下了较为扎实的理论基础,具有一定的“厚基础、宽口径”专业基础知识体系,且在第一学年开设了《电子信息学科概论》,为学生专业学习提供了方向指引。第三学年学生通过自主选择由专业类转入具体专业学习,开设的专业核心课程《激光原理与技术》、《半导体物理基础》继续夯实“厚基础”,而《光电子技术》侧重“宽口径”。第四学年则加入与光电子相关的《光电检测技术》、《半导体光电子器件》、《微波技术》、《学科讲座》,这些课程全部或部分承接了《光电子技术》,进一步加深和拓宽了学生的专业知识体系,从学科实力和学生就业两方面进行考量,教学原则围绕“重能力、偏应用”;同时依托优势学科加强专业综合实践教学,设置2周时间的《专业综合实践II(微波与光电子)》,采用师生双向选择和分组形式,自主选题并完成较综合的设计,所需设备依托利用国家修购专项等经费而建立的光电子、微电子、微波等实验室。

三、结论

综合以上我校专业在光电子方向本科教学改革实践中的做法和成果,主要有以下心得和建议:(1)在弱势学科发展中要兼顾人才培养和学科发展,以“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的教学原则和思路为指导;(2)课程体系设置,宜采用核心课程、专业选修/限选课程、其他相关课程的多层次三位一体的结构;(3)课程内容设置,符合教学原则,做到环环相扣,课堂教学和实践环节相辅相成。

参考文献:

[1]中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定[J].人民教育,1999,(07):4-7,12-13.

[2]明海,陈博,章江英.大力加强光学专业学生的素质教育和创新能力培养――促进光学、光电类高等人才的培养[J].光电子技术与信息,2004,17(04):15-18.