田甜++徐家躍++劉志福++申慧++江國健++杜永
摘要:本文首先分析了半導(dǎo)體器件物理課程教學(xué)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)重要性,結(jié)合半導(dǎo)體器件物理課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析,最后提出了幾點(diǎn)半導(dǎo)體器件物理課程教學(xué)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)對(duì)策。
關(guān)鍵詞:半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ);課程教學(xué);應(yīng)用型本科
中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):2095-9214(2016)11-0148-01
一、半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)課程教學(xué)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)重要性
隨著電子產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展,現(xiàn)代半導(dǎo)體科學(xué)知識(shí)不斷更新,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新速度日益加快,其對(duì)專業(yè)人才素質(zhì)的要求也不斷提升,同時(shí)也刺激了社會(huì)專業(yè)人才需求的飛速增長。這也給高校專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高的要求,不僅需要學(xué)生具備相當(dāng)?shù)睦碚摶A(chǔ),更需要擁有實(shí)踐應(yīng)用與創(chuàng)新能力。而半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)作為半導(dǎo)體科學(xué)理論基礎(chǔ)以及微電子科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)理論課程,其在高校材料物理專業(yè)教學(xué)體系中占據(jù)著重要地位。其主要內(nèi)容包括半導(dǎo)體特性、pn結(jié)原理、雙極型晶體管、金屬與半導(dǎo)體接觸、異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)、電學(xué)特性以及半導(dǎo)體光電子器件等相關(guān)內(nèi)容?;趹?yīng)用型本科人才培養(yǎng)的半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)課程教學(xué)也凸顯其重要性。以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)展開教學(xué),是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新意識(shí),提升人才質(zhì)量的重要手段。
二、半導(dǎo)體器件物理課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
《半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)》課程內(nèi)容理論推導(dǎo)相對(duì)復(fù)雜,知識(shí)點(diǎn)多,同時(shí)隨著半導(dǎo)體學(xué)科領(lǐng)域的不斷發(fā)展,學(xué)科研究前沿以及新的理論也不斷出現(xiàn),學(xué)科交叉與滲透日趨深入,課程系統(tǒng)性較強(qiáng)。并且與一些器件制造密切相關(guān),需實(shí)施三維立體設(shè)計(jì)。由于《半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)》的理論性較強(qiáng),部分教師在教學(xué)實(shí)踐中直接將其定位為純理論課程,教學(xué)上以灌輸式講授為主,一定程度上制約了學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力的發(fā)展。[1]教學(xué)實(shí)踐中不難發(fā)現(xiàn),學(xué)生普遍認(rèn)為半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)課程內(nèi)容理論性較強(qiáng),難以掌握。許多學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng)性學(xué)習(xí),對(duì)理論教學(xué)存在抵觸情緒,個(gè)性無法得到張揚(yáng),創(chuàng)新思維與能力也無法得到培養(yǎng)。從考核檢測(cè)上來看,半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)課程仍大多采用傳統(tǒng)的考試方法,以期末筆試為主,無法有效考察學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。這些問題都一定程度上忽視了教學(xué)實(shí)踐性與應(yīng)用性,對(duì)學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展造成不良影響。
三、半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)課程教學(xué)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)對(duì)策
1.提升課程內(nèi)容應(yīng)用性
教學(xué)實(shí)踐中,教師應(yīng)結(jié)合實(shí)踐性與實(shí)用性,力求內(nèi)容突出重點(diǎn),簡練清晰。因而課堂中應(yīng)適當(dāng)將寫側(cè)重理論推導(dǎo)的內(nèi)容簡化,利用實(shí)用性展開探討。例如金屬與半導(dǎo)體接觸教學(xué),可基于應(yīng)用性展開金屬半導(dǎo)體整流接觸理論以及半導(dǎo)體器件制造歐姆接觸原理方法,將金屬半導(dǎo)體接觸整流理論同pn結(jié)整流理論展開比較,使學(xué)生明確兩者各自應(yīng)用特性。其次,教學(xué)中應(yīng)積極利用科學(xué)前沿知識(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)其主動(dòng)學(xué)習(xí)。同時(shí)也能夠從側(cè)面鼓勵(lì)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)注,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),提升自身對(duì)電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展適應(yīng)能力;也可就學(xué)生較為感興趣的課題展開探討,安排討論課,組織學(xué)生展開信息探究。例如在講解場(chǎng)效應(yīng)管內(nèi)容時(shí),向?qū)W生布置任務(wù),讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上查找其半導(dǎo)體器件新技術(shù)、發(fā)展瓶頸與趨勢(shì);講解發(fā)光二極管時(shí),引導(dǎo)學(xué)生將傳統(tǒng)LCD電視與LED背光源電視進(jìn)行對(duì)比,分析異同點(diǎn),并讓學(xué)生搜集查閱資料,展開系統(tǒng)討論。[2]
