信息技術在微電子專業教學中的應用

　　摘 要： 信息技術包括多媒體技術、虛擬仿真技術、網絡技術，等等。它的飛速發展和廣泛普及，使得傳統的教學方法正在向現代教育技術方法轉變。針對新興的多學科綜合的微電子專業，作者討論了信息技術在微電子專業教學中的作用與意義，聯系實際教學實踐，指出了各種信息技術的特點及應用中需注意的關鍵問題。
　　關鍵詞： 信息技術 微電子專業教學 應用
　　
　　信息技術是現代教育技術的基石和重要組成部分。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》中提出：“信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視”；“強化信息技術應用。提高教師應用信息技術水平，更新教學觀念，改進教學方法，提高教學效果”。信息技術與高校專業教學相結合，可以改進教學手段、創新教學方法、提高教學效率、增強教學效果。
　　微電子專業是我國近年來大力發展的一個多學科綜合、高技術密集的新興專業，主要研究半導體材料、器件與工藝和集成電路與系統的設計、制造和測試等理論和技術。微電子專業教學由于課程開設時間較短、涉及學科多、理論性強、同時又與實踐結合緊密。因此如何有效地改善教學效果，提高教學質量成為微電子專業教學中迫切需要解決的問題。將現代信息技術應用到微電子專業的教學活動中，提高了學生學習的興趣和積極性，促進了教師與學生的互動，取得了很好的教學效果。
　　1.多媒體技術在專業教學中的應用
　　多媒體教學是信息技術在教學過程中最典型、最廣泛的具體應用。多媒體信息技術在教學中的應用是指采用圖像、動畫、視頻等新穎的教學形式，將教學內容生動形象地展示給學生，使學生獲得直觀的感性認識。多媒體教學方式有助于學生對教學內容，特別是重難點內容的理解和吸收，是對傳統教學方式的突破和有益的補充。針對于微電子專業的特殊性和綜合性，我們在教學中采用多種多媒體表現方式，分別應用在以下幾個方面。
　　1.1幻燈片教學
　　多媒體輔助教學課件通常由多頁幻燈片組成。在幻燈片中可以插入各種對象如文字、圖片、圖形、表格、藝術字和聲音等，把抽象的、難以直接用語言表達的概念和理論以直觀的、易于接受的形式表現出來，有效地增強了教學效果。微電子專業課程理論較多，信息量大，直接講授學生感到比較枯燥。使用幻燈片教學后，色彩豐富，圖形清楚，概念清晰，有助于把抽象概念形象化，復雜問題簡明化，調動學生的積極性，提高學習效率。
　　1.2動畫演示
　　電腦動畫的運用能夠進一步提升多媒體技術的作用和效果。動畫能夠將微電子專業課程中遇到的深奧的理論問題和復雜的內部機理，通過簡單的畫面動態地表示出來，從而使學生加快加深理解，特別有利于重點難點的掌握。另外，電腦動畫能夠逼真地再現微電子工藝流程的加工過程，可以模擬實際操作步驟，從而可以代替或輔助部分實踐教學。
　　1.3錄像放映
　　微電子專業的實習單位往往是高投資、大規模、貴重設備云集的高科技公司。這些公司管理制度嚴格、專業程度高，對在校學生進企業實習有著很多限制，同學們經常只能去參觀工廠環境，遠眺機器的運作，甚至有些生產企業不對學生開放實習。這樣，教學得不到生產實踐的支持，使得理論與實踐嚴重脫節，降低了教學效果。而將企業內部的生產流程拍成錄像，或者購置相關內容的影像資料，通過多媒體放映給同學觀看，可以近距離地觀摩生產流程和設備運作、了解技術細節，對不甚明白的內容可以反復觀看。采用這種方式進行教學，同學們紛紛反映大開眼界，受益匪淺，不僅對課程里所學的內容有了直觀的認識，而且了解到產業的前沿發展。
　　2.虛擬仿真技術在專業教學中的應用
　　得益于計算機硬件的飛速進步和軟件技術的迅猛發展，虛擬仿真技術成為當前流行的新型教學手段。傳統的實驗教學手段，局限于實驗室購置的設備和儀器，特別是微電子專業的實驗設備價格高昂、操作復雜、容易損傷，使同學很難得到上機鍛煉的機會。而使用基于虛擬仿真技術的教學方式，過程簡單靈活，交互方式多樣，結果直觀明了，既能培養學生的動手能力和分析、綜合能力，又能提高學習興趣，激發學生的創造性。
　　虛擬仿真技術在微電子專業教學中的應用主要體現在兩個方面：一是在電路設計方面，基于電子設計自動化（Electronic Design Automation，EDA）技術實現對電子線路（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，基于半導體工藝和器件的計算機輔助技術（Technology Computer Aided Design，TCAD）實現對微電子制造工藝和半導體器件結構及工作過程的仿真與演示。使用仿真軟件所提供的強大功能，包括軟件所具有的可升級性，在課堂和實驗中通過軟件設計微電子電路、工藝和器件，在屏幕上模擬其功能，可使教學概念清晰，內容生動，過程可視，還能夠大幅節省實驗設備的購置和維護費用，經濟高效。
　　3.網絡技術在專業教學中的應用
　　近年來網絡技術更加普及，也更加方便，特別是校園局域網的建設，提供了學生隨時隨地使用各種終端進行網絡學習的教育環境。這也促使我們把教學平臺從教室向網絡拓展，必然在一定程度上改變教學的形式和基本架構，帶來革命性的變化。
　　互聯網和校園局域網一方面可以作為信息資源庫，為微電子專業課程教學提供教學教案、課件、習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的平臺，進行答疑、作業提交、通知發布等教學活動。這兩種方式也是目前微電子教學中最主要的網絡應用手段。使用網絡教學有助于師生雙方的交流，教學信息的豐富，以及多元化教學，等等。網絡教學的推廣和網絡教學平臺的建設，極大地推動了網絡技術在教學體系中的應用，將會成為現代教育技術的主流之一。
　　綜合運用信息技術的各種方法和手段，結合微電子專業特點，更新教學觀念，加強教學實踐應用，能夠有效地提升教學效率和效果，培養出更優秀的符合社會需求的專業人才。
　　
　　參考文獻：
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