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半導(dǎo)體工藝基礎(chǔ)知識范文第1篇

關(guān)鍵詞：雙語教學(xué)；半導(dǎo)體制造技術(shù)；CMOS工藝集成

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）11-0213-02

隨著中國加入WTO及中國改革開放的日趨深化，使得我國對雙語復(fù)合型人才的需求程度迅速提高。為了培養(yǎng)雙語復(fù)合型人才，2001年教育部頒發(fā)的《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》中對高等院校的本科教學(xué)提出了使用英語等外語進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)的要求[1]。“雙語教學(xué)”的英文是“bilingual teaching”。《朗曼應(yīng)用語言學(xué)詞典》給出的定義是“The use of a second or foreign language in school for the teaching of content subjects”，即能在W校里使用第二語言或外語進(jìn)行各門學(xué)科的教學(xué)[2]。

《半導(dǎo)體制造技術(shù)》是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主干課程，系統(tǒng)介紹了集成電路芯片的制造工藝及工藝原理，詳細(xì)描述了集成電路制造的全過程。學(xué)生在初步掌握硅材料制備、氧化、淀積、光刻、刻蝕、離子注入、金屬化、化學(xué)機(jī)械平坦化等工藝及其設(shè)備的基礎(chǔ)上，掌握CMOS、雙極集成電路的工藝集成及測試封裝等。

一、《半導(dǎo)體制造技術(shù)之CMOS工藝集成》雙語教學(xué)存在的問題

《半導(dǎo)體制造技術(shù)》涉及電子、機(jī)械、材料、制造、物理、化學(xué)等多種學(xué)科，其理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)，且內(nèi)容更新快，在這樣的課程中開展雙語教學(xué)必定會遇到一些問題。

1.學(xué)生英語聽、說、閱讀能力有待提高?！栋雽?dǎo)體制造技術(shù)之CMOS工藝集成》雙語課的授課對象是大三學(xué)生。經(jīng)過兩年多的大學(xué)本科教育，大三的學(xué)生雖然具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識，大多數(shù)學(xué)生過了國家英語四級考試，而少部分學(xué)生過了國家英語六級考試，但學(xué)生的聽、說、讀、寫訓(xùn)練也僅限于圍繞《大學(xué)英語》課程及應(yīng)試來進(jìn)行，致使學(xué)生們并沒有將這些技能應(yīng)用于專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。學(xué)生們沒有接觸過專業(yè)英語，英語專業(yè)詞匯掌握得少之又少，也缺乏英語專業(yè)論文閱讀的經(jīng)驗(yàn)，專業(yè)論文的寫作更無從談起?！栋雽?dǎo)體制造技術(shù)之CMOS工藝集成》課程內(nèi)容廣泛，知識點(diǎn)多。雙語教學(xué)中要求學(xué)生在英語環(huán)境中聽、讀并掌握這些專業(yè)知識點(diǎn)有相當(dāng)?shù)碾y度。

2.雙語教學(xué)師資短缺。雙語教學(xué)教師不僅要有過硬的教學(xué)能力和系統(tǒng)的專業(yè)知識，還要有精深的專業(yè)英語和流利的英語口語功底。這樣不僅讓學(xué)生系統(tǒng)掌握了專業(yè)知識，而且能運(yùn)用外語熟練進(jìn)行專業(yè)交流，使他們的整體素質(zhì)得以提高。近年來雖國內(nèi)外交流日益頻繁，但就我校的情況而言聘請的國外專家學(xué)者、海歸博士等多從事經(jīng)濟(jì)、金融等領(lǐng)域，還沒有從事電子科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的外聘的國外學(xué)者和海歸博士。雙語教學(xué)的任務(wù)主要由有過旅美經(jīng)歷的、有豐富的專業(yè)課教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的高級教師來負(fù)責(zé)。但具備這樣條件的教師數(shù)量也非常有限，不能形成團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

3.教材及教學(xué)方法的選擇?！栋雽?dǎo)體制造技術(shù)》國內(nèi)外教材很多，各教材側(cè)重點(diǎn)不同，有的偏重于科學(xué)研究，有的偏重于工程實(shí)踐；內(nèi)容各不盡相同；難易程度各不相同；受者群也各不相同。從良莠不齊的眾多教材中選擇合適的教材是至關(guān)重要的。選擇什么樣的教學(xué)方法也是要重點(diǎn)思考的，以最大程度地提高學(xué)生的專業(yè)知識和專業(yè)英語讀、說、寫能力。

二、《半導(dǎo)體制造技術(shù)之CMOS工藝集成》雙語教學(xué)實(shí)踐

本文第一作者于2013年夏季小學(xué)期開設(shè)《半導(dǎo)體制造技術(shù)之CMOS工藝集成》雙語課，授課對象為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)三年級本科生。此時三年級本科生已經(jīng)學(xué)過了《半導(dǎo)體工藝》，掌握了《半導(dǎo)體制造技術(shù)》的基本概念、工藝原理及流程。在此基礎(chǔ)上開設(shè)《半導(dǎo)體制造技術(shù)之CMOS工藝集成》雙語教學(xué)既能鞏固相關(guān)的專業(yè)知識，也能掌握專業(yè)英語的聽、說、閱讀能力。

1.教材。綜合考慮各種因素，本課程選擇的教材是英文版的《硅超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)：理論、實(shí)踐與模型》，作者James D.Plummer等，由電子工業(yè)出版社出版。該教材內(nèi)容由淺入深，寫作簡單明了易于理解，適于大專院校電子專業(yè)高年級學(xué)生使用?？紤]到學(xué)生的英語水平及授課時間的限制，雙語教學(xué)僅選擇該教材的第二章《CMOS工藝集成――CMOS反相器制造工藝流程》。輔助教材為中文版的《芯片制造――半導(dǎo)體工藝制程實(shí)用教程》（第五版），作者Peter Van Zant，韓鄭生等譯，由電子工業(yè)出版社出版。

2.教學(xué)方法?？紤]到學(xué)生的實(shí)際情況，本雙語課程采用英文教材，英文版書，中英文授課的模式。課前要求學(xué)生充分預(yù)習(xí)。課堂上教師對基礎(chǔ)英語中常見的重點(diǎn)詞匯、固定搭配、句式結(jié)構(gòu)等進(jìn)行適當(dāng)講述，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)講解專業(yè)詞匯及科技文獻(xiàn)常用的表達(dá)方式。通過舉例歸納總結(jié)詞匯的專業(yè)性及日常應(yīng)用中的差異及科技文獻(xiàn)與通俗小說等寫作手法的不同。讓學(xué)生們參與教學(xué)，由學(xué)生先用英文通讀一段再用中文來講解，再由老師進(jìn)行講解總結(jié)。同時每次課都會利用一定的時間給學(xué)生播放Intel和斯坦福等多家機(jī)構(gòu)聯(lián)合出品的《Silicon Run》，該套視頻是微電子行業(yè)的經(jīng)典紀(jì)錄片，其詳細(xì)講述了硅集成電路（IC）工藝制程中的各單項(xiàng)工藝，如晶圓的制備、氧化、光刻、淀積、離子注入、刻蝕、金屬化、封裝等等。讓學(xué)生們生動形象地了解實(shí)際生產(chǎn)線上各工藝的同時，也能練習(xí)聽力，課后還能跟讀，一舉三得。待到學(xué)生聽、說、讀英語的能力提高了，教學(xué)模式最終會過渡到英文教材，英文版書，英語授課。

