［摘要］本文結(jié)合我校卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0建設(shè)項(xiàng)目，結(jié)合《新能源科學(xué)與工程》具備較強(qiáng)創(chuàng)新意識的高級工程技術(shù)人才的培養(yǎng)要求及專業(yè)特點(diǎn)，通過教學(xué)改革加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合育人及對學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，為將來從事光伏材料與器件開發(fā)工作奠定基礎(chǔ)。

［關(guān)鍵詞］固體與半導(dǎo)體物理；卓越工程師；產(chǎn)學(xué)研；教學(xué)改革

一、引言

《固體與半導(dǎo)體物理》是新能源科學(xué)與工程專業(yè)的核心必修課程，主要講授內(nèi)容包括晶體結(jié)構(gòu)、晶格振動(dòng)與晶體的熱力學(xué)性質(zhì)、能帶理論，半導(dǎo)體的基本性質(zhì)、平衡態(tài)半導(dǎo)體的物理基礎(chǔ)、非平衡半導(dǎo)體中載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、半導(dǎo)體PN結(jié)、金屬/半導(dǎo)體接觸與異質(zhì)結(jié)、半導(dǎo)體的光學(xué)性質(zhì)及霍爾效應(yīng)等。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握固體的基本結(jié)構(gòu)和固體宏觀性質(zhì)的微觀本質(zhì)，掌握半導(dǎo)體材料及PN結(jié)的導(dǎo)電特性，掌握光伏效應(yīng)的基本原理，為將來從事光伏材料與器件開發(fā)工作奠定基礎(chǔ)。教育部拓展實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（2.0版），旨在積極探索傳統(tǒng)工科專業(yè)的改造升級和符合新經(jīng)濟(jì)要求的新興工科專業(yè)，貫穿卓越拔尖人才培養(yǎng)理念，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研、校政企聯(lián)合育人，培養(yǎng)和造就創(chuàng)新思想活躍、動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)的高級工程技術(shù)人才。根據(jù)我校一流學(xué)科建設(shè)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案的文件精神，加快學(xué)校“雙一流”建設(shè)，建成一流本科人才培養(yǎng)體系，立足于加快我校工程教育教學(xué)改革，于2018年啟動(dòng)了卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0建設(shè)項(xiàng)目。結(jié)合我校的專業(yè)優(yōu)勢特點(diǎn)及與國內(nèi)光伏龍頭企業(yè)通威太陽能的校企合作，對課程內(nèi)容作必要的精簡和調(diào)整，強(qiáng)化了半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)的講授，并增加了半導(dǎo)體工藝基礎(chǔ)的部分內(nèi)容，構(gòu)建了理論知識講授-工藝技術(shù)探究-科研實(shí)踐訓(xùn)練-企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)四位一體的固體與半導(dǎo)體物理課程教學(xué)模式，突出對學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)[1]。

二、固體與半導(dǎo)體物理教學(xué)現(xiàn)狀

1.課程難度較大。固體物理與半導(dǎo)體物理一直屬于“教師難教、學(xué)生難學(xué)”的課程，新能源科學(xué)與工程專業(yè)將兩門課程合并為一門課程，更進(jìn)一步增加了課程的難度。課程對基礎(chǔ)知識的要求高，課程包含很多理論闡述和推導(dǎo)，本課程的構(gòu)架詳見圖1所示，需要學(xué)生具有良好的數(shù)學(xué)、物理和量子力學(xué)的基礎(chǔ)知識。在實(shí)際的行課過程中也發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的基礎(chǔ)薄弱，對于一些簡單的數(shù)學(xué)知識如歐拉公式尚不能完全掌握，無形中加大了教師授課的難度，容易造成部分學(xué)習(xí)能力較弱的同學(xué)后期跟不上授課節(jié)奏的現(xiàn)象。2.教學(xué)模式單一。固體物理和半導(dǎo)體物理的授課仍以傳統(tǒng)的注重知識傳授為主[2]，且課程闡述的大部分涉及到微觀物理結(jié)構(gòu)與現(xiàn)象，知識點(diǎn)較為枯燥抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主觀能動(dòng)性容易被忽視，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，無形中也增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)的難度。因此，在實(shí)際的教學(xué)工程中，結(jié)合作者豐富的微電子產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)，采取多媒體、視頻、教學(xué)實(shí)踐等手段豐富課堂教學(xué)，設(shè)置課題進(jìn)行分組討論、專題講座，針對具體研究問題進(jìn)行探索性研究，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。3.學(xué)生學(xué)習(xí)的投入性不強(qiáng)。由于課程難度較大的原因，參與度普遍不高。本課程的學(xué)習(xí)，教師與學(xué)生、課內(nèi)與課外、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)都是非常重要的，要求學(xué)生在上課前對該堂課的內(nèi)容有一個(gè)大概的了解，結(jié)合知識點(diǎn)和課后習(xí)題鞏固，提高課程的參與度。在實(shí)際授課過程中，采用隨堂測試的方法，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生對重要知識點(diǎn)的掌握情況，做到有的放矢。

摘要：大學(xué)半導(dǎo)體物理課程是一門理論性與實(shí)踐性并重的課程，隨著核心素養(yǎng)理念培養(yǎng)的不斷深入，要求大學(xué)半導(dǎo)體物理課程改革現(xiàn)有的教學(xué)模式，以培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)能力作為目標(biāo)，提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力與知識應(yīng)用能力。通過對核心素養(yǎng)內(nèi)涵進(jìn)行分析，從高校人才培養(yǎng)的角度出發(fā)，探究了核心素養(yǎng)下高校半導(dǎo)體物理教學(xué)改革創(chuàng)新策略。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；半導(dǎo)體物理；教學(xué)改革

大學(xué)半導(dǎo)體物理學(xué)課程不僅是對半導(dǎo)體材料進(jìn)行研究的一門理論性課程，還是對微電子器件、集成電路實(shí)際應(yīng)用的一門實(shí)踐性課程。要求學(xué)生能夠熟練掌握理論性知識，還要具備熟練的實(shí)踐操作能力。在具體的教學(xué)過程中，需要以理論指導(dǎo)實(shí)踐，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理論，特別是在核心素養(yǎng)的視角下，如何將培養(yǎng)學(xué)生的核心實(shí)踐技能與半導(dǎo)體物理課程素養(yǎng)，是高校半導(dǎo)體物理教學(xué)改革的重要內(nèi)容。由于半導(dǎo)體物理課程的知識點(diǎn)繁多，理論計(jì)算與推導(dǎo)比較復(fù)雜，通過培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)科的核心素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力與知識應(yīng)用能力，是促進(jìn)高校半導(dǎo)體物理課程教學(xué)改革的重要途徑。

