論模擬技術在ＴＦＴ－ＬＣＤ實訓中的應用

王　永　陳　紅　陳　剛

摘要:對TFT-LCD模擬實訓的基本思路、教學實施方法和實訓效果評價等進行了詳細分析和討論。

關鍵詞:模擬技術;TFT-LCD;實訓;應用

我院光電子技術專業(yè)以研究液晶器件為主的平板顯示技術為主要方向,目前,已建立了扭曲向列型液晶顯示器(TN-LCD)實訓室,但是,結合目前行業(yè)的發(fā)展情況和近兩年的畢業(yè)生就業(yè)去向發(fā)現(xiàn),由于薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)的性能優(yōu)異,國內相關行業(yè)發(fā)展迅速,目前的液晶顯示器制造實訓室已經(jīng)不能滿足于學生實訓的要求。由于(TFT-LCD)制造具有工序繁多、設備昂貴和對制造環(huán)境要求高等特點,建立相關實訓室很難實現(xiàn)。另外,由于薄膜晶體管液晶顯示器制造企業(yè)防止技術外泄,建立相關的校外實訓基地難度較大。為了使學生實訓同目前行業(yè)發(fā)展同步,提高實訓效果,我們開展了TFT-LCD模擬實訓的研究。

TFT-LCD模擬實訓的基本思路及教學實施

通過本課題的研究建立TFT-LCD模擬實訓系統(tǒng),探索其在液晶顯示器制造實訓中的實施方法,結合目前學院現(xiàn)有條件,使學生更好地掌握TFT-LCD的制造工藝過程,提高學生實踐及適應未來崗位的能力,模擬實訓的基本思路及教學實施方法如下。

模擬工廠工作情境模擬實訓緊緊圍繞目前TFT-LCD工廠液晶顯示屏生產(chǎn)的實際情況,經(jīng)過大量的調查和研究,決定在模擬實訓中設置較多TFT-LCD企業(yè)實際生產(chǎn)內容,主要體現(xiàn)在工藝流程以及操作規(guī)程等方面。按生產(chǎn)工藝,TFT-LCD制造可以分為如下幾個主要工藝制程:陣列制程(ARRAY)、彩膜制程(CF)、成盒制程(CELL)以及模塊制程(MODULE)。在此工藝制程基礎上配合相關支持系統(tǒng)可形成實際生產(chǎn)系統(tǒng),如圖1所示,模擬實訓的設計及實施都是圍繞此系統(tǒng)進行的。模擬實訓采用了大量實際的視頻、動畫和實際圖片等反映實際生產(chǎn)過程,努力做到形象生動,使學生學習過程比較輕松,容易接受相關知識。我們通過模擬軟件向學生展示了TFT-LCD制造工廠生產(chǎn)的真實情境,為學生以后參加工作打下較好的基礎。

虛實結合在模擬實訓軟件的應用上,采用了“實—虛—實”的實訓模式。TN-LCD制造工藝同TFT-LCD制造工藝比較,有很多相似甚至相同的部分,例如,清洗與干燥工藝、取向排列工藝、絲印制盒工藝以及灌注液晶工藝等,這些工藝可以利用我院TN-LCD實訓室設備實現(xiàn)實際操作與訓練。TFT-LCD制造工藝的陣列形成、彩色濾光片形成等工藝涉及的設備及工藝復雜,則由模擬實訓軟件來實現(xiàn)。學生利用軟件進行模擬實訓,經(jīng)過一系列模擬工藝過程,做成模擬實訓產(chǎn)品。經(jīng)過模擬實訓后,學生在畢業(yè)設計階段再利用工學結合模式,進入相關企業(yè)頂崗操作訓練。這樣,就實現(xiàn)了“TN-LCD實際訓練—模擬實訓—工學結合”的“實—虛—實”的實訓過程。

過程交互及連續(xù)性在模擬實訓的設計中,含有較多軟件與學習者之間的交互內容,并不是簡單的知識灌輸,學生需要通過自己的思考和判斷,作出恰當選擇。例如,準備進入具體工藝操作崗位之前,系統(tǒng)要求學生必須完成穿上潔凈服、風淋除塵、靜電消除檢測等模擬操作,之后才允許進行下一步操作,操作順序需學生思考完成。工藝過程的方法或步驟的訓練等也大致類似。實訓學生需自己判斷并做出選擇,此過程能啟發(fā)學生思考,真正讓學生參與,對于判斷錯誤的情況有即時分析說明,會給學生留下較深的印象,使學生真正掌握所學的內容,增加實訓的教學效果。TFT-LCD制造過程中涉及的工藝繁多,具有較強的連續(xù)性。實際生產(chǎn)中,某個工藝的不規(guī)范操作會給下道工序帶來問題,最終影響產(chǎn)品的質量,甚至導致產(chǎn)品不合格。相應地,模擬實訓并不是把每個工序孤立起來,而是一個有機的整體,軟件在每步都整理了典型的不規(guī)范操作情況,學生如出現(xiàn)不規(guī)范操作,會在隨后的工藝及最終的產(chǎn)品中體現(xiàn)出來,學生對結果進行分析,容易尋找出問題原因,得出解決辦法。此過程能培養(yǎng)學生全面地看待問題的能力,調動其參與積極性和主動性。

