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    光明日报 2018年03月27日 星期二

    重庆邮电大学光电工程学院

    作者:杨虹 王智鹏 《光明日报》( 2018年03月27日 09版)

     

      为了贯彻落实国家关于强化实践育人工作的重要指示精神,根据教育部《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》和《2017年教育信息化工作要点》等相关要求,深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合,不断加强高等教育实验教学优质资源建设与应用,着力提高高等教育实验教学质量和实践育人水平,重庆邮电大学开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作。该项目为重庆市示范性虚拟仿真实验教学项目,并参评国家级示范性虚拟仿真实验教学项目。

    一、统一认识 确定实验目标

      以学生为本,结合现状,凝练理念。该项目面向以“微电子科学与工程”专业为代表的电子信息类相关专业,紧紧围绕立德树人根本任务,借鉴国际工程教育改革成果CDIO模式和OBE理念,结合集成电路产业链,开发虚拟仿真实验项目。

      虚实结合,精炼内容,提升技能。以学校“微电子专业市级实验教学示范中心”的真实实验环境为参考,实验项目虚实结合,学生通过虚实结合的实验演练,可以掌握微电子集成电路相关实践技能。

      夯实基础,紧跟产业,激发潜能。紧跟技术发展趋势,注重对学生创新精神、实践能力的综合培养,增强学生解决复杂工程问题能力和创新创造能力。

    二、以学生为本 互动自主式实验教学方法

      针对学生特点,精心设计教学环节和“互动自主式教学方法”,实现从“以教为主”到“以学为主”再到“学教互动”理念的转变,师生互动成为常态化教学方式。

    三、安全高效 教学效果提高明显

      教学过程更安全、高效。在虚拟仿真实验阶段,无须考虑废水、废气、废物等对环境产生的污染问题;完全避免了实体实验设备大型、成本高、资源消耗大等问题,极大降低了真实实验室建设和运行成本,教学过程更安全、高效。

      实验整体教学效果提升明显,学生能力提升显著。校内外师生使用后普遍反映,该虚拟仿真实验教学项目内容紧凑、时长合理、难度适宜,提高了微电子集成电路工艺实验整体教学效果,学生解决复杂工程问题的能力明显提高。

      资源共享辐射更广。“集成电路制造关键工艺虚拟仿真实验”项目可通过互联网访问使用,无须考虑真实实验中单台套设备负荷、实验室容量、学生现场管理等问题,能够方便地开展大面积班级实验并面向社会开放。目前,该项目不仅是学校“微电子科学与工程”专业的虚拟仿真实验教学主要资源,也支持了学校其他相近专业的虚拟仿真实验教学。

    四、理念先进 实验项目资源共享

      紧跟前沿,以学生为本,理念先进,三维实景仿真技术。紧跟国家将微电子集成电路作为基础性、关键性、战略性产业的趋势,瞄准地方区域经济发展,利用现代信息技术,开设本项目。以学生为本,借鉴CDIO模式和OBE理念,结合微电子科学与工程“新工科”专业建设和“工程教育认证”,开发虚拟仿真实验项目。项目虚实结合,学生自主设计新型实验,调动其积极性和主动性,增强学生创新创造能力。

      问题导向,需求引领,定位准确,教学内容详实适宜。紧跟产业发展最新动态,结合学校具体情况,以“高危险和环境污染严重、资源消耗大、实验过程不可逆”等问题为导向,以行业需求为引领,突出“集成电路制造基本流程、芯片解剖及版图、硅片清洗工艺原理与操作、硅热氧化工艺原理与操作、湿法刻蚀工艺原理与操作、扩散工艺原理与操作”等知识点的教学内容。

      基于案例,方法多样,效果明显,示范引领作用显现。针对案例,教师通过适时编辑、上传“文字、图片、视频”等各种媒介进行教学准备,优化实验教学资源和项目,为师生间线上讨论、线下交流奠定基础。

      该项目不仅是学校虚拟仿真实验教学资源,也支持了重庆大学、电子科技大学等兄弟院校的虚拟仿真实验教学,在提高效率的同时降低了安全风险,提高了微电子集成电路工艺实验整体教学效果。

      开放运行,实验评价体系持续改进,虚拟仿真实验教学项目可持续发展。该项目可以供校内外5000人同时使用;网站平台具有日志管理、数据备份、系统监控功能,保障信息安全,可以收集学生实验前辅助学习、实验过程指导、答疑、实验成绩的相关数据与反馈信息,与重庆大学等兄弟院校和社会各界探索项目开放共享等机制,保证项目的可持续发展。

      (作者:杨虹 王智鹏)

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