一、大學(xué)生核心素養(yǎng)內(nèi)涵分析

核心素養(yǎng)是指當(dāng)代大學(xué)生通過學(xué)習(xí)應(yīng)該具備終身學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)能力、科學(xué)思維以及能夠滿足社會(huì)發(fā)展需要的必備品格與素質(zhì)，能夠熟練掌握與運(yùn)用各個(gè)學(xué)科知識的能力，它突出強(qiáng)調(diào)大學(xué)生的個(gè)性素養(yǎng)、情感態(tài)度與人文素質(zhì)在實(shí)踐操作中的應(yīng)用，同時(shí)在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該更加注重自我的發(fā)展，能夠合作參與，創(chuàng)新實(shí)踐，具有很強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)合作精神。核心素養(yǎng)是大學(xué)生終身學(xué)習(xí)必備的素養(yǎng)，它能夠反映學(xué)生發(fā)展的新動(dòng)態(tài)，也是高校人才培養(yǎng)的關(guān)鍵指標(biāo)，對教育改革具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用[1]。由于核心素養(yǎng)具有可培養(yǎng)性、可塑造性、可維持性與可發(fā)展性，而且通過學(xué)校的教育是動(dòng)態(tài)發(fā)展的，它要求在大學(xué)課程教學(xué)過程中，需要將各個(gè)學(xué)科的核心知識融合在一起，形成一個(gè)完整的知識體系，是高校大學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的基本要求。因此，核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容就是培養(yǎng)大學(xué)生使用工具與技術(shù)的能力、人際交往的能力與團(tuán)隊(duì)合作的能力、自主學(xué)習(xí)的能力與解決問題的能力，并在學(xué)習(xí)的過程中能夠?qū)ψ约旱奈磥戆l(fā)展、職業(yè)發(fā)展進(jìn)行合理的規(guī)劃，可以用新思想、新技術(shù)與新方法來解決學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，具有一定的創(chuàng)新能力與意識，并在學(xué)習(xí)的過程中能夠形成穩(wěn)定的知識結(jié)構(gòu)，具有利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論知識的能力、問題意識與問題導(dǎo)向的思維能力以及良好的執(zhí)行能力。在人類科學(xué)的發(fā)展史中，物理學(xué)作為科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)內(nèi)容，一直推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。目前，大學(xué)半導(dǎo)體物理已經(jīng)滲透到自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)與生物科學(xué)等學(xué)科中，成為人們科學(xué)思維的重要組成部分。這就要求在半導(dǎo)體物理教學(xué)的過程中，以培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力為主，將學(xué)生的實(shí)踐能力、知識應(yīng)用、社會(huì)適應(yīng)能力結(jié)合在一起，培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，將大學(xué)生的邏輯思維、空間想象能力、推理運(yùn)算能力、數(shù)據(jù)處理能力、社會(huì)交往能力、人文知識、半導(dǎo)體物理學(xué)科的基本方法與思想、創(chuàng)新能力等結(jié)合在一起，來培養(yǎng)大學(xué)生的半導(dǎo)體物理學(xué)科的核心素養(yǎng)[2]。半導(dǎo)體物理的核心素養(yǎng)，具體說來，就是要求學(xué)生能夠從物理學(xué)的角度來處理分析問題，有條理地進(jìn)行理性思維、嚴(yán)密求證；能用半導(dǎo)體知識進(jìn)行有效的推理與論證，能夠清晰地對半導(dǎo)體知識進(jìn)行表達(dá)與分析；從專業(yè)的角度講，大學(xué)半導(dǎo)體物理核心素養(yǎng)主要是指大學(xué)生善于抓住半導(dǎo)體物理知識的背景與問題的本質(zhì)，能夠熟練地運(yùn)用準(zhǔn)確、簡明、規(guī)范的語言知識來表達(dá)自己的物理邏輯素養(yǎng)，并能夠以良好的物理學(xué)科態(tài)度來對待半導(dǎo)體物理問題，能夠以合理的新思想、新方法、新概念來分析半導(dǎo)體物理知識，從多個(gè)角度來分析大學(xué)半導(dǎo)體物理問題，形成科學(xué)的解決問題的方法，并能對半導(dǎo)體物理現(xiàn)象與過程進(jìn)行科學(xué)的建模，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

二、基于核心素養(yǎng)下的高校半導(dǎo)體物理教學(xué)改革實(shí)施路徑分析

摘要：半導(dǎo)體物理學(xué)為電子信息類專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)理論課程，具有內(nèi)容抽象、教學(xué)模式單一、學(xué)生參與度不高等特征，本論文系統(tǒng)分析了半導(dǎo)體物理課程教學(xué)中存在的一些典型問題，并以微電子專業(yè)為例，結(jié)合其專業(yè)特色，提出了在教學(xué)中引入前沿?zé)狳c(diǎn)案例分析、互動(dòng)教學(xué)、雙語教學(xué)等相應(yīng)改革措施，為高校特色專業(yè)建設(shè)提供了一條新思路。

關(guān)鍵詞：微電子專業(yè)；半導(dǎo)體物理；課程教學(xué)改革

“半導(dǎo)體物理學(xué)”是電子科學(xué)與技術(shù)、微電子科學(xué)與工程、集成電路設(shè)計(jì)等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，對培養(yǎng)學(xué)生今后從事光伏、LED、鋰電池等先進(jìn)電子材料及器件領(lǐng)域以及集成電路設(shè)計(jì)及制造等相關(guān)領(lǐng)域的研究及工作具有重要意義[1,2]。作為微電子專業(yè)最重要的課程之一，雖然不少高校充分認(rèn)識到了“半導(dǎo)體物理學(xué)”對于相關(guān)學(xué)科發(fā)展以及學(xué)生專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的重要性[3,4]，但由于這門課程存在內(nèi)容抽象、教學(xué)模式單一、學(xué)生參與度不高等特點(diǎn)，導(dǎo)致其實(shí)際教學(xué)效果往往并不理想。因此，本論文系統(tǒng)分析了半導(dǎo)體物理課程教學(xué)中存在的一些典型問題，并以微電子專業(yè)為例，結(jié)合其專業(yè)特色，提出了在教學(xué)中引入前沿?zé)狳c(diǎn)案例分析、互動(dòng)教學(xué)等相應(yīng)改革措施，希望為高校特色專業(yè)建設(shè)提供一條新思路。

一“半導(dǎo)體物理學(xué)”課程教學(xué)中存在的若干典型性問題

重慶郵電大學(xué)“半導(dǎo)體物理學(xué)”課程所用教材為劉恩科、朱秉升、羅晉生等人編著的《半導(dǎo)體物理學(xué)（第七版）》（電子工業(yè)出版社，2011年3月第2版），該教材屬于普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，電子科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)精品教材。結(jié)合該教材的內(nèi)容設(shè)置以及本人所在微電子系部教研室的相關(guān)教學(xué)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)該門課程存在以下典型問題：（一）內(nèi)容抽象。根據(jù)重慶郵電大學(xué)微電子系的教學(xué)大綱，“半導(dǎo)體物理學(xué)”可分為兩大部分[5]，其中第一部分主要介紹半導(dǎo)體的相關(guān)基礎(chǔ)知識，包括半導(dǎo)體中的載流子狀態(tài)及能帶結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)及缺陷能級、載流子的統(tǒng)計(jì)分布、半導(dǎo)體的導(dǎo)電性及非平衡載流子。第二部分主要介紹與半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)相關(guān)的界面效應(yīng)，包括pn結(jié)、金屬和半導(dǎo)體的接觸、MIS結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)等。該課程教學(xué)過程中涉及知識面廣，需要學(xué)生在選修該門課程之前具有扎實(shí)的高等數(shù)學(xué)、固體物理、量子力學(xué)等課程基礎(chǔ)，單純依賴教師的講解無法在規(guī)定學(xué)時(shí)內(nèi)達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。同時(shí)，本門課程物理概念多、易混淆知識點(diǎn)多、物理模型推導(dǎo)過程繁瑣，因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常感到內(nèi)容抽象、知識點(diǎn)銜接困難，進(jìn)而失去學(xué)習(xí)動(dòng)力。另外，本門課程為基礎(chǔ)理論課，較難通過實(shí)物演示讓學(xué)生明白其中的物理過程，這也給不少學(xué)生理解相關(guān)知識點(diǎn)帶來了困難。（二）教學(xué)模式單一。與大部分高校類似，重慶郵電大學(xué)“半導(dǎo)體物理學(xué)”課程的講授方式也是課堂板書加多媒體技術(shù)的教學(xué)方式。這種單一的教學(xué)模式一方面會(huì)使得教師無法合理規(guī)劃教學(xué)進(jìn)度。由于這種傳統(tǒng)授課模式主要依賴于教師的講解，而本門課程的內(nèi)容較多，難度較大，但僅設(shè)置了64學(xué)時(shí)，使得不少教師的授課重點(diǎn)集中于概念的講解及相關(guān)模型公式的推導(dǎo)，而極少有時(shí)間詳細(xì)講解相關(guān)概念及模型的來龍去脈、相互關(guān)聯(lián)以及應(yīng)用實(shí)例，這樣使得教師雖然付出了大量的心血，但實(shí)際教學(xué)效果并不理想。另一方面，單一的教學(xué)模式會(huì)讓學(xué)生感覺內(nèi)容枯燥，缺乏學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而導(dǎo)致其對相關(guān)的知識點(diǎn)理解不夠透徹，逐漸對課程學(xué)習(xí)感到吃力，以至于出現(xiàn)厭學(xué)的情況。（三）學(xué)生參與度不高。根據(jù)我們多年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，不少大學(xué)生對“半導(dǎo)體物理學(xué)”課程的參與度比較低，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）認(rèn)知方面：大部分學(xué)生課后不會(huì)對所學(xué)知識加以歸納，沒有課前預(yù)習(xí)課后復(fù)習(xí)的習(xí)慣，不會(huì)利用圖書館的資源學(xué)習(xí)，課后作業(yè)經(jīng)常出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，在課程考試前夕只能通過傳統(tǒng)方式進(jìn)行死記硬背，造成學(xué)習(xí)效率低下，并且對知識的理解與運(yùn)用不夠。（2）興趣方面：在教學(xué)實(shí)踐過程中，學(xué)校過于注重學(xué)生的卷面成績，忽視了學(xué)生的興趣培養(yǎng)，從而導(dǎo)致在教學(xué)過程中，十分注重知識點(diǎn)的記憶，這樣一來，課堂必然缺乏活躍氛圍，長此以往，學(xué)生將會(huì)對“半導(dǎo)體物理學(xué)”課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸心理。（3）行為方面：雖然出于提高學(xué)生注意力的考慮，不少大學(xué)已經(jīng)禁止學(xué)生在課堂上使用電子產(chǎn)品，但不少學(xué)生在課堂上仍然表現(xiàn)得非常沉默，不愿與教師交流，沒有自己的想法，同時(shí)在課外很少主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識，尤其是實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力較弱。

