信息技術(shù)在微電子專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

　　摘 要： 信息技術(shù)包括多媒體技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，等等。它的飛速發(fā)展和廣泛普及，使得傳統(tǒng)的教學(xué)方法正在向現(xiàn)代教育技術(shù)方法轉(zhuǎn)變。針對(duì)新興的多學(xué)科綜合的微電子專業(yè)，作者討論了信息技術(shù)在微電子專業(yè)教學(xué)中的作用與意義，聯(lián)系實(shí)際教學(xué)實(shí)踐，指出了各種信息技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用中需注意的關(guān)鍵問(wèn)題。
　　關(guān)鍵詞： 信息技術(shù) 微電子專業(yè)教學(xué) 應(yīng)用
　　
　　信息技術(shù)是現(xiàn)代教育技術(shù)的基石和重要組成部分。《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中提出：“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”；“強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用。提高教師應(yīng)用信息技術(shù)水平，更新教學(xué)觀念，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果”。信息技術(shù)與高校專業(yè)教學(xué)相結(jié)合，可以改進(jìn)教學(xué)手段、創(chuàng)新教學(xué)方法、提高教學(xué)效率、增強(qiáng)教學(xué)效果。
　　微電子專業(yè)是我國(guó)近年來(lái)大力發(fā)展的一個(gè)多學(xué)科綜合、高技術(shù)密集的新興專業(yè)，主要研究半導(dǎo)體材料、器件與工藝和集成電路與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試等理論和技術(shù)。微電子專業(yè)教學(xué)由于課程開設(shè)時(shí)間較短、涉及學(xué)科多、理論性強(qiáng)、同時(shí)又與實(shí)踐結(jié)合緊密。因此如何有效地改善教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量成為微電子專業(yè)教學(xué)中迫切需要解決的問(wèn)題。將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到微電子專業(yè)的教學(xué)活動(dòng)中，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，促進(jìn)了教師與學(xué)生的互動(dòng)，取得了很好的教學(xué)效果。
　　1.多媒體技術(shù)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用
　　多媒體教學(xué)是信息技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中最典型、最廣泛的具體應(yīng)用。多媒體信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用是指采用圖像、動(dòng)畫、視頻等新穎的教學(xué)形式，將教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)形象地展示給學(xué)生，使學(xué)生獲得直觀的感性認(rèn)識(shí)。多媒體教學(xué)方式有助于學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容，特別是重難點(diǎn)內(nèi)容的理解和吸收，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式的突破和有益的補(bǔ)充。針對(duì)于微電子專業(yè)的特殊性和綜合性，我們?cè)诮虒W(xué)中采用多種多媒體表現(xiàn)方式，分別應(yīng)用在以下幾個(gè)方面。
　　1.1幻燈片教學(xué)
　　多媒體輔助教學(xué)課件通常由多頁(yè)幻燈片組成。在幻燈片中可以插入各種對(duì)象如文字、圖片、圖形、表格、藝術(shù)字和聲音等，把抽象的、難以直接用語(yǔ)言表達(dá)的概念和理論以直觀的、易于接受的形式表現(xiàn)出來(lái)，有效地增強(qiáng)了教學(xué)效果。微電子專業(yè)課程理論較多，信息量大，直接講授學(xué)生感到比較枯燥。使用幻燈片教學(xué)后，色彩豐富，圖形清楚，概念清晰，有助于把抽象概念形象化，復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)明化，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高學(xué)習(xí)效率。
　　1.2動(dòng)畫演示
　　電腦動(dòng)畫的運(yùn)用能夠進(jìn)一步提升多媒體技術(shù)的作用和效果。動(dòng)畫能夠?qū)⑽㈦娮訉I(yè)課程中遇到的深?yuàn)W的理論問(wèn)題和復(fù)雜的內(nèi)部機(jī)理，通過(guò)簡(jiǎn)單的畫面動(dòng)態(tài)地表示出來(lái)，從而使學(xué)生加快加深理解，特別有利于重點(diǎn)難點(diǎn)的掌握。另外，電腦動(dòng)畫能夠逼真地再現(xiàn)微電子工藝流程的加工過(guò)程，可以模擬實(shí)際操作步驟，從而可以代替或輔助部分實(shí)踐教學(xué)。
　　1.3錄像放映
