賀信精神引領(lǐng)下微納加工技術(shù)課課程思政教學(xué)改革與實(shí)踐

摘 要：微納加工技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容與我國(guó)當(dāng)前所面臨的高端芯片制造“卡脖子”技術(shù)密切相連。2020年以來(lái)該課程將習(xí)近平總書(shū)記賀信精神融入課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)，通過(guò)寓德于教、寓哲于教、寓念于教和寓新于教的“四位一體”方式，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立堅(jiān)定理想信念，厚植愛(ài)國(guó)主義情懷，提升品德修養(yǎng)，激發(fā)遠(yuǎn)大志向。該文列舉多個(gè)典型案例，經(jīng)過(guò)教學(xué)改革基本實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、價(jià)值引領(lǐng)和情懷根植三方面的有機(jī)統(tǒng)一，期待該教學(xué)設(shè)計(jì)及經(jīng)驗(yàn)分享為全國(guó)各高校電子封裝專(zhuān)業(yè)的課程思政教學(xué)改革提供借鑒。

關(guān)鍵詞：賀信精神；課程思政；微納加工；芯片制造；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2024）30-0061-04

Abstract： The teaching content of the course Micro- and Nanofabrication Technologies is closely related to the "bottleneck" technology of high-end chip manufacturing currently facing China. Since year 2000， this course integrated the congratulatory letter gist of General Secretary Xi Jinping into the teaching design of curriculum ideology and politics. This paper will guide students to establish firm ideals and beliefs， deepen patriotism， enhance moral cultivation and inspire lofty aspirations through the "quaternity" approach of combining virtue in teaching， philosophy in teaching， thinking in teaching and new in teaching. This paper lists a number of typical cases， and basically realizes the organic unity of knowledge imparting， value guiding and f680665f75c4757b34d7f3dc4d91cc091631c85dbdd9fbac055c401aef489f22beelings rooted through the teaching reform. The study hopes that the teaching design and experience sharing will provide references for the ideological and political teaching reform of electronic packaging majors in universities across the country.

Keywords： congratulatory letter gist; curriculum ideology and politics; Micro- and Nanofabrication; chip manufacturing; teaching reform

基金項(xiàng)目：黑龍江省高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“電子封裝專(zhuān)業(yè)核心課程教學(xué)改革與創(chuàng)新教育融合探索”（SJGY20200198）

第一作者簡(jiǎn)介：王晨曦（1980-），男，漢族，黑龍江伊春人，博士，教授，博士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)槲⒓{連接與電子封裝。

2020年習(xí)近平總書(shū)記致信祝賀哈爾濱工業(yè)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“哈工大”）建校一百周年，寄語(yǔ)：希望哈爾濱工業(yè)大學(xué)在新的起點(diǎn)上，堅(jiān)持社會(huì)主義辦學(xué)方向，緊扣立德樹(shù)人根本任務(wù)，在教書(shū)育人、科研攻關(guān)等工作中，不斷改革創(chuàng)新、奮發(fā)作為、追求卓越[1]。習(xí)近平總書(shū)記的賀信精神為各學(xué)科的課程思政建設(shè)指明了方向。哈爾濱工業(yè)大學(xué)電子封裝技術(shù)專(zhuān)業(yè)成立于2007年，是全國(guó)首批設(shè)立該專(zhuān)業(yè)的兩所高校之一，該專(zhuān)業(yè)的課程體系建設(shè)圍繞芯片制造技術(shù)。芯片是電子產(chǎn)品的心臟，被視為我國(guó)當(dāng)前正面臨的“卡脖子”難題之一[2]。微納加工技術(shù)課程是電子封裝技術(shù)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)必修課，該課程內(nèi)容與芯片制造密切相連，主要講授各種微納米尺度加工方法，每項(xiàng)加工技術(shù)從誕生到成熟，其背后均有不同的研發(fā)歷程并蘊(yùn)含著馬克思主義哲學(xué)思想。在新時(shí)代新形勢(shì)下，我國(guó)科學(xué)家在半導(dǎo)體制造、精密機(jī)械和航空航天等領(lǐng)域上取得了巨大成績(jī)，需要將這些擁有豐富哲學(xué)內(nèi)涵和科學(xué)家精神的內(nèi)容“如春在花，如鹽化水”地融入到各種加工方法的講授中。