3.教學(xué)反饋。課程結(jié)束前對教學(xué)效果進(jìn)行的調(diào)查問卷顯示[3]，80%的學(xué)生認(rèn)為本課程教學(xué)有助于提高自己的專業(yè)英語水平，對閱讀專業(yè)英文論文及著作起到了拋磚引玉的作用。學(xué)生們認(rèn)為教學(xué)中的視頻在提高聽力的同時，讓他們更真切地了解了實(shí)際生產(chǎn)線上器件、集成電路的制造過程。

三、對開展《半導(dǎo)體制造技術(shù)之CMOS工藝集成》雙語教學(xué)的幾點(diǎn)建議

通過幾年的《半導(dǎo)體制造技術(shù)之CMOS工藝集成》雙語教學(xué)實(shí)踐，針對當(dāng)前的不足進(jìn)行了有益的探索，對開展雙語教學(xué)有幾點(diǎn)建議僅供探討。

1.在授課中意識到很多學(xué)生對英語心理上存在恐懼感，限制了他們學(xué)習(xí)的積極性，同時許多學(xué)生誤認(rèn)為專業(yè)英語的學(xué)習(xí)是重點(diǎn)，而忽略了專業(yè)英語只是教學(xué)工具，利用這個工具或媒介掌握專業(yè)知識才是根本。只有克服對英語的恐懼感，對雙語教學(xué)有正確認(rèn)識才能達(dá)到預(yù)期效果。

2.針對雙語教學(xué)師資缺乏的情況，學(xué)校應(yīng)依據(jù)“引進(jìn)來，送出去”的原t，在大力加強(qiáng)外國專家學(xué)者、海歸博士引進(jìn)工作的同時，可在校內(nèi)組織專門的培訓(xùn)，或者通過送到外校學(xué)習(xí)的形式提升教師講授雙語課的綜合能力。如果有條件聘請國外相關(guān)領(lǐng)域的知名專家學(xué)者、海歸博士與本校教師組成雙語課教學(xué)團(tuán)隊(duì)不失為非常好的解決辦法。

3.雙語教學(xué)應(yīng)循序漸進(jìn)，不能操之過急。雙語教學(xué)不能一蹴而就，防止一味硬灌和被動接受。應(yīng)循序漸進(jìn)，因地制宜，因材施教。教師與學(xué)生應(yīng)相互配合，相互信任，充分發(fā)揮各自的積極性和主動性，從雙語的教與學(xué)中獲得知識，收獲快樂。

四、結(jié)束語

雙語教學(xué)是培養(yǎng)復(fù)合型人才必不可少的手段。雖然國內(nèi)的雙語教學(xué)開展了十多年也取得了長足的進(jìn)步，但仍有諸多問題需要探討。本文介紹了《半導(dǎo)體制造技術(shù)之CMOS工藝集成》雙語教學(xué)的教學(xué)實(shí)踐并提出了相關(guān)的建議，以便完善今后的雙語教學(xué)實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐曉娟，屈健，梁亞秋.材料科學(xué)基礎(chǔ)課程雙語教學(xué)的調(diào)查與分析[J].硅谷，2010，（1）.

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Discussion on Bilingual Teaching in Semiconductor Fabrication Technology-CMOS Process Integration

LV Pina，QIU Weia，YUE Cheng-junb

（a. Physics School，Liaoning University；

b. College of Information，Liaoning University，Shenyang 110036，China）

半導(dǎo)體工藝基礎(chǔ)知識范文第2篇

關(guān)鍵詞 半導(dǎo)體物理 教學(xué)改革 教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G047 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）19-0007-02

從第一個半導(dǎo)體點(diǎn)接觸式晶體管發(fā)明以來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為了國民經(jīng)濟(jì)重要的組成部分，世界各國均競相大力發(fā)展本國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，以期在國際舞臺的較量中爭得主動權(quán)。因此，它關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)整體效益和國家安全，關(guān)系國家前途的重要戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)代半導(dǎo)體科學(xué)的迅猛發(fā)展、知識的不斷翻新、競爭的不斷深入、對人才素質(zhì)要求的不斷提高都給我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，也給半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)教育提出了新的、更高的要求。

半導(dǎo)體物理主要介紹了半導(dǎo)體材料和器件中的重要物理現(xiàn)象，闡述了半導(dǎo)體物理性質(zhì)和理論，確定了半導(dǎo)體有關(guān)物理量的實(shí)驗(yàn)方法。半導(dǎo)體物理是微電子類相關(guān)專業(yè)，如電子科學(xué)與技術(shù)、微電子、集成電路設(shè)計(jì)等專業(yè)核心重點(diǎn)課程，作為微電子技術(shù)的理論基礎(chǔ)，半導(dǎo)體物理研究、半導(dǎo)體材料和器件的基本性能和內(nèi)在機(jī)理是研究集成電路工藝、設(shè)計(jì)及應(yīng)用的重要理論基礎(chǔ)；作為微電子學(xué)相關(guān)專業(yè)的特色課程及后續(xù)課程的理論基礎(chǔ)，半導(dǎo)體物理的教學(xué)直接影響了后續(xù)專業(yè)理論及實(shí)踐的教學(xué)。但是，由于半導(dǎo)體物理的學(xué)科性很強(qiáng)，理論較為深奧，涉及知識點(diǎn)多，理論推導(dǎo)繁瑣，對于學(xué)生的數(shù)學(xué)物理的基礎(chǔ)要求較高，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中存在一定的難度。因此，對授課教師提出了更高的要求，不僅要對半導(dǎo)體物理有充分的理解，還要熟悉半導(dǎo)體工藝和半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)。同時，必須針對目前教學(xué)過程中存在的問題與不足，優(yōu)化和整合教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)手段，結(jié)合科技發(fā)展熱點(diǎn)問題，探索教學(xué)改革措施，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高半導(dǎo)體物理課程的教學(xué)質(zhì)量。