二“半導(dǎo)體物理學(xué)”教學(xué)改革探索

一、用科技成果與成就激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

眾所周知，半導(dǎo)體物理學(xué)因涉及到的理論知識較多且較深，所以要求學(xué)習(xí)這門課程的學(xué)生應(yīng)具備高等數(shù)學(xué)、量子力學(xué)、固體物理、熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的知識?，F(xiàn)使用的教科書中多以選用電子工業(yè)出版社出版的劉恩科等編著的《半導(dǎo)體物理學(xué)》為教材[2]。該教材注重知識系統(tǒng)性、全面性，如教材中包含了半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)、能帶、費(fèi)米與波爾曼統(tǒng)計(jì)、載流子、復(fù)合機(jī)理、半導(dǎo)體表面特性等等，所以教材的深度和知識體量都是比較大的。這首先給初學(xué)者，尤其是對安排少學(xué)時(shí)來學(xué)習(xí)這門課程的學(xué)生形成巨大壓力。這就要求任課教師結(jié)合后續(xù)課程要求合理拆減[3]，選擇但又不能拋棄知識系統(tǒng)這一要求，從而安排講授內(nèi)容。同時(shí)，能調(diào)動(dòng)學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)積極性，就會(huì)大大提高教學(xué)效果。比如，在學(xué)生學(xué)習(xí)這門課前就明白這門課對自己擇業(yè)、創(chuàng)業(yè)，甚至未來的發(fā)展都起著不可替代的重要作用，下決心將這門課程學(xué)好。同時(shí)注意教授新的理論、概念前注意學(xué)習(xí)引導(dǎo)，使學(xué)生持續(xù)保持學(xué)習(xí)積極性。如我們給學(xué)生講，現(xiàn)代世界里，沒有人可以說自己跟“半導(dǎo)體”沒有關(guān)系。你每天用的手機(jī)、電腦，看的電視，聽的音響里面都有半導(dǎo)體元件，可以說若沒有半導(dǎo)體，就沒有現(xiàn)代世界里的輕巧而又好用的高科技產(chǎn)品。半導(dǎo)體的重要性不言而喻，為此，有人將半導(dǎo)體譽(yù)為世界上第四大重要發(fā)明。因?yàn)榘雽?dǎo)體能將電、聲、光、磁等物理現(xiàn)象聯(lián)系起來[4]，它與人類的生存、環(huán)境改善密不可分，尤其是進(jìn)入人工智能化時(shí)代，半導(dǎo)提高課堂教學(xué)效果的初步探索劉進(jìn)張威虎王安義(西安科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院陜西西安710054)體理論與技術(shù)更是領(lǐng)頭羊。誰發(fā)展得快，誰就會(huì)占有科學(xué)技術(shù)的先機(jī)。又如，在教師講授半導(dǎo)體材料壽命這一知識前，首先講述多處使用的光電池、激光器，還有電子器件中的快速開關(guān)等等現(xiàn)象，指明這是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料性質(zhì)與能級關(guān)系，在半導(dǎo)體的不同區(qū)域摻入施主和主要受主雜質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)對載流子壽命的控制，實(shí)現(xiàn)了人們不同用途的要求。這些理論與應(yīng)用離我們并不遠(yuǎn)，我們能學(xué)習(xí)、掌握半導(dǎo)體理論與技術(shù)，我們就能很快參與其中，也將用我們的聰明才智為半導(dǎo)體研究、應(yīng)用做出我們的貢獻(xiàn)，由此來激發(fā)、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

二、介紹科技前沿與研究熱點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生探求知識的欲望

我們處在一個(gè)科技快速發(fā)展時(shí)期，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國、強(qiáng)軍、富民的中國夢，工業(yè)上從加工大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆?qiáng)國，這就要求學(xué)校培養(yǎng)出更多具有高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才，為國家的強(qiáng)大、為改善人類生存環(huán)境做出貢獻(xiàn)。學(xué)生普遍存在努力上進(jìn)，不甘落后的激情，有宏圖、有遠(yuǎn)大抱負(fù)的理想。如果教師能把學(xué)生中這部分激情引導(dǎo)到投入學(xué)習(xí)和探究未知世界的鉆研中，無疑會(huì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)，達(dá)到培養(yǎng)的效果。教師因材施教，為學(xué)生創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)，通過課堂上介紹科學(xué)發(fā)展史與現(xiàn)今科學(xué)研究熱點(diǎn)，使學(xué)生清楚方向，煥發(fā)出求知欲和探索的勇氣。如講述半導(dǎo)體科學(xué)發(fā)展史與其研究的熱點(diǎn)。1947年12月23日，貝爾實(shí)驗(yàn)室在助聽器中展示了人類第一塊晶體管，肖克萊（WilliamShockley）被譽(yù)為晶體管之父。在隨后的10年里，人們發(fā)明了單鍺晶硅、生長型晶體管、接觸型硅晶體管和固態(tài)晶體管開關(guān)等；1958年到1982年期間，人們先后研制成了集成電路，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductors)技術(shù)；運(yùn)算放大器，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM，靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM、只讀存儲(chǔ)器EPROM和微處理器4004。隨著單芯片微處理器問世，數(shù)字信號處理器(DSP)TMS320，推動(dòng)智能化機(jī)器設(shè)備的發(fā)展。到了21世紀(jì)，除了PC以外，汽車和手機(jī)等產(chǎn)業(yè)對半導(dǎo)體的需求表明，已進(jìn)入了半導(dǎo)體無處不在的時(shí)代。已過去的70年半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展是快速的，成就是輝煌的。這向我們學(xué)生昭示什么？正如美國LSI公司的首席執(zhí)行官泰爾瓦卡（AbhiTalwalkar）所說，我們今天之所以能夠取得如此輝煌的成就，是因?yàn)槲覀冋驹谇拜吘奕说募绨蛏?。發(fā)明晶體管的創(chuàng)新精神今天仍然像過去一樣綻放著進(jìn)取的光芒[5]。就是要求我們學(xué)者義無反顧地投入到學(xué)習(xí)、研究、創(chuàng)造、發(fā)明的隊(duì)伍中，繼續(xù)人類的發(fā)明與創(chuàng)造，進(jìn)行半導(dǎo)體的研發(fā)。

