《微机电系统》课程教学内容探析.docVIP

《微机电系统》课程教学内容探析【摘要】在《微机电系统》课程建设过程中,根据课程的特点,对其教学内容的选取和重点内容的确定方面进行了探讨和实践。认为要在充分考虑先修课程的基础上,对课程教学内容进行合理的筛选,使之既要自成体系,防止重要知识点的遗漏,又要避免与其它课程内容重复,做到与相关课程的建设的互相促进。 【关键词】微机电;课程建设;教学内容 MEMS Course Teaching Content Discussed Tang Daowu(North China Institute of Science and Technology Beijing east yanjiao 101601) 【Abstract】In MEMS course construction process, according to the characteristics of the course, the teaching content and the selection of key content determination discussed and practice. Think to full consideration first courses, and on the basis of the teaching content of reasonable selection, make already to become the system, prevent the omission of an important knowledge, and to avoid and other course content repeat, do it and related course construction of promote each other. 【Keywords】MEMS; Course construction; Teaching content 【中图分类号】G642.3【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2012)09-0046-02 0 引言 微机电系统是指采用微电子制造技术融合精密加工技术来制造微小尺度的功能器件和系统,也称为微电子机械系统,目前尚无统一的定义,但一般认为它是以微电子、微机械与材料科学为基础,研究、设计和制造具有特定功能的微型装置,它包括微结构器件、微传感器、微执行器和微系统等[1]。自20世纪80年代中末期发展至今微机电系统一直受到世界各发达国家的广泛重视,在短短三十几年中得到了迅猛的发展,被认为是一项面向21世纪可以广泛应用的新兴技术。一些有影响的高校、研究机构纷纷投巨资建立实验室,相当多的高校陆续开设了相关的课程。 《微机电系统》课程的教学时间是32学时,主要讲述微机电系统的基本概念、加工方法、应用实例等,力图使学生了解微机电系统的基础理论和应用,拓宽学生的知识面。由于学时少、内容多,全部进行精讲是不可能的,教学内容的选取是课程建设的最主要的任务,我们认为一定要根据本课程的特点,考虑与先修课程的衔接,突出重点,讲清难点,优化课堂教学内容。 1 微机电系统的特点 实用的微机电系统一般由微执行器、微传感器、控制电路等部分构成,这些部分有机结合,协调动作,达到预定的目的。和普通机械一样,微机电系统涉及到材料、设计、制造工艺、控制、能源供给等内容,同时,微机电系统又有着自己的特点,下面以利用半导体制造工艺制作的微机电系统加以说明: 1.1体积小型化。一般的微机电系统在毫米到微米范围内,区别于一般传统的尺寸大于1cm尺度的机械。由于体积小它可以在一般的机械到不了的狭窄场所或条件恶劣的地方使用。 1.2加工方法集成化。目前一般的微机电系统是基于硅微加工技术制造,和半导体电路相同,使用刻蚀、光刻等制造工艺,一般将机械可动部、电子线路、传感器等集成到一片硅板上,大大提高了生产效率和降低了成本,而且一般不需要组装、调整。与微电子芯片类同,微机电系统一般要求在无尘室大批量、低成本生产,使性能价格比比传统机械制造技术大幅度提高。 由于微机电系统的个组成部分集成到一起,工作对象和自身的信息由传感器检出,控制电路对信息进行处理后,在系统内就可以进行简单的控制,从而极大的减少了与外界的物理连接和信息交换。 1.3应用范围广。微机电系统已逐步应用到传感器技术、医疗器械、家用电器、航空航天、军事等诸多领域,并且在不断的扩大应用范围。 1.4基础研究尚处于起步阶段。微机电系统是多学科交叉的科学前沿新领域,基础理论还处于探索和发展阶段,研究还很不充分,甚至有一些还存在对立与矛盾,同时短期内建立一套完整的、科学的理论体系不是很现实。 2 教学内容中重点