一、優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容

重慶郵電大學(xué)采用的教材為劉恩科主編的《半導(dǎo)體物理學(xué)》（第七版，電子工業(yè)出版社），該教材是電子科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)精品教材。同時，半導(dǎo)體物理課程學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展極為迅速，新的理論和研究前沿不斷涌現(xiàn)，研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，學(xué)科交叉滲透性越來越強(qiáng)，知識更新也很快。針對以上問題，授課教師應(yīng)與時俱進(jìn)，在保持課程知識結(jié)構(gòu)與整體系統(tǒng)性的同時，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理取舍，壓縮與其它課程重疊的內(nèi)容，刪除教材中相對陳舊的知識，密切跟蹤科技前沿與研究熱點(diǎn)，加入近幾十年來發(fā)展成熟的新理論、新知識，突出研究熱點(diǎn)問題，力求做到基礎(chǔ)性和前瞻性的緊密結(jié)合，使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識的同時能對半導(dǎo)體的發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢有一個清晰的認(rèn)識，讓學(xué)生能從中掌握事物的本質(zhì)，促進(jìn)思維的發(fā)展，形成技能；同時注重與信息化技術(shù)相結(jié)合，互聯(lián)網(wǎng)搜索最近幾年半導(dǎo)體技術(shù)的最新研究成果，以多媒體錄像及圖片的形式，使學(xué)生能及時掌握前沿發(fā)展趨勢，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。例如，在正式開始《半導(dǎo)體物理學(xué)》相關(guān)內(nèi)容課程教學(xué)前，應(yīng)將前置課程中重要的基本知識貫穿于教學(xué)過程中，以免造成學(xué)生認(rèn)識上的巨大跳躍感；在講解半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)前，增加適量學(xué)時講授近論物理知識，使學(xué)生了解原子中電子能級和電子殼層分布，掌握泡利不相容原理、玻耳茲曼分布律和玻爾頻率條件等微觀粒子運(yùn)動的基本規(guī)律。這些都是學(xué)習(xí)《半導(dǎo)體物理學(xué)》必備的知識，只有在透徹理解這些基本概念的前提下，才能對現(xiàn)有課程知識有更深入的了解和掌握。否則將造成學(xué)生理解上的障礙，最終導(dǎo)致學(xué)生失去繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。 因此在授課內(nèi)容的選擇、排列上要遵循循序漸進(jìn)的原則。再例如在講授半導(dǎo)體元器件的結(jié)構(gòu)及性能時，適當(dāng)補(bǔ)充半導(dǎo)體器件的制備工藝，結(jié)合半導(dǎo)體器件的制備視頻，讓學(xué)生結(jié)合某種半導(dǎo)體器件分析其結(jié)構(gòu)與性能。

二、強(qiáng)調(diào)基本概念與物理模型，提高教學(xué)質(zhì)量

半導(dǎo)體物理課程涉及到的基本概念和物理模型較多，僅憑教材中的定義理解這些概念和模型，學(xué)生很難完全掌握。教師授課時應(yīng)重在與應(yīng)用相結(jié)合，以必需、夠用為度，結(jié)合實(shí)用性和先進(jìn)性，力求內(nèi)容精簡、重點(diǎn)突出、概念明確、說理清晰。將書本上的理論推導(dǎo)與結(jié)論同相關(guān)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，使學(xué)生對抽象的課堂相關(guān)知識能順利地轉(zhuǎn)化為直觀認(rèn)識，增強(qiáng)教學(xué)效果。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)，在理論教學(xué)的同時，適當(dāng)安排學(xué)生進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，既加深了對理論的認(rèn)識，鍛煉了動手能力，又能通過做實(shí)驗(yàn)使學(xué)生切身體會到一個物理結(jié)論是怎樣體現(xiàn)了理論和實(shí)踐的完美統(tǒng)一，從中領(lǐng)悟出科學(xué)研究的普遍方法和過程。

部分深奧的物理模型，學(xué)生比較難以理解，教師應(yīng)運(yùn)用恰當(dāng)?shù)念惐龋M(jìn)行形象分析，加深學(xué)生對物理模型的理解，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如講電子能態(tài)密度以及電子密度的概念，部分學(xué)生較容易混淆的概念。為了幫助學(xué)生理解，教師可以通過教學(xué)樓里面的學(xué)生人數(shù)與半導(dǎo)體中的電子數(shù)目進(jìn)行類比：同樓層不同的教室對應(yīng)不同的能態(tài)，教室里座位數(shù)對應(yīng)能態(tài)的數(shù)目，把學(xué)生當(dāng)作半導(dǎo)體中的電子。這樣計(jì)算電子能態(tài)密度就相當(dāng)于計(jì)算教室里單位面積的座位數(shù)，計(jì)算半導(dǎo)體電子濃度就相當(dāng)于計(jì)算教室單位面積內(nèi)學(xué)生人數(shù)。一個學(xué)生坐在某一排的某個座位上，即認(rèn)為這個電子態(tài)被電子占有。通過這種生動形象的類比，學(xué)生對這兩個概念的理解就清楚多了。半導(dǎo)體物理課程中理論推導(dǎo)和數(shù)學(xué)上的近似處理較多，繁瑣的公式推導(dǎo)增加了學(xué)生對物理模型理解的難度。物理模型和簡單的數(shù)學(xué)推導(dǎo)用多媒體或視頻的形式展示給學(xué)生，復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)則采用黑板板書的形式加以講解，這樣能適當(dāng)?shù)匕盐锢砟Ｐ秃凸酵茖?dǎo)分開，使學(xué)生在徹底理解物理模型的基礎(chǔ)上掌握理論推導(dǎo)。

課前預(yù)習(xí)和課后練習(xí)也是提高課堂教學(xué)的兩個重要的環(huán)節(jié)。應(yīng)適當(dāng)給學(xué)生布置相關(guān)的課后作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考，在下一堂課開始安排一定的時間進(jìn)行個別回答或集體討論，及時解決學(xué)生的疑惑，從而形成可持續(xù)發(fā)展的模式。

三、考核方式的改革

為了客觀地評價教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，針對半導(dǎo)體物理課程特點(diǎn)，對考核方式作如下嘗試：1.考試是課程教學(xué)過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)，平時成績是衡量學(xué)生平時學(xué)習(xí)表現(xiàn)的主要指標(biāo)，所以本課程考核方式之一采用期末試卷筆試與平時成績結(jié)合的方式；2.在授課過程中，針對課程的某些從實(shí)驗(yàn)得出的理論結(jié)論，開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生分組協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)結(jié)驗(yàn)證，從而將課本知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐動手能力。

四、結(jié)束語

總之，半導(dǎo)體物理是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)核心課，在教學(xué)過程中合理安排教學(xué)內(nèi)容，采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，不斷進(jìn)行教學(xué)改革，提高了半導(dǎo)體物理課程的課堂教學(xué)效果，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的專業(yè)型人才。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉恩科，朱秉升，羅晉生. 半導(dǎo)體物理學(xué)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2011.

半導(dǎo)體工藝基礎(chǔ)知識范文第3篇

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體器件；物理；教學(xué)改革

半導(dǎo)體器件物理是微電子學(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)新興光電產(chǎn)業(yè)所需的應(yīng)用技術(shù)人才必備的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)課程。該課程是連接半導(dǎo)體材料性質(zhì)和器件應(yīng)用的橋梁學(xué)科，在新興產(chǎn)業(yè)應(yīng)用技術(shù)人才的知識結(jié)構(gòu)中具有重要的基礎(chǔ)地位。因此，探討教學(xué)中存在的問題，改革教學(xué)的方式方法具有重要意義。

一、課堂教學(xué)中產(chǎn)生的問題及原因分析

1.學(xué)生聽課效率低，學(xué)習(xí)興趣淡薄，考試成績低

以某大學(xué)光電行業(yè)方向工科專業(yè)近三年半導(dǎo)體器件物理考試成績分布情況為例，表1中近三年學(xué)生成績均顯示出60分左右的人數(shù)最多，以60分為原點(diǎn)，其高分和低分兩側(cè)的人數(shù)呈現(xiàn)出逐漸降低的正態(tài)分布。從表1中還可以看出，成績低分人數(shù)逐年增多，成績偏離理想狀況較多。