三、加強(qiáng)知識系統(tǒng)性的概念，促進(jìn)學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)的跨越

知識成體系，形成系統(tǒng)知識便于記憶和深刻的理解，才能實(shí)現(xiàn)從自然向必然的跨越，用知識指導(dǎo)實(shí)踐。半導(dǎo)體物理學(xué)這門課程同樣具有知識構(gòu)成系統(tǒng)的概念。在講授這門課時(shí)要為學(xué)生建立起系統(tǒng)知識的概念，就本門課程而言，半導(dǎo)體物理學(xué)是研究半導(dǎo)體晶體的結(jié)構(gòu)特性與電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律，半導(dǎo)體內(nèi)部導(dǎo)電與半導(dǎo)體內(nèi)部電子分布和電子密度，半導(dǎo)體本構(gòu)缺陷或加入人工干擾（摻入雜質(zhì)）影響或改變半導(dǎo)體內(nèi)部電子密度的規(guī)律。而相對于教材中各章節(jié)的內(nèi)容為：半導(dǎo)體的電子狀態(tài)，雜質(zhì)與缺陷能級，載流子的統(tǒng)計(jì)分布，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性與非平衡載流子，費(fèi)米能級，遷移率，非平衡載流子壽命等，構(gòu)成了半導(dǎo)體知識系統(tǒng)。學(xué)習(xí)過程中的相互聯(lián)系，有助于融會(huì)貫通，建立起半導(dǎo)體系統(tǒng)知識。學(xué)生有渴求知識的欲望，有明確構(gòu)成知識系統(tǒng)的要求，加上教師在教學(xué)中的正確引導(dǎo)，比如講解到某部分內(nèi)容后，明確它對后續(xù)內(nèi)容的基礎(chǔ)作用，而這一部分知識是當(dāng)今半導(dǎo)體的某科技成果或應(yīng)用。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，不但認(rèn)真學(xué)好當(dāng)下的內(nèi)容，而且還能在其求知欲的催動(dòng)下，主動(dòng)與教師探討或主動(dòng)學(xué)習(xí)后續(xù)還未學(xué)習(xí)的內(nèi)容。既實(shí)現(xiàn)了從被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)的跨越，又培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力和解決問題的能力。另外，授課過程中，需要引導(dǎo)學(xué)生們的互動(dòng)，以促進(jìn)課堂教學(xué)效果及教學(xué)質(zhì)量的提升。在授課過程中，不能只專注于講授已經(jīng)準(zhǔn)備好的授課內(nèi)容而忽視學(xué)生們的接受能力和效果。僅僅依靠簡單的課堂提問并不能完全獲得學(xué)生們的真實(shí)想法和接受知識的進(jìn)度，在提問的基礎(chǔ)上，輔以身邊實(shí)例，尤其是大家都感興趣的實(shí)例的講解和分析，激發(fā)學(xué)生們交流的欲望，使學(xué)生們積極參與授課過程。這樣，學(xué)生們對知識的理解和記憶將更加理性和深刻。同時(shí)，教師也能夠從交流過程中改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)技巧，達(dá)到互相促進(jìn)的效果。最后，多種信息化教學(xué)手段的應(yīng)用是一種趨勢。新型的、信息化教學(xué)形式、教學(xué)手段和教學(xué)過程改變了傳統(tǒng)教學(xué)方式，為教師教學(xué)帶來了方便的同時(shí)，也使學(xué)生們由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。

摘要：知識、技能、情感、態(tài)度是研究性學(xué)習(xí)不可或缺的四要素，當(dāng)然，對主體性和創(chuàng)造性價(jià)值的培養(yǎng)也同樣重要,以此方式促進(jìn)教師向以學(xué)生為主體這一現(xiàn)代教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。我們將研究性學(xué)習(xí)思想引入到半導(dǎo)體物理的教學(xué)活動(dòng)中，來探討研究型學(xué)習(xí)教學(xué)模式對學(xué)生學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)興趣的影響。

關(guān)鍵詞：研究性學(xué)習(xí)；半導(dǎo)體物理；微電子技術(shù)；教學(xué)

微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的越來越廣泛，已經(jīng)應(yīng)用到生活中的各個(gè)領(lǐng)域。隨著半導(dǎo)體、集成電路技術(shù)的發(fā)展的越來越快，繼續(xù)研究半導(dǎo)體基礎(chǔ)理論是非常重要的。目前,大多數(shù)高校工科學(xué)生現(xiàn)在都重視做實(shí)驗(yàn)而忽視了理論的發(fā)展,而對于微電子學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說,是重視電路的設(shè)計(jì)而忽視了半導(dǎo)體的發(fā)展，所以，學(xué)生學(xué)習(xí)半導(dǎo)體物理的積極性并不高,這與教學(xué)課程設(shè)計(jì)有很大的關(guān)系，教學(xué)中理論聯(lián)系實(shí)際缺乏，教學(xué)方法單一等都是造成學(xué)生積極性不高的原因。而半導(dǎo)體物理是微電子學(xué)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要內(nèi)容包括能帶的概念、本證光譜和能帶結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)電子態(tài)、載流子運(yùn)輸、半導(dǎo)體表面和界面、非晶態(tài)半導(dǎo)體、非平衡載流子和運(yùn)動(dòng)規(guī)律等基本概念和理論，這些知識為學(xué)生后面進(jìn)行相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在半導(dǎo)體物理的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課上開展諸如半導(dǎo)體電阻率、非平衡少數(shù)載流子壽命、電容電壓特性和霍爾遷移率測量等簡單的測試性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)的操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理過于簡單化，而且，實(shí)驗(yàn)時(shí)長安排不妥，學(xué)生往往用不到一半的時(shí)間就可以完成全部內(nèi)容，所以，實(shí)際上，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中收獲的并不是很多。綜上所述，在半導(dǎo)體物理的教學(xué)過程中還存在一些不足需要改進(jìn)，內(nèi)容如下:（一）基礎(chǔ)知識掌握不牢固。半導(dǎo)體物理涉及的內(nèi)容包括固體物理、量子力學(xué)等多門學(xué)科。這樣學(xué)生所學(xué)知識點(diǎn)變得更多，頭緒不清，不知道什么是重點(diǎn)，對基本概念的理解更是不清不楚，且不能將所學(xué)的知識融會(huì)貫通。（二）教材上的內(nèi)容不能隨發(fā)展而變。也就是說教材的教學(xué)內(nèi)容更新已經(jīng)跟不上半導(dǎo)體相關(guān)科學(xué)知識的飛速發(fā)展。因?yàn)榘雽?dǎo)體學(xué)科領(lǐng)域極速發(fā)展,不斷涌現(xiàn)新理論和新成果。（三）教學(xué)枯燥無味。只靠教師口述教學(xué)內(nèi)容會(huì)讓學(xué)生感覺內(nèi)容枯燥、缺乏學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)內(nèi)容抽象化學(xué)生被強(qiáng)加灌輸知識，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)方面缺乏主動(dòng)性和創(chuàng)造性。（四）學(xué)生自主學(xué)習(xí)主管能動(dòng)性差?，F(xiàn)在的教學(xué)模式顯得被動(dòng)、單一，這樣的教學(xué)模式只會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)探索的能力差。（五）學(xué)生動(dòng)手能力差。實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置較少，學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)也就少了，導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)新精神。半導(dǎo)體物理的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，但目前開展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)固化，感覺不到學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的融入，不僅無法引起學(xué)生學(xué)習(xí)理論課的興趣，也無法達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新性的目的。我們探索并實(shí)踐了將研究性學(xué)習(xí)思想引入到半導(dǎo)體物理的教學(xué)活動(dòng)中[1]，重視主體性和創(chuàng)造性價(jià)值的培養(yǎng)。以此方式來解決目前半導(dǎo)體物理教學(xué)中存在的這些問題，具體的改革如下：

