關于信息技術在微電子專業(yè)教學中的應用
論文關鍵詞： 信息技術 微電子專業(yè)教學 應用
論文摘 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(fā)展和廣泛普及，使得傳統(tǒng)的教學方法正在向現(xiàn)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(yè)，作者討論了信息技術在微電子專業(yè)教學中的作用與意義，聯(lián)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。
信息技術是現(xiàn)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(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中提出：“信息技術對教育發(fā)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(yè)教學相結合，可以改進教學手段、創(chuàng)新教學方法、提高教學效率、增強教學效果。
微電子專業(yè)是我國近年來大力發(fā)展的一個多學科綜合、高技術密集的新興專業(yè)，主要研究半導體材料、器件與工藝和集成電路與系統(tǒng)的設計、制造和測試等理論和技術。微電子專業(yè)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(yè)教學中迫切需要解決的問題。將現(xiàn)代信息技術應用到微電子專業(yè)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(yè)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(tǒng)教學方式的突破和有益的補充。針對于微電子專業(yè)的特殊性和綜合性，我們在教學中采用多種多媒體表現(xiàn)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(xiàn)出來，有效地增強了教學效果。微電子專業(yè)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(yè)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(tài)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(xiàn)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(yè)的實習單位往往是高投資、大規(guī)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(yè)程度高，對在校學生進企業(yè)實習有著很多限制，同學們經常只能去參觀工廠環(huán)境，遠眺機器的運作，甚至有些生產企業(yè)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(jié)，降低了教學效果。而將企業(yè)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(jié)，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(yè)的前沿發(fā)展。
2.虛擬仿真技術在專業(yè)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(fā)展，虛擬仿真技術成為當前流行的新型教學手段。傳統(tǒng)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(yè)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(yǎng)學生的動手能力和分析、綜合能力，又能提高學習興趣，激發(fā)學生的創(chuàng)造性。
虛擬仿真技術在微電子專業(yè)教學中的應用主要體現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(jié)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(yè)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(huán)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(lián)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(yè)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(yè)提交、通知發(fā)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(xiàn)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(yè)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(yǎng)出更優(yōu)秀的符合社會需求的專業(yè)人才。
參考文獻：
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