應用導向的教學過程與培養研究生創新思維探討

邱明波　沈理達

摘 要

為培養研究生的創新思維能力，根據《半導體加工技術》研究生課程的內容與特點，探索開展基于應用導向的教學過程。系統思維和發散思維是創新思維的兩種基本形式。如何在研究生課程的講授過程中，提交研究生的這兩種思維能力。本文通過課堂教學、課后挖掘以及結課考察3個方面詳細介紹了一種導向性的教學方法和教學過程。

關鍵詞

創新思維;應用導向;半導體;教學過程

中圖分類號： G643 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.36

高等學校研究生教育的目標是培養具有較高學術水平和動手能力的專門技術人才[1]，教師在專業知識的講授過程中要從廣度和深度兩方面入手。所謂廣度就是講的知識要廣泛，不僅僅局限于書本上的知識，要與時俱進與國際上接軌，把這個專業的頂尖技術傳授給學生們，以開闊學生眼界;所謂深度就是要把一個知識點不斷延伸，把與其相關的東西都要教給學生，而不僅僅是單純講一個知識點，要讓學生們能把知識自主串起來，引導學生對知識不斷探索挖掘，轉換思維方式。在教學過程中，老師要讓學生主動去關注并了解學科發展前沿，需要把目光放長遠，養成查閱資料、收集信息的好習慣[2]，不斷拓展學生的自主研究能力。

《半導體加工技術》是針對工科類研究生而開設的專業基礎課，這門課的實踐性和技術性都很明顯，把這門課學好可以提高學生的創新能力和實踐能力，并且對學生以后從事半導體方面的工作具有重要意義。

1 創新思維

1.1 創新思維種類

創新即是打破以前的老套路，運用全新的思路和理念。創新能力是一種綜合能力，是能夠發現問題并能解決問題的能力[3]。傳統的教學方式都是老師一個人在上面講，這樣學生得不到鍛煉，不能有效提高學生的創造性和主動性[4]。為此，我們嘗試以“學生”為中心，建立創新人才培養模式，使學生主動思考問題并想辦法去解決，這樣有助于學生開發創新思維[5]。

創新思維包括兩大思維方法：系統思維和發散思維。

1.2 系統思維

系統思維是從整體出發，把握事情的核心內容，把對象的各個方面都進行聯系起來進行思考的一種思維模式。這個原則要求我們要從整體出發考慮問題，然后從整體和部分的相互作用來認識并且把握整體。

從系統思維這個角度考慮，要求教師在上課的時候首先保證課程的完整性、系統性，確保學生能夠系統完整的了解課程的背景、內容以及研究方法。

1.3 發散思維

發散思維是大腦在思維時呈現的一種擴散的思維模式。不少心理學家認為，發散思維是創新思維的最主要的特點，是測定創造力的主要標志之一。

發散思維的訓練要求教師在上課時能夠啟發示教學，提高學生的能動性，積極參與到課堂中，甚至能引導學生對課程的深入學習。

2 課堂教學過程

2.1 課堂教學

2.1.1 提出問題給學生思考

課堂教學過程中需提出一些待解決的問題給學生去思考研究，比如現在對晶體硅太陽能電池研究已經比較成熟，但也正因如此現在想進一步改善電池材料使得光電轉換效率提高也變得越來越難[6]。晶體硅太陽能電池的生產所需原材料龐大，所以我們也必須去考慮它所造成的環境影響問題[7]。集成電路的芯片制造中，所涉及并使用的化學物品非常多。在這些化學物品中，有毒有害的氣體就有40多種[8]。這樣才能培養研究生的創新思維，以便解決已經發現的問題和發現更多的不足然后進行完善。

2.1.2 進行課內討論

讓學生分成小組，對本章節所學知識提出問題和不同的看法，對比較值得探究的問題進行小組討論來談談他們的看法以及如何解決問題。

而且因為每個人的看法都是不一樣的，有助于提升現場發散思維。發散思維不僅需要用上我們自己的全部大腦，有時候還需要用上身邊的無限資源，集思廣益。

2.1.3 要有師生互動

上課時不應該是老師一直講，學生一直在下面聽，應該適當互動，例如讓學生們自己準備一部分知識做好課件上臺演講，這樣可以提高學生的主動性，同時教師也能夠更好的看到學生的不足之處。

2.2 課后挖掘

2.2.1 學生要主動查找文獻等相關資料

課后學生應該查找學校數據庫內的文獻，或借閱較新出版的紙質書籍期刊等與本課程相關書籍。自己課后挖掘會加入自己的思考、研究得到一套自己的體系。這和前人所研究的成果是不同的。

2.2.2 學生要獨自解決問題

研究生需要獨立思考，發現研究中所存在問題，并能夠對一個問題進行分析和解決，從而鍛煉學生對新知識的探索，增強學生的科研意識[9]。

2.2.3 結課考察

課程的考核是為了檢驗學生是否掌握上課所學的知識以及能否運用到實踐中去，所以我們結課考察可以分為3個方面去考察。

（1）讓學生們去實驗室做一些半導體實驗，老師根據他們的實驗操作以及實驗結果打分。

（2）老師提出一些問題讓學生自己查資料并整理自己的看法，老師根據他們上課匯報結果打分。

（3）理論考核部分，通過多媒體展示半導體結構、加工過程、加工技術等，讓學生進行名詞解釋、判斷對錯、填空和問答等。

3 結語

《半導體加工技術》是一門重要的專業課程。教師針對近年來教學中暴露出的問題，根據自身的教學實踐經驗，建立了以應用為導向的教學方法，以適應研究生的創新思維培養與形成。

參考文獻

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[2]陳孝仁.應用導向法引入《真菌學》教學中的實踐與思考[J].教育現代化，2018，5（45）：210-212.

[3]高巖.關于研究生科研能力與創新能力培養的思考[J].遼寧工業大學學報（社會科學版），2018，20（5）：107-109.

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[5]孫建和，王恒安，馬婧姣，嚴亞賢.以培養研究生創新思維為目標的“獸醫分子病毒學”教學模式的探索與實踐[J].微生物學通報，2018，45（11）：2517-2522.

[6]陳飛，詹興華，高唯.仿生微納米結構的制備及其對晶體硅太陽能電池發電量提升的研究[J].青海大學學報，2019，37（02）：66-72.

[7]吳越齊，柯嘉洪，陳大柱，劉新科.基于LCA的晶體硅太陽能電池環境影響評價[J].廣東化工，2019，46（16）：12-14.

[8]呂健.集成電路制造中廢氣處理措施[J/OL].云南化工，2019（08）：21-22.

[9]李炎鋒，侯昱晟，趙威翰.研究生課程教學過程中培養學生科研能力的探索——以“建筑火災安全技術”為例[J].教育教學論壇，2014（37）：164-165.