一教師教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變是實(shí)施研究性學(xué)習(xí)的前提

半導(dǎo)體物理的特點(diǎn)是概念多，理論多，物理模型抽象，不易理解，在課本上上學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)感到內(nèi)容枯燥，缺少直觀性和形象性，學(xué)習(xí)起來比較困難。因此，教師想盡其所能改變傳統(tǒng)的教育方式，在教學(xué)中進(jìn)行專題講座、分組討論、充分利用PPT，flash等多媒體軟件，安排學(xué)生針對具體研究問題進(jìn)行研究實(shí)踐等教學(xué)形式，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改變學(xué)習(xí)方式和狀態(tài)，把學(xué)生置于學(xué)習(xí)的主體地位，創(chuàng)設(shè)使學(xué)生主動(dòng)參與的教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性[2]。

二加強(qiáng)課程建設(shè)，根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)及科技發(fā)展的需要

摘要:為適應(yīng)新時(shí)期人才培養(yǎng)需要，在我校教學(xué)項(xiàng)目的支持下，對大四專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一系列的教學(xué)改革，旨在側(cè)重于學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。通過兩年的實(shí)踐，教師和學(xué)生普遍感覺到新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的目的性、整體性和層次性都得到了極大的提高，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的調(diào)整，使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力得到增強(qiáng)，大大提高了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

關(guān)鍵詞:半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;專業(yè)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高校教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要組成部分，不僅因?yàn)槠涫钦n堂教學(xué)的延伸，更由于通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以加深學(xué)生對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，拓展學(xué)生的創(chuàng)造思維［1，2］。實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)兩部分［3，4］:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)面向全校學(xué)生，如大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)等，其主要任務(wù)是鞏固學(xué)生對所學(xué)基礎(chǔ)知識和規(guī)律的理解，旨在提高學(xué)生的觀察、分析及解決問題的能力，提供知識儲(chǔ)備［5，6］;與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)不同，專業(yè)實(shí)驗(yàn)僅面向某一專業(yè)，是針對專業(yè)理論課程的具體學(xué)習(xí)要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，對于學(xué)生專業(yè)方向能力的提高具有極強(qiáng)的促進(jìn)作用［7～8］。通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生能夠更好的理解、掌握和應(yīng)用基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，提高分析問題的能力并解決生活中涉及專業(yè)的實(shí)際問題，為學(xué)生開展專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)［9～11］。

1半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程存在的問題與困難

半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)專業(yè)電子材料與器件工程方向必修的一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，旨在培養(yǎng)學(xué)生對半導(dǎo)體材料和器件的制備及測試方法的實(shí)踐操作能力，其教學(xué)效果直接影響著后續(xù)研究生階段的學(xué)習(xí)和畢業(yè)工作實(shí)踐。通過對前幾年本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況分析，發(fā)現(xiàn)該專業(yè)畢業(yè)生缺乏對領(lǐng)域內(nèi)前沿技術(shù)的理解和掌握。由于沒有經(jīng)過相關(guān)知識的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，不少畢業(yè)生就業(yè)后再學(xué)習(xí)過程較長，融入企事業(yè)單位較慢，因此提升空間受到限制。1．1教學(xué)內(nèi)容簡單陳舊。目前，國內(nèi)高校在半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上大同小異，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)居多，對于新能源、新型電子器件等領(lǐng)域的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完全沒有或涉及較少。某些高校還利用虛擬實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其實(shí)驗(yàn)效果遠(yuǎn)不如學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作。我校的半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)原有教學(xué)內(nèi)容主要參照上個(gè)世紀(jì)七、八十年代國家對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的要求所設(shè)置，受技術(shù)、條件所限，主要以傳統(tǒng)半導(dǎo)體物理的基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊。但是在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中添加新能源、新型電子器件等領(lǐng)域的技術(shù)方法，對于增加學(xué)生對所學(xué)領(lǐng)域內(nèi)最新前沿技術(shù)的了解，掌握現(xiàn)代技術(shù)中半導(dǎo)體材料特性相關(guān)的實(shí)驗(yàn)手段和測試技術(shù)是極為重要的。1．2儀器設(shè)備嚴(yán)重匱乏。半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生熟練掌握半導(dǎo)體材料和器件的制備、基本物理參數(shù)以及物理性質(zhì)的測試原理和表征方法，為半導(dǎo)體材料與器件的開發(fā)設(shè)計(jì)與研制奠定基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)隨著專業(yè)知識的更新及行業(yè)的發(fā)展及時(shí)調(diào)整，從而能更好的完成課程教學(xué)目標(biāo)的要求，培養(yǎng)新時(shí)代的人才。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整和更新需要有新型的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備做保障，但我校原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備絕大部分生產(chǎn)于上個(gè)世紀(jì)六七十年代，在長期實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，不少儀器因無法修復(fù)的故障而處于待報(bào)廢狀態(tài)。由于儀器設(shè)備不能及時(shí)更新，致使個(gè)別實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無法正常進(jìn)行，可運(yùn)行的儀器設(shè)備也因?yàn)槟甏眠h(yuǎn)，實(shí)驗(yàn)誤差大、重復(fù)性低，有時(shí)甚至?xí)玫藉e(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，只能作學(xué)生“按部就班”的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，難以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整，將新技術(shù)新方法應(yīng)用于教學(xué)中。因此，在改革之前半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)為主，設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性、綜合性等提高類實(shí)驗(yàn)較少，且無法開展創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)。缺少自主設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、協(xié)作等實(shí)踐能力的訓(xùn)練，不僅極大地降低學(xué)生對專業(yè)實(shí)驗(yàn)的興趣，且不利于學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程的改革勢在必行。

2半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程改革的內(nèi)容與舉措

【摘要】隨著通信技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)模式已由傳統(tǒng)的面對面教學(xué)發(fā)展到線上教學(xué)。線上教學(xué)可以保障學(xué)習(xí)不受時(shí)間、空間的限制，只要具備網(wǎng)絡(luò)條件，學(xué)生便可以進(jìn)行課程知識的學(xué)習(xí)。以中南大學(xué)微電子科學(xué)與工程專業(yè)半導(dǎo)體器件物理課程的線上教學(xué)實(shí)施為例，分析課程的課堂簽到情況、聽課情況、作業(yè)完成情況等，提出優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、引入課程思政元素、加強(qiáng)課堂互動(dòng)等改進(jìn)方式，以提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)和科技發(fā)展的高素質(zhì)微電子領(lǐng)域人才。