2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)
要提升學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力,實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性教學(xué)必不可少。通過實(shí)驗(yàn)等教學(xué),可引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建明確的實(shí)踐應(yīng)用體系。例如可搭建集成電路器件以及工藝設(shè)計(jì)模擬平臺(tái)、新材料計(jì)算與設(shè)計(jì)平臺(tái)等,將材料計(jì)算以及器件模擬融入半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)教學(xué)當(dāng)中,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生自主動(dòng)手,真切感受半導(dǎo)體器件物理理論的實(shí)踐性,并在大腦中形成完整實(shí)踐體系,提升學(xué)習(xí)主動(dòng)性與創(chuàng)新性。如可將集成電路器件同工藝開發(fā)平臺(tái)引入實(shí)驗(yàn)?zāi)M教學(xué)當(dāng)中,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與企業(yè)需求實(shí)現(xiàn)對(duì)接,讓學(xué)生掌握工藝流程,結(jié)合制造需求自主進(jìn)行對(duì)工藝參數(shù)的調(diào)整,提升實(shí)踐能力;同時(shí)也可展開對(duì)新器件的模擬設(shè)計(jì),給予學(xué)生自由發(fā)揮的機(jī)會(huì),使其在理論理解以及實(shí)踐過程中充分發(fā)揮應(yīng)用性與創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用與創(chuàng)新能力。其次也需積極拓展校外實(shí)踐學(xué)習(xí)基地,通過校企合作、產(chǎn)學(xué)研等模式,為學(xué)生實(shí)踐與實(shí)習(xí)提供豐富平臺(tái),將課程理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)全面結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí),積極申請(qǐng)科研創(chuàng)新項(xiàng)目,提升應(yīng)用能力。
3.完善課程考核
針對(duì)當(dāng)前《半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)》課程考核問題,應(yīng)基于應(yīng)用創(chuàng)新能力的考核目標(biāo),實(shí)現(xiàn)對(duì)考核模式的改革。具體來講,應(yīng)將學(xué)生考核具體分為幾個(gè)節(jié)點(diǎn):實(shí)驗(yàn)考核環(huán)節(jié),需結(jié)合材料物理專業(yè)人才職業(yè)能力與素質(zhì)需求,展開實(shí)驗(yàn)完成質(zhì)量、問題分析與解決能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及知識(shí)掌握程度幾個(gè)維度的評(píng)價(jià),得出學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)成績。其次,期末考核環(huán)節(jié)應(yīng)采用理論與實(shí)操結(jié)合的模式,利用筆試考核學(xué)生理論基礎(chǔ);利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)操作考察學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力以及動(dòng)手實(shí)踐能力。學(xué)生的最終成績?yōu)槠綍r(shí)成績與期末考試成績加權(quán)所得,使得考核既注重理論基礎(chǔ),也對(duì)學(xué)生動(dòng)手應(yīng)用能力提出要求。
四、結(jié)束語
總而言之,電子產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展與現(xiàn)代半導(dǎo)體科學(xué)知識(shí)的不斷更新給專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高的要求。新形勢(shì)下,應(yīng)用型高校半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)課程教學(xué)更應(yīng)基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考核體制等多方面入手,展開教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新,全面提升學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力,為繼續(xù)學(xué)習(xí)與工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(作者單位:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)
基金資助信息:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)“半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)”重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目(編號(hào):33110M160028)的資助。
參考文獻(xiàn):
[1]高清運(yùn).清半導(dǎo)體器件物理”課程教學(xué)研究與探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2014(12):20-21.
[2]徐振邦.《半導(dǎo)體器件物理》課程改革探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇,2014(04):222-223.