微納加工技術(shù)課程緊貼國(guó)家重大需求，亟待通過(guò)課程思政建設(shè)引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為內(nèi)在精神動(dòng)力。講授過(guò)程中有必要將國(guó)家需求和人生規(guī)劃相結(jié)合，有力提升學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的獲得感，增強(qiáng)學(xué)生報(bào)效祖國(guó)、服務(wù)社會(huì)的擔(dān)當(dāng)意識(shí)和家國(guó)情懷。因此，該課程思政建設(shè)秉承哈工大“規(guī)格嚴(yán)格、功夫到家”的校訓(xùn)，弘揚(yáng)哈工大人“扎根東北、愛(ài)國(guó)奉獻(xiàn)、艱苦奮斗、淡泊名利”的“八百壯士”精神[3]，目標(biāo)為培養(yǎng)投身于集成電路制造與封裝行業(yè)，理論基礎(chǔ)扎實(shí)、富有創(chuàng)新實(shí)踐能力的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。

一 課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)思路

微納加工技術(shù)知識(shí)本身就為課程思政的開(kāi)展提供了豐富的素材。課程團(tuán)隊(duì)將課程思政元素潛移默化融入微納加工技術(shù)課程知識(shí)點(diǎn)中（圖1）。例如，通過(guò)講解深紫外曝光技術(shù)的局限，引出發(fā)展下一代極紫外曝光技術(shù)的必要性，再講解我國(guó)為突破國(guó)外的技術(shù)封鎖，發(fā)展極紫外曝光技術(shù)中所面臨的三大難點(diǎn)：極紫外光源、光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)掩模。通過(guò)讓學(xué)生了解光刻機(jī)“卡脖子”的難題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和家國(guó)情懷。以“兩彈一星”元?jiǎng)讓O家棟[4]、“以國(guó)家需求為己任”俞大光院士等為典型代表，牢固樹(shù)立學(xué)生“科學(xué)報(bào)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)”的理想信念。建設(shè)課程思政資源案例庫(kù)，創(chuàng)新課程教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)全員、全程、全方位的“三全育人”，使矢志不渝的“愛(ài)國(guó)心”、百折不撓的“強(qiáng)國(guó)夢(mèng)”、堅(jiān)定不移的“報(bào)國(guó)魂”扎根每個(gè)學(xué)生心中。

（一） 堅(jiān)定理想信念，厚植愛(ài)國(guó)主義情懷

在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中讓學(xué)生深深體會(huì)我國(guó)在半導(dǎo)體制造與封裝領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸，在高端電子元器件方面對(duì)進(jìn)口的依賴(lài)，因此，在教學(xué)過(guò)程中不僅向?qū)W生們傳授領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)，還常常結(jié)合國(guó)際形勢(shì)和領(lǐng)域前沿，講授哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料領(lǐng)域奠基人，如雷廷權(quán)院士、趙連城院士等[5]愛(ài)國(guó)奉獻(xiàn)、篳路藍(lán)縷、刻苦創(chuàng)新的事跡和家國(guó)情懷，同時(shí)結(jié)合領(lǐng)域發(fā)展歷程，講述集成電路發(fā)明、芯片制造、封裝設(shè)計(jì)方面的發(fā)明與創(chuàng)造、創(chuàng)新與發(fā)展。中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)工程院院士、2018年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者哈爾濱工業(yè)大學(xué)劉永坦教授在一次采訪(fǎng)中提到：“不服輸，要?jiǎng)?chuàng)新，絕不向外面的封鎖低頭，做出對(duì)國(guó)家有意義的成果”，經(jīng)歷過(guò)顛沛流離、生于國(guó)家蒙難的時(shí)代，民何以安？劉永坦老先生的話(huà)值得我們用一生的時(shí)間去踐行，尤其當(dāng)今中美貿(mào)易戰(zhàn)和科技戰(zhàn)的大背景下，更要引導(dǎo)青年學(xué)生堅(jiān)定信念、樹(shù)立理想、刻苦攻關(guān)、自力更生、共克時(shí)艱，攻克半導(dǎo)體制造和封裝領(lǐng)域的“卡脖子”難題，激發(fā)學(xué)生的使命感和責(zé)任感，為中華民族偉大復(fù)興肩負(fù)起時(shí)代重任。