2.針對問題分析原因

導(dǎo)致表1結(jié)果的原因有以下三方面：

（1）學(xué)生的物理基礎(chǔ)參差不齊，知識結(jié)構(gòu)存在斷層

近年來，由于高考制度的改革，部分學(xué)生參加高考時未選報物理，物理僅作為會考科目使得相當(dāng)一部分高中學(xué)生輕視物理的學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)，有些專業(yè)大學(xué)物理成為必修課，由于學(xué)生高中物理基礎(chǔ)差別很大，因此，同一班級的學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力就表現(xiàn)得參差不齊。

對于一般工科專業(yè)的學(xué)生（包括面向新興光電產(chǎn)業(yè)的工科專業(yè)）來說，他們大二或大三開始學(xué)習(xí)半導(dǎo)體器件物理課程（或半導(dǎo)體物理課程）時，他們的物理基礎(chǔ)只有在高中學(xué)過的普通物理和大學(xué)學(xué)過大學(xué)物理，其內(nèi)容也僅涉及經(jīng)典物理學(xué)中的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和光學(xué)的基本規(guī)律，而近代物理中的實(shí)物粒子的波粒二象性、原子中電子分布和原子躍遷的基本規(guī)律、微觀粒子的薛定諤方程和固體物理的基本理論均未涉及。半導(dǎo)體器件物理課程的接受對象，不僅在物理基礎(chǔ)上參差不齊，而且在物理知識結(jié)構(gòu)上還存在斷層，這給該課程的教和學(xué)增加了難度。

另外，即使增加學(xué)習(xí)該門課程所必需的近代物理、量子物理初步知識和固體物理的基礎(chǔ)內(nèi)容，但由于課程課時的限制，也決定了該課程在學(xué)習(xí)時存在較大的知識跨度，很多學(xué)生難以跟上進(jìn)度。

（2）課程理論性強(qiáng)，較難理解的知識點(diǎn)集中

半導(dǎo)體器件物理課程以半導(dǎo)體材料的基本性質(zhì)和應(yīng)用為基本內(nèi)容，內(nèi)容編排上從理想本征半導(dǎo)體的性質(zhì)和半導(dǎo)體的摻雜改性，到P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合形成半導(dǎo)體器件的核心單元，再到各種PN結(jié)的設(shè)計(jì)和控制，采取層層推進(jìn)的方式，邏輯嚴(yán)密，理論性強(qiáng)，對學(xué)生的要求也高，每一部分的核心內(nèi)容都要扎實(shí)掌握才能跟上學(xué)習(xí)的進(jìn)度。同時，在各章內(nèi)容講解過程中幾乎都有若干較難的知識點(diǎn)，如本征半導(dǎo)體性質(zhì)部分的有效質(zhì)量、空穴的概念、能帶的形成、導(dǎo)帶和價帶的概念等；半導(dǎo)體摻雜改性部分的施主、受主、施主能級、受主能級、半導(dǎo)體中的載流子分布規(guī)律、平衡載流子和非平衡載流子以及載流子的漂移和擴(kuò)散運(yùn)動；簡單PN結(jié)部分的平衡PN結(jié)、非平衡PN結(jié)、PN結(jié)的能帶和工作原理；不同專業(yè)在PN結(jié)的設(shè)計(jì)和控制這部分會根據(jù)所設(shè)專業(yè)選取不同的章節(jié)進(jìn)行學(xué)習(xí)，面向光電行業(yè)的本科專業(yè)則通常選取半導(dǎo)體的光學(xué)性質(zhì)和發(fā)光這部分來講授，該部分包含半導(dǎo)體的躍遷類型，以及半導(dǎo)體光生伏特效應(yīng)和發(fā)光二極管等的工作原理。這些知識點(diǎn)分布集中，環(huán)環(huán)相套，步步遞進(jìn)，因此理解難度較大。

（3）學(xué)習(xí)態(tài)度不端正的現(xiàn)象普遍存在

近幾年，在社會大環(huán)境的影響下，學(xué)習(xí)態(tài)度不端正現(xiàn)象在本科各專業(yè)學(xué)生中普遍存在。無故遲到曠課情況經(jīng)常發(fā)生，作業(yè)抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，學(xué)生獨(dú)立思考積極性差。電子產(chǎn)品的普及也嚴(yán)重影響到了學(xué)生上課的積極性，很多學(xué)生成了手機(jī)控，即使坐在課堂上也頻頻看手機(jī)、上網(wǎng)。有些學(xué)生上課連課本都不帶，更談不上用記錄本記錄重點(diǎn)、難點(diǎn)。特別是半導(dǎo)體器件物理這門課程涉及的知識點(diǎn)密集，重點(diǎn)、難點(diǎn)較多，知識連貫性要求高，如果一些知識點(diǎn)漏掉了，前后可能就連貫不起來，容易使疑難問題堆積起來，對于不認(rèn)真聽講的部分學(xué)生來說，很快就跟不上進(jìn)度了。另外，學(xué)生畏難情緒較嚴(yán)重，課下也不注意復(fù)習(xí)答疑，迎難而上的精神十分少見。俗話說，“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個人。”在課時緊張、學(xué)生積極性差、課程理論性強(qiáng)等多重因素影響下，教師的單方面努力很難提高課堂教學(xué)效率。

二、改進(jìn)方法的探討

針對教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，本文從教學(xué)方法和教學(xué)手段兩個方面入手來探討該課程教學(xué)的改進(jìn)。

1.教學(xué)方法的改革

半導(dǎo)體器件物理課程教學(xué)改革以建設(shè)完整的半導(dǎo)體理論體系和實(shí)踐應(yīng)用體系為目標(biāo)，一方面，著重在教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教師隊(duì)伍、教學(xué)管理和教材方面進(jìn)行建設(shè)和改革，形成適合應(yīng)用型本科專業(yè)學(xué)生的課程體系。另一方面，我國本科院校正處于教育的轉(zhuǎn)型發(fā)展時期，圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，按照“專業(yè)設(shè)置與產(chǎn)業(yè)需求相對接、課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相對接、教學(xué)過程與生產(chǎn)過程相對接”的原則，半導(dǎo)體器件物理課程改革重視基礎(chǔ)知識和基本技能教學(xué)，力爭構(gòu)建以能力為本的課程體系，做到與時俱進(jìn)。本課程改革具體體現(xiàn)在以下六個方面：

（1）轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念

改變傳統(tǒng)向?qū)W生灌輸理論知識的教學(xué)觀念，以學(xué)習(xí)與新興行業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識和關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)為導(dǎo)向，確定該課程在整個專業(yè)課程體系中承上啟下的基礎(chǔ)性地位，在教學(xué)觀念上采取不求深，但求透的理念。

（2）組織教學(xué)內(nèi)容

為構(gòu)建以能力為本的課程體系，本課程改革在重視基礎(chǔ)知識和基本技能的教學(xué)、合理構(gòu)建應(yīng)用型人才的知識體系的同時，力爭使學(xué)生了解半導(dǎo)體器件制作和應(yīng)用的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及其發(fā)展的熱點(diǎn)問題，并積極實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)學(xué)研”一體化的教學(xué)模式，故此本課程改革分幾個層次組織教學(xué)內(nèi)容。

第一層次為基礎(chǔ)知識鋪墊。為解決學(xué)生知識結(jié)構(gòu)不完整的問題，在講授半導(dǎo)體器件物理之前要進(jìn)行固體物理學(xué)課程知識的鋪墊，還要增加近論物理學(xué)知識，如原子物理和量子力學(xué)的知識，為學(xué)生構(gòu)建完整的知識框架，降低認(rèn)知落差。