【關(guān)鍵詞】線上教學(xué);微電子科學(xué)與工程專業(yè);半導(dǎo)體器件物理課程

受肺炎疫情的影響，人們的工作、溝通和學(xué)習(xí)方式等都發(fā)生了重大變化。［1，2］其中，學(xué)校教育的工作模式由傳統(tǒng)的面對面教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上教學(xué)。［3］線上教學(xué)主要分為兩種方式，即直播教學(xué)和利用線上資源開展教學(xué)。直播教學(xué)模式基本復(fù)制了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，易于被教師和學(xué)生接受。而利用線上資源開展教學(xué)，則是一種新型的教學(xué)方式，對于教師和學(xué)生而言，他們在思想和能力上仍存在一定的適應(yīng)困難。對于教師來說，開展線上教學(xué)需要教師具備創(chuàng)新教育理念，熟悉現(xiàn)代信息科技產(chǎn)品的使用方法。對于學(xué)生來說，參與線上學(xué)習(xí)需要學(xué)生具備必要的學(xué)習(xí)硬件設(shè)施，具有較強(qiáng)的自我管理能力，能夠主動(dòng)識別網(wǎng)絡(luò)不良信息。線上教學(xué)打破了傳統(tǒng)教學(xué)的局限性，資源更為豐富，能夠拓寬學(xué)生的知識面，實(shí)現(xiàn)對問題的深入探究。更重要的是通過現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程，通過對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行分析，可以精確診斷學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問題，對學(xué)生提出定制化的指導(dǎo)建議，也有利于教師發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，便于教師改進(jìn)教學(xué)方案，提升教學(xué)質(zhì)量。［4］在肺炎疫情影響下，中南大學(xué)將2019～2020年度下學(xué)期的課程全部調(diào)整為線上教學(xué)課程。其中，半導(dǎo)體器件物理課程是中南大學(xué)微電子科學(xué)與工程專業(yè)二年級學(xué)生的專業(yè)必修課，該課程于2019年開始實(shí)施線上線下混合式教學(xué)改革，在2020年初開始錄制線上課程資源，主要采用“講授課件+錄屏”的方式開展教學(xué)。課程于2020年3月通過超星教學(xué)平臺開展線上教學(xué)，目前已對一個(gè)班級開展授課，學(xué)生為24人。本文對半導(dǎo)體器件物理課程的課堂簽到情況、聽課情況、作業(yè)完成情況等展開分析，并根據(jù)半導(dǎo)體器件物理課程基礎(chǔ)理論要求高、內(nèi)容抽象等特點(diǎn)，［5］對后期教學(xué)的改進(jìn)提出建議。

一課堂情況

課堂授課作為教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，匯集了課程的教學(xué)內(nèi)容、教師的教學(xué)組織、學(xué)生的知識學(xué)習(xí)過程，對課堂簽到、反芻比、任務(wù)完成、課后作業(yè)及期末成績等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析學(xué)生的時(shí)間觀念、學(xué)習(xí)態(tài)度和自我管理等多維度信息。1.簽到情況半導(dǎo)體器件物理課程的授課時(shí)間為每周一下午第7～8節(jié)課和周三晚上第9～10節(jié)課，選取其中10次課堂的簽到情況進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。簽到表現(xiàn)分為4種情況，早簽、正常簽、遲簽和不簽。其中，早簽定義為上課當(dāng)天中午12點(diǎn)前簽到，正常簽指12點(diǎn)以后至下課前簽到。24名學(xué)生的實(shí)際簽到統(tǒng)計(jì)情況如圖1所示，其中，不簽率僅為2.1%，反映出學(xué)生的簽到意識較強(qiáng)，但遲簽率較高，為30.4%，早簽率相對較低，僅為13.8%，說明學(xué)生的時(shí)間觀念有待加強(qiáng)。為便于數(shù)據(jù)分析，對早簽、正常簽、遲簽和不簽4種情況定義不同權(quán)重系數(shù)，分別為20、10、5和0，根據(jù)總權(quán)重對24位同學(xué)進(jìn)行排序分析，如圖1折線所示，由左至右權(quán)重逐漸增加。根據(jù)簽到權(quán)重分，可將學(xué)生分為簽到優(yōu)秀(≥105分)、合格(85～100分)和不合格(≤80分)三類，在圖1中用虛線將三類人員分開，人數(shù)分別為7、11和6，優(yōu)秀和不合格人數(shù)分別占比29%和25%，結(jié)果呈正態(tài)分布。其中，早簽的63.6%為簽到優(yōu)秀學(xué)生，不簽的80%發(fā)生在簽到不合格的學(xué)生中。簽到加權(quán)分?jǐn)?shù)最低的1號同學(xué)的簽到情況非常特殊，他沒有一次不簽，但也沒有一次正常簽，全部為遲簽，可見1號同學(xué)的時(shí)間觀念和自我管理意識不強(qiáng)。2.聽課情況對學(xué)生觀看課程視頻的反芻比數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如圖2所示。反芻比的平均值為105.74%，簽到優(yōu)秀、合格和不合格學(xué)生反芻比的平均值分別為71.44%、110.60%和127.56%。反芻比低于70%的共有6名學(xué)生，其中67%為簽到不合格學(xué)生;反芻比高于130%的有6名學(xué)生，其中67%為簽到優(yōu)秀學(xué)生。由此可以得出，簽到情況與學(xué)生的聽課主動(dòng)性、認(rèn)真程度有較強(qiáng)的相關(guān)性。此外，1號同學(xué)的反芻比接均水平，說明1號同學(xué)具有較強(qiáng)的求知欲和學(xué)習(xí)興趣。課程講授方式包括線上學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂兩種，半導(dǎo)體器件物理課程以線上學(xué)習(xí)為主，共計(jì)42學(xué)時(shí)，21次課時(shí)。將教學(xué)視頻、課件及課外拓展資源均上傳至教學(xué)平臺，平臺上的瀏覽次數(shù)可以反映學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。調(diào)取學(xué)生瀏覽次數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖3所示，瀏覽次數(shù)最高為432次，是最低次數(shù)80次的5.4倍。瀏覽次數(shù)排名最靠前的3名學(xué)生有兩名是簽到優(yōu)秀學(xué)生，而瀏覽次數(shù)排名最末尾的3名學(xué)生均為簽到不合格學(xué)生，這反映出學(xué)生的簽到情況與學(xué)習(xí)積極性具有較強(qiáng)的正相關(guān)性。如果以每學(xué)時(shí)有一次瀏覽來計(jì)算，預(yù)計(jì)瀏覽總次數(shù)應(yīng)達(dá)到1008次，而實(shí)際瀏覽次數(shù)共計(jì)5555次，人均瀏覽231次。其中，簽到優(yōu)秀、合格和不合格學(xué)生的平均瀏覽次數(shù)分別為293次、236次和151次，這反映出近80%的學(xué)生具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)積極性。此外，本課程共布置網(wǎng)上任務(wù)92次，學(xué)生任務(wù)完成次數(shù)如圖3所示，75%的學(xué)生完成了全部任務(wù)，在沒有完成全部任務(wù)的學(xué)生中，有84%的學(xué)生為簽到不合格學(xué)生。圖3課程瀏覽次數(shù)和任務(wù)完成次數(shù)統(tǒng)計(jì)3.作業(yè)完成情況在網(wǎng)上建立課后小測驗(yàn)的試題庫，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完對應(yīng)章節(jié)后，完成作業(yè)并提交，由網(wǎng)上自動(dòng)批改系統(tǒng)進(jìn)行批改，再反饋給學(xué)生，這不僅減少了老師的工作量，而且大大提高了信息反饋速度，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。圖4作業(yè)平均分和期末成績統(tǒng)計(jì)作業(yè)平均分統(tǒng)計(jì)如圖4所示，作業(yè)平均分為86.5分。其中，簽到優(yōu)秀、合格和不合格學(xué)生的作業(yè)平均分分別為90.03分、91.15分和73.86分，簽到合格學(xué)生的作業(yè)平均分略高于簽到優(yōu)秀的學(xué)生，但差距不大，而作業(yè)平均分排名靠后的25%的學(xué)生中，有83.3%為簽到不合格的學(xué)生。由此可見，學(xué)生對知識的理解不僅與自身的學(xué)習(xí)主動(dòng)性有關(guān)，還與學(xué)生的認(rèn)真程度、理解能力及知識基礎(chǔ)等多方面因素有關(guān)。4.學(xué)習(xí)效果對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評價(jià)時(shí)，需綜合考慮學(xué)生的課堂參與度、課后作業(yè)和期末考試三方面的情況。為了減少人為因素，便于數(shù)字化評判，僅對期末考試成績進(jìn)行分析。本次考試為網(wǎng)上開卷考試，成績?nèi)鐖D4所示，平均期末成績?yōu)?8.33分。其中，簽到優(yōu)秀、合格和不合格學(xué)生的平均期末考試成績分別為81.57分、75.9分和79分。期末考試成績低于平均分的學(xué)生共有11人，其中，簽到優(yōu)秀、合格和不合格學(xué)生的人數(shù)分別為2人、5人和3人。期末成績高于85分的學(xué)生共有8人，其中2人為簽到優(yōu)秀，5人為簽到合格，1人為簽到不合格。由于期末考試的綜合性與難度較高，簽到優(yōu)秀與簽到合格的學(xué)生之間的分差較大，對比這部分學(xué)生的作業(yè)平均分與期末成績可以看出，二者具有較高的相關(guān)性，相比之下，學(xué)生的作業(yè)平均分、期末成績與簽到、反芻比等其他學(xué)習(xí)過程參數(shù)的相關(guān)性較弱。平時(shí)簽到率低的學(xué)生在期末考試中成績波動(dòng)性較簽到率高的學(xué)生更大，平時(shí)簽到率低的學(xué)生平均期末考試成績超過簽到合格的學(xué)生，但略低于簽到優(yōu)秀的學(xué)生，說明期末考試成績受學(xué)生的重視程度影響較大。盡管半導(dǎo)體器件物理課程的理論性較強(qiáng)，但在網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)資源的支撐下，學(xué)生可以根據(jù)自己的需要學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，經(jīng)過短時(shí)間的強(qiáng)化學(xué)習(xí)，仍然可以在期末考試中取得較好的成績。這種學(xué)習(xí)方法雖然能夠在短時(shí)間內(nèi)提升期末考試成績，但從知識積累上看，這種方式獲取的知識被遺忘的時(shí)間周期也較短，不利于知識的有效積累。

