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微电子学论文精品(七篇)

时间:2023-04-25 15:25:39

微电子学论文

微电子学论文篇(1)

1.1班级人数较多。大部分班级在45人左右,教师无法面面俱到,只能顾及少数同学,大部分同学只能处于跟随的状态,学习效果较差。

1.2课堂时间有限。课时安排有限,加之学生的接受能力较差,课堂教学推进缓慢,学生接受起来较为吃力,仅凭课堂上的45分钟进行教学,如果班级有45个学生,教师进行逐个指导的话,每人才1分钟,学生能学到什么,可想而知。

1.3学生学习兴趣不高。学生学习兴趣不高,主动性不够,学习能力不强,只依靠老师讲授,不愿意去学,是当前普遍存在于职业学校学生在学习电工电子技术课程时的问题,电工电子技术课程容量较大,涉及到的知识面较广,而且有些内容层次较深。

1.4教学目标不能很好的完成。不少学生对电工电子技术课程基本知识的掌握不够,思考问题解决问题的能力不足,学习的态度不够端正,学习的方法存在着一定的偏差。而教育的过程是循序渐进的,需要教师和学生两方面相配合。

1.5学生的心理情况。因为大部分学生在此前的学习过程中基本没有接触过电工电子技术的相关知识或者是根本没有学习过相关课程。还有一部分学生的基础知识很差,这就使得学生从心理上、思想上对这门陌生的课程有了畏难情绪,觉得这门课是一门难学的课程,吃力的课程,结果就会有厌学的情绪,从而不能深入的学习,最后的不良结果就是学不好这门课。

2微时代下“微教学”的现状分析

目前来看,国内外对于微教学单元方面的研究多集中于课堂应用方面。

2.1从国内研究来看,吴玉龙在《“微教学单元”高职教学策略研究———以“知识点”和“技能点”》就针对高职科目中的微教学单元进行阐述。王世群在《“微波炉”加热教育--微博在教学中的应用探析》一文中介绍了作者于实习期间在所处班级进行的微博实验教学活动。

2.2从国外研究来看,R.W.Lucky于2010年发表的“ToTwitterOrNottoTwitter?”,用情境导入的方式,介绍了微博教育前景。KellyWalsh在文章“100WaystoTeachwithTwitter”中则花费了大量的精力总结他人的研究成果,列举推荐关于微博教育应用的100多种方法。纵观国内外的研究,学者都是将微教学单元侧重于微博教学上。而对于电工电子技术课程的教学研究是将课堂的微教学与借助于移动互联网平台的现代网络微教学相结合,更具有研究价值和实践价值。

3“微教学”在电工电子技术课程中的作用研究

目前来看,职业学校的学生几乎每个人都有一部手机,基本每部手机都正常上网,而且学生对于现代移动互联网平台工具的应用炉火纯青,如何根据学生的实际情况,有效的借助于移动互联网平台,把“微教学”在电工电子技术课程中的教学与辅导作用有效的利用起来,拟从以下几个方面构建微教学单元:

3.1微课堂:针对电工电子技术课程某一知识点,开展5~10分钟的针对性攻略,让学生在短时间内集中精力,展开学习。慢慢地,在课题研究的过程中,通过课堂实施总结出一套更加适合电工电子技术课程学生情况的教学方式。举例:5分钟时间,集中学极管的伏安特性,举一反三,深入渗透。

3.2微辩论:针对电工电子技术课程教学,开展3分钟微辩论,将学生分为正方与反方,鼓励学生大胆发言。对于中职学生来说,他们的好胜心比较强,当被冠以“角色”的担子,他们会积极准备,认真学习,参与微辩论。举例:液晶电视与高清电视的区别在什么地方。

3.3微实训:电工电子技术课程是一门实践性很强的专业,因此,在教学中需要将理论与实践相结合。在实践教学上,我们就某一点知识,开展微实训教学。举例:就三极管开关电路实验为标准,让学生3人一组,组内进行实践训练。

3.4微竞赛:可以就某一电路设计或者某一知识点进行微竞赛,通过微竞赛来提高学生的参与度,不仅考核学生的知识,更是让学生感受到了学习的乐趣。与日常竞赛不同,微竞赛的重点在于知识趣味性。举例:就三极管放大电路的安装展开小组竞赛,既有组内合作,也有组组之间竞赛。

3.5微考核:在课堂上,就学生表现和教学进程进行阶段性考核,这样的考核一改传统的“以考试成绩为衡量标准”的方式,随时开展动态考核能够让学生随时保持考核的状态。举例:针对二极管整流电路这一节内容,让学生在课堂上做出一个整流电路的作品来,并检验其结果。