（二） 增強(qiáng)綜合素質(zhì)教育，提升品德修養(yǎng)

道德是一個(gè)國(guó)家和民族的精神脊梁，品行是每個(gè)人的立身之本。“十年樹(shù)木，百年育人”[6]，教學(xué)團(tuán)隊(duì)注重對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，在日常教學(xué)工作中教師遵循教書(shū)育人規(guī)律和學(xué)生成長(zhǎng)規(guī)律，關(guān)注學(xué)生的成長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，以身作則，為人師表，亦師亦友，教學(xué)相長(zhǎng)。在課程講授過(guò)程中，教師結(jié)合專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論，穿插中國(guó)古典文化，比如在講述分子自組裝納米加工技術(shù)時(shí)，用荷花“出淤泥而不染”舉例，鼓勵(lì)學(xué)生理解潛心堅(jiān)守和涉獵廣博知識(shí)的重要性，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。在課程學(xué)習(xí)中遇到難題情緒低落時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生閱讀《初心的力量——哈工大“八百壯士”事跡選編》，讓學(xué)生們?cè)O(shè)身處地想想這支比他們大不了幾歲（平均年齡27.5歲）的青年教師隊(duì)伍主動(dòng)扎根邊疆、艱苦創(chuàng)業(yè)，主動(dòng)適應(yīng)國(guó)家發(fā)展需要的家國(guó)情懷和想國(guó)家之所想、急國(guó)家之所急的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。同時(shí)，通過(guò)廣泛閱讀和交流，碰撞靈感的火花，在山重水復(fù)疑無(wú)路時(shí)，達(dá)到柳暗花明的目的。

（三） 發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神，激發(fā)遠(yuǎn)大志向

創(chuàng)新關(guān)系到一個(gè)民族的未來(lái)，教師不僅帶領(lǐng)學(xué)生快速認(rèn)識(shí)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，了解國(guó)際國(guó)內(nèi)前沿動(dòng)態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生熱愛(ài)自己的所學(xué)專(zhuān)業(yè)。采用累加式教學(xué)，通過(guò)完成課程作業(yè)培養(yǎng)學(xué)生批判思維、團(tuán)隊(duì)合作、學(xué)術(shù)誠(chéng)信和傳承精神。教師嘗試從Nature或Science等國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊中挑選出問(wèn)題，每年形成一道期末考試題目，讓學(xué)生在解答的過(guò)程中思考理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。例如，在特定條件下采用何種方法，如何加工出納米級(jí)尺寸的珠穆朗瑪峰？經(jīng)調(diào)查顯示多名學(xué)生認(rèn)為該類(lèi)題目很有技術(shù)含量，即使考完試1～2年后仍能回憶出相關(guān)考題。學(xué)生反映通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，了解到我國(guó)芯片制造領(lǐng)域“卡脖子”問(wèn)題根源所在，堅(jiān)定信心瞄準(zhǔn)國(guó)家需求，未來(lái)投身于我國(guó)蓬勃發(fā)展的高端制造業(yè)之中。通過(guò)以上措施，尊重和愛(ài)護(hù)學(xué)生，豐富學(xué)生文化生活，培養(yǎng)全面發(fā)展、身心健康、卓越而有情懷的杰出人才，樹(shù)立愛(ài)國(guó)奉獻(xiàn)的遠(yuǎn)大志向。

