徐大庆++童军++张岩
摘 要：本文从“半导体物理”在微电子科学中的重要性和教育现状动身，结合“半导体物理”系统性和理论性较强、学科展开迅速的特色，对“半导体物理”教育内容、教育办法、教育手法和查核方法等方面进行了一些探究性的教育变革与实践，以期有用进步“半导体物理”教育作用，并为“半导体物理”教育质量的进步和立异式人才的培育供给新的思路和办法。
关键词：半导体物理；教育变革；立异式人才
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）04-0077-02
“半导体物理”是微电子科学的理论根底，是电子科学与技能、微电子科学与工程、集成电路规划等专业的骨干课之一，本課程的学习对学生深化把握专业根底常识和增强处理实践问题的才能影响深远[1-2]。一方面半导体物理内容广、概念和物理模型多，理论性和系统性均较强；另一方面该学科一日千里，新概念、新技能层出不穷。而传统的“半导体物理”教育内容缺少对半导体物理前沿研讨作用和研讨方向的介绍，且教育办法单一，不利于高本质立异式人才的培育。咱们结合教育实践中存在的问题，优化整合教育内容，丰厚教育手法，变革查核方法，进步教育质量，以满意专业本身展开和立异式人才培育的要求。
一、“半导体物理”课程及教育现状
西安科技大学“半导体物理”课程选用的教材为刘恩科等主编的《半导体物理学》（第七版，电子工业出版社），该教材是一般高等教育“十一五”国家级规划教材，电子科学与技能类专业精品教材[3]。归纳教育实践与教材特色，对“半导体物理”课程的特色以及教育进程中存在的首要问题归纳如下。
（一）教材内容常识点多理论性强，传统教育方法难以理论联系实践
“半导体物理”课程内容首要分为三大部分：第一部分为半导体的根本常识和性质，首要叙述半导体中的电子状况、半导体中的杂质和缺点能级、半导体中载流子的计算散布、半导体的导电性、非平衡载流子；第二部分为与半导体器材结构相关的触摸现象，首要包含p-n
结、金属和半导体的触摸、半导体外表与MIS结构、半导体异质结构等；第三部分为半导体的一些特别效应，如半导体的光、电、热、磁等根本性质。课程触及内容广、概念多，易混杂常识点较多，物理模型推导杂乱，要求学生在前期学习中把握量子力学、热力学与计算物理学以及固体物理等多门根底学科的理论常识。因而，学生在学习中，在相关常识点上难以联接，对相关理论的把握存在必定困难。别的第二、三部分的内容首要论述半导体的实践运用，仅仅从课本上学习相关常识，难以理论联系实践，关于没有触摸过半导体器材以及集成电路制备工艺的学生而言，就会觉得讲堂教育单调、庸俗。
（二）教材内容无法追寻科技前沿，不利于学生立异才能的培育
现代微电子技能展开迅速，与磁学、生物医学等学科之间的交叉和浸透越来越强，研讨范畴不断拓宽，新的理论不断涌现[4]，而“半导体物理”教材内容的更新相对较慢，对半导体物理前沿的新动态、新作用、新概念介绍得不行。因而，怎么在有限的课时内既要教育教材内容，又要交叉相关科技前沿是一个值得深化讨论的问
题。别的传统的教育办法单一，不利于学生处理问题才能的培育及立异才能的培育。为了培育和造就高本质的立异式人才，“半导体物理”教育变革也势在必行。
二、“半导体物理”教育变革探究与实践
从上面的分析可以看出，“半导体物理”理论性强、内容丰厚、系统巨大，是一门理论与运用相结合的课程。传统的“半导体物理”课程教育办法单一、教育内容对半导体物理前沿研讨作用和研讨方向的介绍不行，不利于学生立异才能的培育，因而怎么在教育进程中激起学生的学习爱好，使学生在深刻地了解半导体物理相关根底常识的一起，了解半导体物理前沿研讨作用和研讨方
向，完结半导体物理根底理论学习与培育立异知道的有机一致，需求教师活跃探究新的教育方法。
（一）注重课程建造
对传统的“半导体物理”教育内容进行整合，引进半导体物理范畴某些前沿研讨作用，完结教育内容的立异，是“半导体物理”教育变革的突破口。现代教育是培育人的归纳本质的教育。培育习惯当时科技进步、社会经济展开、日益剧烈的国际竞争要求的和具有立异精力、立异才能的人才，是大学教育的中心任务。因而，在课程教育变革中在坚持课程常识结构与整系统统性的一起，合理组织教育内容，在注重课程的“根底性和运用性”的一起，亲近盯梢本学科科技前沿与研讨热门，在教育中结合相关内容引进对微电子技能未来展开方向的介绍，恰当添加新的理论，弥补添加关于微电子技能及工业的来源、现状和展开趋势的内容。因为“半导体物理”教育中对半导体物理特性的分析选用经典物理与量子理论相结合的方法，咱们在教育中充分利用半导体物理根底理论的这一特色，在进行与量子效应相关内容的教育时，引进对比如自旋场效应晶体管（SpinFET）、单电子晶体管等新概念器材和量子效应器材的介绍。在教育中经过对半导体物理前沿研讨作用和研讨方向的介绍，为学生立异活动注入动力；一起结合微电子科学技能进步和工业展开使学生知道到厚实的半导体理论根底是立异的根底，然后深化学生对该门课程重要性的知道，激起学生的学习热心。