3.6微信圈:通过微博、微信等新媒体强化学生与教师、专家甚至企业家的沟通,通过媒体来获取信息资源,在很大程度上可以开拓学生的视野。教师也通过微信圈及时的对学生做出的成绩给予表扬,对学生还存在的问题给予纠正和点评。举例:在13高职电子班建立微信圈,老师随时发出问题,学生也可随时和老师沟通。

4“微教学”在电工电子技术课程中研究目标

“微教学”在电工电子技术课程中的研究目标主要包括以下方面:

4.1培养学生学习电工电子技术课程的兴趣。通过微教学单元在电工电子技术课程中的改革研究进一步提高学生参与电工电子技术课程学习的积极性,培养学生学习兴趣,提高学生学习能力。一改传统教学模式,让学生能够更主动投入到学习中去。

4.2提高学生电工电子技术课程的知识技能。通过微教学单元的构建,让学生的实践能力、团队协作能力、沟通能力及技能水平等都有较大的提升,有效达到技能目标。这就要求教师针对具体的课程内容,从学生角度出发,针对学生在学习该课程中可能出现或已经存在的问题,最后要让学生真正掌握并能有效的应用电工电子技术知识。

微电子学论文篇(2)

1 微课在电子技术教学中应用存在的问题

1.1 微课在电子技术教学中的应用范围不合理

由于微课是近年来的新生事物,所以在微课的应用方面仍然有许多问题需要注意,尤其是在应用范围的问题上,我国当今的电子技术教学中微课的应用范围就不是很合理,这一问题严重制约着我国电子技术教学的发展。微课在教学中是不可以独立存在的,需要与传统教学进行有机的结合,可是在当今的教育事业中,年轻的教师会过多的依赖多媒体教学,使微课在教学中所占的比例过大,而上了年纪的教师由于对相关技术掌握不熟练等多方面原因,不愿意将微课引入电子技术教学中。

1.2 部分教师对于微课的认识不够充分

在微课的应用过程中,需要深刻理解微课的高效性,对微课进行合理的安排。教??在应用微课的过程中,常常会出现自我意识过强,对微课的安排以教师自我意志为转移的情况。微课作为打破传统教学模式的新生事物,在应用上需要仔细耐心的研究,根据电子技术教学的特点,合理的安排。因为电子技术需要极强的操作能力,所以电子技术教学一般都采用理论和实践相结合的方式,而微课就是在理论和实践结合的过程中起到关键作用的部分,但是许多教师仍然不能对微课有清晰的认识。

1.3 微课内容的针对性不强

微课作为电子技术教学中的辅助部分,在内容安排上需要有极强的针对性,只有提高了内容上的针对性,才能将微课高效性最大限度的发挥出来。而许多教师却步入了一个误区,将微课作为教学的主要手段,尤其是是在微课内容的安排上,在一个微课片段中,有很大一部分内容是起铺垫和引导作用的,对电子技术教学并没有实质性的帮助。电子技术教学重在对学生能力的培养,所以要想提高教学效率就要认真安排微课内容,避免微课“反客为主”情况发生。

2 微课在电子技术教学中应用的改进建议

2.1 调整微课在课堂中所占比重

在电子技术的教学中,教师需要调整微课在课堂中的所占比重,要明确认识到”微课只是教学中的一种辅助手段”这一点。不论是年轻教师还是上了年纪的教师,都应该与时代衔接,合理利用微课,而不是使微课的应用出现两个极端。电子技术教学过程中,理论部分可以通过微课进行,在教师进行适当引导过后,引入微课对理论知识进行整理,并加入论与实验将相结合的片段,将微课合理的运用到电子技术教学中。

2.2 充分提高教师对微课的认识

要想使教师在教学中合理的运用微课,就要要提高教师对微课的认知。微课是教学中的新生事物,所以在上了年纪的教师中,会出现两种情况:一种是认识到了微课教学在电子技术中的教学起到的关键作用,但是由于教师自身没有掌握相关技术,并不能很好的将微课引入教学课堂;另一种则是教师认为传统教学是不应该被改动的,过度的崇拜传统教学,使教师主观上对微课出现排斥,不愿学习相关技术。这就需要校方加大对教师的培养力度,提高教师对微课的认识。

2.3 提高微课内容的针对性

微课内容的安排上需要有一定的针对性,针对某一个理论知识、某一个习题或者电子技术的操作要点进行教学。这样不仅仅使教师在课堂上能够利用微课提高教学质量,同时也可以使学生在课后根据微课的内容进行对知识的整理并对相关操作技术进行熟悉。这样使微课既应用在电子技术教学的课堂,又应用到了学生课后的复习中,最大限度的发挥了微课的优势。

