工艺实验课程设计论文

一、引言

实践教学是加强学生专业知识教育，提高学生综合素质，培养学生实践能力和创新能力的重要环节。社会上需要理论和实践能力充分结合的综合型人才，所以我们应该把实验教学提升到实践科学的高度来认识、探索、研究和实施，研究实践方法，强化实践过程，提高学生综合分析问题和解决问题的能力。工艺实验就是这样一类专业实验，实验项目的提出结合科研方向，以工程训练的方式完成实验项目。这类实验不同于一般的测试实验，它需要多个工艺过程才能完成，包括方案的提出，方案的论证，各工艺过程的完成，性能的测试等，每一个过程都相当于一个单一的小实验，有目的、内容、原理、步骤等，所以多工艺实验项目既能锻炼学生的动手能力，又能锻炼学生的创新能力、科研思维、综合能力，不仅理论性很强，技术性和实践性更强。华中科技大学光学与电子信息学院电子科学与技术专业开设的《电子器件制备工艺》就是这样一门课程。

二、课程组织方式

工艺实验不同于一般的课堂实验，完成它需要较长时间，所以以课程设计方式组织实验，教学形式以学生自主进行特定项目为主，教师参与指导并审核：学生自主完成方案的提出和论证，完成论证报告，指导教师审核，在理论可行的情况下，按照预约时间进入实验室完成各工艺过程，最后测试器件或材料性能。学生可以自行决定实验时间，在给定的期限内完成全部实验工艺。在电子器件制备工艺课程设计中，我们提供了学生实践的时间和研究条件，学生自行设计方案，自行完成实验，充分发挥了学生的主观能动性和创造性，调动了学生的积极性，促进了学生的能力发展。

三、教学内容的设计

电子器件制备工艺课程内容，注重加强各不同研究方向之间的综合，满足学生宽口径训练的要求，不同的学生可以选择不同兴趣方向的题目类型来完成。选择了兴趣方向以后，就进入自行完成实验的阶段。整个课程的内容包括：资料的查询—方案的制定—方案的论证及审核—工艺过程—性能测试。

1.资料的查询及方案制定。

选题后，学生要查阅资料，理解题目，消化和整理资料，写出本实验项目的设计报告，并从理论上论证实验方案及结果。实验方案确定后，在进入实验操作之前，需要指导教师审核设计方案，以可行性和理论正确性为原则。这一步很重要，如果方案制定正确，整个项目就等于完成了一半，以后的实验过程就会很顺利，在工艺操作过程不出错的情况下，基本能得出好的结论。

2.工艺的进行。

在进入实际工艺操作之前，学生应该充分了解工艺的原理、意义和目的，并且要了解各工艺的注意事项，以免出现设备的损坏、实验的失败等现象。在各个实验工艺进行过程中，学生应该严格按照工艺要求进行，实验教师也会要求学生严肃对待，发现问题要及时讨论，并提出解决方案，力求使实验出色完成。经过整个工艺实验过程，学生对专业的兴趣提高了，获得新知识的能力提高了，创新能力和研究思维得到了很好锻炼，动手能力、操作技能、分析和解决问题的能力得到了很大的提高。

四、实验教材的制定

工艺实验课程的实验教材内容，主要从实验过程入手，讲解各工艺过程的目的和意义，以及该工艺所需设备的操作注意事项。尽量能详细地讲解实验过程中可能存在的问题以及解决方法。

五、工艺实验的组织实施

第一次接触多工艺实验项目的同学，一般要先参观实验室，然后进行实验预约（设备预约），做好准备后进入实验室（进行各工艺过程）。

1.参观实验室。

实践教学是动手能力的培养，多工艺实验也不例外，但它与传统的专业测试实验又不同，需要完成一系列的操作才能达到教学目的。所以实验前对即将要接触的各环节（如设备、流程、注意事项等）必须做到心中有数，提前熟悉实验室，对实验设备有感性认识，实验过程可能出现的一些问题应该在进入实验室之前就有心理准备，才能做到实验时有的放矢。参观实验室可以以小组或班级为单位进入实验室，实验教师针对具体事项进行讲解，解答学生心中的疑问。这个环节可以大大减少实验中破坏性事件（如损坏设备等）的发生概率。

2.实验预约。

实验预约是一个很重要的环节。工艺实验的预约不同于一般实验，主要是针对设备的预约。由于实验学生人数多，设备有限，在实验进行期间，所有设备全天开放，而进行实验的学生要分时分段进入实验室。为了更好地安排实验时间，我们设计了一个预约表格（表1），学生可以根据表格提示预约。

3.实验过程参与情况跟踪。

在工艺实验中，由于以团队形式进行，团队成员中就存在自觉与不自觉、主动与不主动的问题，我们采用了实验环节的登记制度，保证每个同学参与到每个环节，就保证了让每个参与的同学都了解各工艺过程的意义和作用，也为成绩的评定提供参考。表2是小组完成工艺实验流程登记表。上述措施既保证了每个同学各个工艺过程都要参加，同时对每个同学来说也保证了项目研究的完整性。

六、实验评价体系的制订

工艺实验是以小组为单位进行，为了激发同学们的积极性，我们制定了特定的成绩评价体系。传统的成绩评定体系，以教师作为评价主体，对实验结果的判断占据了主导地位，一般是根据实验团队的实验结果判断实验团队的总体成绩，而无法对实验团队中的每一位成员做出具体评价。对于工艺实验这一类型的项目来说，团队多、周期长、环节多、课外工作量大，传统的评价体系不能准确评价团队中的每一个体。由于缺乏其他的评价主体，团队中学生个人的实验情况未得到充分考察，教师无法公平、公正地衡量每位学生在实验团队中的贡献，打击了部分学生的实践积极性，严重影响课程效果。为了解决传统成绩评定的弊端，我们在成绩评定中增加了学生的自评和互评环节，让学生自我评价，内容包括实验态度、资料检索、创新性、团队合作情况等，并让学生对所在团队中的其他成员进行评价。自评互评综合形成每个学生的平时成绩；再结合实验结果的老师评定，形成学生的最终成绩。通过成绩评定方式的改变，大大增强了学生参与实验的主动性，有助于学生进一步融入实验，成为实验课程真正的主人，端正实验态度，避免“被动实验”的消极情绪。

七、结论

工艺实践课程的开设，增强了学生的研究能力，学生对于完成一个项目的思路有了明确的认识，锻炼了学生的分析问题和解决问题的能力，小组成员的通力合作，也锻炼了学生的团队合作精神。教学方法的改进，师生互动的教学方式，工艺过程的合理监控和评价内容的制定，对团队中学生个体的创新性发挥，论文的撰写水平，实验的积极主动性等方面都有一定的提升作用。

作者：邱亚琴 姜胜林 张光祖 赵谦 单位：华中科技大学光学与电子信息学院