微电子技术论文汇总十篇

时间:2022-10-06 20:20:05

微电子技术论文

微电子技术论文篇(1)

在微电子元器件的制造过程当中,由于其体积小、制造过程复杂等众多客观原因存在,将会很有可能导致微电子元器件在其步骤繁琐的制造过程当中受到污染。这些污染物质通常会物理吸附或者是化学吸附等多种方式在电子元器件生产过程当中吸附在其表面。比如说,硅胶材质的硅片在其制造过程中污染物质通常会以离子或者是以粒子形式吸附在硅片的表面。这些污染物质还有可能存在于硅片自身的氧化膜当中。产生这一现象的原因并不奇怪,这是由于这些污染物质破坏掉了硅片表面的化学键,从而导致了在其表面形成了自然的力场,让众多污染物质轻松吸附或者直接进入到硅片的氧化膜当中。在产生这种现象之后,要清洗硅片就非常困难了。在清洗过程中,既要保持不能去破坏硅片的结构,又要保持能够对污染物质进行彻底的清洗,以便其对产品结构当中的其他元器件产生污染,这一问题就变得非常棘手,愈发困难了。在当前微电子行业的大多企业或是研究所讲微电子的清洗技术两类:一种叫做湿法清洗;另一种叫做干法清洗。这两种技术都能够保持比较高的清洗度,并且能够在不破坏电子元器件的化学键的基础上祛除电子元器件表面或是氧化膜内存在的污染物和杂质。

2微电子工艺清洗技术的现状研究

由于我国行业的发展更重视对服务业的发展和我国微电子行业的起步和发展较晚,从而致使当前我国微电子工艺的清洗技术比较落后,并且存在诸多的问题。

2.1湿法清洗技术研究

湿法清洗这一技术,是由上个世纪六十年代的一名美国科学家所研究发明出来的。这种方法主要是通过利用化学溶剂同有机溶剂和被清洗的微电子元器件之间发生化学反应,然后再利用多种技术手段,如:超声波技术去污;采用真空去污技术等多种技术手段。最终,利用这些步骤实现对微电子元器件的清洗。

在以上湿法清洗电子元器件的步骤当中还需要用到种类不一的化学试剂。这些化学试剂主要包括氢氧化铵和过氧化氢以及硫酸等物质。氢氧化铵主要是被利用于对污染程度不是非常严重的电子元器件的清洗,或者是作为清洗第一部的化学试剂。其能够在控制的温度下、浓度下以及化学反应所经历的时间下等多种条件下,利用化学反应去腐蚀电子元器件的表面污染物质或者是金属的化合物。但是,由于这种腐蚀程度是需要多种条件来控制的,因此其对人员的技术和企业电子清洗设备的要求也是很高的,如果不能对整个过程实现严密的监控,将会对电子元器件造成损害。过氧化氢在清洗过程当中主要是被利用于对电子元器件的衬底进行清洗,通过清洗衬底上所附着的金属化合物质或者是络合物质。最后一种化学试剂(硫酸)在清洗过程当中扮演着非常重要的角色。在使用硫酸对被清洗电子元器件进行清洗过程中必须采用双氧水这一化学试剂来减少其反应的时间,并且降低硫酸的浓度、反应时候的温度,从而有效的减少了被清洗电子元器件碳化或者是被腐蚀严重的现象发生。以免让硫酸对电子元器件造成损害。湿法清洗技术在众多清洗技术当中是比较有效的一种技术,但是其依靠化学反应的客观因素,让其很有可能造成化学物质残留从而导致电子元器件被腐蚀的现象。

2.2干法清洗技术研究

干洗技术相对于湿洗技术来说其避免了使用化学试剂,从而大大减少了化学物质残留导致电子元器件腐蚀的现象发生。干洗技术主要是采用等离子、气相等清洗技术方式对电子元器件的金属化合物和络合物进行清洗。对于采用等离子技术为主的干洗技术,其具有残留物质少、操作难度低等技术性特点,并且在微电子元器件的清洗行业当中其研究最早、技术较为成熟,从而在当前我国微电子行业的应用最为广泛。但是,等离子技术也存在一定的弱点,就是其无法完全祛除存留于微点电子元器件表面的污染物。而气相技术的应用相对于等离子技术来说是非常少的,主要原因在于其花费时间长、成本高,并且在采用气相技术清洗过程主要是被应用于硅片元器件的清洗,对于其他元器件的适用程度较低。

3对微电子清洗技术的展望

微电子技术论文篇(2)

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

微电子技术论文篇(3)

扫描透射电子显微分析技术是在透射电子微观领域最有效的成像技术。它是综合了扫描和普通透射电子分析的原理和特点而出现的一种新型分析方法。它在表征包括有机材料和生物材料的纳米尺度材料方面引起了极大的关注,并开始被广泛应用。扫描透射电子显微分析技术发展迅速,在不远的将来将成为透射电子显微技术的主要技术。本书是一本先进的扫描透射电子显微分析技术的教科书。

本书全部内容共分为14章:1.简介,主要介绍了电子显微探针的需求、比较不同类型的显微技术、扫描隧道显微技术的优势和其可能的应用领域;2.扫描透射电子显微仪器发展历程综述,本章图文并茂地介绍了从1932年第一台电子显微镜研制成功到其不断完善,最后成为研究工作中极为重要的手段的发展历程;后面各章共分为3部分,第1部分 扫描透射电子显微分析技术基本知识,含第3-4章:3.扫描透射电子显微分析技术的基本知识,本章作者阐述了扫描透射电子显微镜的基本设计和扫描式电子显微镜的成像原理等知识,同时对扫描式电子显微镜的先进技术做了简要介绍;4.扫描透射电子显微分析技术在纳米材料和生物样品方面的应用,主要对原子级分辨率的扫描式电子显微镜在纳米和生物样品中的应用做了详细描述。第2部分 扫描透射电子显微分析技术成像理论,含第5-8章:5.高角环形暗场像-扫描透射电子像理论和成像模拟;6.环形明场扫描透射电子显微成像技术理论,5、6章主要介绍了扫描透射电子显微技术基于衍射动力学理论的成像原理和环形明场理论近期的发展;7.扫描透射电子显微技术中的电子能量损失谱及其成像,尤其是使用非弹性散射的高空间分辨率成像;8.用密度泛函理论计算子在扫描电子显微镜中获得的电子能量损失近边结构数据以及对一些实际材料的应用。第3部分 扫描透射电子显微分析技术成像的高级技术,含第9-14章:9.像差校正扫描透射电子显微技术;10.扫描透射电子显微技术中的二次电子像,主要介绍了一种最新报道的基于二次电子新的扫描透射电子显微技术的成像形式;11.共聚焦扫描电子显微技术,成像理论及其最新实验进展;12.扫描电子显微分析技术中电子断层成像技术的基本原理及其在无机材料中的应用;13.扫描透射电子显微分析技术中的电子全息术和洛伦兹电子显微技术;14.扫描透射电子显微分析技术的最新热点和未来期望,主要回顾了扫描透射电子显微分析技术的研究现状,如使用EDX进行元素分析、成像理论的完善等,并以作者的视角简要的讨论了其发展前景。

