王　永　陳　紅　陳　剛

摘要:對(duì)TFT-LCD模擬實(shí)訓(xùn)的基本思路、教學(xué)實(shí)施方法和實(shí)訓(xùn)效果評(píng)價(jià)等進(jìn)行了詳細(xì)分析和討論。

關(guān)鍵詞:模擬技術(shù);TFT-LCD;實(shí)訓(xùn);應(yīng)用

我院光電子技術(shù)專業(yè)以研究液晶器件為主的平板顯示技術(shù)為主要方向,目前,已建立了扭曲向列型液晶顯示器(TN-LCD)實(shí)訓(xùn)室,但是,結(jié)合目前行業(yè)的發(fā)展情況和近兩年的畢業(yè)生就業(yè)去向發(fā)現(xiàn),由于薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)的性能優(yōu)異,國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)發(fā)展迅速,目前的液晶顯示器制造實(shí)訓(xùn)室已經(jīng)不能滿足于學(xué)生實(shí)訓(xùn)的要求。由于(TFT-LCD)制造具有工序繁多、設(shè)備昂貴和對(duì)制造環(huán)境要求高等特點(diǎn),建立相關(guān)實(shí)訓(xùn)室很難實(shí)現(xiàn)。另外,由于薄膜晶體管液晶顯示器制造企業(yè)防止技術(shù)外泄,建立相關(guān)的校外實(shí)訓(xùn)基地難度較大。為了使學(xué)生實(shí)訓(xùn)同目前行業(yè)發(fā)展同步,提高實(shí)訓(xùn)效果,我們開展了TFT-LCD模擬實(shí)訓(xùn)的研究。

TFT-LCD模擬實(shí)訓(xùn)的基本思路及教學(xué)實(shí)施

通過本課題的研究建立TFT-LCD模擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),探索其在液晶顯示器制造實(shí)訓(xùn)中的實(shí)施方法,結(jié)合目前學(xué)院現(xiàn)有條件,使學(xué)生更好地掌握TFT-LCD的制造工藝過程,提高學(xué)生實(shí)踐及適應(yīng)未來崗位的能力,模擬實(shí)訓(xùn)的基本思路及教學(xué)實(shí)施方法如下。

模擬工廠工作情境模擬實(shí)訓(xùn)緊緊圍繞目前TFT-LCD工廠液晶顯示屏生產(chǎn)的實(shí)際情況,經(jīng)過大量的調(diào)查和研究,決定在模擬實(shí)訓(xùn)中設(shè)置較多TFT-LCD企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)內(nèi)容,主要體現(xiàn)在工藝流程以及操作規(guī)程等方面。按生產(chǎn)工藝,TFT-LCD制造可以分為如下幾個(gè)主要工藝制程:陣列制程(ARRAY)、彩膜制程(CF)、成盒制程(CELL)以及模塊制程(MODULE)。在此工藝制程基礎(chǔ)上配合相關(guān)支持系統(tǒng)可形成實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng),如圖1所示,模擬實(shí)訓(xùn)的設(shè)計(jì)及實(shí)施都是圍繞此系統(tǒng)進(jìn)行的。模擬實(shí)訓(xùn)采用了大量實(shí)際的視頻、動(dòng)畫和實(shí)際圖片等反映實(shí)際生產(chǎn)過程,努力做到形象生動(dòng),使學(xué)生學(xué)習(xí)過程比較輕松,容易接受相關(guān)知識(shí)。我們通過模擬軟件向?qū)W生展示了TFT-LCD制造工廠生產(chǎn)的真實(shí)情境,為學(xué)生以后參加工作打下較好的基礎(chǔ)。

