“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(fā)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(fā)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(fā)展的基石。本文針對《半導體物理導論》的課程特點，對比傳統(tǒng)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(fā)學生進行研究式學習，培養(yǎng)學生的積極性與創(chuàng)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(tài)、電子狀態(tài)以及各種半導體器件內部的電子過程。隨著現(xiàn)代半導體物理技術的迅猛發(fā)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(yè)的發(fā)展提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，也給半導體物理專業(yè)基礎教育提出了更高的要求。為適應時代的發(fā)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(tǒng)教學的內容、方法的改造和革新是極其重要的一個方面?，F(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展，需要培養(yǎng)基礎寬、適應性強、富有創(chuàng)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(xiàn)代化。

在傳統(tǒng)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(fā)展極為迅速，新的理論和研究成果不斷涌現(xiàn)，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(fā)展，半導體物理的教學內容則相對滯后。傳統(tǒng)的教學內容已無法滿足課程本身發(fā)展的需要，迫切需要加以改革。除此之外，傳統(tǒng)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(chuàng)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(chuàng)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(xié)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(tài)度和價值觀等三維目標的實現(xiàn)[2]，重視主體性和創(chuàng)造性價值的培養(yǎng)。因此，改變傳統(tǒng)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(yǎng)了學生的積極性與創(chuàng)新意識，而且有效地鍛煉了學生的科研能力。

優(yōu)勝劣汰是社會發(fā)展的自然規(guī)律，社會多元化使人類競爭越來越激烈。不斷提升學歷、培養(yǎng)各方面的技能成為當前增加社會競爭的籌碼、緩解就業(yè)壓力的重要途徑。這就要求適應知識經濟發(fā)展的高等教育把培養(yǎng)創(chuàng)新能力擺在突出位置。對于電子封裝專業(yè)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(yè)研發(fā)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(yè)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(yǎng)學生創(chuàng)新意識和科學工作能力為目的，繼續(xù)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(fā)展和完善，為培養(yǎng)創(chuàng)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。