虽然本书不同章节是由不同的相关领域研究者分别撰写,但本书的编辑已经把物理符号和内容合理的编排与调整。本书编辑希望最后呈现的是一本为介于专业和初学者中间的人准备的一本关于电子显微镜学方面的专著。本书旨在为本科生、研究生和早期的研究人员描述和解释扫描透射电子显微分析技术的基本知识。为了达到这个目的,本书使用了大量的数学公式描述在扫描透射电子显微技术和样品中的物理现象。同时对于在理论中的数学有疑问的读者,许多样品很好地解释了相关的理论。

微电子技术论文篇(4)

中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:2096-000X(2020)18-0177-03

一、《微電子技术导论》课程思政改革的意义

(一)课程思政改革是贯彻全国思政工作会议精神的体现

进入新时代,党和国家进一步强化课程的育人作用。中共中央、国务院印发的《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》指出,要强化思想理论教育和价值引领,要加强对课堂教学和各类思想文化阵地的建设管理,充分挖掘和运用各学科蕴含的思想政治教学资源。

在全国高校思想政治工作会议上,指出“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人”,“要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,提升思想政治教育亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。”[1]

因此,课程思政改革就是要充分发掘每一门课程的德育元素,发挥思想政治教育作用,实现其育人功能。将高校思想政治教育融入课程教学和改革的各环节、各方面,实现立德树人润物无声。《微电子技术导论》课程思政改革,围绕立德树人,从育人维度来关照课程价值,树立“知识传授与价值引领相结合”的课程目标,强化显性思政,细化隐性思政。实现思政寓课程,课程融思政,发挥专业大类课程的思想政治教育资源,致力于提高学生的思想水平、政治觉悟、道德品质、文化素养的高校思想政治工作新理念新模式。[2]

(二)课程思政改革是解决当前社会存在问题的需要

目前,我国在微电子领域面临“卡脖子”问题,特别是2018年初的“中兴”事件,引起了国内关于微电子行业到底行不行的讨论,“中国芯”再次被聚焦到公众的眼前,一时间唱衰我国微电子科技与产业实力的声音喧嚣而上。作为肩负着培养我国微电子人才的教师,在讲授知识的同时,必须要比以往更为有效地教育引导学生积极客观地评价我国微电子产业。

同时,推进《微电子技术导论》课程思政改革,打造课程思政精品示范课,促进微电子学院专业教师队伍转变思维观念,对培养出政治合格、品德高尚、能力突出的国家急需的微电子人才具有重要的意义。

(三)课程思政改革有助于课程教学效果的提升

教育部陈宝生部长在新时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话指出:2018年高校师生思想政治状况滚动调查结果显示,对大学生思想言行和成长影响最大的第一因素是专业课教师。[3]《微电子技术导论》课程是微电子学院重要的专业核心课程,开设在大学一年级的下学期,是学生从大类课程学习向专业课程学习过渡的重要环节,课程以深入浅出的知识理论和宏观设计,使得学生能够更好、更有效、更有高度地了解微电子科学的发展脉络和微电子产业的现状与趋势。同时这门导论课程还可以促进学生将大学所学各类课程连成体系,解决他们对于“为什么学、怎么学、学好怎么用”的困惑,在掌握知识的同时,提高大学生今后学习的兴趣、主动性和创造性。

近十年来,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》、《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》和《国家集成电路产业发展推进纲要》等政策引导下,我国微电子科学技术和产业规模快速发展,取得了举世瞩目的成就,但是同美日欧等发达国家相比差距还很明显。国内相关高校在进行微电子专业课程教学上以讲授基础知识为主,在微电子专业方面均未开设《微电子技术导论》课程。同时,从文献调研结果上看,国内其他高校在微电子专业课程思政方面尚属空白。急需在此方面加强课程思政改革,坚定我国微电子专业本科生的理想信念,讲好科学知识和中国故事,引导学生正确认识历史规律,准确把握基本国情,理性认同科学理论,增强四个自信,努力成为爱国、励志、求真和力行的社会主义建设者和接班人。

二、《微电子技术导论》课程思政改革的探索

(一)《微电子技术导论》课程思政改革的切入點

从立德树人的目的出发,通过“课程思政”改革着重挖掘学科内的思政元素,实现将“思政”融入课程,将课程赋予“思政”元素,发挥课堂教学力量,坚定学生理想信念,提高政治意识。因此,针对专业大类课的“课程思政”改革,首先需要构建思政理念,才能在教学过程中注意理念和内容的融入,这是改革的灵魂和关键,最终达到课程教学与育人润物无声的目的。

1.全面梳理课程知识点,深入挖掘教学活动中的育人元素,通过国内外微电子技术的发展历史对比,展示我国微电子产业所取得的成就,提出我国微电子技术需要努力赶超的方向,实现知识传授与价值引领同频共振。

2.提升微电子学院专业教师队伍的德育意识和德育能力,转变思维观念,构建适应“课程思政”的知识体系,掌握科学方法论,以把党的教育事业抗在肩上的思想自觉,发自内心地推进“课程思政”建设,提高学生对微电子专业知识的理解力和掌握度,坚定四个自信,激发爱国报国热情。

3.从思政内容的选取与表达方式、思政环节与教学活动的嵌入方式、思政元素与知识点的融合方式等多方面入手,建立健全学院专业课程思政建设的实施与保障机制,着力提升《微电子技术导论》课程思政课堂教学的政治性、时效性、艺术性,提升专业思政课程在学生中的认同度、接受度和践行度。

