淺談電子材料與器件課程教學(xué)

楊鋒

【摘 要】 電子材料與器件課程作為電子材料專業(yè)的基礎(chǔ)和入門課程，對于學(xué)生夯實基礎(chǔ)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、展開深層次學(xué)習(xí)具有至關(guān)重要的作用。而該課程的教學(xué)方式方法，對于學(xué)生掌握電子材料與器件知識有著重要影響，在本文中，筆者將新形勢下電子科技學(xué)科教學(xué)改革的特點和教學(xué)經(jīng)驗相結(jié)合，通過對電子材料與器件課程的教學(xué)內(nèi)容、課程安排、教學(xué)形式等方面的研究，探索更加完善的教育教學(xué)方法，努力提高電子材料與器件課程的教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】電子科學(xué)與技術(shù)；電子材料與器件；教學(xué)方法

電子材料與器件課程是電子科學(xué)技術(shù)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)性課程，對于學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識和提高專業(yè)技能是極為重要的。而提高電子材料與器件課程教學(xué)的質(zhì)量，使課程與社會需求相結(jié)合，是高校教師探索的重中之重。筆者承擔(dān)著我校電子材料與器件課程的教學(xué)任務(wù)，在總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，筆者在教學(xué)內(nèi)容、課程安排和教學(xué)形式等方面進行了嘗試，并取得了一定的教學(xué)成果。

1.電子材料與器件簡介

處于電子科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈前端的電子材料和元器件是眾多核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是計算機網(wǎng)絡(luò)、通訊、數(shù)字音頻等系統(tǒng)和相關(guān)產(chǎn)品發(fā)展的基礎(chǔ)。電子材料與器件是指在電子技術(shù)和微電子技術(shù)中使用的材料和器件，包括半導(dǎo)體材料與器件、介電材料與器件、壓電與鐵電材料、導(dǎo)電金屬及其合金材料、磁性材料光電子材料和磁性材料、電磁波屏蔽材料以及其他相關(guān)材料與器件。電子材料與器件是現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，同時又是科技領(lǐng)域中技術(shù)導(dǎo)向型學(xué)科。它涉及到物理化學(xué)、電子技術(shù)、固體物理學(xué)和工藝基礎(chǔ)等多學(xué)科知識。根據(jù)材料的化學(xué)性質(zhì)，可以分為金屬電子材料，電子陶瓷，高分子電子、玻璃電介質(zhì)、氣體絕緣介質(zhì)材料，電感器、絕緣材料、磁性材料、電子五金件、電工陶瓷材料、屏蔽材料、壓電晶體材料、電子精細化工材料、電子輕建紡材料、電子錫焊料材料、PCB制作材料、其它電子材料。

2.電子材料與器件課程教學(xué)模式

2.1電子材料與器件課程教學(xué)形式

電子材料與器件課程既包含電子材料的物理特性和電子器件的工作原理，還包含豐富的電子材料與器件的理論知識，并且與實踐應(yīng)用緊密結(jié)合。為了更好的培養(yǎng)學(xué)生的時間能力，增強實踐意識，達到學(xué)以致用的目標。因此，電子材料與器件的課程教學(xué)應(yīng)采取實驗教學(xué)和理論教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式，教師安排合理的實驗活動，將理論教學(xué)與實驗教學(xué)有機結(jié)合，達到學(xué)生鞏固理論知識、增強實踐技能的教學(xué)目標。

2.2電子材料與器件教學(xué)課時安排

教學(xué)采用教材《電子材料與器件原理》。在電子材料與器件教學(xué)的課時安排上，該課程作為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程，電子材料與器件課程的總課時應(yīng)不少于80學(xué)時，理論課學(xué)時設(shè)計應(yīng)在64學(xué)時左右，實驗課學(xué)時應(yīng)在16學(xué)時左右，任課教師可以根據(jù)教學(xué)過程中的實際情況增加或減少某一章節(jié)的課時安排。