3 微课对于电子技术教学的意义

3.1 提高电子技术教学的教学效率

如果能将微课应用到电子技术教学中,将会在很大程度上提高电子技术课堂的教学效率。微课能将实践操作引入到传统教学的课堂,达到实践与理论完美结合的状态,使学生在接受理论的同时深刻理解如何将理论应用到实际操作的过程中。

3.2 增加课堂的趣味性,提高学生自主学习的积极性

由于微课是多媒体教学,很大程度上改善了传统电子技术教学课堂的枯燥乏味,为课堂教学增添色彩。传统的电子技术教学,由于在理论知识教学的同时并不能很好的与设备相连系,会出现理论与实际难以衔接的弊端,即学生的确掌握了理论知识,但是电子技术的实际操作能力并没有得到真正的提高。然而微课的应用能够使实践和理论有机的结合,有助于课后的复习,很大程度提高学生的学习兴趣,提高学生的创造性和主观能动性,使电子技术教学的课堂真正的成为了应用到学生们的课堂。

微电子学论文篇(3)

关键词:电子科学与技术;实验教学体系;微电子人才

作者简介:周远明(1984-),男,湖北仙桃人,湖北工业大学电气与电子工程学院,讲师;梅菲(1980-),女,湖北武汉人,湖北工业大学电气与电子工程学院,副教授。(湖北 武汉 430068)

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)29-0089-02

电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业,因此人才培养必须坚持“理论联系实际”的原则。专业实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要教学环节,对于学生综合素质的培养具有不可替代的作用,是高等学校培养人才这一系统工程中的一个重要环节。[1,2]

一、学科背景及问题分析

1.学科背景

21世纪被称为信息时代,信息科学的基础是微电子技术,它属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。微电子技术一般是指以集成电路技术为代表,制造和使用微小型电子元器件和电路,实现电子系统功能的新型技术学科,主要涉及研究集成电路的设计、制造、封装相关的技术与工艺。[3]由于实现信息化的网络、计算机和各种电子设备的基础是集成电路,因此微电子技术是电子信息技术的核心技术和战略性技术,是信息社会的基石。此外,从地方发展来看,武汉东湖高新区正在全力推进国家光电子信息产业基地建设,形成了以光通信、移动通信为主导,激光、光电显示、光伏及半导体照明、集成电路等竞相发展的产业格局,电子信息产业在湖北省经济建设中的地位日益突出,而区域经济发展对人才的素质也提出了更高的要求。

湖北工业大学电子科学与技术专业成立于2007年,完全适应国家、地区经济和产业发展过程中对人才的需求,建设专业方向为微电子技术,毕业生可以从事电子元器件、集成电路和光电子器件、系统(激光器、太能电池、发光二极管等)的设计、制造、封装、测试以及相应的新产品、新技术、新工艺的研究与开发等相关工作。电子科学与技术专业自成立以来,始终坚持以微电子产业的人才需求为牵引,遵循微电子科学的内在客观规律和发展脉络,坚持理论教学与实验教学紧密结合,致力于培养基础扎实、知识面广、实践能力强、综合素质高的微电子专门人才,以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。

2.存在的问题与影响分析

电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业,因此培养创新型和实用型人才必须坚持“理论联系实际”的原则。要想培养合格的应用型人才,就必须建设配套的实验教学平台。然而目前人才培养有“产学研”脱节的趋势,学生参与实践活动不论是在时间上还是在空间上都较少。建立完善的专业实验教学体系是电子科学与技术专业可持续发展的客观前提。

二、建设思路

电子科学与技术专业实验教学体系包括基础课程实验平台和专业课程实验平台。基础课程实验平台主要包括大学物理实验、电子实验和计算机类实验;专业课程实验平台即微电子实验中心,是本文要重点介绍的部分。在实验教学体系探索过程中重点考虑到以下几个方面的问题:

第一,突出“厚基础、宽口径、重应用、强创新”的微电子人才培养理念。微电子人才既要求具备扎实的理论基础(包括基础物理、固体物理、器件物理、集成电路设计、微电子工艺原理等),又要求具有较宽广的系统知识(包括计算机、通信、信息处理等基础知识),同时还要具备较强的实践创新能力。因此微电子实验教学环节强调基础理论与实践能力的紧密结合,同时兼顾本学科实践能力与创新能力的协同训练,将培养具有创新能力和竞争力的高素质人才作为实验教学改革的目标。

