微制造技術開放創(chuàng)新實驗平臺的研究與探討

劉 歡 王珊珊

王珊珊 西安工業(yè)大學北方信息工程學院 陜西西安

21世紀將是微電子技術及其相關產業(yè)持續(xù)發(fā)展的新時代，微電子采用的微制造技術正不斷向各個領域繼續(xù)滲透。一方面，無論是光的、機械的，還是電子的器件，都在利用微制造技術向微型化方向發(fā)展；另一方面，大多數(shù)器件都采用與IC（集成電路）工藝兼容的微加工技術，與集成電路部分（如信號處理、存儲芯片）集成在一起，向集成化方向發(fā)展。這一變化已滲入到各行各業(yè)，并從畢業(yè)生的就業(yè)趨勢中凸顯出來。

微制造相關專業(yè)實踐教學中遇到的問題

微制造技術所涉及的光電子、半導體、微電子等專業(yè)屬于新興學科、交叉專業(yè)，一方面，硬件設施、基礎條件的前期投入、歷史積累比較薄弱；另一方面，微制造相關專業(yè)的設備價格昂貴，教學部門難以承擔[1]。導致目前教學用的微制造實驗設備非常落后，學生在進行實驗時，常常會遇到因為設備問題而使得實驗結果與書上描述或者生產實際相差甚遠的情況。此外，微電子、微制造的設備更新?lián)Q代速度很快。學生步入工作崗位后會發(fā)現(xiàn)，在學校學習使用的微制造設備早已被整個行業(yè)所淘汰，根本學無所用。

受設備不足的限制，大部分本科階段的微電子、微制造相關專業(yè)的實驗往往停留在版圖設計的層面，即使有加工的實驗條件，往往也流于形式，僅僅是熟悉一下微加工工序的流程，使得真正有想法的學生創(chuàng)新能力得不到發(fā)揮與鍛煉。

針對以上問題，合理利用科研資源，開發(fā)實驗教學內容對于促進學生實踐顯得尤為重要。

微制造技術開放創(chuàng)新實驗平臺的結構與內容

首先，通過網絡平臺這一學生容易接受的方式將微制造實驗室可以提供的教學資源展示出來，比如設備資源、設備如何進行操作、可實現(xiàn)哪些功能、在產品制造中的地位與作用等信息，看不懂不清楚的可以在線答疑或在論壇里討論。讓學生對光電子集成器件制造工藝有更加系統(tǒng)和深刻的了解，為今后的工作奠定一定的實踐基礎和應用基礎。

其次，可將微制造在某一行業(yè)或某個領域已經獲得大規(guī)模應用的技術設置為專業(yè)實驗，如“芯片制造技術”，“MEMS制造工藝”，“液晶平板顯示器件制造技術”等，以行業(yè)通用標準工藝技術作為參考，制作多媒體課件、具體操作的視頻教程供學生學習。

最后，如果學生有需求，可以向實驗室申請，結合自己專業(yè)選擇實驗進行選修。在學生完成專業(yè)課程設計階段的學習后，在掌握一定的光電器件的基本設計理念后，運用專業(yè)課知識，進行實驗技能和創(chuàng)新技術的綜合性實驗，這樣對于學生獨立自主地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力有很大的提高，更符合本專業(yè)技術人才培養(yǎng)的目標。

微制造技術開放創(chuàng)新實驗平臺的特點

微制造技術開放創(chuàng)新實驗平臺的設計理念是充分調動學生學習過程中的感知、懂得、理解、設計和再現(xiàn)等心理過程[4]。還可結合教學培養(yǎng)計劃中的基礎訓練、應用實踐和創(chuàng)新課程三個階段面向學生開放，實現(xiàn)與光電系的基礎實驗室和專業(yè)實驗室的兼容。

學生在這里成為實驗教學的主體，有充足的時間進行創(chuàng)新實驗的構思與選題，使學生能夠根據(jù)個人的理論基礎，不同的專業(yè)特點，選擇自己的興趣愛好。學生和教師雙方共同在實驗室通過邊教、邊學、邊做來完成實驗教學任務，這種教學模式改變了傳統(tǒng)的理論和實踐相分離的做法，充分發(fā)揮了教師的主導作用，更注重學生動手能力的培養(yǎng)，豐富了實踐教學環(huán)節(jié)，提高了教學質量[5]。

小結

本文所提出的微制造技術開放創(chuàng)新實驗平臺利用現(xiàn)有的科研資源，開發(fā)出部分體現(xiàn)微電子、機電、光電專業(yè)特色的，與課程設置緊密聯(lián)系的實驗內容，在不影響科研活動正常進行的前提下，同時實現(xiàn)科研為教學服務的目標。經過半年的試運行，取得了良好的教學效果，得到了教師與學生的一致好評。在避免重復投資、重復建設、資源浪費的同時，解決了目前微制造相關專業(yè)實踐環(huán)節(jié)硬件條件不足的問題，達到了科研與教學的完美結合。

[1] 劉欣，田瑞云.主體性教學模式的理論建構與實踐探索[J].2005，27(1):117-118.

[2] 聞亮.加強實踐教學，注重學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)[J].內蒙古師范大學學報，2003，16（2）:46-48.

[3] 袁力.高校實驗室開放的實踐與對策研究[J].中國醫(yī)學裝備，2006，3(9):7-8.

[4] 黃友銳，楊茂宇.加強實踐教學環(huán)節(jié)，提高電氣信息類專業(yè)人才培養(yǎng)質量[J].中國科技信息，2006，（17）.

[5] 王力綱,崔穎.構建應用型人才培養(yǎng)的實踐教學體系研究[J].當代教育論壇，2010，(5):22-23.