虛實(shí)結(jié)合在模擬實(shí)訓(xùn)軟件的應(yīng)用上,采用了“實(shí)—虛—實(shí)”的實(shí)訓(xùn)模式。TN-LCD制造工藝同TFT-LCD制造工藝比較,有很多相似甚至相同的部分,例如,清洗與干燥工藝、取向排列工藝、絲印制盒工藝以及灌注液晶工藝等,這些工藝可以利用我院TN-LCD實(shí)訓(xùn)室設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)際操作與訓(xùn)練。TFT-LCD制造工藝的陣列形成、彩色濾光片形成等工藝涉及的設(shè)備及工藝復(fù)雜,則由模擬實(shí)訓(xùn)軟件來實(shí)現(xiàn)。學(xué)生利用軟件進(jìn)行模擬實(shí)訓(xùn),經(jīng)過一系列模擬工藝過程,做成模擬實(shí)訓(xùn)產(chǎn)品。經(jīng)過模擬實(shí)訓(xùn)后,學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段再利用工學(xué)結(jié)合模式,進(jìn)入相關(guān)企業(yè)頂崗操作訓(xùn)練。這樣,就實(shí)現(xiàn)了“TN-LCD實(shí)際訓(xùn)練—模擬實(shí)訓(xùn)—工學(xué)結(jié)合”的“實(shí)—虛—實(shí)”的實(shí)訓(xùn)過程。

過程交互及連續(xù)性在模擬實(shí)訓(xùn)的設(shè)計(jì)中,含有較多軟件與學(xué)習(xí)者之間的交互內(nèi)容,并不是簡(jiǎn)單的知識(shí)灌輸,學(xué)生需要通過自己的思考和判斷,作出恰當(dāng)選擇。例如,準(zhǔn)備進(jìn)入具體工藝操作崗位之前,系統(tǒng)要求學(xué)生必須完成穿上潔凈服、風(fēng)淋除塵、靜電消除檢測(cè)等模擬操作,之后才允許進(jìn)行下一步操作,操作順序需學(xué)生思考完成。工藝過程的方法或步驟的訓(xùn)練等也大致類似。實(shí)訓(xùn)學(xué)生需自己判斷并做出選擇,此過程能啟發(fā)學(xué)生思考,真正讓學(xué)生參與,對(duì)于判斷錯(cuò)誤的情況有即時(shí)分析說明,會(huì)給學(xué)生留下較深的印象,使學(xué)生真正掌握所學(xué)的內(nèi)容,增加實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果。TFT-LCD制造過程中涉及的工藝繁多,具有較強(qiáng)的連續(xù)性。實(shí)際生產(chǎn)中,某個(gè)工藝的不規(guī)范操作會(huì)給下道工序帶來問題,最終影響產(chǎn)品的質(zhì)量,甚至導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。相應(yīng)地,模擬實(shí)訓(xùn)并不是把每個(gè)工序孤立起來,而是一個(gè)有機(jī)的整體,軟件在每步都整理了典型的不規(guī)范操作情況,學(xué)生如出現(xiàn)不規(guī)范操作,會(huì)在隨后的工藝及最終的產(chǎn)品中體現(xiàn)出來,學(xué)生對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,容易尋找出問題原因,得出解決辦法。此過程能培養(yǎng)學(xué)生全面地看待問題的能力,調(diào)動(dòng)其參與積極性和主動(dòng)性。

同步測(cè)試鞏固在模擬實(shí)訓(xùn)操作過程中,每個(gè)工藝環(huán)節(jié)后都設(shè)置了相關(guān)的測(cè)試,測(cè)試內(nèi)容主要為該環(huán)節(jié)工藝過程、操作方法以及每一步驟的作用等。學(xué)生做出判斷后,系統(tǒng)根據(jù)測(cè)試結(jié)果及時(shí)進(jìn)行分析說明,達(dá)到使學(xué)生及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí)的目的。模擬實(shí)訓(xùn)軟件還有總測(cè)試部分,對(duì)全部工藝過程進(jìn)行綜合測(cè)試,測(cè)試考慮到了前后工序之間的影響。測(cè)試采用隨機(jī)抽題模式,形成測(cè)試試卷,完成試卷后給出相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果,包括測(cè)試成績(jī)和錯(cuò)誤分析。通過測(cè)試和分析,學(xué)生可以了解自己的掌握情況,進(jìn)一步提高對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。

模擬實(shí)訓(xùn)效果評(píng)價(jià)

教學(xué)效果評(píng)價(jià)可以檢驗(yàn)新教學(xué)方法是否達(dá)到預(yù)期的效果。一般而言,可以通過學(xué)生對(duì)教學(xué)的反饋、學(xué)生掌握知識(shí)的情況、在工作中技能和能力的提高情況以及最終對(duì)企業(yè)的影響等方面進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)價(jià)。

