“半導體物理導論”課程建設與研究型學習探討

李文堯 林青 郝惠蓮

【摘要】半導體物理是半導體科學技術發展的基礎，半導體物理的研究成果，對半導體材料和半導體器件的發展具有深遠的影響，而半導體物理導論課程的學習是推動該領域發展的基石。本文針對《半導體物理導論》的課程特點，對比傳統的教學模式，提出將研究性學習教學模式應用到半導體物理的教學實踐中，將理論與教學手段的多樣化融為一體，啟發學生進行研究式學習，培養學生的積極性與創新意識。

【關鍵詞】半導體物理 課程教學 研究型學習

【基金項目】本項目受上海工程技術大學“半導體物理導論”課程建設項目（Z201405004；A1-0601-15-0133）、“半導體物語-MOOC”專項（A1-5300-15-050115）以及“半導體器件物理”全英文課程建設（K201505001，A1-0601-15-0265）、《半導體制造技術》課程建設（k201605006）項目資助。

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）04-0247-01

半導體物理是固體物理學的一個分支，主要研究半導體原子狀態、電子狀態以及各種半導體器件內部的電子過程。隨著現代半導體物理技術的迅猛發展、知識的不斷翻新、竟爭的不斷深入以及對人才素質要求的不斷提高，都給我國半導體產業的發展提出了嚴峻的挑戰，也給半導體物理專業基礎教育提出了更高的要求。為適應時代的發展，當前世界各國都在進行課程與教學改革。在課程與教學的改革中，對傳統教學的內容、方法的改造和革新是極其重要的一個方面。現代科學技術的迅猛發展，需要培養基礎寬、適應性強、富有創造性的高素質人才，因此課程建設既要加強基礎，又要與時俱進，面向現代化。

在傳統的半導體物理課程教學中，半導體物理課程知識點多、內容廣、理論性強，不論是教師教課還是學生學習都有一定程度的難度；另一方面，半導體物理學科領域發展極為迅速，新的理論和研究成果不斷涌現，知識更新飛快、學科交叉越來越深入[1]。但是，相對于半導體科學的高速發展，半導體物理的教學內容則相對滯后。傳統的教學內容已無法滿足課程本身發展的需要，迫切需要加以改革。除此之外，傳統教學模式主要是采用接受性學習，因而教學內容變得抽象化，學生很大程度都是被動接受知識，缺乏主動性和創造力。單靠教師的課堂講授或學生僅從課本上學習，會讓學生感覺內容枯燥、缺乏學習興趣，教學效果不佳。因此迫切需要在教學中引入新的學習方式，即本論文要討論的研究性學習。研究性學習是以學生的探究性學習為基礎，學生在創設的問題情景中，借助課本提供的材料信息和教師的指導，圍繞問題，以類似科學研究的方法，或獨立探索，或協作討論，通過探索式學習、合作式學習、自主式學習等方式最終找到解決問題的方式和方法，進而形成正確的概念與結論。研究性學習不但要重視知識、技能，而且注重情感、態度和價值觀等三維目標的實現[2]，重視主體性和創造性價值的培養。因此，改變傳統單一的學習方式，倡導研究性學習勢在必行。

在教學實踐中，我們嘗試盡量減少課堂講授時間、增加課堂學生討論時間，有意識地提出一些較深層次的問題，鼓勵學生隨時提問，并有針對性地組織專題討論。考核方式以課程設計的形式進行，以鍛煉學生應用知識解決實際問題的能力，并按照論文形式完成最終的書面報告。此外，鼓勵學有余力的學生參與真實科研項目的研究，并將研究結果撰寫成研究論文。實踐證明，這種教學方法取得了很好的教學效果，不僅培養了學生的積極性與創新意識，而且有效地鍛煉了學生的科研能力。

優勝劣汰是社會發展的自然規律，社會多元化使人類競爭越來越激烈。不斷提升學歷、培養各方面的技能成為當前增加社會競爭的籌碼、緩解就業壓力的重要途徑。這就要求適應知識經濟發展的高等教育把培養創新能力擺在突出位置。對于電子封裝專業的學生而言，研究性學習除了以上的方式之外，教師在講授半導體課程的同時，應讓學生能夠接受相關科研能力訓練。通過學習文獻檢索、參觀企業研發部門和生產線、獨立申報或參與導師申報課題、撰寫論文等途徑，讓學生能盡快步入科研領域。只要與半導體行業相關，或涉及到半導體知識的課題都可以讓學生參與進來，運用所學知識去分析問題，解決問題，讓學生獲得與時俱進的新知識。

總而言之，在半導體物理導論的教學實踐中，針對在教學過程中存在的一些問題，我們作了切實可行的課堂教學方式的探索和改革，初步取得了良好的教學效果。今后，我們仍將以培養學生創新意識和科學工作能力為目的，繼續倡導研究性學習的教學方式，改進學生學習方式，提升學生的學習能力，并加以發展和完善，為培養創新型人才而努力。

參考文獻：

[1]黃昆，謝希德等著。半導體物理進展與教學.北京：高等教育出版社

[2]李元元，積極探索建立研究型教學新模式[J].中國高等教育，2004，（14）：23-24

作者簡介：

李文堯（1986年11月-），上海工程技術大學，講師，博士，主要從事新能源材料的制備及應用研究。

林青，博士，上海工程技術大學，講師。

郝惠蓮，博士，上海工程技術大學，講師。