二 課程思政元素融入形式

在當(dāng)代教育中，將課程思政元素有效融入教學(xué)過(guò)程中，是提升學(xué)生綜合素質(zhì)和價(jià)值觀(guān)的重要途徑。通過(guò)引入杰出科學(xué)家的愛(ài)國(guó)事跡、馬克思主義認(rèn)識(shí)論的指導(dǎo)思想、面對(duì)技術(shù)難題的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)以及創(chuàng)新教學(xué)方法等，全面激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷和創(chuàng)新精神，從而培養(yǎng)其成為新時(shí)代的有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)?shù)那嗄辍Ｕn程的思政建設(shè)方案如圖2所示。

圖2 課程思政主要切入點(diǎn)

（一） 寓德于教

在半導(dǎo)體的發(fā)展歷程中為學(xué)生講授我國(guó)黃昆院士在半導(dǎo)體基礎(chǔ)理論方面的杰出貢獻(xiàn)，特別是新中國(guó)剛剛成立百?gòu)U待興之際毅然回國(guó)，獻(xiàn)身祖國(guó)教育和科研事業(yè)的“愛(ài)國(guó)情”與“報(bào)國(guó)夢(mèng)”，又如國(guó)家最高科技獎(jiǎng)獲得者劉永坦院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻關(guān)新體制雷達(dá)40年，精益求精認(rèn)真做事的事跡，鼓勵(lì)學(xué)生將愛(ài)國(guó)奮斗、建功立業(yè)的精神力量不斷傳遞，做有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)?shù)男聲r(shí)代青年[7]。

（二） 寓哲于教

通過(guò)回顧人類(lèi)對(duì)光的波粒二象性認(rèn)識(shí)過(guò)程，讓學(xué)生體會(huì)到馬克思主義認(rèn)識(shí)論對(duì)于科學(xué)研究與發(fā)現(xiàn)具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用。馬克思主義認(rèn)識(shí)論揭示了關(guān)于自然、社會(huì)和人的思想發(fā)展的普遍規(guī)律，為一切科學(xué)研究提供了方法論。《道德經(jīng)》中提出的“道法自然”的中國(guó)傳統(tǒng)哲學(xué)思想，加深學(xué)生對(duì)自然界中微觀(guān)結(jié)構(gòu)與宏觀(guān)性能的統(tǒng)一性思想的理解。

（三） 寓念于教

我國(guó)當(dāng)前正面臨的“卡脖子”難題——光刻機(jī)與高端芯片制造，剖析存在該問(wèn)題的深層次原因。通過(guò)介紹哈工大譚久彬院士團(tuán)隊(duì)在光刻機(jī)方面“十年磨一劍”的拼搏攻關(guān)精神，讓學(xué)生樹(shù)立信心，以解決國(guó)家需求為己任。引導(dǎo)學(xué)生與時(shí)代同進(jìn)創(chuàng)新點(diǎn)。

（四） 寓新于教

在服務(wù)青年學(xué)習(xí)成長(zhǎng)上想更多辦法。實(shí)施以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的“題問(wèn)知新、備秀論學(xué)”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)范式，構(gòu)建“課堂講授+在線(xiàn)課程+翻轉(zhuǎn)課堂”的混合式教學(xué)模式，開(kāi)展生講生學(xué)、師生研討等多種互動(dòng)形式。教師和學(xué)生形成課程思政學(xué)習(xí)共同體，理論聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行價(jià)值引領(lǐng)，提高育人成效。引導(dǎo)學(xué)生與祖國(guó)共命運(yùn)，更好地實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值，在國(guó)家的崛起和民族的騰飛中爭(zhēng)取光明美好的未來(lái)。

三 課程效果總結(jié)

（一） 學(xué)生收獲頗豐，評(píng)教成績(jī)優(yōu)異

課程把創(chuàng)新理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合為一體，具有相得益彰的效果，學(xué)生綜合分析能力與知識(shí)運(yùn)用能力得到了明顯提升[8]。圖3為2019—2022年該課程成績(jī)的優(yōu)良率和不及格率對(duì)比，創(chuàng)新改革后學(xué)生成績(jī)優(yōu)秀率大幅提升，不及格率也有所下降，改革效果顯著。2015年開(kāi)課至2023年連續(xù)八年學(xué)生評(píng)教成績(jī)A及A+，歷次專(zhuān)家評(píng)教均為優(yōu)秀。學(xué)生評(píng)價(jià)包括：“老師講課清晰，很細(xì)致”“特別負(fù)責(zé)任，出題水平高”“試題是本學(xué)期專(zhuān)業(yè)課里出得最有技術(shù)含量的”等。

