应用技术型微电子器件工艺实验教学改革思路探讨

　　摘 要：以企业工程师型应用技术人才为培养目标，借助校企协同创新平台建设成果，提高学生的综合实践能力，是当前应用技术型大学实验教学改革的重要导向。该文从微电子专业技术特点和教学实际出发，建设微电子器件工艺实验教学课程校企协同育人的培养模式，既重视传统知识和实验操作能力的传授，又注重微电子前沿调研及创新能力的培养，力求提高学生的综合实践能力，为培养高水平和高素质的高级工程技术人才打下可靠的基础。

　　关键词：应用技术人才 综合实践能力 微电子实验教学

　　《微电子学与计算机》 是北大图书馆评选的核心刊物，是我国微电子技术与计算机技术相结合的唯一专业性国家中文核心期刊，同时也是中国计算机学会会刊(2010年12期止)。

　　“微电子器件工艺实验”是材料物理和光电材料专业的实践教学课程，也是一门操作设计和行业前沿更新较快的课程。该课程主要培养学生掌握微电子器件专业实验相关的基本技术和方法、性能检测的方法和标准，培养学生的实际动手能力、创新设计能力，以及培养学生严谨认真的实践技术能力[1]。在以往的实验教学中，由于教学形式单一，该实验涉及的设备昂贵，可操作的设备较少，微电子器件原理较难，导致学生掌握的理论知识点多、实驗操作较少、行业前沿不了解、应用知识缺乏等。笔者从近年的实验教学实践中深刻体会到，借助校企协同创新平台，增加更多的教学模式，如VR虚拟仿真教学、器件设计、企业工程案例教学、企业现场参观教学等，增加微电子器件的应用案例教学，增加学生的兴趣点，把专业的知识深入浅出，分享自己的科研实践经验和企业工程技术经验，促进学生主动学习、主动设计思考，体会到该门课程的重要性，从而激发学生的主观能动性，培养学生的动手能力、思考能力、工程技术能力及创新意识[2-3]。鉴于此，笔者认为从以下几个方面对微电子实验课程进行改革能有效提高教学质量：(1)课程模式紧跟工程实践，提高学生兴趣，乐于思考，学以致用;(2)实验内容联系工程案例，聚焦实验过程，深化知识，贴近工程应用;(3)校企协同育人，人才培养满足工程技术要求。

　　1 课程模式紧跟工程实践

　　微电子是一个工艺密集、更新速度快的行业，也是目前信息化和智能制造的核心竞争力技术。传统实验教学模式更新速度慢，方法陈旧，无法满足微电子日益变化的技术人才的需求。以企业工程师为培养目标，需要在实验课程中增加工程实践部分，改进实验教学方法，丰富实验教学手段。应以学生为主体，以教师为主导，积极更新教学模式，改善教学方法，如采用案例教学、创新设计、现场参观教学、虚拟仿真教学等，给学生提供调研时间和空间，为学生提供工程实践条件和创新设计条件，使学生增加对实验的兴趣，增加对微电子相关领域前沿和工程实践的认知。

　　根据芯片制作流程，制备和测试产线流程需要，以培养学生设计、分析、制备和检测能力为重点，按照基于项目模块化的课程模式，在分析学习领域对应的典型工作任务所需知识、技能、素质的基础上，参照集成电路行业技术资格标准，合理选择企业真实的技术项目作为载体，设计若干学习情景，将相关的知识、技能、素质按照学生的认知规律，由易到难，由单一到复杂地融于各学习情境，通过对各个学习情景的学习，实现知识、技能和素质的同步提高，形成对工程案例的判断和分析处理能力。

　　2 实验内容联系工程案例

　　在实验教学内容的设置、安排上要符合认识规律，由易到难，由浅人深，充分考虑学生的理论知识基础与基本技能的训练，既要有利于启发学生的创新思维与意识，有利于培养学生创新进取的科学精神，有利于激发学生的学习兴趣，又要保证基础，注重发挥学生主观能动性，强化综合和创新。选取企业在线生产过程中出现的实际问题作为案例，如工艺失效环节的问题、工艺细节的改进、测试分析环节出现的问题、测试步骤的优化、产品在客户端的失效分析等，努力让学生参与分析这些企业的实际案例，了解实践中的技术问题如何产生、如何分析，以及如何解决，在实践中增加对知识的进一步深化理解。另外，实验内容增加创新设计、工艺流程设计、工程案例分析和失效分析等环节，在学生掌握基础知识的同时，增加知识的应用能力和解决实际问题的能力，这是工程技术人才的基本专业技能。

　　3 校企协同育人

　　应用技术型实验教学，需从企业需求出发，借助协同创新平台建设成果，本着资源共享、协同育人原则，促进企业技术进步及学校人才培养质量的提升，增加学生加入工程实践的机会，实现与企业深度融合。微电子行业发展迅速，技术日新月异，但学校相对封闭，尤其是学生对于行业的发展关注度比较小，因此，提升专业知识，跟进行业节奏是非常必要的。校企合作可以有效实现学校与企业互补，实现学校与企业的物质和人力资源共享，实现高校教育与企业理念的融合，能显著提高学生的工程技术能力，满足企业对技术人才的需求。校企协同育人方式要做到深入融合，需要将教学内容对接企业一线，需要以下几种措施：(1)结合实验教学内容，通过项目实施，学生参与到企业技术难题的分析与解决实践中去，并形成独立的主观分析报告;(2)通过VR虚拟仿真或现场产线操作的方式，结合实验内容，结合工程实践工艺作业指导书，进行技术工艺环节的制作和测试，并形成独立的产品或半成品，进行考核;(3)通过设计和创新实践，结合实验内容，形成小工艺的作业指导书，并进行在线中试模拟可行性。

　　4 结语

　　定位一线工程师的培养目标，需要学生具有更高的工程实践能力，实验课程的教学模式和教学内容对培养和提高学生综合能力尤为重要。微电子专业学生在理论知识的学习基础上，如何能通过有效的实验教学模式，增加其工程技术能力，是微电子实验课程改革的重要目标。该文探讨通过更新课程模式，改进教学内容和校企协同育人等方式，使实验教学更贴近企业工程实践，让学生在掌握专业知识的基础上，紧跟行业发展态势，了解微电子行业的最新技术，懂得理论知识的应用技能，提高自身的综合工程技术能力，满足微电子行业对工程技术人才的需求。

　　参考文献

　　[1] 刘志福.应用技术背景下的光电材料实验改革思路探讨[J].科技资讯，2016(25)：81-83.

　　[2] 马湘蓉.面向应用型本科院校的微电子类课程体系建设与实践[J].中国教育技术装备，2017(8)：72-74.

　　[3] 伍凤娟.“新工科”创新理念下实践教学模式的探索与改革——以模拟集成电路设计课程为例[J].高校实验室工作研究，2018(1)：40-42.