2.3電子材料與器件課程教材選擇

在電子材料與器件課程的教材選擇方面，由于電子材料與器件是電子科學(xué)技術(shù)的一部分內(nèi)容，目前我國關(guān)于電子科學(xué)技術(shù)的參考書籍很多，其中也不乏經(jīng)典教材，但考慮到本科生對于該課程接觸時間段、基礎(chǔ)知識薄弱等特點，筆者認為任課教師可以自行編寫課件和講義，以便學(xué)生更好的理解教學(xué)內(nèi)容。除此之外，由加拿大薩斯喀徹溫大學(xué)電氣工程系教授、加拿大電子材料與器件首席科學(xué)家薩法·卡薩普編寫的《電子材料與器件原理（第3版）》也是業(yè)界公認的電子材料與器件教學(xué)的參考書籍。

3.電子材料與器件課程的理論教學(xué)

在新時期素質(zhì)教育的背景下，電子材料與器件課程的理論教學(xué)更側(cè)重于加強學(xué)生的實踐能力，因此需要對傳統(tǒng)的電子科學(xué)技術(shù)教學(xué)中重視原理、定律和規(guī)律的模式進行調(diào)整，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置方面，為了便于學(xué)生更好的理解知識體系，以筆者講授電子材料與器件理論課程（共80學(xué)時）為例，該理論課程共被劃分為材料科學(xué)的基本概念、固體中的電導(dǎo)和熱導(dǎo)、量子物理基礎(chǔ)、現(xiàn)代固體理論等四個章節(jié)，這四個章節(jié)闡述了電子材料與器件涉及的基礎(chǔ)理論，內(nèi)容包括材料科學(xué)基礎(chǔ)理論、固體中的電導(dǎo)和熱導(dǎo)、量子物理基礎(chǔ)和現(xiàn)代固體理論，以及對各種功能材料與器件的原理與性能的討論。另外，在講授每章內(nèi)容時，任課教師應(yīng)注意弱化理論知識，增加實踐知識。

4.電子材料與器件課程的實驗教學(xué)

電子材料與器件的實驗教學(xué)要與理論教學(xué)緊密結(jié)合，并重點介紹理論課上講過的電子材料與器件，實驗課程學(xué)時不能偏少，開設(shè)實在要安排在理論教學(xué)完成之后，使學(xué)生能夠充分將理論知識應(yīng)用于實踐中。在實驗開始前，教師要要求學(xué)生充分掌握理論知識，實驗結(jié)束后，學(xué)生要寫實驗報告，使實驗切實產(chǎn)生作用，而不是走馬觀花。在實驗課程的設(shè)定方面，要盡量避免與其其它驗課程的重復(fù)，還要確保理論與實踐相輔相成，充分利用實驗資源。

5.電子材料與器件課程的學(xué)生評價體系

素質(zhì)教育的電子材料與器件課程的學(xué)生評價標準應(yīng)區(qū)別于傳統(tǒng)的考試評價方式，教師要將學(xué)生的平時表現(xiàn)、理論知識掌握、實踐能力等納入對學(xué)生的評價體系中。促使學(xué)生不再局限于對電子材料與器件規(guī)律、定義等知識的僵化掌握，而是將學(xué)習(xí)重點偏向于實踐和應(yīng)用。這種評價方式的轉(zhuǎn)變，有利于學(xué)生積極主動的掌握知識，在實踐中鞏固理論知識，在理論中深化實踐知識，全面提高電子材料與器件的課程教學(xué)效率和質(zhì)量。

電子材料與器件在信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的研究中的重要性與日俱增。它既是電子科學(xué)技術(shù)體系專業(yè)知識中的重要環(huán)節(jié)，更為電子科學(xué)專業(yè)的學(xué)生提供了良好的科研基礎(chǔ)和就業(yè)競爭力。本文通過對電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特點與電子材料與元器件課程內(nèi)容的分析，探討了電子材料和元器件在電子科學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的重要性，筆者還結(jié)合自身多年電子科學(xué)專業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗，對電子材料與元器件教學(xué)的教學(xué)形式、課時安排、教材選擇進行了新的探索，對電子材料和元器件的理論和實踐課程提出了新的意見和建議，以便于提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。

【參考文獻】

[1]薩法·卡薩普.《電子材料與器件原理（第3版）》.西安交通大學(xué)出版社.2009年6月

[2]安毓英，劉繼芳，李慶輝.光電子技術(shù)[M].3版.北京：電子工業(yè)出版社，2013

[3]侯宏錄，陳海濱，劉纏牢等.電子材料與器件[M].北京：國防工業(yè)出版社，2012

（作者單位：濟南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院）