（二）立异教育办法
1.选用教师教育为主，学生评论为辅的教育方法。讲堂教育一直环绕教育大纲，捉住中心，杰出关键和难点；关键、难点的教育内容，要精讲，杰出布景、主线、难点关键分析到位；评论选用教师活跃引导、学生自在发言和章节做小结等方法；关于课程中的一般内容，经过组织学生自学、给思考题，培育学生自学才能；展开学科展开讲座，让了解学生微电子学科前沿及展开动态。引导学生从期刊、网上获取学科展开信息。
2.加强实践教育环节。依据微电子学科展开的特色进行了仔细的变革和规划，加大了试验实践环节，展开专业东西操练，组织了包含半导体新材料与新结构器材立异组、模仿数字集成电路规划立异组、电力电子技能立异组等爱好小组。经过这些小组，在辅导教师的辅导下，学生结合所学专业常识和专业展开动态，凝练研讨方向，选用仿真与试验相结合的方法展开相应的科研立异实践活动，学生对科研立异实践活动的爱好进步了，并且在这些实实在在的科研立异实践活动中，学生发现问题，经过自学和协作处理问题的才能得到了操练，学生在实践环节中加深了对理论根底常识的了解，到达在立异活动中进步立异知道和立异才能的意图。
（三）变革教育手法
充分利用现代多媒体教育技能生动、形象等特色，杰出“半导体物理”课程的关键、难点，注重内容的动态结合、快慢相宜，课程团队将多年的教育堆集和资源系列化、精品化，编写、制造并完善了悉数电子教案和多媒体课件，在教育进程中经过动态嵌入反映笼统物理进程与原理的动画，使笼统的物理概念與物理模型形象化，弥补了传统讲堂教育的缺乏，在进步教育作用方面取得了杰出的作用。
（四）优化查核方法
为了能使查核方法表现在“半导体物理”教育的全进程中，咱们选用了问题评论、习题操练、实践试验评测以及闭卷考试等全方位的查核方法，构成既注重理论根底的查核，又表现才能培育教育方针的分层次归纳查核系统。这使得闭卷考试成绩所占份额由曩昔的不少于70%，逐渐向少于50%的方针接近。
1.注重平常考察和归纳操练。在学完每章节之后，均给出和关键难点常识点相关的思考题；经过随堂操练，测验学生的讲堂把握程度；结合对半导体物理的介绍，要求学生查阅相关文献，完结一篇小论文。经过把以上这些多方法的考察记入学生的平常成绩，在完结催促学生及时消化所学常识点的一起，培育学生独立思考以及搜集处理信息的才能。
2.添加试验实践查核环节。把专业东西操练查核以及科研立异实践活动与课程内容学习相结合，例如经过仿真模仿和试验测验，加深学生对半导体材料及器材结构相关触摸概念的了解，既查核了学生对根本常识的了解和把握程度，还培育了学生对专业东西的运用，有助于操练和培育学生的立异才能。这些灵活多样的查核，不只可以比较全面地反映学生的水平，还有利于激起学生学习“半导体物理”的热心，培育学生的立异才能，然后促进教育质量的进步。
“半导体物理”是一门介于理论与实践之间的课程，经过多年的微电子专业“半导体物理”课程教育实践，咱们针对“半导体物理”教育中存在的首要问题，经过调整教育内容，变革查核方法，及时弥补微电子科技前沿常识，并根据“以教师为主导，以学生为主体”的辅导思想，选用互动式教育方法，并借助于多媒体技能及网络交流平台等手法，结合试验实践教育以及立异小组和各层级的大学生立异项目，完结教育质量和教育作用的进步。但“半导体物理”教育变革是一项杂乱的工程，触及诸多方面，要使之真实跟上当今微电子科技飞速展开的要
求，培育出合格的高本质立异式人才，还需广阔微电子专业教育工作者做更多的研讨和探究。
参考文献：
[1]胡云峰.半导体物理启发式教育变革讨论[J].科教训
刊：上旬刊，2013，（3）.
[2]刘德伟，李涛.半导体物理课程教育变革讨论[J].我国
电力教育，2013，（34）.
[3]刘恩科，朱秉生，罗晋生.半导体物理学[M].北京：电子
工业出版社，2012：3.
[4][美]S.M.Sze，Kwok K.Ng；耿莉，张瑞智译.半导体器材
物理：第3版[M].西安：西安交通大学出版社，2008：1.
