應用技術型微電子器件工藝實驗教學改革思路探討

　　摘 要：以企業工程師型應用技術人才為培養目標，借助校企協同創新平臺建設成果，提高學生的綜合實踐能力，是當前應用技術型大學實驗教學改革的重要導向。該文從微電子專業技術特點和教學實際出發，建設微電子器件工藝實驗教學課程校企協同育人的培養模式，既重視傳統知識和實驗操作能力的傳授，又注重微電子前沿調研及創新能力的培養，力求提高學生的綜合實踐能力，為培養高水平和高素質的高級工程技術人才打下可靠的基礎。

　　關鍵詞：應用技術人才 綜合實踐能力 微電子實驗教學

　　《微電子學與計算機》 是北大圖書館評選的核心刊物，是我國微電子技術與計算機技術相結合的唯一專業性國家中文核心期刊，同時也是中國計算機學會會刊(2010年12期止)。

　　“微電子器件工藝實驗”是材料物理和光電材料專業的實踐教學課程，也是一門操作設計和行業前沿更新較快的課程。該課程主要培養學生掌握微電子器件專業實驗相關的基本技術和方法、性能檢測的方法和標準，培養學生的實際動手能力、創新設計能力，以及培養學生嚴謹認真的實踐技術能力[1]。在以往的實驗教學中，由于教學形式單一，該實驗涉及的設備昂貴，可操作的設備較少，微電子器件原理較難，導致學生掌握的理論知識點多、實驗操作較少、行業前沿不了解、應用知識缺乏等。筆者從近年的實驗教學實踐中深刻體會到，借助校企協同創新平臺，增加更多的教學模式，如VR虛擬仿真教學、器件設計、企業工程案例教學、企業現場參觀教學等，增加微電子器件的應用案例教學，增加學生的興趣點，把專業的知識深入淺出，分享自己的科研實踐經驗和企業工程技術經驗，促進學生主動學習、主動設計思考，體會到該門課程的重要性，從而激發學生的主觀能動性，培養學生的動手能力、思考能力、工程技術能力及創新意識[2-3]。鑒于此，筆者認為從以下幾個方面對微電子實驗課程進行改革能有效提高教學質量：(1)課程模式緊跟工程實踐，提高學生興趣，樂于思考，學以致用;(2)實驗內容聯系工程案例，聚焦實驗過程，深化知識，貼近工程應用;(3)校企協同育人，人才培養滿足工程技術要求。

　　1 課程模式緊跟工程實踐

　　微電子是一個工藝密集、更新速度快的行業，也是目前信息化和智能制造的核心競爭力技術。傳統實驗教學模式更新速度慢，方法陳舊，無法滿足微電子日益變化的技術人才的需求。以企業工程師為培養目標，需要在實驗課程中增加工程實踐部分，改進實驗教學方法，豐富實驗教學手段。應以學生為主體，以教師為主導，積極更新教學模式，改善教學方法，如采用案例教學、創新設計、現場參觀教學、虛擬仿真教學等，給學生提供調研時間和空間，為學生提供工程實踐條件和創新設計條件，使學生增加對實驗的興趣，增加對微電子相關領域前沿和工程實踐的認知。

　　根據芯片制作流程，制備和測試產線流程需要，以培養學生設計、分析、制備和檢測能力為重點，按照基于項目模塊化的課程模式，在分析學習領域對應的典型工作任務所需知識、技能、素質的基礎上，參照集成電路行業技術資格標準，合理選擇企業真實的技術項目作為載體，設計若干學習情景，將相關的知識、技能、素質按照學生的認知規律，由易到難，由單一到復雜地融于各學習情境，通過對各個學習情景的學習，實現知識、技能和素質的同步提高，形成對工程案例的判斷和分析處理能力。

　　2 實驗內容聯系工程案例

　　在實驗教學內容的設置、安排上要符合認識規律，由易到難，由淺人深，充分考慮學生的理論知識基礎與基本技能的訓練，既要有利于啟發學生的創新思維與意識，有利于培養學生創新進取的科學精神，有利于激發學生的學習興趣，又要保證基礎，注重發揮學生主觀能動性，強化綜合和創新。選取企業在線生產過程中出現的實際問題作為案例，如工藝失效環節的問題、工藝細節的改進、測試分析環節出現的問題、測試步驟的優化、產品在客戶端的失效分析等，努力讓學生參與分析這些企業的實際案例，了解實踐中的技術問題如何產生、如何分析，以及如何解決，在實踐中增加對知識的進一步深化理解。另外，實驗內容增加創新設計、工藝流程設計、工程案例分析和失效分析等環節，在學生掌握基礎知識的同時，增加知識的應用能力和解決實際問題的能力，這是工程技術人才的基本專業技能。

　　3 校企協同育人

　　應用技術型實驗教學，需從企業需求出發，借助協同創新平臺建設成果，本著資源共享、協同育人原則，促進企業技術進步及學校人才培養質量的提升，增加學生加入工程實踐的機會，實現與企業深度融合。微電子行業發展迅速，技術日新月異，但學校相對封閉，尤其是學生對于行業的發展關注度比較小，因此，提升專業知識，跟進行業節奏是非常必要的。校企合作可以有效實現學校與企業互補，實現學校與企業的物質和人力資源共享，實現高校教育與企業理念的融合，能顯著提高學生的工程技術能力，滿足企業對技術人才的需求。校企協同育人方式要做到深入融合，需要將教學內容對接企業一線，需要以下幾種措施：(1)結合實驗教學內容，通過項目實施，學生參與到企業技術難題的分析與解決實踐中去，并形成獨立的主觀分析報告;(2)通過VR虛擬仿真或現場產線操作的方式，結合實驗內容，結合工程實踐工藝作業指導書，進行技術工藝環節的制作和測試，并形成獨立的產品或半成品，進行考核;(3)通過設計和創新實踐，結合實驗內容，形成小工藝的作業指導書，并進行在線中試模擬可行性。

　　4 結語

　　定位一線工程師的培養目標，需要學生具有更高的工程實踐能力，實驗課程的教學模式和教學內容對培養和提高學生綜合能力尤為重要。微電子專業學生在理論知識的學習基礎上，如何能通過有效的實驗教學模式，增加其工程技術能力，是微電子實驗課程改革的重要目標。該文探討通過更新課程模式，改進教學內容和校企協同育人等方式，使實驗教學更貼近企業工程實踐，讓學生在掌握專業知識的基礎上，緊跟行業發展態勢，了解微電子行業的最新技術，懂得理論知識的應用技能，提高自身的綜合工程技術能力，滿足微電子行業對工程技術人才的需求。

　　參考文獻

　　[1] 劉志福.應用技術背景下的光電材料實驗改革思路探討[J].科技資訊，2016(25)：81-83.

　　[2] 馬湘蓉.面向應用型本科院校的微電子類課程體系建設與實踐[J].中國教育技術裝備，2017(8)：72-74.

　　[3] 伍鳳娟.“新工科”創新理念下實踐教學模式的探索與改革——以模擬集成電路設計課程為例[J].高校實驗室工作研究，2018(1)：40-42.