二教學(xué)改進(jìn)方向

摘要：隨著科技不斷發(fā)展和人們生活需求不斷提高，在日常生活中，微電子技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用的比較廣泛了，然而只有不斷利用、研究、開發(fā)和探索，把微電子技術(shù)投入到更多人們生活的領(lǐng)域中，為生活提供更多的方便?，F(xiàn)在通過對微電子技術(shù)的一些探討的同時(shí)，也對未來生活中更多方面使用微電子技術(shù)的美好憧憬和展望。

關(guān)鍵詞：微電子；技術(shù)；趨勢

一、前言

如今國家在科研方面取得較大進(jìn)步，都來源于科學(xué)技術(shù)不斷的創(chuàng)新，微電子技術(shù)就是如此，在生活中隨處可見，小到一個(gè)簡單的玩具跑車，大到國家核心裝備，這些都離不開微電子技術(shù)。作為一名高中生，微電子技術(shù)已經(jīng)逐漸踏入高中校園，在物理課實(shí)驗(yàn)中通過老師介紹了集成電路等，我們或多或少的對微電子技術(shù)有了些許了解。微電子技術(shù)從核心意義上來說具有體積小，把較為繁瑣的任務(wù)簡單處理，由于體積小的這一特征，使得微電子技術(shù)能夠在科學(xué)發(fā)展中占有重要地位。

二、微電子技術(shù)的發(fā)展

微電子技術(shù)在我們生活中能夠占領(lǐng)如此重要地位，是因?yàn)槲㈦娮蛹夹g(shù)在每個(gè)人不斷努力下，逐漸對這項(xiàng)技術(shù)不斷完善，在完善中逐漸成熟，所以才能夠投入到生活中為方便生活所用。（1）微電子技術(shù)的興起。早在1957年的時(shí)候，我國就開始對微電子技術(shù)付出努力，成立了專門機(jī)構(gòu)和選拔出了大量的科研人才投入到這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)，隨后隨著技術(shù)不斷的更新，半導(dǎo)體晶體管、無線電和集成電路等相繼被研發(fā)利用。但是對比與80年代的美國等發(fā)達(dá)國家而言，在這些技術(shù)上的比較還是相差甚遠(yuǎn)。但也是這時(shí)候，國家對這項(xiàng)技術(shù)的投入也加大了許多，包括經(jīng)濟(jì)和人才的投入，知道近些年來，國家把微電子技術(shù)視為國家科技發(fā)展的重要核心之一。（2）微電子技術(shù)的現(xiàn)狀。從微電子技術(shù)被發(fā)明到現(xiàn)在，它已經(jīng)憑借著速度快、質(zhì)量輕、工作效率高的多種特點(diǎn)，在在各種科技產(chǎn)品中得到重用，它是一款結(jié)合集成電路和半導(dǎo)體材料高水平電子技術(shù)，最近幾年來，我國在微電子技術(shù)行業(yè)取得很大的進(jìn)步，把提升國民經(jīng)濟(jì)和微電子技術(shù)相結(jié)合起來，在電子器件行業(yè)，著重關(guān)注于微電子技術(shù)的成熟和創(chuàng)新，把微電子技術(shù)投入到生活中多方面的使用，例如在計(jì)算機(jī)上，微電子技術(shù)取得了跟進(jìn)一步的發(fā)展，甚至到現(xiàn)在幾乎人人必備的手機(jī)上，微電子技術(shù)也得到重用，它的特點(diǎn)極大程度的改變了手機(jī)便攜式的特征。對于微電子技術(shù)這些重大的改變以及使用，從最大程度上的方便了人民的生活，加快了國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)科學(xué)領(lǐng)域技術(shù)的創(chuàng)新。（3）微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢。在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛的時(shí)代，微電子科技產(chǎn)品遍布全球的每個(gè)角落，人們都在繁忙的社會(huì)中享受到了極大地便捷。微電子技術(shù)中的半導(dǎo)體晶體管在各個(gè)行業(yè)得到推行和提倡，例如：教育行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、軍事行業(yè)機(jī)械行業(yè)等多方面。微電子技術(shù)都極大程度的改變這些行業(yè)的管理，例如微電子技提高了電子芯片的儲(chǔ)存效率，在需要多個(gè)人管理的實(shí)物對于現(xiàn)在的技術(shù)水平而言，一個(gè)人已經(jīng)可以勝任，所以微電子技術(shù)不僅便捷了人們的生活，還沖某種程度上改革了企業(yè)的管理制度。微電子技術(shù)在汽車的引擎系統(tǒng)也取得巨大成就，如今大多半汽車的防盜系統(tǒng)都有微電子技術(shù)的涉獵。再比如最常見的超市中收銀臺的掃碼器也注入了微電子技術(shù)的產(chǎn)品，比起以前計(jì)算器效率高出幾十倍上百倍。

摘要：中職學(xué)校電工電子類專業(yè)學(xué)生所學(xué)的每門學(xué)科都有自身的特點(diǎn)，電工電子技術(shù)與技能課程涉及的學(xué)科知識較多，因此在電工電子技術(shù)與應(yīng)用課程學(xué)習(xí)時(shí)要有效融合各學(xué)科特點(diǎn)，幫助學(xué)生掌握電工電子專業(yè)知識，提升教師教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：學(xué)科融合；電工電子；教學(xué)實(shí)踐

