电子信息类专业化学实验课程体系构建的初探

李昕　牛立刚　贺媛　王蕊　纪永成　马健　何艳　张彤

摘要：根据现代社会对电子信息类专业人才的需求分析，针对电子信息类专业的特点及培养方案的现状，提出了在电子信息类专业构建化学实验课程体系的思路并进行了初步的探索。以吉林大学电子科学与工程学院“半导体化学试验班”为试点，详细阐述了化学实验课程体系的布局及具体的设置方案，以期该实验课程体系能够广泛的应用于相关电子类专业，满足社会对电子信息类高素质复合型创新人才的需求。关键词：电子信息；交叉学科；化学实验；课程体系中图分类号：G642.0

文献标志码：A

文章编号：1674-9324（2018）20-0268-02 一、社会对电子信息类人才的需求模式电子信息产业创新性强、带动性大、渗透性广，是国民经济的战略性、基础性支柱产业和最具活力、最具创新的行业之一。电子信息产业被人们誉为“朝阳产业”，是当今科技发展的趋势所在。材料是一切工业的基础，当然也是电子信息产业的重要支持。在材料行业，电子信息材料为发展最快、最有前景的材料之一。随着电子信息产业的不断发展，对其从业人员提出了更高要求，希望其既掌握“电子信息”专业的相关知识，又通晓电子信息材料的制备与加工、组成与结构、性能与应用等多方面知识。根据“电子”与“材料”学科的特点，培养具有创新能力的电子信息材料复合型人才具有重要意义[1]。二、传统培养方案在大时代背景下面临的问题与挑战吉林大学电子科学与工程学院（以下简称我院）在传统的培养方案中拥有五个本科招生专业，即电子科学与技术专业、微电子科学与工程专业、电子信息科学与技术专业、电子信息工程专业、生物医学工程专业，涉及理学和工学两大门类。学院具有电子科学与技术一级学科博士学位授予权点，目前在其涵盖的所有四个二级学科（微电子学与固体电子学、物理电子学、电路与系统、电磁场与微波技术）招收硕士和博士学位研究生。1.缺乏学科交叉型人才的培养。传统的培养方案虽然在专业设置上规范清晰，却没有突出我院的优势学科，专业设置与其他院校基本相同，缺乏自己的专业特色。本科毕业生的去向主要有两大类，工作和继续深造研究生。传统的培养方案对所有学生的培养方式完全相同，无论是工作还是继续深造，缺乏针对性和目标性，科技含量高、创新性强的电子信息领域对研究生的需求量日益增大。如何为研究生教育提供优质的生源成为本科生教育面临的一大问题。2.缺乏研究型人才的培养。现阶段的本科教育培养方案注重电子类相关学科基础知识的培养，然而在研究生阶段，各专业对学生材料相关的专业知识背景提出了较高的要求，研究生在本科生领域所学课程相對狭窄，在研究生科研阶段初期，需要再学习的过程，而如何在有限的时间内对科研成果进行交付，存在较大的困难和问题。三、交叉学科—半导体化学试验班的建立为解决以上问题，需要在教学大纲、招生专业的设置上进行调整与改革，增强本科生培养方案的针对性，既让学生在报考时目标明确，又能使我们的本科教育为研究生阶段输送更优质的生源。经过充分的论证，经学校批准，我院在2009年开设了“半导体化学试验班”。该专业为电子、化学交叉学科，旨在培养具备宽厚的物理、化学、电子的知识基础，掌握现代电子技术理论，具备计算机、外语、相应工程技术应用能力的、具有长远发展潜力的学科交叉型人才。该专业的特色是理工结合、理化结合、半导体特色，早期接触科研，加大实验教学强度。四、构建化学实验课程体系的思路以半导体为特色的科学研究以新型材料及其电子器件为焦点，核心材料的研发都离不开化学这门基础学科。在半导体化学试验班的课程设置上，将无机化学、有机化学、物理化学、分析化学几大化学基础课程作为该专业的主干学科。化学为一门以实验为基础的学科[2]。因此，在交叉学科半导体化学试验班的课程设置上，化学实践教学的课程设置显得尤为重要。1.课程体系的整体布局与集成设计。在实验课程的设置上，我们采用基础化学实验和综合化学实验相结合的方式。基础化学实验内容涵盖无机化学、有机化学、物理化学、分析化学等基础性的学科，共开设10个实验，力求精炼，学为所用。综合化学实验为综合设计类实验，是选取本校老师的几个较为成熟的研究课题开设的实验，引导学生对科研方向有个初步的认识并能培养学生的科研思维。2.基础实验目标明确、重点突出。不同于化学专业的学生培养，半导体化学试验班的培养方案存在着化学实践的课时量相对较少的限制，因此，如何能在较短的课时内最大程度地掌握所需要的知识点及实验技能成为实验课程体系设计的关键。在基础化学实验的设计上，我们以实验技能的培养为切入点，每个基础学科开设一至两个具有代表性的经典实验，每个实验对应于相关基础课程的重要知识点，针对性地培养学生的基础化学实验技能，规范其操作。该课程体系的设计偏重于基础操作的训练及实验技能的培养，具有实验目的明确、针对性强、易于掌握的特点。课程体系的构建与半导体化学试验班的培养目标一致，通过该课程体系的训练，学生的化学基本功及动手能力都得到了较大的提升，为培养拔尖型人才打下坚实的基础。3.以基础化学实验为基点，提升至综合化学实验。在基础化学实验的基础上，设置了综合化学实验。此实验为基础的提升与融合，在掌握基础的操作与相关理论后，综合实验需要将各种方法技能糅合到一起，培养一种新的实验方法。综合化学实验的设计突破各个知识点的限制，目标是培养完整的、综合性的实验思维，也就是科研思维。我们选取各个课题组老师较为成熟的研究方向，开设了几大类综合性的实验，让学生在实验的同时也充分地对科学前沿有了更深入的认识与了解。综合性实验要求学生对基本知识点融会贯通，一个大实验往往涉及到多个实验的操作，原理上技能上是相互联系，互相影响，环环相扣的模式，实验的成败涉及多个流程，对学生的要求更高。综合化学实验课程体系的构建更加贴近科研，紧密围绕专业的培养目标，通过该课程体系的训练，学生的科研思维能力得到了很大的提升。五、结束语根据国家发展和对人才的需求趋势，培养具有创新能力的电子信息材料复合型人才具有重要意义。我院开设了半导体化学试验班这一交叉学科专业，并对该专业的化学实验课程体系的建设做了初步的探索，以期形成特色人才培养模式，满足社会经济建设和技术发展对电子信息类专业高素质复合型创新人才的需求。参考文献：[1]李向军.电子信息类专业构建学科交叉课程体系的研究与实践[J].课程教材改革，2014，（23）.[2]曾秀琼.化学实验教学课程体系的新发展及其实践[J].实验技术与管理，2012，（29）.