同步測試鞏固在模擬實訓操作過程中,每個工藝環(huán)節(jié)后都設置了相關的測試,測試內容主要為該環(huán)節(jié)工藝過程、操作方法以及每一步驟的作用等。學生做出判斷后,系統(tǒng)根據(jù)測試結果及時進行分析說明,達到使學生及時鞏固所學知識的目的。模擬實訓軟件還有總測試部分,對全部工藝過程進行綜合測試,測試考慮到了前后工序之間的影響。測試采用隨機抽題模式,形成測試試卷,完成試卷后給出相應的測試結果,包括測試成績和錯誤分析。通過測試和分析,學生可以了解自己的掌握情況,進一步提高對相關知識的理解。

模擬實訓效果評價

教學效果評價可以檢驗新教學方法是否達到預期的效果。一般而言,可以通過學生對教學的反饋、學生掌握知識的情況、在工作中技能和能力的提高情況以及最終對企業(yè)的影響等方面進行教學效果評價。

教學反饋TFT-LCD模擬實訓在我院光電子技術專業(yè)高職學生中開展,為了了解學生的反映,我們采用問卷調查的形式對126名學生進行了調查,共發(fā)放126份問卷,收回122份,回收率為96.8%,回收的問卷全部有效,問卷的統(tǒng)計結果如表1所示。從統(tǒng)計結果可以看出,大部分學生十分重視模擬實訓,對模擬實訓的形式以及實訓內容較感興趣,經(jīng)過實訓,學生的知識系統(tǒng)性和自身能力得到了提高。但是,模擬實訓對提高學生操作能力的作用還不夠,在以后的改進中應提高模擬軟件的互動性和可操作性,開發(fā)部分模擬設備加以輔助,加強TN-LCD以及工學結合與模擬實訓的互補。另外,很多學生不確定模擬實訓對實際工作的作用,這也是本課題后續(xù)研究的重點之一,應進一步對參加了工作的學生進行跟蹤調查,根據(jù)反饋信息,完善模擬實訓系統(tǒng)。

教學效果分析(1)模擬實訓有助于學生實踐能力的提高。在TFT-LCD模擬實訓中,學生根據(jù)自己的理論知識和TN-LCD實訓的基礎,模擬操作TFT-LCD的實際生產(chǎn)過程,完成TFT-LCD制造的全部操作過程后,形成模擬產(chǎn)品,并對產(chǎn)品存在問題進行思考和分析,感受企業(yè)的生產(chǎn)過程,有助于自身實踐能力的提高,為進入企業(yè)后快速適應和發(fā)展奠定基礎。(2)模擬實訓有利于學生鞏固和拓展知識。在模擬實訓操作過程中,學生可以對所學的理論知識進行驗證,并加以靈活運用,有利于學生進一步鞏固和提高理論知識。學生通過模擬實訓中的測試部分的練習,可以加深對問題的理解,有助于知識的延伸,拓展學生的知識面。(3)學生系統(tǒng)運用知識能力大有提高。TFT-LCD制造過程是一個系統(tǒng)過程,涉及多個過程和工序,要求學生綜合考慮問題,調動自己所學過的理論知識,理解不同環(huán)節(jié)的關聯(lián)和相互影響,并做出判斷和綜合分析。這樣就提高了學生綜合運用知識以及分析問題的能力,使學生學會了用全局的觀念看待問題。

高等職業(yè)教育要重點培養(yǎng)學生實踐動手能力,為了解決目前存在的問題,需積極探索有效可行的實踐教學工具和教學方法。TFT-LCD模擬實訓通過模擬技術構建了企業(yè)生產(chǎn)過程,具有交互性、系統(tǒng)性和虛實結合等特點。通過教學,拓展了學生知識面,提高了學生實踐能力和綜合運用知識能力,有必要對該模式進一步研究和實踐。

參考文獻:

[1]樂國友.采用仿真模擬實訓強化學生的職業(yè)崗位素質和技能[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟, 2006,16(5).

[2]郭輝.仿真模擬系統(tǒng)在實習教學中的應用[J].常熟理工學院學報, 2006,20(6).

[3]黃慶.強化單元模擬實訓提高教學效果[J].廣西商業(yè)高等?？茖W校學報, 2003,20(4).

[4]牛雙國,李小雄,王建國.T68鏜床模擬仿真實訓教學探討[J].黃河水利職業(yè)技術學院學報, 2007,19(1).

[5]王穎,朱嬡玲,喬梅.ERP沙盤模擬實訓教學效果分析[J]. 長春大學學報,2008,18(2).

作者簡介:

王永(1975—),男,江蘇徐州人,碩士,南京信息職業(yè)技術學講師、工程師,主要從事光電子技術專業(yè)教學和研究。