　　微電子專業(yè)的實(shí)習(xí)單位往往是高投資、大規(guī)模、貴重設(shè)備云集的高科技公司。這些公司管理制度嚴(yán)格、專業(yè)程度高，對(duì)在校學(xué)生進(jìn)企業(yè)實(shí)習(xí)有著很多限制，同學(xué)們經(jīng)常只能去參觀工廠環(huán)境，遠(yuǎn)眺機(jī)器的運(yùn)作，甚至有些生產(chǎn)企業(yè)不對(duì)學(xué)生開放實(shí)習(xí)。這樣，教學(xué)得不到生產(chǎn)實(shí)踐的支持，使得理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，降低了教學(xué)效果。而將企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)流程拍成錄像，或者購(gòu)置相關(guān)內(nèi)容的影像資料，通過(guò)多媒體放映給同學(xué)觀看，可以近距離地觀摩生產(chǎn)流程和設(shè)備運(yùn)作、了解技術(shù)細(xì)節(jié)，對(duì)不甚明白的內(nèi)容可以反復(fù)觀看。采用這種方式進(jìn)行教學(xué)，同學(xué)們紛紛反映大開眼界，受益匪淺，不僅對(duì)課程里所學(xué)的內(nèi)容有了直觀的認(rèn)識(shí)，而且了解到產(chǎn)業(yè)的前沿發(fā)展。
　　2.虛擬仿真技術(shù)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用
　　得益于計(jì)算機(jī)硬件的飛速進(jìn)步和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)成為當(dāng)前流行的新型教學(xué)手段。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，局限于實(shí)驗(yàn)室購(gòu)置的設(shè)備和儀器，特別是微電子專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備價(jià)格高昂、操作復(fù)雜、容易損傷，使同學(xué)很難得到上機(jī)鍛煉的機(jī)會(huì)。而使用基于虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)方式，過(guò)程簡(jiǎn)單靈活，交互方式多樣，結(jié)果直觀明了，既能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、綜合能力，又能提高學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。
　　虛擬仿真技術(shù)在微電子專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是在電路設(shè)計(jì)方面，基于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic Design Automation，EDA）技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電子線路（包括集成電路與版圖）的模擬仿真；二是在微電子工藝與器件方面，基于半導(dǎo)體工藝和器件的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（Technology Computer Aided Design，TCAD）實(shí)現(xiàn)對(duì)微電子制造工藝和半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程的仿真與演示。使用仿真軟件所提供的強(qiáng)大功能，包括軟件所具有的可升級(jí)性，在課堂和實(shí)驗(yàn)中通過(guò)軟件設(shè)計(jì)微電子電路、工藝和器件，在屏幕上模擬其功能，可使教學(xué)概念清晰，內(nèi)容生動(dòng)，過(guò)程可視，還能夠大幅節(jié)省實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購(gòu)置和維護(hù)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)高效。
　　3.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用
　　近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加普及，也更加方便，特別是校園局域網(wǎng)的建設(shè)，提供了學(xué)生隨時(shí)隨地使用各種終端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的教育環(huán)境。這也促使我們把教學(xué)平臺(tái)從教室向網(wǎng)絡(luò)拓展，必然在一定程度上改變教學(xué)的形式和基本架構(gòu)，帶來(lái)革命性的變化。
　　互聯(lián)網(wǎng)和校園局域網(wǎng)一方面可以作為信息資源庫(kù)，為微電子專業(yè)課程教學(xué)提供教學(xué)教案、課件、習(xí)題等資源的下載和在線瀏覽；另一方面也可以作為師生課外互動(dòng)的平臺(tái)，進(jìn)行答疑、作業(yè)提交、通知發(fā)布等教學(xué)活動(dòng)。這兩種方式也是目前微電子教學(xué)中最主要的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用手段。使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有助于師生雙方的交流，教學(xué)信息的豐富，以及多元化教學(xué)，等等。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的推廣和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，極大地推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)體系中的應(yīng)用，將會(huì)成為現(xiàn)代教育技術(shù)的主流之一。
　　綜合運(yùn)用信息技術(shù)的各種方法和手段，結(jié)合微電子專業(yè)特點(diǎn)，更新教學(xué)觀念，加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用，能夠有效地提升教學(xué)效率和效果，培養(yǎng)出更優(yōu)秀的符合社會(huì)需求的專業(yè)人才。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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