第二,构建科学合理的微电子实验教学体系,将“物理实验”、“计算机类实验”、“专业基础实验”、“微电子工艺”、“光电子器件”、“半导体器件课程设计”、“集成电路课程设计”、“微电子专业实验”、“集成电路专业实验”、“生产实习”和“毕业设计”等实验实践环节紧密结合,相互贯通,有机衔接,搭建以提高实践应用能力和创新能力为主体的“基本实验技能训练实践应用能力训练创新能力训练”实践教学体系。

第三,兼顾半导体工艺与集成电路设计对人才的不同要求。半导体的产业链涉及到设计、材料、工艺、封装、测试等不同领域,各个领域对人才的要求既有共性,也有个性。为了扩展大学生知识和技能的适应范围,实验教学必须涵盖微电子技术的主要方面,特别是目前人才需求最为迫切的集成电路设计和半导体工艺两个领域。

第四,实验教学与科学研究紧密结合,推动实验教学的内容和形式与国内外科技同步发展。倡导教学与科研协调发展,教研相长,鼓励教师将科研成果及时融化到教学内容之中,以此提升实验教学质量。

三、建设内容

微电子是现代电子信息产业的基石,是我国高新技术发展的重中之重,但我国微电子技术人才紧缺,尤其是集成电路相关人才严重不足,培养高质量的微电子技术人才是我国现代化建设的迫切需要。微电子学科实践性强,培养的人才需要具备相关的测试分析技能和半导体器件、集成电路的设计、制造等综合性的实践能力及创新意识。

电子科学与技术专业将利用经费支持建设一个微电子实验教学中心,具体包括四个教学实验室:半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室、微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室、集成电路设计实验室、科技创新实践实验室。使学生具备半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析、微电子器件、光电器件参数测试与应用、集成电路设计、LED封装测试等方面的实践动手和设计能力,巩固和强化现代微电子技术和集成电路设计相关知识,提升学生在微电子技术领域的竞争力,培养学生具备半导体材料、器件、集成电路等基本物理与电学属性的测试分析能力。同时,本实验平台主要服务的本科专业为“电子科学与技术”,同时可以承担“通信工程”、“电子信息工程”、“计算机科学与技术”、“电子信息科学与技术”、“材料科学与工程”、“光信息科学与技术”等10余个本科专业的部分实践教学任务。

(1)半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室侧重于半导体材料基本属性的测试与分析方法,目的是加深学生对半导体基本理论的理解,掌握相关的测试方法与技能,包括半导体材料层错位错观测、半导体材料电阻率的四探针法测量及其EXCEL数据处理、半导体材料的霍尔效应测试、半导体少数载流子寿命测量、高频MOS C-V特性测试、PN结显示与结深测量、椭偏法测量薄膜厚度、PN结正向压降温度特性实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时等。

(2)微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室侧重于半导体器件与集成电路基本特性、微电子工艺参数等的测试与分析方法,目的是加深学生对半导体基本理论、器件参数与性能、工艺等的理解,掌握相关的技能,包括器件解剖分析、用图示仪测量晶体管的交(直)流参数、MOS场效应管参数的测量、晶体管参数的测量、集成运算放大器参数的测试、晶体管特征频率的测量、半导体器件实验、光伏效应实验、光电导实验、光电探测原理综合实验、光电倍增管综合实验、LD/LED光源特性实验、半导体激光器实验、电光调制实验、声光调制实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时、课程设计、创新实践、毕业设计等。

(3)集成电路设计实验室侧重于培养学生初步掌握集成电路设计的硬件描述语言、Cadence等典型的器件与电路及工艺设计软件的使用方法、设计流程等,并通过半导体器件、模拟集成电路、数字集成电路的仿真、验证和版图设计等实践过程具备集成电路设计的能力,目的是培养学生半导体器件、集成电路的设计能力。以美国Cadence公司专业集成电路设计软件为载体,完成集成电路的电路设计、版图设计、工艺设计等训练课程。完成形式包括理论课程的实验课时、集成电路设计类课程和理论课程的上机实践等。

(4)科技创新实践实验室则向学生提供发挥他们才智的空间,为他们提供验证和实现自由命题或进行科研的软硬件条件,充分发挥他们的想象力,目的是培养学生的创新意识与能力,包括LED封装、测试与设计应用实训和光电技术创新实训。要求学生自己动手完成所设计器件或电路的研制并通过测试分析,制造出满足指标要求的器件或电路。目的是对学生进行理论联系实际的系统训练,加深对所需知识的接收与理解,初步掌握半导体器件与集成电路的设计方法和对工艺技术及流程的认知与感知。完成形式包括理论课程的实验课时、创新实践环节、生产实践、毕业设计、参与教师科研课题和部级、省级和校级的各类科技竞赛及课外科技学术活动等。

