王月 王春杰

摘要：本文針對工科專業(yè)的實(shí)踐課時(shí)比例大、實(shí)驗(yàn)成本較高、教師缺乏企業(yè)工作履歷等問題，建設(shè)仿真實(shí)踐基地，并遠(yuǎn)程對教師進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)。工科是一個(gè)以實(shí)踐為基礎(chǔ)的學(xué)科，在對工科學(xué)生的專業(yè)培養(yǎng)方案中，其中實(shí)踐課時(shí)占比40%左右，包括測試實(shí)驗(yàn)、工藝實(shí)驗(yàn)、器件設(shè)計(jì)、仿真模擬、工程實(shí)訓(xùn)等。我校工科專業(yè)起步較晚，教師年輕化，理論課程準(zhǔn)備較為豐富，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)則相對薄弱，而且缺乏教學(xué)和企業(yè)相結(jié)合的經(jīng)驗(yàn)。另一方面由于實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的限制，很多的實(shí)踐課程無法展開。因此利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)平臺，將仿真實(shí)驗(yàn)課程融入教學(xué)過程中勢在必行。

關(guān)鍵詞：仿真實(shí)踐 遠(yuǎn)程教學(xué)

一、傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)模擬課程的局限性

計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，就是采用現(xiàn)代的科技手段，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)參數(shù)、模擬類似器件制備和工作過程中的環(huán)境。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬是在學(xué)校的計(jì)算機(jī)上完成，一人一臺電腦，模擬程序設(shè)定好，學(xué)生按照固定參數(shù)模擬，得到千篇一律的結(jié)果，稍稍參數(shù)設(shè)置不當(dāng)就導(dǎo)致模擬失敗，此外教師沒有真正接觸實(shí)際的工藝流程，對學(xué)生得到的結(jié)果和存在的問題不能及時(shí)解決。同時(shí)模擬軟件更新較慢，跟不上國內(nèi)外快速更新的技術(shù)，嚴(yán)重限制學(xué)生的發(fā)展，缺乏創(chuàng)新性。

二、在線仿真實(shí)踐基地建設(shè)的優(yōu)勢

（一）在線學(xué)習(xí)的優(yōu)勢

在線仿真課堂的實(shí)踐教學(xué)模式和普通的理論講授、網(wǎng)絡(luò)課堂不同，可以滿足培養(yǎng)工科生實(shí)踐的意識，進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)可打破我們實(shí)踐課堂空間的局限，拓寬學(xué)生的思維視野，將枯燥的計(jì)算機(jī)操作課堂延伸至廣闊的生產(chǎn)工藝車間，實(shí)現(xiàn)課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外實(shí)踐的溝通與融合。通過學(xué)生在線學(xué)習(xí)的反饋，大部分學(xué)生對在線學(xué)習(xí)反應(yīng)較好，但是也有部分同學(xué)提出，在線學(xué)習(xí)的問題主要在于，教師的講課過程中不能隨時(shí)地進(jìn)行交流，教師在線授課缺少和學(xué)生的互動等。

（二）教師進(jìn)行培訓(xùn)的必要性

和傳統(tǒng)的課堂相比，仿真課堂上，教師的作用更加重要。在工廠的生產(chǎn)過程中，可能出現(xiàn)各種突發(fā)狀況，教師和學(xué)生在模擬講授和學(xué)習(xí)的過程中，能夠讓學(xué)生真正體驗(yàn)到工藝的操作過程，同時(shí)也要培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和自主創(chuàng)新意識。雖然在線學(xué)習(xí)有遠(yuǎn)程的工作人員給處理很多問題，但是學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間有限，而且復(fù)雜的模擬環(huán)境下，在線的交流遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如現(xiàn)場的指導(dǎo)。因此教師先進(jìn)行線上的培訓(xùn)，在培訓(xùn)過程中，和培訓(xùn)的主講教師、專家進(jìn)行交流，在交流中提高自己的能力，同時(shí)也把大家所存在的問題能夠及時(shí)反饋給學(xué)生，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中少走彎路。

（三）微電子專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過程中虛擬仿真課程模式的構(gòu)建

根據(jù)微電子專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃，微電子專業(yè)學(xué)生畢業(yè)需要掌握以下內(nèi)容：一是掌握基本的微電子專業(yè)相關(guān)的背景知識，如微電子工藝制造、集成電路設(shè)計(jì)、功率器件等。二是要有在本專業(yè)相關(guān)的企業(yè)實(shí)習(xí)的經(jīng)歷，如硅片加工、芯片制造等行業(yè)。三是完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容要和本專業(yè)相關(guān)，可以是理論模擬、工藝操作，也可以自己設(shè)計(jì)作品。實(shí)際操作過程中第一和三部分執(zhí)行較好，而在企業(yè)的實(shí)踐過程中，由于企業(yè)的經(jīng)費(fèi)限制，生產(chǎn)車間的管理嚴(yán)格，儀器的使用成本較高，因此對在校生的吸收度不高，學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中很難真正接觸實(shí)際的操作流程，也不會有動手操作的機(jī)會，學(xué)生缺乏動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。因此我們提出新的教學(xué)模式，即理論學(xué)習(xí)——虛擬仿真——實(shí)踐——創(chuàng)新的教學(xué)模式。

1.第一個(gè)層次是專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，要掌握和微電子專業(yè)相關(guān)的專業(yè)理論，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范等。

2.第二個(gè)層次是虛擬仿真的實(shí)踐，在線仿真課程給學(xué)生融入新的方式，使學(xué)生能夠體驗(yàn)所從事專業(yè)的條件，為學(xué)習(xí)提供了便利。同時(shí)虛擬仿真也是一門“實(shí)踐課程”，在仿真過程中讓學(xué)生有類似實(shí)驗(yàn)操作感。

3.第三個(gè)層次是“實(shí)踐”，微電子專業(yè)是一門以培養(yǎng)實(shí)用型人才為基礎(chǔ)的專業(yè)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐動手能力，在線虛擬仿真課程可以和工藝課程結(jié)合，完成完整的微電子工藝流程，同時(shí)也可以根據(jù)不同的學(xué)習(xí)階段，模擬不同的實(shí)驗(yàn)條件，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

4.第四個(gè)層次“創(chuàng)新”，創(chuàng)新是我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)的目標(biāo)之一。而創(chuàng)新需要以實(shí)踐為前提，在線仿真課堂給了學(xué)生廣闊的操作空間，其學(xué)習(xí)過程也是在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。有了創(chuàng)新意識，學(xué)生在以后的工作崗位才能獨(dú)立應(yīng)對復(fù)雜的生產(chǎn)工藝環(huán)境，同時(shí)在生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新改革，對企業(yè)國家都會有一定的貢獻(xiàn)。

總之，在線仿真課程的教學(xué)模式在實(shí)際的操作中已經(jīng)初見成效，得到了大部分學(xué)生的肯定，特別是在操作能力和創(chuàng)新能力方面效果顯著，大大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。