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《薄膜技术与薄膜材料》课程实践教学改革分析

来源:wdwcms.com 时间:2019-10-24 编辑:人物

近年来,薄膜技术和薄膜材料发展迅速,各种新型薄膜材料应运而生,薄膜生产和微加工工艺不断创新,各种薄膜在高科技领域越来越流行,并且平板显示装置已经形成。以LED芯片制造,太阳能光伏和大规模集成电路为代表的新兴战略高科技产业对人类的现代生产和生活方式产生了深远的影响。可以说,薄膜技术和薄膜材料已经成为高新技术产业。基本元素是当代材料科学,物理科学和微电子制造技术中最先进和最活跃的研究领域之一。随着电子信息产业和人类信息社会的深入发展,电子元件正朝着低尺寸化和小型化的方向发展,薄膜材料,特别是半导体薄膜,正在微电子,光电子,能源等高科技领域发挥作用。开发和存储。重要角色。

随着薄膜技术和材料科学研究的不断发展,新材料,新方法,新技术,新工艺和新成果层出不穷。这些新的科研成果继续丰富了课程的内容,另一方面,它们继续促进了课程实践的实践。可以说,此次改革《薄膜技术与材料》是一门基于现代科学研究的不断积累和发展的专业课程。它与科学研究有着内在的联系,这决定了课程的教学。要跟上科学研究的发展。因此,本文将基于作者在《薄膜技术与薄膜材料》课程中的实践教学经验,以及通过科研和薄膜材料技术领域的教学相结合,对《薄膜技术与薄膜材料》课程的实践教学进行改革。相应。分析和讨论。

一,课程传统实践教学中的问题

《薄膜技术与薄膜材料》本课程通常包括四个主要内容:真空技术基础,膜制备和分析,微加工技术,膜材料及其应用。所涉及的知识面广,课程实践性强,现有的传统教学方法难以适应。在我们学校课程的理论和实践教学方面,课程开发的需求主要存在以下问题。

(1)对实验教学的重视不足

《薄膜技术与薄膜材料》该课程本身是一门实用,专业和全面的专业课程。相关实验的开发需要强大的硬件支持,并且大多数硬件输入都很昂贵,例如一套磁控溅射设备。通常,它花费数十万元。因此,由于许多高校的硬件投资严重不足,根本无法进行相关的课程实验。也可以进行使用科学研究的实验设备,但是由于设备成本高,通常不可能让本科生直接操作。因此,课程的实践教学很大程度上停留在认知过程中。学生只是看着新鲜的东西,对技术和设备原理没有真正的了解,更不用说独立操作了,这无疑是短期的实践教学,也极大地影响了实验教学的效果。例如,在作者的早期教学过程中,一名研究生找到了一家制造LED薄膜太阳能电池以进行研发的公司。他刚刚完成了课程《薄膜技术与薄膜材料》,并给我打了个电话,询问通过磁控溅射制备薄膜的过程。控制问题。这让我感到非常深刻。一方面,我很高兴学生可以主动打电话询问,另一方面,他们需要反思我们的教学过程,特别是实践教学的问题。

(2)实验内容和水平比较简单,难以满足学生深刻理解和掌握的需要

《薄膜技术与薄膜材料》本课程的实验内容通常基于磁控溅射金属或氧化膜,而其他实验如溶胶-凝胶技术,真空蒸发,CVD气相沉积等相对较少,实验内容相对单一,实验项目也较少。一个完整的实验过程涉及一系列内容,例如基板清洁,目标物的准备和安装,抽真空,涂层,退火以及理化性质分析,而且过程和耗时很长。另一方面,由于实验上课时间为4-6课时,因此有必要在如此短的时间内进行实验。可以想像实验的效果。结果是只能压缩实验的内容,并且实验的级别通常位于认知类型中。因此,在目前的实验过程中,仍然不能满足学生对各种胶片制备技术的深入理解和实际掌握。要求。

(3)将科学研究引入教学的意识薄弱,教学与工业应用分离

由于传统的教学模式以及受课程提纲和学校相关的教学管理系统限制的原因,《薄膜技术与材料》课程的教学基本上以教材的知识和案例为指导,并具有引入科学知识的意识。在教学过程中需要加强研究成果,特别是在实践教学过程中,一些科学的思想,方法和研究成果难以体现在实践教学过程中。此外,薄膜技术和材料已在当前的高科技行业(例如LED行业,平板显示器行业,太阳能光伏行业和薄膜电子组件)中得到了大规模应用,并且教师更倾向于与之接触。市场,企业和行业。少的是,教师对薄膜技术和材料在工业中的应用没有给予足够的重视。很难真正了解行业中技术的实际应用。教学与行业实际应用的分离很可能导致实际教学过程中的错误放置或断开连接。