四、总结

本实验室以我国微电子科学与技术的人才需求为指引,遵循微电子科学的发展规律,通过实验教学来促进理论联系实际,培养学生的科学思维和创新意识,系统了解与掌握半导体材料、器件、集成电路的测试分析和半导体器件、集成电路的设计、工艺技术等技能,最终实现培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、适应范围广的具有较强竞争力的微电子专门人才的目标,以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。

参考文献:

[1]刘瑞,伍登学.创建培养微电子人才教学实验基地的探索与实践[J].实验室研究与探索,2004,(5):6-9.

微电子学论文篇(4)

扫描透射电子显微分析技术是在透射电子微观领域最有效的成像技术。它是综合了扫描和普通透射电子分析的原理和特点而出现的一种新型分析方法。它在表征包括有机材料和生物材料的纳米尺度材料方面引起了极大的关注,并开始被广泛应用。扫描透射电子显微分析技术发展迅速,在不远的将来将成为透射电子显微技术的主要技术。本书是一本先进的扫描透射电子显微分析技术的教科书。

本书全部内容共分为14章:1.简介,主要介绍了电子显微探针的需求、比较不同类型的显微技术、扫描隧道显微技术的优势和其可能的应用领域;2.扫描透射电子显微仪器发展历程综述,本章图文并茂地介绍了从1932年第一台电子显微镜研制成功到其不断完善,最后成为研究工作中极为重要的手段的发展历程;后面各章共分为3部分,第1部分 扫描透射电子显微分析技术基本知识,含第3-4章:3.扫描透射电子显微分析技术的基本知识,本章作者阐述了扫描透射电子显微镜的基本设计和扫描式电子显微镜的成像原理等知识,同时对扫描式电子显微镜的先进技术做了简要介绍;4.扫描透射电子显微分析技术在纳米材料和生物样品方面的应用,主要对原子级分辨率的扫描式电子显微镜在纳米和生物样品中的应用做了详细描述。第2部分 扫描透射电子显微分析技术成像理论,含第5-8章:5.高角环形暗场像-扫描透射电子像理论和成像模拟;6.环形明场扫描透射电子显微成像技术理论,5、6章主要介绍了扫描透射电子显微技术基于衍射动力学理论的成像原理和环形明场理论近期的发展;7.扫描透射电子显微技术中的电子能量损失谱及其成像,尤其是使用非弹性散射的高空间分辨率成像;8.用密度泛函理论计算子在扫描电子显微镜中获得的电子能量损失近边结构数据以及对一些实际材料的应用。第3部分 扫描透射电子显微分析技术成像的高级技术,含第9-14章:9.像差校正扫描透射电子显微技术;10.扫描透射电子显微技术中的二次电子像,主要介绍了一种最新报道的基于二次电子新的扫描透射电子显微技术的成像形式;11.共聚焦扫描电子显微技术,成像理论及其最新实验进展;12.扫描电子显微分析技术中电子断层成像技术的基本原理及其在无机材料中的应用;13.扫描透射电子显微分析技术中的电子全息术和洛伦兹电子显微技术;14.扫描透射电子显微分析技术的最新热点和未来期望,主要回顾了扫描透射电子显微分析技术的研究现状,如使用EDX进行元素分析、成像理论的完善等,并以作者的视角简要的讨论了其发展前景。

虽然本书不同章节是由不同的相关领域研究者分别撰写,但本书的编辑已经把物理符号和内容合理的编排与调整。本书编辑希望最后呈现的是一本为介于专业和初学者中间的人准备的一本关于电子显微镜学方面的专著。本书旨在为本科生、研究生和早期的研究人员描述和解释扫描透射电子显微分析技术的基本知识。为了达到这个目的,本书使用了大量的数学公式描述在扫描透射电子显微技术和样品中的物理现象。同时对于在理论中的数学有疑问的读者,许多样品很好地解释了相关的理论。

微电子学论文篇(5)

生物医学电子显微学是电镜技术与生物医学相结合的边缘学科,是应用电镜观察研究细胞亚显微结构及其变化,揭示细胞结构与功能的科学技术,对建立现代医学完整形态学知识结构体系及分子生物学的研究至关重要。为生物医学专业研究生开设《生物医学电子显微学》课程,旨在使学员系统地学习超微结构知识,掌握超微结构的研究方法和实用意义,扩大科研思路,为课题设计和研究打下良好的基础。我室在多年教学实践中,经过积极探索,对教学内容、教学方法进行了系统的改革,几年的教学实践证明,这一改革取得了明显的效果。