第二層次為半導(dǎo)體物理基本理論，也是本課程的主體部分。包括單一半導(dǎo)體材料的基本性質(zhì)、半導(dǎo)體PN結(jié)的工作原理、常見半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的工作原理和半導(dǎo)體的光電及發(fā)光現(xiàn)象和應(yīng)用。

第三層次為課內(nèi)開放性實(shí)驗(yàn)。在理工科學(xué)生必修的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（如“電阻應(yīng)變傳感器”、“太陽電池伏安特性測量”、“光電傳感器基本特性測量”、“霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用”等）的基礎(chǔ)上，結(jié)合專業(yè)方向設(shè)置若干實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解半導(dǎo)體電子和光電器件的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理及制作的工藝流程以及職業(yè)要求和標(biāo)準(zhǔn)，還有行業(yè)熱點(diǎn)問題，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，提高動手能力和實(shí)踐能力。

第四層次為開展課題式實(shí)踐教育，實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)學(xué)研”一體化。為解決傳統(tǒng)教學(xué)理論和實(shí)踐脫節(jié)問題，以基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和針對各專業(yè)方向設(shè)置的與半導(dǎo)體器件應(yīng)用相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為實(shí)踐基礎(chǔ)，開展大學(xué)生科技創(chuàng)新活動，鼓勵學(xué)生利用課余時間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室和工廠企業(yè)，利用已學(xué)理論對行業(yè)熱點(diǎn)問題進(jìn)行思考和探究，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。

（3）調(diào)整教學(xué)方法

一方面，要正確處理物理模型和數(shù)學(xué)分析的關(guān)系，不追求公式推導(dǎo)的嚴(yán)密性，強(qiáng)調(diào)對物理結(jié)論的正確理解和應(yīng)用。另一方面，充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)施和手段，變抽象為具體，化枯燥為生動，采用討論式、啟發(fā)式和探究式教學(xué)，調(diào)動學(xué)生積極性和主動性。

（4）建設(shè)教學(xué)隊(duì)伍

對國內(nèi)知名院校的相關(guān)專業(yè)進(jìn)行考察和調(diào)研，學(xué)習(xí)先進(jìn)教學(xué)理念和教學(xué)方法，邀請國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)的專家進(jìn)行講座，邀請企業(yè)高級技術(shù)人才和管理人才作為兼職教授來為學(xué)生講授當(dāng)前最前沿、最先進(jìn)的技術(shù)及產(chǎn)品，并參與教學(xué)大綱及教學(xué)內(nèi)容的修訂。另外，鼓勵教師團(tuán)隊(duì)充分利用產(chǎn)學(xué)研踐習(xí)的機(jī)會深入企業(yè)，提高教師隊(duì)伍的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和綜合素質(zhì)，為培養(yǎng)雙師型教師打下基礎(chǔ)。

（5）完善教材體系

教材是保證教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，也是提高專業(yè)教學(xué)水平的有效方法。針對理工科專業(yè)特色方向及學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo)，除選用經(jīng)典的國家級規(guī)劃教材――《半導(dǎo)體物理學(xué)》以外，還組織精干力量編寫專業(yè)特色方向的相關(guān)教材，以形成完善的半導(dǎo)體理論和實(shí)踐相結(jié)合的教材體系，在教材中融入學(xué)校及專業(yè)特色，注重理論和實(shí)踐相結(jié)合，增加案例分析，體現(xiàn)學(xué)以致用。

（6）加強(qiáng)教學(xué)管理

良好的教學(xué)管理是提高教學(xué)質(zhì)量的必要手段。首先根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)以及本課程的教學(xué)目標(biāo)合理制訂教學(xué)大綱及教學(xué)計(jì)劃。在授課過程中充分發(fā)揮學(xué)生主體作用，積極與學(xué)生交流，了解學(xué)生現(xiàn)狀，建立學(xué)生評價體系，改進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)手段及教學(xué)內(nèi)容等，提高教學(xué)質(zhì)量。

2.教學(xué)手段改革

（1）采用類比的教學(xué)方法

課堂上將深奧理論知識與現(xiàn)實(shí)中可比事物進(jìn)行類比，讓學(xué)生易于理解基本理論。例如，在講半導(dǎo)體能帶中電子濃度計(jì)算時，將教室中一排排桌椅類比為能帶中的能級，將不規(guī)則就座的學(xué)生類比為占據(jù)能級的電子，計(jì)算導(dǎo)帶中電子的濃度類比為計(jì)算教室中各排上學(xué)生數(shù)量總和再除以教室體積。讓學(xué)生從現(xiàn)實(shí)生活中找出例子與抽象的半導(dǎo)體理論進(jìn)行形象化類比，幫助學(xué)生理解半導(dǎo)體的基本概念和理論。

（2）采用理論實(shí)踐相結(jié)合的方法

在教學(xué)中時刻注意理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法，例如，根據(jù)學(xué)生專業(yè)方向，在講述寬帶隙半導(dǎo)體材料的發(fā)光性能時，給學(xué)生總結(jié)介紹了LED芯片材料的類型和對應(yīng)的發(fā)光波長，讓學(xué)生體會到材料性質(zhì)是器件應(yīng)用的基礎(chǔ)。

（3）構(gòu)建網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)

建立紙質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的一體化體系，及時更新、充實(shí)課程資源與信息，通過網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)，實(shí)現(xiàn)課程的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)和優(yōu)秀資源共享。這些資源包括與本課程相關(guān)的教學(xué)大綱、教材、多媒體課件、教學(xué)示范、習(xí)題、習(xí)題答案、參考文獻(xiàn)、學(xué)生作業(yè)及半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展前沿技術(shù)講座等。

（4）開展綜合創(chuàng)新的實(shí)踐

充分利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，為學(xué)生提供實(shí)踐條件。同時積極開拓校外實(shí)踐基地，加強(qiáng)校企合作，為學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)踐提供良好的平臺，使課程教學(xué)和實(shí)踐緊密結(jié)合。鼓勵學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，與教師科研結(jié)合，申請大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，以提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力及應(yīng)用能力。

（5）改革考核體制

改變傳統(tǒng)以閉卷考試為主的考核方式，在考核體制上采取閉卷、討論、答辯和小論文等多種評價方式，多角度衡量、綜合評定教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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半導(dǎo)體工藝基礎(chǔ)知識范文第4篇

摘要：半導(dǎo)體物理課程是應(yīng)用物理專業(yè)非常重要的專業(yè)必修課，這門課程比較抽象，理論性、邏輯性較強(qiáng)，對半導(dǎo)體物理教學(xué)內(nèi)容和方式的整合和講授有一定難度。本論文依據(jù)西部地區(qū)理工科院校的培養(yǎng)方案和國內(nèi)外先進(jìn)的教育理念，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和探索精神，提高教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生綜合利用知識的能力。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體物理；教學(xué)效果；教學(xué)方法

