工艺实验课程的设计与实践

邱亚琴+姜胜林+张光祖

摘要：大学生的实践环节在整个专业教学中具有举足轻重的地位，综合性实验是锻炼学生综合素质的重要过程。工艺实践课程的开设，使学生在创新性、研究思维、科研技能、团队合作精神等方面都能得到很好训练。以学生为主的工艺实践教学，通过制定合理的实验教学体系和成绩评价体系，既锻炼了学生的思考和动手能力，又提高了实验的主动性和积极性。

关键词：工艺实验课；课程设计；实践

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）44-0271-02

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[1]。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[2]。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。[3]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。[3]

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[4]，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。[5]

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。[6]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。

参考文献：

[1]朱军，毛晓桦，殷埝生.应用型人才实习基地建设的探索和实践[J].实验技术与管理，2011，28（8）：176-178.

[2]黎双飞，王娟.实验教学改革对学生创新能力培养的实践和探索[J].实验室研究，2010，29（4）：66-69.

[3]陆松年，潘理，龚玲.电子信息累专业操作系统课程的设计和实践[J].实验室研究，2011，30（8）：147-149.

[4]王春兴.电子信息专业实验课成体系改革与创新人才培养[J].实验技术与管理，2011，28（8）：136-138.

[5]刘新年，赵彦钊.综合型实验的教学方法与实践[J].高校实验室工作研究，2005，85（3）：15-17.

[6]牛爱芳，赵红，钟丽，杨沛.实验教学过程监控和绩效评价的探索与实践[J].实验技术与管理，2013，（3）：11-14.

基金项目：本文系华中科技大学教学研究基金和湖北省高等学校教学研究项目的部分研究成果

作者简介：邱亚琴（1964-），女，山西平陆人，学士，高级工程师，主要从事电子科学与技术专业实验教学。endprint

摘要：大学生的实践环节在整个专业教学中具有举足轻重的地位，综合性实验是锻炼学生综合素质的重要过程。工艺实践课程的开设，使学生在创新性、研究思维、科研技能、团队合作精神等方面都能得到很好训练。以学生为主的工艺实践教学，通过制定合理的实验教学体系和成绩评价体系，既锻炼了学生的思考和动手能力，又提高了实验的主动性和积极性。

关键词：工艺实验课；课程设计；实践

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）44-0271-02

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[1]。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[2]。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。[3]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。[3]

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[4]，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。[5]

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。[6]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。

参考文献：

[1]朱军，毛晓桦，殷埝生.应用型人才实习基地建设的探索和实践[J].实验技术与管理，2011，28（8）：176-178.

[2]黎双飞，王娟.实验教学改革对学生创新能力培养的实践和探索[J].实验室研究，2010，29（4）：66-69.

[3]陆松年，潘理，龚玲.电子信息累专业操作系统课程的设计和实践[J].实验室研究，2011，30（8）：147-149.

[4]王春兴.电子信息专业实验课成体系改革与创新人才培养[J].实验技术与管理，2011，28（8）：136-138.

[5]刘新年，赵彦钊.综合型实验的教学方法与实践[J].高校实验室工作研究，2005，85（3）：15-17.

[6]牛爱芳，赵红，钟丽，杨沛.实验教学过程监控和绩效评价的探索与实践[J].实验技术与管理，2013，（3）：11-14.

基金项目：本文系华中科技大学教学研究基金和湖北省高等学校教学研究项目的部分研究成果

作者简介：邱亚琴（1964-），女，山西平陆人，学士，高级工程师，主要从事电子科学与技术专业实验教学。endprint

摘要：大学生的实践环节在整个专业教学中具有举足轻重的地位，综合性实验是锻炼学生综合素质的重要过程。工艺实践课程的开设，使学生在创新性、研究思维、科研技能、团队合作精神等方面都能得到很好训练。以学生为主的工艺实践教学，通过制定合理的实验教学体系和成绩评价体系，既锻炼了学生的思考和动手能力，又提高了实验的主动性和积极性。

关键词：工艺实验课；课程设计；实践

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）44-0271-02

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[1]。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[2]。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。[3]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。[3]

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[4]，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。[5]

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。[6]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。

参考文献：

[1]朱军，毛晓桦，殷埝生.应用型人才实习基地建设的探索和实践[J].实验技术与管理，2011，28（8）：176-178.

[2]黎双飞，王娟.实验教学改革对学生创新能力培养的实践和探索[J].实验室研究，2010，29（4）：66-69.

[3]陆松年，潘理，龚玲.电子信息累专业操作系统课程的设计和实践[J].实验室研究，2011，30（8）：147-149.

[4]王春兴.电子信息专业实验课成体系改革与创新人才培养[J].实验技术与管理，2011，28（8）：136-138.

[5]刘新年，赵彦钊.综合型实验的教学方法与实践[J].高校实验室工作研究，2005，85（3）：15-17.

[6]牛爱芳，赵红，钟丽，杨沛.实验教学过程监控和绩效评价的探索与实践[J].实验技术与管理，2013，（3）：11-14.

基金项目：本文系华中科技大学教学研究基金和湖北省高等学校教学研究项目的部分研究成果

作者简介：邱亚琴（1964-），女，山西平陆人，学士，高级工程师，主要从事电子科学与技术专业实验教学。endprint