1 构建面向适应能力培养的教学内容

《生物医学电子显微学》的教学对象主要是硕士研究生,其目的是使学员掌握与研究相关的超微结构研究的实验技能,为超微结构研究奠定实验技术基础,拓展课题研究思路。为了使课程具有足够的宽广度和纵深度,并具有前沿性和前瞻性,提高超微结构的研究水平,突出电子显微学在基础医学及临床研究中的应用[1] 。首先,将细胞超微结构纳入电镜技术的教学,系统地充实有关新的电镜技术和细胞超微结构的理论知识,把超微结构理论知识与电镜技术整合为生物医学电子显微学,作为一门学科进行建设。通过两部分内容的有机结合,让学员在学习电镜技术时了解细胞超微结构,在学习细胞超微结构的过程中掌握电镜技术。另外注重融合、吸纳本学科前沿的研究成果和实验实例,更新教学内容,将细胞生物学、分子生物学中的新进展、新技术融入教学,增设了培养细胞电子显微学研究技术、特殊组织细胞(如海马)的取材技术、电镜原位杂交技术、硝酸镧示踪技术、钙离子示踪技术等,使课程内容紧密结合基础研究和临床应用,为研究生更好的利用电镜技术为基础医学和临床研究打下基础。为了使研究生更好地进行超微结构研究,我们建立了开放型技术平台[2] ,为研究生课题研究提供选题设计、实验技术方法、镜下图像观察、结果分析与论文撰写等技术指导,既保证了研究生课题的顺利进行,也促进了本学科实验技术的发展,充实了教学内容。同时多层次与我校形态学专家建立良好的协作关系,聘请他们协助指导研究生超微结构研究工作。

2 实施有利于实验技能培养的教学法

改革教学方法,突出对研究生创新能力、实践能力的培养,增进研究生的科学素质;改进训练方法,解决课程中的重点与难点教学,加强实际工作能力的训练;应用多种辅助教学手段,建立互动教学园地,提高了教学质量。

2.1 理论教学

在细胞超微结构的教学中采用大量典型的各系统超微结构照片、模式图和事例充实理论教学内容,使学员了解细胞亚显微结构的异常改变与功能变化、发病机理及疾病的关系,从而认识到电子显微学在疾病病因、病情、分型及鉴别诊断中的重要性。在有关电镜的结构与原理的教学中应用多媒体、视频、动画和实物等多种辅助教学方式,将抽象的理论形象化。在讲解样品制备技术时,强调取材的重要性,通过介绍失败事例使学员认识到样品制备在超微结构研究中的重要性。

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2.2 实验教学

在实验教学中重点训练学员基本技能,培养动手能力,使其掌握正确规范的实验技能。通过实验教学加强学员对课程的重点、难点的理解和掌握:①突出重点,培养学员的动手能力;②突破难点,使学员掌握电镜操作技能;③强调镜下观察分析的重要性,提高学员的研究能力;④考试、考核并举,重在能力培养。

3 新教学法的实施效果

通过教学体系的改革与调整,拓展了教育规模,提高了学员对生物医学电子显微学的认识及科研技能掌握和应用的能力,增加了选课率,增加了研究生在课题研究中的电镜使用率。两年来完成了593人次.2374例的样品测试任务。通过对教学内容、教学方法的改革,以及新技术、新方法在教学中的应用和充实,促进了教员查阅文献的主动性,追踪技术进展的积极性,使教员队伍综合素质整体跃升。通过建立开放型技术平台,促进了电镜实验技术的发展,两年来协助完成科研任务474项,在临床医生和研究生的配合下开展了电镜诊断研究,涉及到肿瘤疑难病例的诊断、肾穿刺活检的电镜诊断、神经.肌肉活检电镜诊断等,开展了对细胞组织起源的鉴定,细胞损伤的早期观察,纳米材料的测定等,既提高了自身的业务水平,又解决了临床疑难,推动了临床科研,提高了电镜的有效使用率,使教学改革成果显著。

[参考文献]

微电子学论文篇(6)

【关键词】微制造技术 科研资源 开放平台 实践教学

21世纪将是微电子技术及其相关产业持续发展的新时代,微电子采用的微制造技术正不断向各个领域继续渗透。一方面,无论是光的、机械的,还是电子的器件,都在利用微制造技术向微型化方向发展;另一方面,大多数器件都采用与IC(集成电路)工艺兼容的微加工技术,与集成电路部分(如信号处理、存储芯片)集成在一起,向集成化方向发展。这一变化已渗入到各行各业,并从毕业生的就业趋势中凸显出来。