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）13-0167-02

半體物理是固體物理學(xué)的一個重要分支，主要闡述半導(dǎo)體的基本物理理論和基本物理性質(zhì)以及當(dāng)前各種半導(dǎo)體器件內(nèi)部電子輸運(yùn)過程的學(xué)科，是應(yīng)用物理學(xué)的新器件和新材料技術(shù)方面的基礎(chǔ)學(xué)科，現(xiàn)已成為現(xiàn)代新器件、新材料的基本物理理論基礎(chǔ)，為后人研制半導(dǎo)體新器件和新材料實(shí)現(xiàn)特殊性能提供解釋物理機(jī)理和指導(dǎo)方法，將物理的基本理論和實(shí)際應(yīng)用之間建立橋梁。半導(dǎo)體物理課程的開設(shè)為以后學(xué)生從事電子行業(yè)提供了基本理論知識。相對于西部落后地區(qū)一般本科院校的學(xué)生來說，他們的專業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱。但是，學(xué)習(xí)這門課程需要較強(qiáng)的基礎(chǔ)功底，《量子力學(xué)》、《固體物理》這些比較難學(xué)的課程必須學(xué)好，因此出現(xiàn)學(xué)生課堂不愿上課，這極大地影響到教師的積極性，增加了教學(xué)的難度。為了更好地講授半導(dǎo)體物理課程，讓學(xué)生對這門課程知識的理解和掌握達(dá)到教學(xué)目的的要求，筆者結(jié)合西部落后地區(qū)一般本科院校學(xué)生的實(shí)際情況，并針對在應(yīng)用物理專業(yè)的半導(dǎo)體物理課程教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的問題淺談自己的看法。

一、構(gòu)建合理的教學(xué)內(nèi)容，提高課程教學(xué)的有效性研究

1.修訂教學(xué)大綱。根據(jù)光電子、微電子兩個專業(yè)方向后續(xù)課程的需要及參加研究生入學(xué)資格考試應(yīng)掌握的基本知識，兩個專業(yè)方向的教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配有所不同，選擇適合學(xué)生特點(diǎn)的教材以及教學(xué)大綱。在半導(dǎo)體物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容包括半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)、載流子和非平衡載流子、半導(dǎo)體PN結(jié)器件等相關(guān)重點(diǎn)、難點(diǎn)、概念，以及一些參考資料、作業(yè)題和思考題，需要合理安排教學(xué)計(jì)劃及對應(yīng)學(xué)時的分配。針對半導(dǎo)體的教學(xué)內(nèi)容，需要開展該課程教學(xué)研討活動，著重強(qiáng)調(diào)半導(dǎo)體物理理論用在實(shí)踐中。授課教師應(yīng)根據(jù)該學(xué)科發(fā)展的方向、教學(xué)改革和實(shí)踐的變化等情況，不定期修訂教學(xué)大綱。針對半導(dǎo)體物理學(xué)課程的教學(xué)上，由于該課程的理論分析（包括能帶理論、半導(dǎo)體的電子傳輸理論等）非常深奧，公式的推導(dǎo)比較多，對于基礎(chǔ)相對較差的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)起來非常吃力，而且枯燥乏味。我們經(jīng)過比較分析現(xiàn)有眾多半導(dǎo)體物理教材后，采用高等學(xué)校工科電子類（電子信息類）規(guī)劃教材《半導(dǎo)體物理學(xué)》，由西安交通大學(xué)劉恩科等編寫。該教材半導(dǎo)體物理的基礎(chǔ)知識比較全面體現(xiàn)突出物理概念，強(qiáng)調(diào)基本分析方法，沒有很多煩瑣的公式推導(dǎo)，可讀性強(qiáng)，便于自學(xué)。目前很多高校都在使用該教材[1]。

2.激發(fā)學(xué)生的科研興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)。采用研究型課堂教學(xué)為學(xué)生提供了發(fā)現(xiàn)問題、研究和解決問題的基本程序，并提供了實(shí)踐機(jī)會，豐富了學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為學(xué)生在今后工作中開拓創(chuàng)新奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因?yàn)閷W(xué)生將來希望從事IT行業(yè)，比如太陽能電池、超大規(guī)模集成電路、LED顯示等，因此，在課程起始階段，教師介紹半導(dǎo)體的學(xué)科發(fā)展，結(jié)合半導(dǎo)體在太陽能電池、超大規(guī)模集成電路、LED顯示等方面的應(yīng)用，給學(xué)生提供學(xué)習(xí)思路框架，用簡單的邏輯關(guān)系指明各個學(xué)習(xí)點(diǎn)和概念的相互關(guān)系，使學(xué)生知識的來龍去脈有整體的把握，使他們了解課程的重要性以及提高對這門課程的興趣。做到較快地掌握教材中給出的很多結(jié)論，達(dá)到良好的學(xué)習(xí)的效果[2]。

3.合理使用現(xiàn)代化教學(xué)手段。在教育現(xiàn)代化、信息化的今天，以多媒體與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)是當(dāng)代教育改革的制高點(diǎn)，多媒體技術(shù)以圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的表現(xiàn)形式走進(jìn)課堂，所以運(yùn)用多媒體技術(shù)教學(xué)可以很好地對解決常規(guī)課堂教學(xué)中難以解決的難點(diǎn)[3]。但在半導(dǎo)體物理教學(xué)中，如果一味地使用多媒體課件，盡管很多圖片都非常的逼真、形象，讓學(xué)生能夠更好地理解。如第一章中學(xué)習(xí)有關(guān)載流子濃度的計(jì)算，對掌握晶體的能帶結(jié)構(gòu)，熟悉硅、鍺、砷化鎵等傳統(tǒng)半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)特征，包括禁帶、導(dǎo)帶、價帶等基本概念的理解來說都非常形象，利用多媒體動畫，就可以清楚地展示出原子排列結(jié)構(gòu)如何從一個原子到多個原子的公有化運(yùn)動形成能帶，但是多媒體教學(xué)忽略了學(xué)生的感受和接受能力，違背了教學(xué)規(guī)律。針對這些問題，在課堂教學(xué)中必須先啟發(fā)學(xué)生的對半導(dǎo)體物理思維，在學(xué)生建立對半導(dǎo)體的求知欲之后，適當(dāng)運(yùn)用多媒體技術(shù)圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的優(yōu)勢，將教學(xué)過程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)概念傳授給學(xué)生。如在講解半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)時，通過多媒體課件展示并結(jié)合板書，這樣學(xué)生更容易接受相關(guān)理論的精髓。只有將教師在課堂中的板書與多媒體技術(shù)結(jié)合起來，才能獲得非常好的教學(xué)效果。

