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(duì)于學(xué)生夯實(shí)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(duì)于學(xué)生掌握電子材料與器件知識(shí)有著重要影響，在本文中，筆者將新形勢(shì)下電子科技學(xué)科教學(xué)改革的特點(diǎn)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，通過(guò)對(duì)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(duì)于學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)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(huì)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(yàn)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(jìn)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(jiǎn)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(jì)算機(jī)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(shí)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(shí)。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(xì)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(shí)，并且與實(shí)踐應(yīng)用緊密結(jié)合。為了更好的培養(yǎng)學(xué)生的時(shí)間能力，增強(qiáng)實(shí)踐意識(shí)，達(dá)到學(xué)以致用的目標(biāo)。因此，電子材料與器件的課程教學(xué)應(yīng)采取實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)活動(dòng)，將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到學(xué)生鞏固理論知識(shí)、增強(qiáng)實(shí)踐技能的教學(xué)目標(biāo)。

2.2電子材料與器件教學(xué)課時(shí)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(shí)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(shí)應(yīng)不少于80學(xué)時(shí)，理論課學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)在64學(xué)時(shí)左右，實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)應(yīng)在16學(xué)時(shí)左右，任課教師可以根據(jù)教學(xué)過(guò)程中的實(shí)際情況增加或減少某一章節(jié)的課時(shí)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(guó)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(duì)于該課程接觸時(shí)間段、基礎(chǔ)知識(shí)薄弱等特點(diǎn)，筆者認(rèn)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(rèn)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(shí)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(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，因此需要對(duì)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(jìn)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(shí)體系，以筆者講授電子材料與器件理論課程（共80學(xué)時(shí)）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(gè)章節(jié)，這四個(gè)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(duì)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(shí)，任課教師應(yīng)注意弱化理論知識(shí)，增加實(shí)踐知識(shí)。

4.電子材料與器件課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

電子材料與器件的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要與理論教學(xué)緊密結(jié)合，并重點(diǎn)介紹理論課上講過(guò)的電子材料與器件，實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)不能偏少，開設(shè)實(shí)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(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中。在實(shí)驗(yàn)開始前，教師要要求學(xué)生充分掌握理論知識(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生要寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使實(shí)驗(yàn)切實(shí)產(chǎn)生作用，而不是走馬觀花。在實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)定方面，要盡量避免與其其它驗(yàn)課程的重復(fù)，還要確保理論與實(shí)踐相輔相成，充分利用實(shí)驗(yàn)資源。

5.電子材料與器件課程的學(xué)生評(píng)價(jià)體系

素質(zhì)教育的電子材料與器件課程的學(xué)生評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)區(qū)別于傳統(tǒng)的考試評(píng)價(jià)方式，教師要將學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)、理論知識(shí)掌握、實(shí)踐能力等納入對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)體系中。促使學(xué)生不再局限于對(duì)電子材料與器件規(guī)律、定義等知識(shí)的僵化掌握，而是將學(xué)習(xí)重點(diǎn)偏向于實(shí)踐和應(yīng)用。這種評(píng)價(jià)方式的轉(zhuǎn)變，有利于學(xué)生積極主動(dòng)的掌握知識(shí)，在實(shí)踐中鞏固理論知識(shí)，在理論中深化實(shí)踐知識(shí)，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(shí)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(jìng)爭(zhēng)力。本文通過(guò)對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特點(diǎn)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(yàn)，對(duì)電子材料與元器件教學(xué)的教學(xué)形式、課時(shí)安排、教材選擇進(jìn)行了新的探索，對(duì)電子材料和元器件的理論和實(shí)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(xiàn)】

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（作者單位：濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院）