(二)《微电子技术导论》课程思政改革的试点

1.开展针对微电子专业的课程思政教学——课程内容创新

高校中偏文科专业课程思政开展的相对较好,而理工科专业课程的思政建设虽已全面推行,但由于理工科课程门类繁多、教学内容固定和教师思政能力有限等因素的影响,导致真正能够成形且具有示范性的专业课程少之又少。为此,《微电子技术导论》课程思政改革,首先构建思政理念,特别是在微电子这一“卡脖子”领域,开展专业课程思政改革更为紧迫,意义和作用也更为重要和突出。其次挖掘课程内容中的思政元素,结合我校红色基因,深入对比国内外微电子技术的发展历史,展示我国微电子产业所取得的最新成就,提出我国微电子技术需要努力赶超的方向和目标,推进我校乃至我国相关高校的微电子专业课程思政建设。

2.思政课教师全程指导的课程思政设计——师资构成创新

课程思政的效果关键看教师。理工科的专业课程往往是由一名主讲教师负责,就开展课程思政教学而言,理工科专业课教师的受教育经历使其思想政治教育意识和能力与思政教师存在明显的差距,导致目前理工科专业课程思政建设面临教学设计简单和教师感召力不足等问题。同时,专业课教师本身也缺乏提高思政能力的渠道。[3]为此,《微电子技术导论》课程思政改革,大力推进思政课程师资队伍建设,组成以思政课教师为核心联合多名专业课教师的教师团。在具有丰富教学经验的思政教师全程指导下,微电子学院专业教师通过观摩、试讲和研讨等形式,解放思想,改革创新,积极探索“课程思政”知识体系的构建和科学方法论的掌握,提高专业课授课教师的思政育人能力和效果。

3.课程思政内容软融合——教学模式创新

目前理工科专业课程思政环节的嵌入比较生硬。通常采取的方式是在当次课开始时利用“几分钟”、“几页PPT”或者“几段话”的形式进行;而思政内容以“最新讲话”、“最新成就”或者“热点事件”的叙述较为常见。师生互动较为简单,思政内容与知识点结合不紧密。为此,《微电子技术导论》课程思政改革中将从思政内容的选取与表达方式、思政环节与教学活动的嵌入方式、思政元素与知识点的融合方式等多方面入手,着力提高《微电子技术导论》课程思政课堂教学的政治性、时效性、艺术性,提升专业思政课程在学生中的认同度、接受度和践行度。

三、《微电子技术导论》课程思政改革的实践

《微电子技术导论》课程思政改革经过前期的研究与实践,初步达成了“以树立理想信念为出发点,建立对历史规律的正确认识、对基本国情的准确把握和对科学理论的理性认同”的共识。具体通过“正面讲、反面驳”等形式,帮助大学生们树立“要爱国、要励志、要求真、要力行”的理想信念。通过讲解知识的起源与发展,讲解中国发展的艰辛,讲解当今中国取得的成就,激发学生们对历史规律的正确认识和对基本国情的准确把握,坚定理想信念。采用谈经验、讲用处、授方法和多鼓励的方式,增强大学生们对具体科学理论的理性认同,力争使之能够成为有理想、有学问、有才干的实干家,在新时代干出一番事业。

(一)更新课程标准,建立思政内容资料库

结合《微电子技术导论》课程的科学知识教育内涵,深入挖掘课程的思想政治教育内涵,研究课程科学知识教育内涵和思想政治教育内涵的相互关系。将教学流程融入思政模式,与课程全程伴随。采取价值观模块组合模式,对原知识体系审视、发掘和加工。采取知识点中融入思政模式,与具体的知识点和能力训练点密切相关,融合度高,以学识点上的特殊事件或学术背景,巧妙进行价值观、思想、情感提炼等。

发掘《微电子技术导论》“隐性”思政教育资源,梳理各章节知识点,系统建立思政内容资料库,如老一辈科学家王淦昌、赵忠尧等早期对微电子技术的发现和贡献等。

(二)完善课程考核方案,增加思政考核模块

筛选适合于关联思政教育的《微电子技术导论》课程知识点,制定适合于所选知识点的思政教学内容,并将课程思政内容纳入《微电子技术导论》课程考核方案。确定将课程专业知识模块的考核比例压缩至80%,将课程思政模块的考核比例提高至20%。

(三)创新教学方法,引领行动自觉

“课程思政”的实施能否做到“入深入细、落小落全、做好做实”,达到润物细无声,关键在教师。为此,积极探讨提升专业课教师思想政治素质的方法,探索教师在课程中的思政教学设计能力的各项措施等,如知识点和思政内容的关联引出方式,思政教育环节在课堂教学中的嵌入方式等。寻求提升教师对课程思政教育主动性和认知程度的途径,提升专业教师队伍的德育意识和德育能力,转变思维观念,掌握科学方法论,构建适应“课程思政”的知识体系,以把党的教育事业抗在肩上的思想自觉,发自内心地推进“课程思政”建设。

四、《微电子技术导论》课程思政改革的效果与改进

(一)专业知识点与思政内容的关联

专业课程思政的设计与规划必须遵循专业课程自身的运行规律,实现课程知识与思想政治教育的有机融合。找准知识点与思政内容“契合点”以无缝对接和有机互融的方式,建立生成性的内在契合关系。为此,在立足《微电子技术导论》课程的学科视野、理论和方法的基础上,创新专业课程思政教育的授课体系,实现专业授课中知识传授与思政引导的有机统一,成为《微电子技术导论》课程思政能够顺利实施的关键问题。

(二)专业教师课程思政能力的提升

微电子技术论文篇(5)

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。

微电子技术论文篇(6)

1 构建面向适应能力培养的教学内容

《生物医学电子显微学》的教学对象主要是硕士研究生,其目的是使学员掌握与研究相关的超微结构研究的实验技能,为超微结构研究奠定实验技术基础,拓展课题研究思路。为了使课程具有足够的宽广度和纵深度,并具有前沿性和前瞻性,提高超微结构的研究水平,突出电子显微学在基础医学及临床研究中的应用[1] 。首先,将细胞超微结构纳入电镜技术的教学,系统地充实有关新的电镜技术和细胞超微结构的理论知识,把超微结构理论知识与电镜技术整合为生物医学电子显微学,作为一门学科进行建设。通过两部分内容的有机结合,让学员在学习电镜技术时了解细胞超微结构,在学习细胞超微结构的过程中掌握电镜技术。另外注重融合、吸纳本学科前沿的研究成果和实验实例,更新教学内容,将细胞生物学、分子生物学中的新进展、新技术融入教学,增设了培养细胞电子显微学研究技术、特殊组织细胞(如海马)的取材技术、电镜原位杂交技术、硝酸镧示踪技术、钙离子示踪技术等,使课程内容紧密结合基础研究和临床应用,为研究生更好的利用电镜技术为基础医学和临床研究打下基础。为了使研究生更好地进行超微结构研究,我们建立了开放型技术平台[2] ,为研究生课题研究提供选题设计、实验技术方法、镜下图像观察、结果分析与论文撰写等技术指导,既保证了研究生课题的顺利进行,也促进了本学科实验技术的发展,充实了教学内容。同时多层次与我校形态学专家建立良好的协作关系,聘请他们协助指导研究生超微结构研究工作。

