“半导体物理导论”课程建设与研究型学习探讨

李文尧 林青 郝惠莲

【摘要】半导体物理是半导体科学技术发展的基础，半导体物理的研究成果，对半导体材料和半导体器件的发展具有深远的影响，而半导体物理导论课程的学习是推动该领域发展的基石。本文针对《半导体物理导论》的课程特点，对比传统的教学模式，提出将研究性学习教学模式应用到半导体物理的教学实践中，将理论与教学手段的多样化融为一体，启发学生进行研究式学习，培养学生的积极性与创新意识。

【关键词】半导体物理 课程教学 研究型学习

【基金项目】本项目受上海工程技术大学“半导体物理导论”课程建设项目（Z201405004；A1-0601-15-0133）、“半导体物语-MOOC”专项（A1-5300-15-050115）以及“半导体器件物理”全英文课程建设（K201505001，A1-0601-15-0265）、《半导体制造技术》课程建设（k201605006）项目资助。

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）04-0247-01

半导体物理是固体物理学的一个分支，主要研究半导体原子状态、电子状态以及各种半导体器件内部的电子过程。随着现代半导体物理技术的迅猛发展、知识的不断翻新、竟争的不断深入以及对人才素质要求的不断提高，都给我国半导体产业的发展提出了严峻的挑战，也给半导体物理专业基础教育提出了更高的要求。为适应时代的发展，当前世界各国都在进行课程与教学改革。在课程与教学的改革中，对传统教学的内容、方法的改造和革新是极其重要的一个方面。现代科学技术的迅猛发展，需要培养基础宽、适应性强、富有创造性的高素质人才，因此课程建设既要加强基础，又要与时俱进，面向现代化。

在传统的半导体物理课程教学中，半导体物理课程知识点多、内容广、理论性强，不论是教师教课还是学生学习都有一定程度的难度；另一方面，半导体物理学科领域发展极为迅速，新的理论和研究成果不断涌现，知识更新飞快、学科交叉越来越深入[1]。但是，相对于半导体科学的高速发展，半导体物理的教学内容则相对滞后。传统的教学内容已无法满足课程本身发展的需要，迫切需要加以改革。除此之外，传统教学模式主要是采用接受性学习，因而教学内容变得抽象化，学生很大程度都是被动接受知识，缺乏主动性和创造力。单靠教师的课堂讲授或学生仅从课本上学习，会让学生感觉内容枯燥、缺乏学习兴趣，教学效果不佳。因此迫切需要在教学中引入新的学习方式，即本论文要讨论的研究性学习。研究性学习是以学生的探究性学习为基础，学生在创设的问题情景中，借助课本提供的材料信息和教师的指导，围绕问题，以类似科学研究的方法，或独立探索，或协作讨论，通过探索式学习、合作式学习、自主式学习等方式最终找到解决问题的方式和方法，进而形成正确的概念与结论。研究性学习不但要重视知识、技能，而且注重情感、态度和价值观等三维目标的实现[2]，重视主体性和创造性价值的培养。因此，改变传统单一的学习方式，倡导研究性学习势在必行。

在教学实践中，我们尝试尽量减少课堂讲授时间、增加课堂学生讨论时间，有意识地提出一些较深层次的问题，鼓励学生随时提问，并有针对性地组织专题讨论。考核方式以课程设计的形式进行，以锻炼学生应用知识解决实际问题的能力，并按照论文形式完成最终的书面报告。此外，鼓励学有余力的学生参与真实科研项目的研究，并将研究结果撰写成研究论文。实践证明，这种教学方法取得了很好的教学效果，不仅培养了学生的积极性与创新意识，而且有效地锻炼了学生的科研能力。

优胜劣汰是社会发展的自然规律，社会多元化使人类竞争越来越激烈。不断提升学历、培养各方面的技能成为当前增加社会竞争的筹码、缓解就业压力的重要途径。这就要求适应知识经济发展的高等教育把培养创新能力摆在突出位置。对于电子封装专业的学生而言，研究性学习除了以上的方式之外，教师在讲授半导体课程的同时，应让学生能够接受相关科研能力训练。通过学习文献检索、参观企业研发部门和生产线、独立申报或参与导师申报课题、撰写论文等途径，让学生能尽快步入科研领域。只要与半导体行业相关，或涉及到半导体知识的课题都可以让学生参与进来，运用所学知识去分析问题，解决问题，让学生获得与时俱进的新知识。

总而言之，在半导体物理导论的教学实践中，针对在教学过程中存在的一些问题，我们作了切实可行的课堂教学方式的探索和改革，初步取得了良好的教学效果。今后，我们仍将以培养学生创新意识和科学工作能力为目的，继续倡导研究性学习的教学方式，改进学生学习方式，提升学生的学习能力，并加以发展和完善，为培养创新型人才而努力。

参考文献：

[1]黄昆，谢希德等著。半导体物理进展与教学.北京：高等教育出版社

[2]李元元，积极探索建立研究型教学新模式[J].中国高等教育，2004，（14）：23-24

作者简介：

李文尧（1986年11月-），上海工程技术大学，讲师，博士，主要从事新能源材料的制备及应用研究。

林青，博士，上海工程技术大学，讲师。

郝惠莲，博士，上海工程技术大学，讲师。