仿真实践基地建设

王月 王春杰

摘要：本文针对工科专业的实践课时比例大、实验成本较高、教师缺乏企业工作履历等问题，建设仿真实践基地，并远程对教师进行培训和指导。工科是一个以实践为基础的学科，在对工科学生的专业培养方案中，其中实践课时占比40%左右，包括测试实验、工艺实验、器件设计、仿真模拟、工程实训等。我校工科专业起步较晚，教师年轻化，理论课程准备较为丰富，实践教学环节则相对薄弱，而且缺乏教学和企业相结合的经验。另一方面由于实验条件、实验经费的限制，很多的实践课程无法展开。因此利用现有的网络平台，将仿真实验课程融入教学过程中势在必行。

关键词：仿真实践 远程教学

一、传统计算机模拟课程的局限性

计算机模拟技术，就是采用现代的科技手段，设计合理的实验过程、实验参数、模拟类似器件制备和工作过程中的环境。传统的计算机模拟是在学校的计算机上完成，一人一台电脑，模拟程序设定好，学生按照固定参数模拟，得到千篇一律的结果，稍稍参数设置不当就导致模拟失败，此外教师没有真正接触实际的工艺流程，对学生得到的结果和存在的问题不能及时解决。同时模拟软件更新较慢，跟不上国内外快速更新的技术，严重限制学生的发展，缺乏创新性。

二、在線仿真实践基地建设的优势

（一）在线学习的优势

在线仿真课堂的实践教学模式和普通的理论讲授、网络课堂不同，可以满足培养工科生实践的意识，进一步调动学生的创新创业能力。借助网络学习可打破我们实践课堂空间的局限，拓宽学生的思维视野，将枯燥的计算机操作课堂延伸至广阔的生产工艺车间，实现课内学习与课外实践的沟通与融合。通过学生在线学习的反馈，大部分学生对在线学习反应较好，但是也有部分同学提出，在线学习的问题主要在于，教师的讲课过程中不能随时地进行交流，教师在线授课缺少和学生的互动等。

（二）教师进行培训的必要性

和传统的课堂相比，仿真课堂上，教师的作用更加重要。在工厂的生产过程中，可能出现各种突发状况，教师和学生在模拟讲授和学习的过程中，能够让学生真正体验到工艺的操作过程，同时也要培养学生的独立思考和自主创新意识。虽然在线学习有远程的工作人员给处理很多问题，但是学生的学习时间有限，而且复杂的模拟环境下，在线的交流远远不如现场的指导。因此教师先进行线上的培训，在培训过程中，和培训的主讲教师、专家进行交流，在交流中提高自己的能力，同时也把大家所存在的问题能够及时反馈给学生，让学生在学习过程中少走弯路。

（三）微电子专业学生培养过程中虚拟仿真课程模式的构建

根据微电子专业学生的培养计划，微电子专业学生毕业需要掌握以下内容：一是掌握基本的微电子专业相关的背景知识，如微电子工艺制造、集成电路设计、功率器件等。二是要有在本专业相关的企业实习的经历，如硅片加工、芯片制造等行业。三是完成毕业设计，毕业设计内容要和本专业相关，可以是理论模拟、工艺操作，也可以自己设计作品。实际操作过程中第一和三部分执行较好，而在企业的实践过程中，由于企业的经费限制，生产车间的管理严格，仪器的使用成本较高，因此对在校生的吸收度不高，学生在实习过程中很难真正接触实际的操作流程，也不会有动手操作的机会，学生缺乏动手实践能力和创新能力。因此我们提出新的教学模式，即理论学习——虚拟仿真——实践——创新的教学模式。

1.第一个层次是专业知识的学习，要掌握和微电子专业相关的专业理论，行业标准及行业规范等。

2.第二个层次是虚拟仿真的实践，在线仿真课程给学生融入新的方式，使学生能够体验所从事专业的条件，为学习提供了便利。同时虚拟仿真也是一门“实践课程”，在仿真过程中让学生有类似实验操作感。

3.第三个层次是“实践”，微电子专业是一门以培养实用型人才为基础的专业，强调学生的实践动手能力，在线虚拟仿真课程可以和工艺课程结合，完成完整的微电子工艺流程，同时也可以根据不同的学习阶段，模拟不同的实验条件，提高学生的实践能力。

4.第四个层次“创新”，创新是我们人才培养的目标之一。而创新需要以实践为前提，在线仿真课堂给了学生广阔的操作空间，其学习过程也是在培养学生的创新能力。有了创新意识，学生在以后的工作岗位才能独立应对复杂的生产工艺环境，同时在生产线上实现创新改革，对企业国家都会有一定的贡献。

总之，在线仿真课程的教学模式在实际的操作中已经初见成效，得到了大部分学生的肯定，特别是在操作能力和创新能力方面效果显著，大大地调动了学生学习的积极性。