2 实施有利于实验技能培养的教学法

改革教学方法,突出对研究生创新能力、实践能力的培养,增进研究生的科学素质;改进训练方法,解决课程中的重点与难点教学,加强实际工作能力的训练;应用多种辅助教学手段,建立互动教学园地,提高了教学质量。

2.1 理论教学

在细胞超微结构的教学中采用大量典型的各系统超微结构照片、模式图和事例充实理论教学内容,使学员了解细胞亚显微结构的异常改变与功能变化、发病机理及疾病的关系,从而认识到电子显微学在疾病病因、病情、分型及鉴别诊断中的重要性。在有关电镜的结构与原理的教学中应用多媒体、视频、动画和实物等多种辅助教学方式,将抽象的理论形象化。在讲解样品制备技术时,强调取材的重要性,通过介绍失败事例使学员认识到样品制备在超微结构研究中的重要性。

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2.2 实验教学

在实验教学中重点训练学员基本技能,培养动手能力,使其掌握正确规范的实验技能。通过实验教学加强学员对课程的重点、难点的理解和掌握:①突出重点,培养学员的动手能力;②突破难点,使学员掌握电镜操作技能;③强调镜下观察分析的重要性,提高学员的研究能力;④考试、考核并举,重在能力培养。

3 新教学法的实施效果

通过教学体系的改革与调整,拓展了教育规模,提高了学员对生物医学电子显微学的认识及科研技能掌握和应用的能力,增加了选课率,增加了研究生在课题研究中的电镜使用率。两年来完成了593人次.2374例的样品测试任务。通过对教学内容、教学方法的改革,以及新技术、新方法在教学中的应用和充实,促进了教员查阅文献的主动性,追踪技术进展的积极性,使教员队伍综合素质整体跃升。通过建立开放型技术平台,促进了电镜实验技术的发展,两年来协助完成科研任务474项,在临床医生和研究生的配合下开展了电镜诊断研究,涉及到肿瘤疑难病例的诊断、肾穿刺活检的电镜诊断、神经.肌肉活检电镜诊断等,开展了对细胞组织起源的鉴定,细胞损伤的早期观察,纳米材料的测定等,既提高了自身的业务水平,又解决了临床疑难,推动了临床科研,提高了电镜的有效使用率,使教学改革成果显著。

微电子技术论文篇(7)

1.1教训内容陈旧,课程设置失当

微电子学课程知识有着前沿性的特点,当前微电子学课程教学主要依赖教材,但微电子技术发展迅速,而教材内容更新不及时,存在滞后性问题,使得在教学过程中理论与实践脱节,限制了学生知识应用能力的培养和提升。

1.2教学模式和方式落后

许多学校的微电子学教学仍然沿用以教师为中心的教学模式,以文本教学为主,教学模式落后,方式单一,学生只能被动受教。微电子学课程内容的理论性和实践性较强,这种落后的教学模式和方式制约了学生学习的积极性,不利于学生对知识的内化和吸收[1]。

1.3教学评价不科学

教学评价是教学的重要组成部分,其能够为教学提供重要的指导作用,能够促进教师不断完善教学方法和内容[2]。但就目前来看,当前微电子学课程教学评价还存在问题,过于注重对学生知识掌握程度的评价,注重结果而忽视过程,难以客观、准确地评价学生微电子技术应用能力和相关设备的掌握情况,导致许多学生考前突击课本,并没有对微电子学知识真正地内化吸收。

2微电子学课程教学改革措施探讨

2.1完善教学内容,创新课程设置

在微电子技术领域,新技术和新产品层出不穷,教师可以通过各种渠道来搜集微电子领域的前沿性知识,并结合理论知识,不断拓展和完善教学内容,拓宽学生的知识面,具体分以下几个方面。

2.1.1课题研究拓展完善知识

课题研究过程中涉及到众多综合性的知识,单纯凭借课本上的理论知识很难做好课题研究,教师可以引导学生搜集课题相关知识,广泛阅读资料,促进课题研究,以此来拓展学生的知识面。例如在“模拟集成电路设计”这一课题研究的过程中,涉及到MOS晶体管模型、电路设计、数字单元设计以及版图设计等计算机领域和电学领域的知识。在研究过程中,学生不仅学习了微电子领域的知识,还掌握了计算机设计和电学领域的知识,从而拓展学生的知识面,深化课题研究。

2.1.2在小组合作中拓展知识

目前学科知识之间的交叉性不断凸显出来,学生单靠自己的力量往往难以完成一个课题研究,教师可以采取小组合作的教学方式,让学生在合作的过程中实现知识拓展。

2.2教学模式、方式的更新和拓展

传统的微电子学课程教学模式以教师为中心,采用单一的文本教学方式,学生成为了知识的被动接受者,难以将理论与实践结合,不利于应用型人才的培养。因此,在电子科学与技术专业微电子课程教学中应当积极进行教学模式的创新和教学方式的拓展[4]。

2.2.1兴趣教学法

兴趣是学习的基础,兴趣教学法的应用能够提升学生学习微电子学课程知识的兴趣,为课堂增添活力,从而深化教学效果。

第一,在微电子学课程教学中,教师可以通过实际问题的引入来调动学生的学习兴趣,微电子学领域的研究成果在生活和工作中的各个领域都有重要应用,将实际问题引入教学中,能够促进学生对相关微电子学知识的内化和吸收。

第二,翻转课堂教学模式的应用,能够让学生在课下完成知识掌握,在课堂上进行交流和讨论,教师在课堂为学生答疑解惑,这就提升了学生学习的主动性,真正做到以学生为中心进行教学。教师可以通过微课视频这种学生喜闻乐见的形式展现知识,激发了学生的学习兴趣和学习自主性。