教學(xué)反饋TFT-LCD模擬實(shí)訓(xùn)在我院光電子技術(shù)專業(yè)高職學(xué)生中開展,為了了解學(xué)生的反映,我們采用問卷調(diào)查的形式對(duì)126名學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查,共發(fā)放126份問卷,收回122份,回收率為96.8%,回收的問卷全部有效,問卷的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出,大部分學(xué)生十分重視模擬實(shí)訓(xùn),對(duì)模擬實(shí)訓(xùn)的形式以及實(shí)訓(xùn)內(nèi)容較感興趣,經(jīng)過實(shí)訓(xùn),學(xué)生的知識(shí)系統(tǒng)性和自身能力得到了提高。但是,模擬實(shí)訓(xùn)對(duì)提高學(xué)生操作能力的作用還不夠,在以后的改進(jìn)中應(yīng)提高模擬軟件的互動(dòng)性和可操作性,開發(fā)部分模擬設(shè)備加以輔助,加強(qiáng)TN-LCD以及工學(xué)結(jié)合與模擬實(shí)訓(xùn)的互補(bǔ)。另外,很多學(xué)生不確定模擬實(shí)訓(xùn)對(duì)實(shí)際工作的作用,這也是本課題后續(xù)研究的重點(diǎn)之一,應(yīng)進(jìn)一步對(duì)參加了工作的學(xué)生進(jìn)行跟蹤調(diào)查,根據(jù)反饋信息,完善模擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。

教學(xué)效果分析(1)模擬實(shí)訓(xùn)有助于學(xué)生實(shí)踐能力的提高。在TFT-LCD模擬實(shí)訓(xùn)中,學(xué)生根據(jù)自己的理論知識(shí)和TN-LCD實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ),模擬操作TFT-LCD的實(shí)際生產(chǎn)過程,完成TFT-LCD制造的全部操作過程后,形成模擬產(chǎn)品,并對(duì)產(chǎn)品存在問題進(jìn)行思考和分析,感受企業(yè)的生產(chǎn)過程,有助于自身實(shí)踐能力的提高,為進(jìn)入企業(yè)后快速適應(yīng)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。(2)模擬實(shí)訓(xùn)有利于學(xué)生鞏固和拓展知識(shí)。在模擬實(shí)訓(xùn)操作過程中,學(xué)生可以對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證,并加以靈活運(yùn)用,有利于學(xué)生進(jìn)一步鞏固和提高理論知識(shí)。學(xué)生通過模擬實(shí)訓(xùn)中的測(cè)試部分的練習(xí),可以加深對(duì)問題的理解,有助于知識(shí)的延伸,拓展學(xué)生的知識(shí)面。(3)學(xué)生系統(tǒng)運(yùn)用知識(shí)能力大有提高。TFT-LCD制造過程是一個(gè)系統(tǒng)過程,涉及多個(gè)過程和工序,要求學(xué)生綜合考慮問題,調(diào)動(dòng)自己所學(xué)過的理論知識(shí),理解不同環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)和相互影響,并做出判斷和綜合分析。這樣就提高了學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)以及分析問題的能力,使學(xué)生學(xué)會(huì)了用全局的觀念看待問題。

高等職業(yè)教育要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,為了解決目前存在的問題,需積極探索有效可行的實(shí)踐教學(xué)工具和教學(xué)方法。TFT-LCD模擬實(shí)訓(xùn)通過模擬技術(shù)構(gòu)建了企業(yè)生產(chǎn)過程,具有交互性、系統(tǒng)性和虛實(shí)結(jié)合等特點(diǎn)。通過教學(xué),拓展了學(xué)生知識(shí)面,提高了學(xué)生實(shí)踐能力和綜合運(yùn)用知識(shí)能力,有必要對(duì)該模式進(jìn)一步研究和實(shí)踐。

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作者簡(jiǎn)介:

王永(1975—),男,江蘇徐州人,碩士,南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)講師、工程師,主要從事光電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)和研究。