二、緊跟學(xué)科前沿，結(jié)合科研實(shí)際適當(dāng)把前沿知識引入課堂

在半導(dǎo)體物理教學(xué)組織管理方面，采用傳統(tǒng)的理論講述、練習(xí)習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐相結(jié)合的形式，理論講授課由主講教師講授半導(dǎo)體物理的基本概念和基本分析方法。專門開設(shè)習(xí)題課，負(fù)責(zé)復(fù)習(xí)和鞏固理論課講授的內(nèi)容，并通過綜合練習(xí)提高學(xué)生的分析問題的能力。但是不能單純講解理論知識，而是要結(jié)合教師和學(xué)生的科研實(shí)踐對理論知識進(jìn)行深入的解析，這樣有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研思維。將教學(xué)與科研相結(jié)合，讓學(xué)生了解半導(dǎo)體物理學(xué)科的研究前沿。比如在講解能帶論與半導(dǎo)體相關(guān)器件時，可以引入現(xiàn)代科技進(jìn)展，結(jié)合自己主持的半導(dǎo)體器件相關(guān)科研項(xiàng)目，如電阻式隨機(jī)存儲器（RRAM）作為一種新型的非易失性存儲器，其原理是過渡金屬氧化物在不同極性的外電壓脈沖作用下誘導(dǎo)出不同電阻態(tài)的效應(yīng)。由于電阻式隨機(jī)存儲器擁有高速、高密度、低功耗、制備簡單、半導(dǎo)體工藝兼容性好等優(yōu)秀的性能，引起人們廣泛的關(guān)注，有望替代目前市面上的磁存貯器，成為下一代的通用存儲器，其熱點(diǎn)集中在性能及機(jī)理的研究上。另外一些研究通過設(shè)計(jì)成pn結(jié)器件，制備成十字交叉結(jié)構(gòu)憶阻器件，以實(shí)現(xiàn)高的器件密度以及解決讀寫誤讀的想象。從眾多的有關(guān)半導(dǎo)體中基本的晶體結(jié)構(gòu)知識、能帶理論和半導(dǎo)體的電子輸運(yùn)性質(zhì)，提出了不同的模型來解釋這一電阻開關(guān)現(xiàn)象，相應(yīng)的機(jī)理包含傳導(dǎo)燈絲導(dǎo)通模型，空間電荷束縛模型，電致氧空位遷移機(jī)制，肖特基勢壘模型等，而電極效應(yīng)是指電極與薄膜材料的界面處由表面態(tài)導(dǎo)致的電阻轉(zhuǎn)變的機(jī)理。另外在講解半導(dǎo)體發(fā)光，以及光電效應(yīng)時，可以引入到目前太陽能發(fā)光，LED發(fā)光等應(yīng)用非常廣的領(lǐng)域，從而激發(fā)學(xué)生的科研能力，促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的全面提高，為學(xué)生以后從事科研或者相關(guān)工作打下一定的基礎(chǔ)。

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是應(yīng)用性人才培養(yǎng)的重要保證，針對半導(dǎo)體物理實(shí)踐課來說，其實(shí)是半導(dǎo)體課程的最重要部分，通過實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生掌握和體會半導(dǎo)體物理理論對現(xiàn)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和半導(dǎo)體知識的理解，讓學(xué)生樹立理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)和工作作風(fēng)，提高學(xué)生綜合分析解決問題的能力。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課中，因內(nèi)容過分偏重于基礎(chǔ)訓(xùn)練，所以在方法和手段上很單調(diào)，主要以模仿為主，缺少設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性。在教學(xué)內(nèi)容上，適當(dāng)增加了綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，如果恰當(dāng)?shù)厥褂弥庇^、形象物理圖像，使學(xué)生獲得感性認(rèn)識，縮小理論與實(shí)際的差距，縮短學(xué)生的認(rèn)識過程，會提高課堂教學(xué)質(zhì)量。這樣也可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，推進(jìn)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)和合作實(shí)驗(yàn)。自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測量半導(dǎo)體體電阻率、MOS結(jié)構(gòu)C-V測量、為霍爾效應(yīng)及半導(dǎo)體相關(guān)參數(shù)測量，通過這些實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握幾種基本量測量方法以及數(shù)據(jù)處理的方法；熟悉基本的分析問題和解決問題方法及常用儀器的使用；在實(shí)驗(yàn)中綜合運(yùn)用所學(xué)的半導(dǎo)體物理學(xué)基本知識以及其他相關(guān)知識，提高學(xué)生的實(shí)際操作以及綜合實(shí)驗(yàn)的能力，使科學(xué)研究的方法和探索解決問題的能力得到更好的培養(yǎng)，進(jìn)而達(dá)到良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

四、結(jié)束語

半導(dǎo)體物理作為應(yīng)用物理、光電子和微電子專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，半導(dǎo)體物理教學(xué)改革是一個龐大而又復(fù)雜的系統(tǒng)工程，我們通過對半導(dǎo)體物理教學(xué)模式、內(nèi)容、方法和手段的改革進(jìn)行了一些有意義的整合與改進(jìn)，同時不斷提高自身的能力，可以逐漸形成適應(yīng)應(yīng)用型本科院校辦學(xué)定位的新的教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

[1]耿莉，徐友龍，張瑞智，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式下的半導(dǎo)體物理教學(xué)研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2009，（31）：85-89.

[2]劉恩科，朱秉升，羅晉生.半導(dǎo)體物理學(xué)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008：156-168.

半導(dǎo)體工藝基礎(chǔ)知識范文第5篇

 

―、構(gòu)建課程體系的總體思路

 

構(gòu)建微電子技術(shù)專業(yè)課程體系的總體思路是以微電子行業(yè)職業(yè)崗位需求為依據(jù)，以素質(zhì)培養(yǎng)為基礎(chǔ)，以技術(shù)應(yīng)用能力為核心，構(gòu)建基于工作過程的課程體系。實(shí)施學(xué)院“四環(huán)相扣”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式，將“能力標(biāo)準(zhǔn)、模塊課程、工學(xué)交替、職場鑒定”的四個環(huán)節(jié)完整統(tǒng)一，環(huán)環(huán)相扣，充分體現(xiàn)了高職教育工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)思想，努力為社會培養(yǎng)優(yōu)秀高端技能型人才。

 

1.行業(yè)、企業(yè)等用人單位調(diào)研。通過調(diào)研國內(nèi)“成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)”為主)微電子技術(shù)行業(yè)、企業(yè)等用人需求和要求，了解現(xiàn)有高職微電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生就業(yè)情況、用人單位反饋意見及人才供需中存在的問題。電子信息產(chǎn)業(yè)是重慶市國民經(jīng)濟(jì)的第一支柱產(chǎn)業(yè)。重慶市“十二五”規(guī)劃建議提出，培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。把新一代信息產(chǎn)業(yè)建設(shè)為重要支柱產(chǎn)業(yè)，建設(shè)全球最大的筆記本電腦加工基地、建設(shè)通信設(shè)備、高性能集成電路、光伏組件及系統(tǒng)、新材料等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈(集群)，建成國家重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)基地。以集成電路產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)項(xiàng)目為牽引，建成包括芯片制造、封裝、測試、模擬及混合集成電路設(shè)計(jì)和制造等項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)集群，形成較為完善的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈;四川電子信息產(chǎn)業(yè)未來5年將邁萬億元，成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)將打造成西部集成電路的產(chǎn)業(yè)高地。隨著惠普、富士康、英業(yè)達(dá)、廣達(dá)集團(tuán)等世界級的IT巨頭進(jìn)入成渝，未來幾年IT人才需求在20萬以上，而現(xiàn)在成渝地區(qū)每年培養(yǎng)的相關(guān)人才不過2萬人左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會需求。市場需求的調(diào)查表明，近年來成渝地區(qū)IC制造、IC封裝及測試、IC版圖設(shè)計(jì)等崗位的微電子技術(shù)應(yīng)用型人才緊缺。同時調(diào)研表明半導(dǎo)體行業(yè)企業(yè)卻難以招到滿意的人才，學(xué)生在校學(xué)非所用，用非所學(xué)，實(shí)踐動手能力、社會適應(yīng)能力、責(zé)任意識、職業(yè)素養(yǎng)難以滿足企業(yè)要求。

 