2.2.2實验教学改革

微电子学课程是一门实践性较强的课程,其以实验为基础,在教学的过程中应当积极对实验教学进行改革。

第一,应当创建虚拟实验仿真设计工作站,半导体器件以及集成电路等都可以在工作站中完成,例如可以采用Cadence来进行集成电路模拟房展实验,利用Silcaco进行仿真参数提取等,让学生在虚拟的实验仿真中实现微电子学理论知识的掌握和应用技能的培养。

第二,应当增强课程实验内容的内在逻辑性。微电子学课程有着专业跨度大的特点,其涉及科学众多,教学过程十分复杂,这就要求合理地规划实验内容,以人才核心能力培养为中心,以此来提升实验内容的内在逻辑性,提升微电子学课程实验教学的系统性,从而深化实验教学效果。

第三,加强校企合作。校企合作能够为学生提供真实的实践平台,促进学生理论知识与实践技能的结合,为学生的知识应用提供平台,例如三江学院微电子学课程教学就与江苏东光微电子公司、无锡友达电子公司等十六家单位展开了合作,为学生的实习和实践提供了平台,拓展了实验教学的渠道。

2.3对教学评价的改革

传统的微电子学课程教学评价方式过于注重结果的评价,不利于学生反思能力、思维能力以及创新能力的培养,因此,需要对微电子学课程教学评价进行改革,注重对学生学习过程的评价。

第一,应当注重评价内容的全面性和系统性,综合评价学生课前预习、课堂学习、实验课等的情况,并与实验报告相结合。

第二,应当对考核方式进行改革,采用实验研究和闭卷考试相结合的方式,这样更加全面也更加客观,不仅注重学生学习的结果,同时注重学生学习的过程,从而为教师对教学内容和教学方式的完善提供指导,促进了微电子学课程教学的动态发展,对于提升微电子学课程的教学质量有着重要的意义。

3结语

综上所述,电子科学与技术专业微电子学课程教学改革是一个长期的过程,在改革实践的过程中需要教师不断总结和创新,适应微电子学技术的发展,适应学情。当前微电子学课程教学中还存在着一定的问题,该文结合实例,从教学内容、教学模式和方式以及教学评价等3个方面探讨了微电子学课程教学改革的措施,旨在为相关微电子学课程教学实践提供参考。

参考文献

[1] 刘培生,王金兰,蒋娟娟.“微电子学概论”课程的教学改革探析[J].南通航运职业技术学院学报,2014(1):109-112.

[2] 肖功利,杨宏艳,钟艳如.微电子学专业课程双语教学改革与实践[J].中国电力教育,2012(22):64-65.

[3] 孙肖林.微电子学课程教学改革与大学生能力培养[J].中国科教创新导刊,2010(23):157.

微电子技术论文篇(8)

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

微电子技术论文篇(9)

质量工程

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2013)09C-

0065-02

高等学校教学质量与教学改革工程(简称质量工程)是教育部、财政部全面贯彻党中央、国务院关于“把高等教育的工作重点放在提高质量上”的战略部署,经国务院批准实施的重大高校教学改革项目。实施质量工程是促进我国高等教育规模、结构、质量、效益全面协调发展,构建和谐发展的高等教育新体系的需要,是培养高素质人才的需要。

从实际教学来看,微波技术课程应用“矢量分析与场论”、“特殊函数与数理方程”等工程数学的知识较多,概念抽象、公式复杂,电磁场分布和计算复杂,在学习过程中,学生往往会产生畏难情绪。在质量工程背景下,如何做好微波技术的教材建设,调动学生学习积极性和主观能动性,是微波技术教育教学管理者要探索的一个问题。本文拟以哈尔滨工程大学微波技术课程组出版的微波技术课程的立体化教材为例,对微波技术课程教材建设进行探讨。

一、微波技术课程教材建设思路

微波技术系列课程的大多教学内容一直沿用的是早期的经典理论知识,很少涉及科学发展前沿的知识,缺少时展所需要的新内容,如微波电路的计算机辅助分析与设计、微波工程虚拟仿真技术、智能天线技术等问题,教材内容缺乏时代性、新颖性,难以适应瞬息万变的信息社会。尤其是信息技术日新月异,更需要及时更新教学内容。因此,化繁为简,深入浅出,合理规划、整合增补教材内容,是一条切实可行的建材建设思路。同时,现代化教学手段的引入,给微波技术课程的电子教材带来新的契机,开发建设符合教育教学规律的优质电子教材,恰当充分地使用现代教育手段促进教学活动的开展,是电子教材建设的关键。

结合上述思路,哈尔滨工程大学微波技术课程组出版了一套立体化教材,该套教材从基本概念入手,全面系统地阐述了微波技术的基本理论、基本技术和基本分析方法,在强调基本概念理解与掌握的同时,又强调理论联系实际,着重介绍解决工程实际问题的方法,把现代科技理念和经典基础理论有机结合,内容新颖,具有独特的风格,形成了特色鲜明的精品教材。该套教材主要依托哈尔滨工程大学部级精品课程微波技术的特色课程改革,就改革课程的主导思想出版一套普通高等学校电子类专业非微波方向专业类特色专业规划教材,旨在总结为哈尔滨工程大学电子信息工程、通信工程、信息对抗和电子科学技术等专业开设的微波技术基础和计算微波等课程的教学经验和教学成果;根据专业课教学要增强理论性、突出专业特色,向学科深度发展的精神,在充分吸收国内外最新相关学术科研成果的基础上,整合并扩充,以求形成一个具有专业学科特色、系统性强,既能满足专业课学习需求,又具有一定工程应用前瞻性的知识体系。

二、微波技术课程教材建设特色

该套教材在编写过程中体现了以下特色:

(一)实用性

根据微波技术的发展和当前教学的实际需要,在保留经典的传输线基本理论、微波传输线和微波网络的基本内容和分析方法基础上,该套教材将常用微波器件的内容精炼为一章。国内同类教材中有关微波器件内容的分多章介绍,过多地采用复杂的数学公式分析,耗费学时较多。该套教材从工程实际出发,注重物理概念和工作原理的介绍,内容紧凑,便于理解和掌握。在应用传统的“路”方法分析传输线理论的基础上,从“场”方法强化传输线理论。此外,哈尔滨工程大学微波技术课程组还打算在新版内容中微波传输线一章中,增加传输线理论到广义传输线理论的推广一节,使学生理解传输线理论对TE、TM的适用性及局限性,并得出多导体传输线电报方程,更适合教学。