其次,建立结合教师研究与教学的实验教学体系

实验与实践教学是国家优秀工程师培训计划的重要组成部分,也是当前本科教学中应解决的重要问题。《薄膜技术与材料》作为应用和实践课程,实验实践对于课程教学尤其重要。

(1)修改和改进实验教程,优化实验项目

实验课程是学生进行课程实验的作业指导书,在实验实践教学中具有非常重要的地位。基于这种理解,作者的教学团队针对《功能材料制备与性能实验教程》课程的一般和改进程序,组织并发布了《薄膜技术与薄膜材料》以符合我院材料科学与工程专业的实验实践教学要求。在提高学生科研水平,培养研究能力和创新能力,注重课程的适用性,针对性,科学性和系统性以及优化相应实验项目的基础上进行实验和“三性”实验。取得了不错的成绩。

(2)结合教师研究项目,加强基础实验,逐步扩大以技能为基础的实验

在充分利用学院基本实验室条件的基础上,实现了课堂实验与开放实验的结合。在满足本课程基础实验教学的前提下,先进的薄膜制备设备,如三靶磁控溅射设备,真空热蒸发仪等,结合教师研究项目,如氧化铱锡的制备与表征平板显示电极材料用(ITO)膜和白光LED用荧光膜材料,通过课程实验和科研项目的结合,极大地激发了学生的实验热情,极大地提高了学生的学习动机和基础研究能力。通过这项措施,强烈要求高年级学生进入研究组进行实验研究或研究生设计工作,毕业后成功进入国内著名的LED制造企业和太阳能光伏企业从事研发工作。相关的薄膜技术。

(3)从教师研究项目中建立子主题,吸收学生在课程过程中的出色表现,组成研究小组参加教师研究

在老师的指导下进行实验研究,并允许学生使用项目资源参加大学比赛。通过这种方法,一方面使学生有机会参与科学研究,另一方面,他们利用大学生敢于尝试的新条件来尝试新思路并与教师分享一些科学研究工作。通过初步的实践,引导学生获得国家大学生的创新实验项目和电影准备领域的国家创业培训计划,并指导学生获得第五届“挑战杯”广西大学的一等奖。 2014年学生创业大赛。在“创造青年”广西大学学生创业大赛金奖。实践证明,本科生积极参与教师研究项目,对促进学生的创新实验和思维,增强学生的参与科学研究的能力和信心起到了非常积极的作用。这是培养创新型人才的有效途径。

(4)在科研项目的指导下,从教师本人开始,积极实施全球化战略

例如,通过对企业的实地考察,并与公司相关技术人员进行沟通,并积极参加一些国内行业展览会,例如LED展览会,太阳能光伏展览会,电池展览会等,以了解技术的现状,装备,应用和增强教师的经验将这些事物的经验和内容引入实验教学过程中的经验也有效地提高了实验教学的效果。

三,结论

教学改革的方向是科学技术。科技的飞速发展促进了教学改革的加速。教学应适应科学技术的发展,同时促进科学研究的发展。《薄膜技术与材料》课程是一门综合性的跨学科课程,是材料科学与工程专业的学生们重要的专业课程,以扩大其就业机会并切入电子信息等高科技产业。特别是近年来,随着电影技术和材料的飞速发展,涌现出了大量的创新成果,成为了当前的技术。技术创新的重要领域,也是培养大学生创新思维,鼓励大学生参与创新实验的重要位置。时代发展的目标和创新工程技术人才的培养,要求高校和教师坚持“学科,专业,课程和实验室”的建设方针。教学与科学研究是互惠互利的,理论与实践是相辅相成的。在强调培养学生高尚的道德品格,扎实的知识,精湛的技能和求实的科学精神的同时,也有必要将先进的教学思想与实验教学改革思想相结合,这是知识,素质和能力的协调发展,相互促进。学习,实践和创新,融入教学过程中,以培养学生的科学精神。高素质的工程应用型人才努力工作。

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