《集成電路工藝》雙語教學(xué)改革探索與建議

張法碧 周娟 李天松

摘要：“集成電路工藝”是微電子科學(xué)與工程相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)主干課程。本文首先探討了雙語教學(xué)的必要性和意義；在總結(jié)該課程雙語教學(xué)存在的主要問題的基礎(chǔ)上，從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面提出了改進(jìn)措施，為“集成電路工藝”雙語教學(xué)提供一定的借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：雙語教學(xué)；集成電路工藝；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）14-0133-03

一、雙語教學(xué)意義

隨著中國走向國際化、現(xiàn)代化進(jìn)程的加速，我國與世界各國在科技、經(jīng)濟(jì)以及文化等方面的交集越來越多。開展雙語教學(xué)是培養(yǎng)具有國際合作意識(shí)和國際視野的高層次人才的重要途徑，是當(dāng)前國民教育的重要任務(wù)之一。[1]教育部2001年4月《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》第8條鼓勵(lì)有條件的高校大力推廣外語教學(xué)，并要求各高校在3年內(nèi)開設(shè)5%-10%的雙語課程，這對(duì)雙語教學(xué)起到積極的推動(dòng)作用。2004年教育部在《普通高校本科教學(xué)工作評(píng)估方案》中更是將“雙語教學(xué)”作為“專業(yè)建設(shè)”的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。在這之后，我國在“十一五”期間圓滿完成了500門雙語教學(xué)示范課程的任務(wù)。專家們?cè)凇半p語教學(xué)”座談會(huì)上探討了開展“雙語教學(xué)”的體會(huì)。大家認(rèn)為雙語教學(xué)學(xué)生除了可以掌握學(xué)科知識(shí)和能力外，還能夠提高外文專業(yè)詞匯和外文水平，更重要的是引入國外先進(jìn)的教學(xué)方式與教學(xué)理念。因此我們可以看出，雙語教學(xué)的開展是高校教學(xué)的重要組成部分，不可松懈。

《集成電路工藝》課程是微電子科學(xué)與工程相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)主干課程，是微電《半導(dǎo)體器件》、《半導(dǎo)體物理》和《集成電路設(shè)計(jì)》等專業(yè)課的后續(xù)課程，也是許多其他專業(yè)課的基礎(chǔ)。它是微電子科學(xué)與工程設(shè)計(jì)課程的必要基礎(chǔ)，通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握集成電路（和分離器件）的制造流程和基本制造方法，并具備初步的工藝知識(shí)，為進(jìn)一步研究集成電路制造打下工藝基礎(chǔ)。集成電路發(fā)展日新月異，根據(jù)摩爾定律：集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18-24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。而這必須依靠集成電路工藝的迅速進(jìn)步，因此《集成電路工藝》課程必須緊跟國際步伐，實(shí)施雙語教學(xué)。

二、《半導(dǎo)體集成電路》雙語教學(xué)的主要問題

我校在實(shí)施雙語教學(xué)的“集成電路工藝”課程過程中，存在許多影響雙語教學(xué)的因素，主要包含：

1.缺乏對(duì)課程雙語教學(xué)的意義的理解。在被調(diào)查的55名學(xué)生中，44%的學(xué)生回答不希望或者無所謂開設(shè)雙語課。部分學(xué)生認(rèn)為，“本來中文教程就很困難，還看外文教材，單詞都不認(rèn)識(shí)，這相當(dāng)于‘霧里看花，水中望月”，對(duì)雙語教學(xué)的認(rèn)可度不高。

2.學(xué)生英文水平有限。首先，當(dāng)前國內(nèi)的學(xué)生普遍習(xí)慣使用中文教材，對(duì)于使用雙語進(jìn)行學(xué)習(xí)不習(xí)慣，沒有良好的學(xué)習(xí)方法；其次，英語水平有限。被調(diào)查的學(xué)生中通過英語六級(jí)的僅僅9%，并且高達(dá)45%的學(xué)生尚未通過國家四級(jí)考試。并且，聽力一直是中國學(xué)生英語最大的痛楚。因此，當(dāng)英文水平跟不上的時(shí)候面臨雙語語境，學(xué)生面臨的問題和挑戰(zhàn)較大。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，49%的學(xué)生認(rèn)為英文閱讀能力不夠，46%的學(xué)生認(rèn)為英文聽說水平不夠是制約雙語學(xué)習(xí)的因素。