(二)突出工程实践性

该套教材在保留经典理论及方法定的基础上,从工程实际出发,注重物理概念和工作原理的介绍,内容紧凑,便于理解和掌握。增加微波技术的计算机辅助分析与辅助设计内容,并首次引入常用微波仿真设计软件(针对无源器件的HFSS设计,有源器件的Microwave office设计)使用方法和设计范例等内容。

具体内容包括主干理论,即为理论补充的工程实践系列。每一个理论之间逻辑联系紧密,环环相扣,有利于学生系统学习和实际应用技能的逐步提高,上一个理论是下一个理论的基础,下一个理论是上一个理论的深化。微波工程是培养具有微波技术的应用技术型人才,毕业后能够从事工程领域的设计及应用,因此教材体系的建设注重实践能力的培养。理论补充部分都以培养学生的工程应用为着力点,从电磁仿真设计软件出发,对微波工程中元器件的设计加以介绍,学习常用的微波仿真软件HFSS和Microwave office的使用方法和设计范例。

(三)立体化

《微波技术》为微波技术立体化教材中的核心教材,与之配套的有实验教材——《微波技术——测量与仿真》,学习指导书——《微波技术学习与解题指南》,以及电子教材——《微波技术电子教案与课件》等辅助教材。这些辅助教材分别由高等教育出版社和哈尔滨工程大学出版社出版,在体系和内容上相互支撑,以满足现代教育教学的需要。

(四)配备现代教学手段

书中每章后面附有内容提要,便于学生抓住重点和难点。另外,配合该教材的使用,哈尔滨工程大学微波技术课程组开发了相应的多媒体课件和电子教案。同时,开设微波技术基础课程网站,实现远程教学、网上答疑和测试。

微波工程课程网络教学系统由多媒体理论课教学、实验教学和网络自主学习构成,涵盖了教学思想、教学方法、教学技术和手段的改革内容,具体内容包括:一是网络课程学习。网上内容突出教学目标要求,条理清楚,简明扼要,提供相应知识的图像、动画链接,图像配有文字说明和热键提示,图像资料除教学内容外,还提供基础学科的相关内容和相关知识点的检索,有利于训练学生自主学习。二是网上讨论、答疑。网上讨论是教师与学生、学生与学生之间对微波工程课程学习的有关问题进行在线双向讨论。网上答疑则是由学生提出问题,教师定期回答,为学生学习和学生与教师沟通提供了良好的环境。三是网上自测。根据教学大纲要求,遵循有效性与科学性相结合原则设计每一章学习内容的复习思考题及自测题,并分成不同题型,主要以选择题为主。计算机给出正确答案和评分。四是教学文件。包括教学大纲、教学计划、实习指导、电子教案、全程教学录像、电子课件和实验录像等教学参考内容。五是网络资源。把与微波工程相关的资源网站链接到网络课程网站上,使学生能在短时间内进入到相关的网站进行学习。

三、微波技术课程教材建设成果

该套教材被列为“十一五”、“十二五”部级规划教材,已累计印刷4次,累计印数上万册,且已被哈尔滨工程大学、吉林大学、东北电力大学、南开大学、烟台大学、海南大学、中国地质大学、伊犁师范学院、合肥经济技术职业学院、湖北第二师范学院、陆军军官学院、集美大学、东莞理工学院等几十所学校采用,作为微波技术课程的主教材或参考资料。

该套教材得到了国内知名专家的高度评价,专家认为该套教材从基本概念入手,全面系统地阐述了微波技术的基本理论、基本技术和基本分析方法,作为一门专业基础课教材,在强调基本概念理解与掌握的同时,又强调理论联系实际,着重介绍解决工程实际问题的方法,把现代科技理念和经典基础理论有机结合,内容新颖,具有自己独特的风格,形成了特色鲜明的精品教材。

国家精品课程的全部教学资源已经上网,包括大纲、习题、学习要点、多媒体课件、电子教案和授课全程录像(包括微波技术全程授课录像40讲、微波技术实验演示教学录像16学时)、微波技术仿真软件等,被数次浏览和下载,供兄弟院校在教学中使用。本课程教学资源和主讲视频被国内多家网站转载,受到了社会的好评,并有网友读者的评价性语言。所开发的微波技术系列多媒体课件在“光盘中国”网站上向全国发行,获得黑龙江省高等学校第二届多媒体教学软件一等奖和黑龙江省高等学校第三届多媒体教学软件一等奖。

由哈尔滨工程大学微波技术课程组以教材建设为部分内容的“精品课程资源共享”取得了显著成效,微波技术课程已入选部级精品资源共享课立项项目,由课题组申报的“质量工程背景下的微波技术课程精品资源建设与实践”获得2013年黑龙江省教学成果一等奖。

【参考文献】

[1]李辉.以高水平教材建设工作为基础全面推动精品课程建设[J].中国高教研究,2006(12)

[2]孙汉文.教材建设的原则与实践——关于几个关系问题的处理[J].高等理科教育,2006(12)

[3]刘艳.从现代教学观看高校教材的新发展[J].电化教育研究,2005(9)

[4]李华.系列化、立体化、网络化、电子化:大学教材选题开发的趋势[J].编辑学刊,2005(2)

微电子技术论文篇(10)

关键词: 应用型人才;微电子专业;素质教育

Key words: applied talents;microelectronics major;quality education

中图分类号:G64 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0234-02

0引言

微电子学是在物理学、电子学、材料科学、计算机科学、集成电路设计制造学等多种学科基础上发展起来的一门新兴学科,是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。作为电子通信类高校,南京邮电大学建校近50年来,正朝着信息科技类大学进军。随着电子、通信和信息等产业的飞速发展,国内外微电子学人才都十分紧缺,建立微电子学专业,也可为我国的 ASIC设计方面,培养急需的人才[1-6]。在现代科学和技术迅速发展的今天,社会要求大学的培养目标同经济发展的需要相结合,如果培养出来的学生能够适应社会的需求,不仅学生能有用武之地,找到自己的价值和自信,而且学校的知名度也得以提升。因此现今的学校越来越注重某一专门职业的培养,注重培养有能力,有效率的人。因此当今的高校教育不仅需要培养大量理论基础较扎实、具有开拓创新精神的专业型人才,也更需要培养大量工程应用型人才。应用型人才培养模式的具体内涵是随着高等教育的发展而不断发展的,“应用型人才培养模式是以能力为中心,以培养技术应用型专门人才为目标的”。本科应用型是本科层次教育,既有着普通本科教育的共性,又有别于普通本科的自身特点,它更加注重的是实践性、应用性和技术性。即基础知识比高职高专学生深厚、实践能力比传统本科生强,是本科应用型人才最本质的特征。本科应用型人才培养模式是根据社会、经济和科技发展的需要,在一定的教育思想指导下,人才培养目标、制度、过程等要素特定的多样化组合方式[7]。