微制造相关专业实践教学中遇到的问题

微制造技术所涉及的光电子、半导体、微电子等专业属于新兴学科、交叉专业,一方面,硬件设施、基础条件的前期投入、历史积累比较薄弱;另一方面,微制造相关专业的设备价格昂贵,教学部门难以承担[1]。导致目前教学用的微制造实验设备非常落后,学生在进行实验时,常常会遇到因为设备问题而使得实验结果与书上描述或者生产实际相差甚远的情况。此外,微电子、微制造的设备更新换代速度很快。学生步入工作岗位后会发现,在学校学习使用的微制造设备早已被整个行业所淘汰,根本学无所用。

受设备不足的限制,大部分本科阶段的微电子、微制造相关专业的实验往往停留在版图设计的层面,即使有加工的实验条件,往往也流于形式,仅仅是熟悉一下微加工工序的流程,使得真正有想法的学生创新能力得不到发挥与锻炼。

针对以上问题,合理利用科研资源,开发实验教学内容对于促进学生实践显得尤为重要。

微制造技术开放创新实验平台的结构与内容

首先,通过网络平台这一学生容易接受的方式将微制造实验室可以提供的教学资源展示出来,比如设备资源、设备如何进行操作、可实现哪些功能、在产品制造中的地位与作用等信息,看不懂不清楚的可以在线答疑或在论坛里讨论。让学生对光电子集成器件制造工艺有更加系统和深刻的了解,为今后的工作奠定一定的实践基础和应用基础。

其次,可将微制造在某一行业或某个领域已经获得大规模应用的技术设置为专业实验,如“芯片制造技术”,“MEMS制造工艺”,“液晶平板显示器件制造技术”等,以行业通用标准工艺技术作为参考,制作多媒体课件、具体操作的视频教程供学生学习。

最后,如果学生有需求,可以向实验室申请,结合自己专业选择实验进行选修。在学生完成专业课程设计阶段的学习后,在掌握一定的光电器件的基本设计理念后,运用专业课知识,进行实验技能和创新技术的综合性实验,这样对于学生独立自主地发现问题、分析问题和解决问题的能力有很大的提高,更符合本专业技术人才培养的目标。

微制造技术开放创新实验平台的特点

微制造技术开放创新实验平台的设计理念是充分调动学生学习过程中的感知、懂得、理解、设计和再现等心理过程[4]。还可结合教学培养计划中的基础训练、应用实践和创新课程三个阶段面向学生开放,实现与光电系的基础实验室和专业实验室的兼容。

学生在这里成为实验教学的主体,有充足的时间进行创新实验的构思与选题,使学生能够根据个人的理论基础,不同的专业特点,选择自己的兴趣爱好。学生和教师双方共同在实验室通过边教、边学、边做来完成实验教学任务,这种教学模式改变了传统的理论和实践相分离的做法,充分发挥了教师的主导作用,更注重学生动手能力的培养,丰富了实践教学环节,提高了教学质量[5]。

小 结

本文所提出的微制造技术开放创新实验平台利用现有的科研资源,开发出部分体现微电子、机电、光电专业特色的,与课程设置紧密联系的实验内容,在不影响科研活动正常进行的前提下,同时实现科研为教学服务的目标。经过半年的试运行,取得了良好的教学效果,得到了教师与学生的一致好评。在避免重复投资、重复建设、资源浪费的同时,解决了目前微制造相关专业实践环节硬件条件不足的问题,达到了科研与教学的完美结合。

参考文献:

[1]刘欣,田瑞云.主体性教学模式的理论建构与实践探索[J].2005,27(1):117-118.

[2]闻亮.加强实践教学,注重学生创新精神和实践能力的培养[J].内蒙古师范大学学报,2003,16(2):46-48.

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微电子学论文篇(7)

关键词 金属;自由电子;牛顿定律;电场;运动;阻力

中图分类号O301 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)52-0102-02

自由电子论认为:金属中价电子摆脱原子核束缚,成为在金属体积中高速无规则运动的自由电子,自由电子服从量子规律,牛顿定律不再适用。作者在《论金属价电子不是自由电子》一文中,论证了金属中价电子仅具有可移动性,但不是自由电子的认识观点,并建立电子在金属中运动的阻力方程,本文在此基础上进一步研究电场作用下,金属中价电子移位运动(文中“电子运动”无特别说明均指移位运动)的规律。

1 稳恒电场作用下,金属中电子的运动规律

1.1 外电场由0跃变为E金属中电子的运动规律

设:电子电量为e,金属中载流电子的浓度为n,电阻率,电子运动速度为v。则金属对电子运动的阻力f为:

(1)[1]

图1 电场作用下金属中运动电子受力分析

在电场E作用下,金属中运动电子受两个力的作用:一个是电场施加的作用力eE,另一个是来自金属对电子运动的阻力f,运动电子受力分析如图1所示。根据牛顿第二定律,电子运动微分方程为:

(2)

由于金属对电子移位运动具有阻碍作用,电子克服金属阻力运动必须消耗能量。因此,在无外界能量补充的条件下,金属中价电子只能绕核运动,其移位运动速度为0,即初始条件为。特别指出:金属价电子移位运动为0,表示价围绕原子核运动,而不是静止不动。

求解(2)式微分方程并把初始条件代入,可得:

(3)[2]

在外力的作用下,金属中价电子原有的平衡状态被破坏,将建立一个新的平衡状态。我们定义暂态时间常数:

(4)

暂态时间常数的单位是秒,反映金属中价电子由旧的稳定状态过渡到新的稳定状态的快慢程度。

对于金属而言,,载流电子浓度n~1028/m3,电子电量e为C,电子质量m为kg。金属中电子运动的暂态时间常数s,(3)式中在极短的时间内快速衰减为0(不到s)。我们忽略电子运动中极短暂的不稳定过程,(3)式简化为:

(5)

(5)式表明,在温恒电场的作用下,电子以的速度匀速运动,此时电子受力情况为,处于力学平衡状态。电子移位运动机理:电场作用力推动eE可移动电子加速运动,伴随着电子移位运动,金属对运动电子产生的阻力;阻力随着电子运动速度增大而增大,当时,电子达到新的力学平衡状态,以匀速运动。电子从到不稳定过程时间极为短暂,可以忽略不计,电场和电流可以认为(5)式的即时关系。

1.2 外电场由跃变为0 金属中电子的运动规律

电场由E突变为0,则金属中电子运动的微分方程(2)式退化为:

(6)

(6)式表明:电场消失,由于失去外界能量补充金属中价电子移位运动无法为继,电子移位运动速度由快速衰减为,成为绕核运动的束缚电子。

上述两种情况表明:稳恒电场作用下,金属中电子的微观运动严格遵循牛顿定律。

2 交变电场作用下,金属中电子的运动规律

2.1 施加外电场金属中电子的运动规律

设:金属中交变电场的角频率为,电场强度为。根据牛顿第二定律,图1中电子运动微分方程为:

(7)

解(7)式微分方程,并把初始条件代入可得:

(8)[3]

根据(4)式结论,一般金属电子运动的不稳定时间常数s。对于的“低频”交变电场,,,在10-12s之内快速衰减为0。忽略极短暂的暂态过程,稳定后(8)式电子移位运动速度简化为:

(9)

(9)式表明,交变电场作用下,金属中电子移位运动与电场同频振动,相差为。交变电场作用下金属中载流电子(移位)运动的机理:在正弦规律变化的交变电场作用下,电场对金属中运动电子的作用力也呈正弦规律变化,运动电子新的稳定状态为变加速运动,根据(9)式电子运动加速度a为:

(10)

2.2 交变电场突然消失 金属中电子的运动规律

若时刻交变电场消失,电场强度由突变为0,此时电子移位运动速度为。时刻以后电子运动仅受阻力的作用,根据(6)式易得到,T时刻以后电子运动的速度规律为:

(11)

即交变电场消失,由于没有外界能量补充,电子移位运动不能为继,移位运动速度快速衰减为0,退化为绕核运动的束缚电子。

上述两种情况表明:交变电场作用下,金属中电子的微观运动也严格遵循牛顿定律。

3 结论

原子核激发的电场是保守场,价电子在保守场中运动不消耗能量,无需外界补充能量,金属中价电子能够长期保持围绕原子核运动的状态。但是,阻力是耗散力,价电子摆脱原子核束缚,在不同的原子间移位运动,克服金属阻力做功必须消耗能量,没有外界源源不断地补充能量,自由电子不可能长期保持高速无规则运动状态。因此,金属价电子不可能是高速无规则运动的自由电子,这是本文认识的基石。

本文的认识结论:无论是稳恒电场还是交变电场的作用下,金属中电子运动都严格遵循牛顿定律,并没有超越牛顿定律的作用范围。本文的认识观点,与物理学理论关于“微观领域牛顿定律不再适用”的认识观点商榷,对重新认识牛顿定律在微观粒子运动中的基础地位具有先导意义。

参考文献

[1]余子山.论金属价电子不是自由电子.科技创新导报,2009,1:205.