（二） 師生教學(xué)相長(zhǎng)，成果再創(chuàng)佳績(jī)

通過(guò)教學(xué)效果的正向反饋，教師教學(xué)能力及課程建設(shè)水平進(jìn)一步提高。2018—2023年，課程負(fù)責(zé)人獲省高等學(xué)校課程思政教學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)、校級(jí)教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、校級(jí)首屆課程思政教學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)、學(xué)院微黨課比賽一等獎(jiǎng)。此外選課班級(jí)以小組為單位開(kāi)展科技創(chuàng)新項(xiàng)目的申報(bào)和研究，各項(xiàng)成果均有所提升，指導(dǎo)學(xué)生獲省“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽二等獎(jiǎng)，電子封裝領(lǐng)域頂級(jí)會(huì)議ECTC學(xué)生優(yōu)秀論文獎(jiǎng)（中國(guó)大陸唯一獲獎(jiǎng)?wù)撸┖碗娮臃庋b技術(shù)國(guó)際會(huì)議（ICEPT）最佳學(xué)生論文獎(jiǎng)。

（三） 創(chuàng)新思政融合，慕課線(xiàn)上推廣

微納加工技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容緊貼當(dāng)前學(xué)科前沿與熱點(diǎn)問(wèn)題，教學(xué)團(tuán)隊(duì)出版“十三五”國(guó)家重點(diǎn)規(guī)劃教材1部，發(fā)表教學(xué)論文5篇。課程主講教師作為教師代表在教學(xué)研討會(huì)上交流課程思政經(jīng)驗(yàn)，受到廣泛好評(píng)。同時(shí)該課程的在線(xiàn)開(kāi)放課程（MOOC，慕課）已于2022年春季在智慧樹(shù)平臺(tái)開(kāi)放（圖4），首次開(kāi)課線(xiàn)上選課101人，擴(kuò)大了教學(xué)受益面，大幅提高芯片制造相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新人才數(shù)量。

四 結(jié)束語(yǔ)

在習(xí)近平總書(shū)記賀信精神的引領(lǐng)下，通過(guò)2021—2022年的微納加工技術(shù)課程思政建設(shè)基本實(shí)現(xiàn)了“知識(shí)傳授”“價(jià)值引領(lǐng)”和“情懷根植”三方面的有機(jī)統(tǒng)一。該課程現(xiàn)階段取得了優(yōu)良的教學(xué)效果，學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)熱情明顯提高，課堂活躍度也大幅提升。同時(shí)我們也注意到微納加工和芯片制造技術(shù)當(dāng)前仍在不斷發(fā)展進(jìn)步，該課程涉及到的加工技術(shù)的種類(lèi)繁多，如何引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)課程思政的相關(guān)內(nèi)容且不感到枯燥，避免消極對(duì)待，需要采用得當(dāng)?shù)姆绞胶头椒ǎe極主動(dòng)地參與互動(dòng)也是需要解決的問(wèn)題。基于此，該課程已完成在線(xiàn)開(kāi)放課程（MOOC）建設(shè)，接下來(lái)開(kāi)展“線(xiàn)上”與“線(xiàn)下”相結(jié)合的混合式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)課程蘊(yùn)含的思政元素，獲得潛移默化、潤(rùn)物無(wú)聲的思政育人效果，期待未來(lái)將有一批優(yōu)秀畢業(yè)生走向共和國(guó)的工業(yè)化事業(yè)，一部分學(xué)生能夠扎根龍江，開(kāi)拓東北老工業(yè)基地，將“心中大我，志誠(chéng)報(bào)國(guó)”的信念擔(dān)當(dāng)精神不斷傳遞。

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