1培养应用型人才的措施探讨

培养应用型人才不是单方面的强化和提升,而是涉及到方方面面。比如,学校自身的特点,目标的定位,课程的设置等等,因此,培养应用型的人才可以采取以下措施:

1.1 明确学校和学科的特点和优势每一所高校都有自身的办学特色,每一个学科都有自身的历史传统。只有实事求是地综合分析学校已有的学科基础、特色、优势和不足,才能明确学科发展的科学定位,才能培养出有自身特色的专业人才[6]。微电子专业在我校还是一个新专业,如何把这个新专业做大做强,真正体现出南京邮电大学的微电子专业的专业特色,是一个值得探讨的问题。根据我校长期为IT行业培养人才和相关院系的基础和优势,设置了以通信集成电路设计为主要方向,并对专业方向的发展作了规划,同时兼顾工艺设计与器件设计。与此同时,确立我校微电子专业人才的培养目标为:根据学校的办学指导思想,树立“理科本科教育以培养应用基础和理工融合型人才为主,在坚持人才培养质量统一要求的基础上,鼓励学生个性化、多样化发展,强化学生的创新精神和实践能力培养”的教学工作指导思想。从教育理念上讲,应用型人才培养应强调以知识为基础,以能力为重点,知识能力素质协调发展。强调学生综合素质和专业核心能力的培养。侧重学科、专业知识的学习和专业能力的培养;培养适应社会主义现代化建设和信息产业发展需要,在德智体诸方面全面发展,具有较高思想道德、良好的科学文化素质、敬业精神和社会责任感,在拥有微电子学领域内扎实的理论基础上、还具备实验能力和专业知识,具有较强的创新精神和工程实践能力,能在应用微电子学、半导体技术及相关的电子信息科学领域从事产品设计、科技开发、工程技术、生产管理与行政管理等工作。

1.2 课程设置课程的设置是否合理对应用型人才的培养起到了至关重要的作用,其结构是否连贯、课程安排是否合理直接影响后续的教学培养工作。

1.2.1 课程的设置考虑到应用型人才的特点,必须根据行业的需求来安排和设置课程,在进行课程设置的时候,必须先进行广泛的调研,考虑到社会的实际需求,社会需要什么样的人才,对今后毕业生的去向有充分的了解,了解用人单位的性质,了解用人单位要求毕业生具备什么知识和能力,更重要的是,培养学生自学的能力、解决问题的能力、判断能力和创新能力。在微电子专业正式招生之前,我们组织教师到国内不少高校进行调研,并与多所学校的教师进行了交流。在广泛调研的基础上,我们了解了国内外、省内外的同类专业的发展状况和我校微电子专业的实力、优势及所处的地位,了解到国内外微电子学及集成电路设计人才都十分紧缺,为此,我们提出通讯集成电路和新型微电子器件作为我们的专业方向和特色,并在教学和科研中体现出来。为此,在课程设置上,我们必须在对已经投入适应的培养方案进行分析和总结、不断地进行修订和完善,将整个学科的课程结构体系,到具体到每一门课程的知识体系,都应该进行优化设计,以期在最短的学时内使学生掌握牢固的知识。最终使学生获得以下几方面的知识和能力:①掌握数学、物理等方面的基本理论和基本知识,具有较好的人文社会科学基础,并熟练掌握一门外语;掌握微电子学、半导体科学与技术的基本知识、基本理论和基本实验技能;②熟悉国家信息产业政策及国内外有关知识产权的法律法规;了解微电子学的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及信息产业发展状况。③具备较好的运用专业知识进行器件设计、集成电路设计的能力,成为工程应用型人才。

1.2.2 理论课程的内容针对江苏省和南京市的集成电路发展特色,以及南京邮电大学的学科特点和电子科学与工程学院的实际情况,适当加强通讯集成电路、新型微电子器件和光电集成的课程,体现专业特色。以能力培养为基础来设计的。在进行社会行业的调查中,首先考虑学生毕业后从事何种职业,然后对这种工作需要哪些能力和知识,根据工作的要求对教学终的课程进行专项的能力和综合能力。在通识基础课中设置了高等数学、大学物理、物理实验、程序设计等。学科基础课中设置了数理方程、概率论、信号与系统、数字电路与逻辑设计、模拟电子技术及电工电子实验等。这些是所有涉及到电类专业的学生都必须学习的课程。在微电子专业的专业基础课中安排了固体物理、半导体物理、半导体集成电路工艺、半导体器件物理、通信原理,这些课程都是基础理论课程,是为微电子专业的学生打下基本的专业基础。考虑到应用型人才的培养,在集成电路与CAD的课程设置上,不同于专业型人才的培养模式,专门设置了16小时的实验,加强学生的实验和操作技能。在集成电路分析与设计的课程设置中,专门将模拟和数字分开,设置了各48小时的模拟集成电路分析与设计、数字集成电路分析与设计,这不同于其他院校的课程设置,应该也算是我专业的一个特色和优势。使学生掌握初步的集成电路设计知识,加强了学生的集成电路分析和设计的能力。另外还设置了32小时的VLSI设计实验课和32小时的微电子专业实验,这也大大加强了实验和上机比例。具体来讲,已经在建设的ASIC设计实验室的基础上开展了ASIC设计实验课程的教学,并筹备建立了微电子专业实验室,拥有了一批工作站、计算机等硬件资源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等软件资源、学会一到两种EDA工具的使用方法。建设微电子器件和半导体物理专业实验课程,在广泛调研的基础上购置了必要的仪器设备、编写了实验教程、开展了半导体材料实验和晶体管测试实验;基于以上措施,建立一整套完备的、覆盖微电子产业前端和后端工序的微电子实验课程体系。开展了器件和工艺设计实验。掌握一定微电子实验能力是微电子专业本科生应当具备的基本素质。在微电子专业的专业选修课中设置了VLSI版图设计基础、片上系统设计、微电子器件设计、MEMS与微系统设计、新型微电子器件、通信集成电路等多门课程,涵盖了微电子方向的器件设计、电路设计、工艺设计等各个方面。更好地体现了应用型人才的培养方向和目标。