以電工電子技術(shù)與技能課程為例，其除與數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科有交融外，還與英語、化學(xué)、思想政治、語文、體育、音樂有一定的聯(lián)系。只有找準(zhǔn)融合點(diǎn)，精心策劃、靈活應(yīng)用、不斷完善，在教學(xué)實(shí)踐中才能獲得事半功倍的效果。筆者以電工電子技術(shù)與技能課程為例，探討運(yùn)用學(xué)科融合提升教學(xué)效果的實(shí)踐。

1在電工電子技術(shù)與技能教學(xué)中運(yùn)用學(xué)科融合的優(yōu)勢

電工電子技術(shù)與技能課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，教育改革的深入，對理實(shí)一體化的要求越來越高，對該門課程的學(xué)習(xí)要求相對較高。在電子電工技術(shù)與技能教學(xué)中運(yùn)用學(xué)科融合的優(yōu)勢如下[1]。（1）讓電工原理通俗易懂。通過學(xué)科融合，可以有效地用物理、數(shù)學(xué)、電路分析等學(xué)科中的相關(guān)知識詮釋電工原理，借助這些學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，幫助學(xué)生分析電路原理，理解得更加透徹。（2）使電子知識形象逼真。通過學(xué)科融合，將計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)、化學(xué)原理等學(xué)科中的精華進(jìn)行結(jié)合，制作成動(dòng)畫，使原本抽象的微觀電子知識能更形象，幫助學(xué)生從宏觀上理解，從微觀上通透。（3）為技能訓(xùn)練增添樂趣。技能訓(xùn)練對認(rèn)真鉆研和感興趣的學(xué)生來說是一件有趣的事情，對那些旨在能順利畢業(yè)、在專業(yè)上沒有過高要求的學(xué)生來說只需完成任務(wù)即可。將其他學(xué)科中學(xué)生感興趣的部分融合到實(shí)訓(xùn)課程中，可以豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)生活，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2在電工電子技術(shù)與技能教學(xué)中運(yùn)用學(xué)科融合的策略

摘要：目的分析物理治療（半導(dǎo)體激光聯(lián)合超短波治療）聯(lián)合藥物治療帶狀皰疹112例的臨床療效。方法選取本院2014年至2018年收治帶狀皰疹患者112例，隨機(jī)分兩組，每組56例。治療組采用藥物治療聯(lián)合物理治療（半導(dǎo)體激光聯(lián)合超短波治療），對照組單純藥物治療。兩組均給抗病毒治療、消炎、止痛、活血化瘀、營養(yǎng)神經(jīng)等基礎(chǔ)治療，同時(shí)給予患者心理疏導(dǎo)，健康教育等支持療法。兩組均治療10d。觀察比較兩組患者治療效果，癥狀緩解及病程時(shí)間。結(jié)果半導(dǎo)體激光聯(lián)合超短波治療帶狀皰疹治愈率為100.0%，未出現(xiàn)后遺神經(jīng)痛患者；單純藥物治療組治愈率達(dá)到73.2%，后遺神經(jīng)痛患者7例。結(jié)論物理治療聯(lián)合藥物治療帶狀皰疹療效明顯優(yōu)于單純藥物治療，值得臨床推廣。

關(guān)鍵詞：帶狀皰疹；物理治療；療效

帶狀皰疹俗稱“纏腰龍”[1]，多由水痘-帶狀皰疹病毒感染所致，因機(jī)體的免疫力降低而發(fā)病，春秋季多發(fā)，初起發(fā)熱不適，食欲不振等。臨床主要表現(xiàn)為成簇水皰沿神經(jīng)干分布，排成帶狀，水泡之間的皮膚正常，一般為單側(cè)，不超過體表正中線，伴有神經(jīng)痛及周圍淋巴結(jié)腫大。患處感覺灼痛難忍，有少數(shù)患者皰疹愈后殘留神經(jīng)痛（PHN），短者半個(gè)月，長者達(dá)數(shù)月之久，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。傳統(tǒng)治療采用藥物止痛、抗病毒治療、營養(yǎng)神經(jīng)等，對皰疹后遺神經(jīng)痛，尚無滿意療法。本院對112例帶狀皰疹患者采用物理治療（半導(dǎo)體激光聯(lián)合超短波治療）和藥物治療，取得滿意效果，現(xiàn)報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1臨床資料。選取2014年至2018年本院收治的112例帶狀皰疹患者，均符合帶狀皰疹診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]。常發(fā)生一側(cè)胸部22例，腰背部33例，面部30例、臀部14例及下肢13例。將112例帶狀皰疹患者隨機(jī)分成治療組和對照組，每組56例。治療組女29例，男27例，年齡（28.36±8.62）歲；輕度皮損（受累面積＜100cm2）患者18例，重度皮損（受累面積＞200cm2）患者38例。對照組女24例，男32例，平均年齡（27.28±7.85）歲；輕度皮損（受累面積＜100cm2）患者20例，重度皮損（受累面積＞200cm2）患者36例。兩組患者病程均在7d內(nèi)。兩組患者性別、年齡、病程、皮損程度等臨床資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性。1.2治療方法。兩組均給抗病毒治療、消炎、止痛、活血化瘀、營養(yǎng)神經(jīng)等，也給患者心理疏導(dǎo)，健康教育等支持療法。兩組均治療10d，10d為1個(gè)療程。1.2.1對照組。對照組單純藥物治療：皰疹未破者，局部皮膚涂爐甘石洗劑或阿昔洛韋乳膏，皰疹破潰后可酌情用3%硼酸溶液或1∶5000呋喃西林溶液濕敷。1.2.2治療組。治療組在藥物治療基礎(chǔ)上同時(shí)采用物理治療（半導(dǎo)體激光聯(lián)合超短波治療）。1.2.2.1半導(dǎo)體激光治療：采用上海曼迪森科貿(mào)有限公司生產(chǎn)的MDC-1000-3IBP特大光斑型半導(dǎo)體激光治療儀。激光輸出功率350～420mW，波長650～810nm，光斑直徑5mm，穿透深度達(dá)80mm。①皰疹皮損區(qū)照射：采用特大光斑復(fù)合探頭對準(zhǔn)病灶區(qū)多點(diǎn)照射，每次20min，每天1次；②神經(jīng)根照射：激光光斑對準(zhǔn)相應(yīng)神經(jīng)根或神經(jīng)節(jié)處照射，功率350～450mW，每點(diǎn)20min，每天1次；③穴位照射：耳穴雙側(cè)神門、肝俞、膽俞、脾俞、胃俞、三焦俞、腎俞或阿是穴，功率300～350mW，每穴20min，每天1次。10d為1個(gè)療程。治療探頭距皮膚約1cm，患者在治療時(shí)，均佩戴專用防護(hù)眼鏡，避免激光直接輻射眼部。1.2.2.2超短波治療：采用南京醫(yī)用儀器廠生產(chǎn)的USW-B型超短波電療機(jī)，功率是100W，2個(gè)電極對置，微熱量，每天1次，每次15min。10d為1個(gè)療程。1.3療效評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。[3-4]痊愈：疼痛基本消失，皰疹消失，皮損康復(fù)；顯效：疼痛顯著緩解，皰疹消退，皮損基本恢復(fù)75%；有效：疼痛減輕，皰疹面積縮小，紅腫減輕。皮損見恢復(fù)≥50%；無效：疼痛無明顯減輕，皰疹面積縮小和紅腫減輕程度及皮損恢復(fù)≤30%?？傆行?（痊愈+顯效+有效）/本組總例數(shù)×100.0%。1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS15.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料采用“x±s”表示，予以t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用率（%）表示，予以c2檢驗(yàn)，以P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果