3.專業(yè)知識(shí)面廣、內(nèi)容深?yuàn)W，學(xué)生基礎(chǔ)不齊?！凹呻娐饭に嚒笔俏㈦娮庸こ痰膶I(yè)課，主要講授的是集成電路制造過程。該課程與實(shí)際工程直接接軌，是從事集成電路設(shè)計(jì)、集成電路制造與研發(fā)的基礎(chǔ)。前期課程的基礎(chǔ)知識(shí)在本課程會(huì)用得較多。如果學(xué)生前期的物理基礎(chǔ)和課程跟不上的話，將會(huì)感覺到過程繁多，不明所以。這對(duì)傳統(tǒng)課程教學(xué)模式來說都是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，更別提要求雙語授課了。根據(jù)調(diào)查問卷，40%的學(xué)生認(rèn)為該課程內(nèi)容深?yuàn)W，60%的學(xué)生認(rèn)為基礎(chǔ)知識(shí)不牢固是造成學(xué)習(xí)困難的主要因素。

4.雙語師資力量薄弱。雖然有一部分教師曾經(jīng)去歐美做過訪問學(xué)者，但是雙語口頭表達(dá)還是有一定的難度。并且有這樣條件的教師數(shù)量也比較少，不能形成團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

三、《半導(dǎo)體集成電路》雙語教學(xué)對(duì)策

《半導(dǎo)體集成電路》雙語教學(xué)改革可以從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩個(gè)方面來考慮：

（一）課程教學(xué)內(nèi)容改革

雙語教學(xué)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，為提高教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)課程的特點(diǎn)，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，盡快修訂教學(xué)大綱。核心是學(xué)生在掌握專業(yè)基本知識(shí)和技能要求的前提下，專業(yè)外語水平或應(yīng)用專業(yè)外語的能力需要達(dá)到什么樣的標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，確定主要章節(jié)講授中雙語教學(xué)的方式、方法和深度。[2]與母語教學(xué)相比，雙語授課的教材選擇對(duì)教學(xué)效果的影響更為直接，也很重要。在選擇雙語教材時(shí)，主要應(yīng)考慮兩個(gè)問題：專業(yè)深度和英文難度，只有此二種同時(shí)合適，學(xué)生才會(huì)對(duì)雙語教學(xué)不排斥。在集成電路工藝雙語教學(xué)中，我們采用國外優(yōu)秀教材“The Science and Engineering of Microelectronic Fabrication”。但完全按照該課本去教學(xué)是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)樵摃鴥?nèi)容豐富，共計(jì)六百多頁。本課程的任務(wù)：“通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握集成電路（和分離器件）的制造流程和基本制造方法，并具備初步的工藝知識(shí)，為進(jìn)一步研究集成電路制造打下工藝基礎(chǔ)。”結(jié)合該任務(wù)和雙語教學(xué)自身的特點(diǎn)，我們初步遴選教材中的第一章（介紹）、第三章（擴(kuò)散）、第四章（熱氧化）、第五章（離子注入）、第七章（光刻）、第十一章（刻蝕）、第十五章（器件隔離、接觸與金屬化）、第十六章（CMOS工藝）、第十八章（硅雙極性工藝）為主要內(nèi)容，并把后面三章作為本專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容。

（二）教學(xué)方法改革

1.由淺入深，推進(jìn)英語的滲透。我校的雙語教學(xué)應(yīng)遵循“由淺入深，由少到多，因材施教，量力而行”原則。根據(jù)學(xué)生的發(fā)展認(rèn)知規(guī)律，可以從低到高將雙語教學(xué)分為三個(gè)階段，各階段的教學(xué)方式不完全一樣。主要包含：簡單滲透層次、整合層次、雙語思維層次。在簡單滲透層次上，僅僅用英語講述關(guān)鍵詞和重要定理，讓學(xué)生慢慢接觸專業(yè)英語。第二層次是整合層次，課堂上交替使用外語與中文，目的是讓學(xué)生提升利用外語來表達(dá)中文內(nèi)容的能力。第三層次是雙語思維層次，學(xué)生可以利用外語進(jìn)行思維，根據(jù)需要，自由切換中文和外語。

上述教學(xué)模式，在理論上可以由“輸入假說”理論推斷出?！拜斎爰僬f”認(rèn)為語言習(xí)得的一個(gè)重要條件是學(xué)習(xí)者要理解略超過他現(xiàn)有水平的輸入語?！叭绻麑W(xué)習(xí)者現(xiàn)有水平為1，那么教學(xué)中應(yīng)該提供的輸入只能是1。如果輸入內(nèi)容太難，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與自信心將會(huì)受到挫傷，最終收效甚微；如果輸入的信息能為學(xué)生所理解，并能引起他們的共鳴與思考，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力就會(huì)增強(qiáng)，自信心就會(huì)上升，漸漸地就會(huì)形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度?！盵3]依據(jù)該理論，在進(jìn)行雙語教學(xué)時(shí)，英語的量應(yīng)該由少到多，由淺入深。雙語教學(xué)應(yīng)該是一個(gè)滲透過程，一個(gè)發(fā)展過程。在對(duì)學(xué)生的調(diào)查問卷中發(fā)現(xiàn)，67%的學(xué)生希望專用名詞在上課前段時(shí)間全部列出并進(jìn)行熟悉，然后再開展課堂教學(xué)，就是一個(gè)慢慢熟悉的過程。

