依托虚拟仿真教学设计提升微电子专业学生实践技能的研究

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1、依托虚拟仿真教学设计提升微电子专业学生实践技能的研究张海磊戈益坚袁琦睦江苏信息职业技术学院摘要：针对微电子技术专业的特点，以我院微电子专业虚拟仿真教学资源和建设和应用实践，探索虚拟仿真教学对学生实践技能的影响。关键词：虚拟仿真;微电f技术;实践技能;作者简介：张海磊(1979-),女，山东省潍坊市人。天津理工大学硕士。江苏信息职业技术学院讲师。研宄方向为微电子技术。现在半导体产业迎来了良好的发展时期。但由于半导体设备昂贵，更新快，很多院校在实践教学中遇到困境。建设虚拟仿真教学资源并应用于实践教学，可以很好的解决

2、这个问题。1微电子技术专业的特点(1)微电子专业核心课程的实践性很强，但实训设备价格昂贵，易损坏，台套数不足，学生动手机会不多，难以反复训练，提升技能。(2)微电子技术发展非常快，学校很难及时更新设备，所需的消耗品很多，易产生污染。(3)微电子专业课程之间联系紧密，理论部分晦涩难懂，学生缺乏学习主动性和利用理论解决分析实践问题的能力。2我院微电子技术专业虚拟仿真资源的建设及应用虚拟仿真教学资源是实现虚拟仿真教学设计的基础，将丰富精美的仿真资源贯穿到信息化教学的过程屮，取得良好的教学效果。我院微电子专业建设的虚拟

3、仿真资源分为三类：2.1与企业合作开发“集成电路制造3D虚拟车间仿真软件”学院与华润微电子合作开发了“集成电路制造3D虚拟车间仿真软件”，将制造工艺中的重要项0，制作成3D虚拟车间仿真游戏模式，使学生犹如进入到了生产环境，边游戏边学习。软件设有浏览模式、教学模式和考试模式，方便教师教学、学生联系和考核评价。经过实践，游戏的方式，寓教于乐，的确吸引了学生的注意力，提升了学生的学习兴趣和积极性。因此专业计划继续开发新的工艺项目应用于教学。2.2购买专业相关的电路设计、版图设计相关的仿真软件，开发仿真项目我院购买丫多

4、款微电子专业软件，例如电路仿真软件Multisim、逻辑提取软件Chiplogic,工艺和器件仿真软件Silvaco等，这些软件主要应用于电子电路设计、版图设计及仿真验证。例如:集成电路工艺参数和结构可采用SILVAC0进行仿真，选择氧化、扩散、离子注入等核心工序进行教学演示，选择二极管、晶体管、MOS管等作为仿真的项目，进行分组教学;集成电路版图设计可以采用公司常用的按键芯片作为设计项目，经过逻辑提取一电路绘制一版图设计一仿真验证，完成整个虚拟仿真项目。这些项目均有丰富的教学资源，用于线上线下教学。学生设计的

5、电路、版图，经过验证，如果成功，可提升他们的自信心，如果失败，则与同学老师一起分析原因，提出解决方案，提升他们的综合实践技能。2.3购买虚拟仿真平台学院购买了集成电路封装SMT虚拟仿真平台、微电子1C制造虚拟仿真培训平台、开放式虚拟仿真实验平台，这些仿真平台融教学、考核、管理融为一体。例如:开放式虚拟方真实验平台采用多媒体技术，在计算机上建立虚拟实验室环境，提供可操作的虚拟实验仪器，使学生在互联网上通过接近真实的人机交互界面完成实验，同时提供网络实验教学的一体化管理功能。整个平台将实验实训课程资源、条件资源、实

6、训内容信息发布到网络，展现给用户。学生可通过平台了解实训内容，教师可了解实践教学条件、内容等。资源管理功能可统一、集中管理实验实训资源，提供给平台其他功能使用。3虚拟仿真教学对学生实践技能的影响虚拟仿真教学是综合应用虚拟现实、多媒体、人机交互等多种信息技术的实践教学。而虚拟仿真教学资源是依托仿真平台或仿真软件幵发的应用于实践教学的各种数字化资源，包括项目的设计、教学资源、学习资源、考核方式等，是信息化教学的一部分，对提升学生的实践技能具有重要的作用。3.1解决学校实验实训设备台套数不足，耗损严重、污染环境的问题

7、，降低实验实训教学成本，提高学生实践操作的安全性职业教育以“培养生产、建设、服务和管理第一线高素质技能型专门人才”为目标。但在职教领域存在很多实践教学网境。如:没有足够的资金配备实验实训设备，产生的废水废气会污染环境，设备操作存在风险等。如果采用虚拟仿真教学,可降低实践操作成本，避免废水、废气产生，设备操作错误引起的问题。:发学生的学习兴趣，将理论与实践相结合,3.2使学生体验真实的工作环境,提高分析问题、解决问题的能力虚拟仿真就是模拟企业真实的工作环境，模拟真实的操作过程，使学生了解工作场景、熟悉操作步骤、规

8、范操作方法、培养职业意识。将项0做成动画、视频或游戏，生动、直观，提高了学生的积极性。根据理论设计项FI,通过仿真验证设计结果，利用理论对结果进行分析。整个过程，理论和实践有机结合，可提高学生分析和解决问题问题的能力。3.3有利于灵活设计实训项目，打破教学时空的限制，提升学生自主学习能力虚拟仿真教学资源作除用于课堂教学之外，还可以用于学生的自学、拓展和提高。依托网络平台，学生可以随时随