1.2.3 实践课程的内容课程突出职业能力。对于应用型人才来讲,在学习过程中训练学生的职业技能是学生是否成功的关键之一;学习过程重点基于问题的学习,这是培养学生解决问题能力、判断能力和创新能力的又一关键;学习过程还要培养学生的沟通能力。此外,还拟通过建立微电子专业实验室,开设微电子和半导体测试实验课,在培养学生理论知识的同时,加强实践能力的培养,培养既有较深理论基础,又有一定动手能力的全面发展的学生。微电子专业是一个实践性较强、实践内容多的专业,从集成电路的生成流程来看,其实践内容包括系统和电路设计、器件设计、工艺设计、版图设计、实际流片和测试。作为高等学校,而非生产厂家,不可能具备从前端到后端整个流程的实践条件,为此,我们拟对其中的主要环节开展实践教学。在实践型环节的课程设置中,通识基础课和学科基础课中安排了电类学科所必须的程序设计、电装实习、电子电路课程设计等。在专业基础课和专业课中,设置了软件设计、微电子课程设计等,设计内容都是与本专业紧密相关,全面运用到所学的专业知识。同时建立校外实习基地,使学生能够初步了解芯片生产过程。通过参加国外IC CAD公司的大学计划、购置器件和工艺设计CAD工具,并通过和IC生产企业建立良好合作关系,建立生产实习基地。注重学生与工业界的直接联系。争取在毕业设计阶段,大部分学生的毕业设计都能在企业完成的,而且不少学生的第一个工作就是在所实习和进行毕业设计的单位里找到的。

1.3 师资队伍的建设没有高水平的师资队伍,培养高素质的人才也只能是纸上谈兵。而且本学院的主要任务就是能培养具有良好的学习、工作和创新的高级应用型人才,因此从这个方面来讲,没有年龄结构、学历结构、职称结构合理的高水平师资队伍,也是不能完成高校所承担的任务的。而且针对应用型人才的培养目标,师资队伍本身也要具备能培养应用型人才的能力和水平。

1.3.1 积极培养学科带头人培育创新型人才就要统筹考虑学科直接承担的教学、科研、服务三大职能的关系,加速建设学科带头人、重点骨干教师和优秀青年教师4个层次的学术梯队。以中青年学科(术)带头人的培养为重点,并加大向青年骨干教师和一线教师倾斜的力度,创造一个公开、平等、竞争、择优的用人环境,营造一个和谐、宽松、温馨的工作氛围。学校要为人才成长创造一流的工作和实验条件,打造一个凝聚人心的事业平台,通过培养和引进,形成一批整体素质高、学术实力强、结构合理、具有团结协作精神的学术梯队,使其在学科建设中发挥突出作用。

1.3.2 在教师中增加培养应用型人才的意识目前,我校的微电子技术系拥有教师7名,平均年龄35岁以下,年轻教师占了90%以上。我们学院的老师都是从大学毕业直接来教大学,导致对学生的培养从源头上还是在按照“理论型”或“学术型”的培养模式在进行。因此,建立既具有深厚扎实的理论知识功底,又具有精通实践,有很强的动手操作能力和解决生产实际问题能力的“双师型”教师队伍,培养高层次高质量的实用型、应用型教学人才迫在眉睫。今后学院应把如何培养“应用型教师”作为一个重要目标,来加强师资队伍的建设。在教师中增加培养应用型人才的意识。

积极筹措资金,进一步完善微电子设计、测试实验室,开出更多的实验项目,增加实验组数,鼓励教师在课程教学中增加设计、实验类的课时比例,让学生多动手动脑。鼓励教师积极申报应用型或工程类的项目,这样既可以满足一定的科研工作量,也可以让学生参与到项目中来锻炼学生的从事科研和工程技术类的工作,积累一定的设计、实验和操作经验。鼓励教师与公司、研究所合作,给学生提供实习、工作的机会和场所,也可以提高就业率。鼓励教师到国内外高校去做访问学者,积极参加国内外举办的国际会议,从而了解专业的最新发展、前沿问题,并开阔了眼界。设立专款建立青年教师培养基金,资助青年教师开展注重应用类的教学科研工作。在进行教学工作的同时,也与企业界密切合作进行科研工作和技术开发工作,保证自己在理论和技术方面的领先性,在授课时结合自己的研究成果、把新的观念、新的方法、新的理论传授给学生,当自己的研究成果转化为产品后,可以将最新产品和最新技术溶入工业中。

只要通过以上措施,从学科目标、理论课程、实践环节及师资队伍建设等工作常抓不懈,经过一定的阶段,一定会培养出高水平的拥有微电子学领域内扎实的理论基础、较强的创新精神和工程实践能力,从事产品设计、科技开发、工程技术、生产管理与行政管理等工作的应用型人才。

2小结

总的来说,微电子学是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。而国内外微电子学人才都十分紧缺,尤其注重某一专门职业的培养。因此我校也更需要培养大量的微电子方面的工程应用型人才。而培养应用型的人才必须采取的措施是:明确我校的特点和优势,以通信集成电路设计为主要方向,同时兼顾工艺设计与器件设计;在课程的设置上,必须根据行业的需求来安排和设置课程,除了基础理论课,也要大大加强实验和上机比例。在培养学生理论知识的同时,加强实践能力的培养,培养既有较深理论基础,又有一定动手能力的全面发展的学生;同时在教师中增加培养应用型人才的意识,鼓励教师与公司、研究所合作,积极申报应用型或工程类的项目,让学生参与到项目中积累一定的设计、实验和操作经验。鼓励教师给学生提供实习、工作的机会和场所。相信通过各方面的工作的配合,一定会培养出高质量的微电子学领域内的应用型人才,为我国的微电子工业做出贡献。

参考文献:

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[2]严兆辉.微电子的过去,现在和未来.武汉工程职业技术学院学报,2003,15(2):30-34.

[3]李斌,黄明文.微电子技术专业创新教育探索.中山大学学报论丛,2002,22(1):108-109.

[4]刘瑞,伍登学,邬齐荣等.创建培养微电子人才教学实验基地的探索与实践.实验室研究与探索,2004,23(5):6-8,23.

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