2.控制課堂教學(xué)節(jié)奏與進(jìn)度。教學(xué)節(jié)奏與進(jìn)度控制是課堂教學(xué)中的一個(gè)很有技巧性的教學(xué)方法，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。一般而言，雙語課程的進(jìn)度與節(jié)奏不能太快，同時(shí)要根據(jù)內(nèi)容的難易程度與學(xué)生接受程度加以調(diào)整。節(jié)奏的變化可以參考如下規(guī)律進(jìn)行：在剛剛開始后課程的時(shí)候，節(jié)奏要放慢，隨著課程進(jìn)度的不斷推進(jìn)，學(xué)生的詞匯量增多、聽課能力提升，節(jié)奏可以逐漸加快。最主要的是考慮學(xué)生的雙語能力?？梢愿鶕?jù)學(xué)生能力的變化按照平臺(tái)上升的規(guī)律來改變節(jié)奏。當(dāng)學(xué)生的接受能力上升到一個(gè)新平臺(tái)時(shí)，需要一個(gè)穩(wěn)定的過程，然后才能再提高到另一個(gè)新平臺(tái)。[4]同時(shí)，要注意開展課堂互動(dòng)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，40%的學(xué)生希望課堂互動(dòng)時(shí)間為30%。

3.雙語教學(xué)中靈活運(yùn)用教學(xué)工具。雙語教學(xué)中需要根據(jù)不同需求來靈活運(yùn)用教學(xué)工具。（1）使用黑板。現(xiàn)在由于PPT的普及，許多教師基本不用黑板，而是按照幻燈片一頁頁講，效果并不能完全令人滿意。適量寫板書能有效提高雙語教學(xué)的效果。特別是教師發(fā)音不太準(zhǔn)確的時(shí)候，可以通過板書讓學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容；另外寫板書能有效緩沖教學(xué)過程的壓力和氣氛。（2）使用動(dòng)畫與視頻。通過動(dòng)畫與視頻可以形象描述集成電路工藝的生產(chǎn)過程，提升學(xué)生興趣，加深學(xué)生的印象。

4.關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。由于雙語教學(xué)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，因此需要時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)反應(yīng)，了解學(xué)生對(duì)雙語教學(xué)的滿意程度。除了在課堂上采用提問等方式來觀察學(xué)生掌握知識(shí)的情況外，也可以通過調(diào)查問卷的形式對(duì)課堂教學(xué)情況，主要包含外語發(fā)音、語速、課堂感染力、教學(xué)方式等開展即時(shí)評(píng)估。采用此種方式可以及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化雙語教學(xué)活動(dòng)，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)需求動(dòng)態(tài)。

5.加強(qiáng)配套的教學(xué)資源建設(shè)。利用學(xué)校引進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，創(chuàng)建相關(guān)的集成電路工藝雙語教學(xué)網(wǎng)站。逐步建立和完善課程信息、多媒體課件、課程資源、交流論壇等欄目，大大拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，加強(qiáng)學(xué)生和學(xué)生之間、教師和學(xué)生之間的交流互動(dòng)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，延伸學(xué)生的課外學(xué)習(xí)?；谄渌脚_(tái)例如微信公眾號(hào)等具有信息發(fā)布功能和即時(shí)互動(dòng)性能的信息平臺(tái)及時(shí)與學(xué)生互動(dòng)也是一個(gè)理想的選擇。

6.科教協(xié)同，通過實(shí)踐加深對(duì)學(xué)習(xí)的理解。由于“集成電路工藝”實(shí)用性比較強(qiáng)，因此比較適合以實(shí)踐的形式和來加強(qiáng)雙語的學(xué)習(xí)。這里的實(shí)踐有兩方面的意思。一方面是進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，參觀或者親自操作相關(guān)機(jī)器設(shè)備，在實(shí)踐中加深對(duì)知識(shí)的理解；另一方面是調(diào)研，通過查閱相關(guān)的英文文獻(xiàn)來研究某方面最新的成果，撰寫調(diào)研報(bào)告，這樣同時(shí)加深了專業(yè)知識(shí)與英文的理解與應(yīng)用。調(diào)查問卷發(fā)現(xiàn)，71%的學(xué)生希望利用課余時(shí)間參觀工藝線。

四、結(jié)束語

雙語教學(xué)是一個(gè)不斷改進(jìn)與嘗試的過程。集成電路工藝發(fā)展迅速，是電子器件發(fā)展的基礎(chǔ)，決定了其采用雙語教學(xué)模式的必要性和緊迫性。微電子技術(shù)相關(guān)學(xué)科學(xué)生專業(yè)英文水平能力的提高，將會(huì)為促進(jìn)我國集成電路技術(shù)的進(jìn)步、推動(dòng)集成產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面提供強(qiáng)有力的人力資源保障。

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