仿真實踐基地建設

王月 王春杰

摘要：本文針對工科專業的實踐課時比例大、實驗成本較高、教師缺乏企業工作履歷等問題，建設仿真實踐基地，并遠程對教師進行培訓和指導。工科是一個以實踐為基礎的學科，在對工科學生的專業培養方案中，其中實踐課時占比40%左右，包括測試實驗、工藝實驗、器件設計、仿真模擬、工程實訓等。我校工科專業起步較晚，教師年輕化，理論課程準備較為豐富，實踐教學環節則相對薄弱，而且缺乏教學和企業相結合的經驗。另一方面由于實驗條件、實驗經費的限制，很多的實踐課程無法展開。因此利用現有的網絡平臺，將仿真實驗課程融入教學過程中勢在必行。

關鍵詞：仿真實踐 遠程教學

一、傳統計算機模擬課程的局限性

計算機模擬技術，就是采用現代的科技手段，設計合理的實驗過程、實驗參數、模擬類似器件制備和工作過程中的環境。傳統的計算機模擬是在學校的計算機上完成，一人一臺電腦，模擬程序設定好，學生按照固定參數模擬，得到千篇一律的結果，稍稍參數設置不當就導致模擬失敗，此外教師沒有真正接觸實際的工藝流程，對學生得到的結果和存在的問題不能及時解決。同時模擬軟件更新較慢，跟不上國內外快速更新的技術，嚴重限制學生的發展，缺乏創新性。

二、在線仿真實踐基地建設的優勢

（一）在線學習的優勢

在線仿真課堂的實踐教學模式和普通的理論講授、網絡課堂不同，可以滿足培養工科生實踐的意識，進一步調動學生的創新創業能力。借助網絡學習可打破我們實踐課堂空間的局限，拓寬學生的思維視野，將枯燥的計算機操作課堂延伸至廣闊的生產工藝車間，實現課內學習與課外實踐的溝通與融合。通過學生在線學習的反饋，大部分學生對在線學習反應較好，但是也有部分同學提出，在線學習的問題主要在于，教師的講課過程中不能隨時地進行交流，教師在線授課缺少和學生的互動等。

（二）教師進行培訓的必要性

和傳統的課堂相比，仿真課堂上，教師的作用更加重要。在工廠的生產過程中，可能出現各種突發狀況，教師和學生在模擬講授和學習的過程中，能夠讓學生真正體驗到工藝的操作過程，同時也要培養學生的獨立思考和自主創新意識。雖然在線學習有遠程的工作人員給處理很多問題，但是學生的學習時間有限，而且復雜的模擬環境下，在線的交流遠遠不如現場的指導。因此教師先進行線上的培訓，在培訓過程中，和培訓的主講教師、專家進行交流，在交流中提高自己的能力，同時也把大家所存在的問題能夠及時反饋給學生，讓學生在學習過程中少走彎路。

（三）微電子專業學生培養過程中虛擬仿真課程模式的構建

根據微電子專業學生的培養計劃，微電子專業學生畢業需要掌握以下內容：一是掌握基本的微電子專業相關的背景知識，如微電子工藝制造、集成電路設計、功率器件等。二是要有在本專業相關的企業實習的經歷，如硅片加工、芯片制造等行業。三是完成畢業設計，畢業設計內容要和本專業相關，可以是理論模擬、工藝操作，也可以自己設計作品。實際操作過程中第一和三部分執行較好，而在企業的實踐過程中，由于企業的經費限制，生產車間的管理嚴格，儀器的使用成本較高，因此對在校生的吸收度不高，學生在實習過程中很難真正接觸實際的操作流程，也不會有動手操作的機會，學生缺乏動手實踐能力和創新能力。因此我們提出新的教學模式，即理論學習——虛擬仿真——實踐——創新的教學模式。

1.第一個層次是專業知識的學習，要掌握和微電子專業相關的專業理論，行業標準及行業規范等。

2.第二個層次是虛擬仿真的實踐，在線仿真課程給學生融入新的方式，使學生能夠體驗所從事專業的條件，為學習提供了便利。同時虛擬仿真也是一門“實踐課程”，在仿真過程中讓學生有類似實驗操作感。

3.第三個層次是“實踐”，微電子專業是一門以培養實用型人才為基礎的專業，強調學生的實踐動手能力，在線虛擬仿真課程可以和工藝課程結合，完成完整的微電子工藝流程，同時也可以根據不同的學習階段，模擬不同的實驗條件，提高學生的實踐能力。

4.第四個層次“創新”，創新是我們人才培養的目標之一。而創新需要以實踐為前提，在線仿真課堂給了學生廣闊的操作空間，其學習過程也是在培養學生的創新能力。有了創新意識，學生在以后的工作崗位才能獨立應對復雜的生產工藝環境，同時在生產線上實現創新改革，對企業國家都會有一定的貢獻。

總之，在線仿真課程的教學模式在實際的操作中已經初見成效，得到了大部分學生的肯定，特別是在操作能力和創新能力方面效果顯著，大大地調動了學生學習的積極性。