2.基于工作過程的課程體系的理論基礎(chǔ)。基于工作過程的課程體系的理論基礎(chǔ)，主要從德國“雙元制”職業(yè)教育學(xué)習(xí)論和教學(xué)論的角度闡述構(gòu)建基于工作過程的課程體系的理論依據(jù)。工作過程系統(tǒng)化的課程體系必須針對職業(yè)崗位進(jìn)行分析，整理出具體的、能夠涵蓋職業(yè)崗位全部工作任務(wù)的若干典型工作過程，按照人的職業(yè)能力的形成規(guī)律進(jìn)行序列化，從中找出符合職業(yè)崗位要求的技術(shù)知識和破譯出隱性的工作過程知識，并以工作任務(wù)為核心，組織技術(shù)知識和工作過程知識[2]。通過完全打破原有學(xué)科體系，按照企業(yè)實(shí)際的工作任務(wù)、工作過程和工作情境組織課程，形成圍繞工作過程的新型教學(xué)項(xiàng)目的“綜合性”課程開發(fā)。

 

3.形成專業(yè)定位，確定培養(yǎng)目標(biāo)。根據(jù)存在的問題及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈過程：集成電路設(shè)計(jì)—裸芯片精細(xì)加工^封裝測試—芯片應(yīng)用—PCB設(shè)計(jì)制造，充分掌握現(xiàn)有微電子技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)的基礎(chǔ)及存在的問題，形成重慶電子工程職業(yè)學(xué)院微電子技術(shù)專業(yè)定位，確定培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展;掌握微電子技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域必備的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識;有較強(qiáng)的崗位職業(yè)技能和職業(yè)能力;面向集成電路設(shè)計(jì)、芯片制造及其相關(guān)電子行業(yè)企業(yè)，滿足生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線的優(yōu)秀高端技能型專門人才。畢業(yè)生應(yīng)該既掌握微電子方面的基本技術(shù)，又具有很強(qiáng)的實(shí)際操作能力。具體可從事崗位:集成電路版圖設(shè)計(jì);半導(dǎo)體器件制造;IC制造、測試、封裝;電子工藝(半導(dǎo)體)設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)與管理;簡單電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā);電子產(chǎn)品的銷售與售后服務(wù)，并為技術(shù)負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目經(jīng)理等后續(xù)提升崗位奠定良好基礎(chǔ)。

 

二、構(gòu)建基于工作過程的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程體系

 

對專業(yè)核心課程的構(gòu)建采用“微電子行業(yè)專家確定典型工作任務(wù)—學(xué)校專家歸并行動領(lǐng)域—微電子行業(yè)專家論證行動領(lǐng)域—學(xué)校專家開發(fā)學(xué)習(xí)領(lǐng)域—校企專家論證課程體系”的“五步工作機(jī)制”，實(shí)現(xiàn)校企專家共同參與課程體系設(shè)計(jì)。通過工作任務(wù)歸并法，實(shí)現(xiàn)典型工作任務(wù)到行動領(lǐng)域轉(zhuǎn)換，通過工作過程分析法，實(shí)現(xiàn)從行動領(lǐng)域到學(xué)習(xí)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換，通過工作任務(wù)還原法，實(shí)現(xiàn)從學(xué)習(xí)領(lǐng)域到學(xué)習(xí)情境轉(zhuǎn)換的“三階段分析法”，構(gòu)建基于工作過程的微電子技術(shù)專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容，獲得人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、課程教學(xué)方案“三項(xiàng)主要成果”。即“533”課程設(shè)計(jì)方法。

 

1.確定行動領(lǐng)域。工作過程系統(tǒng)化課程是按照工作過程要求序化知識、能力和素質(zhì)，是以工作過程為參照物，將陳述性知識與過程知識整合、理論知識與實(shí)踐知識整合，在陳述性知識總量沒有變化的情況下，增加經(jīng)驗(yàn)以及策略方面的“過程性知識”3]。對典型工作任務(wù)進(jìn)行歸納，確定行動領(lǐng)域。將本專業(yè)52個典型工作任務(wù)歸納為6個行動領(lǐng)域，即集成電路版圖設(shè)計(jì)、晶圓制造、集成電路芯片制造技術(shù)、芯片封裝、芯片測試、SMT技術(shù)。

 

2.確定典型工作任務(wù)。所謂典型工作任務(wù)是指一個復(fù)雜的職業(yè)活動中具有結(jié)構(gòu)完整的工作過程，它是職業(yè)工作中同類工作任務(wù)的歸類，能表現(xiàn)出職業(yè)工作的內(nèi)容和形式，并具有該職業(yè)的典型意義。我院召集企業(yè)專家和工作在一線的工程師、技術(shù)員，與學(xué)院的微電子技術(shù)專業(yè)教師一起，召開課程開發(fā)座談會，進(jìn)行微電子技術(shù)課程體系開發(fā)：以“集成電路(版圖)設(shè)計(jì)—晶圓制造—封裝測試—表面貼裝”工作過程為主線，與行業(yè)企業(yè)一線技術(shù)骨干、專家解析微電子技術(shù)專業(yè)崗位中版圖設(shè)計(jì)師、半導(dǎo)體芯片制造工、IC測試助理工程師、SMT工程師、FPGA助理工程師等典型崗位，得出行動領(lǐng)域所具有的專業(yè)素質(zhì)、知識與能力。

 

3.將行動領(lǐng)域轉(zhuǎn)化成學(xué)習(xí)領(lǐng)域。對完成典型工作任務(wù)必須具備的基本職業(yè)能力(包括社會能力、方法能力、專業(yè)能力)進(jìn)行分析。通過歸納形成專業(yè)職業(yè)能力一覽表。這些職業(yè)能力就是學(xué)習(xí)領(lǐng)域(即課程)中學(xué)習(xí)目標(biāo)制定的依據(jù)。打破原有16門專業(yè)理論課程和9門實(shí)踐課程組成的課程體系，按照以工作過程為導(dǎo)向，進(jìn)行課程的解構(gòu)與重構(gòu)，將6個行動領(lǐng)域轉(zhuǎn)換為9個學(xué)習(xí)領(lǐng)域，即集成電路版圖設(shè)計(jì)、集成電路芯片制造技術(shù)、微電子封裝與測試、表面貼裝工藝與實(shí)施、電子線路板實(shí)用技術(shù)、電子測量儀器使用與維護(hù)、語言、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)、FPGA應(yīng)用技術(shù)及實(shí)踐。根據(jù)微電子技術(shù)專業(yè)崗位群的職業(yè)能力和工作過程要求，重新構(gòu)建基于工作過程的課程體系。第一、二學(xué)期：電路分析、電子技術(shù)等基礎(chǔ)課程;第三、四、五學(xué)期：集成電路制造技術(shù)、電子測量儀器使用與維護(hù)、FPGA應(yīng)用開發(fā)實(shí)用技術(shù)、微電子封裝與測試、SMT技術(shù)、集成電路版圖設(shè)計(jì)等專業(yè)核心課程。

 

4.形成學(xué)習(xí)情境模式。學(xué)習(xí)情境是實(shí)施基于工作過程系統(tǒng)化的行動導(dǎo)向課程的教學(xué)設(shè)計(jì)，由教師根據(jù)學(xué)校教學(xué)計(jì)劃，結(jié)合學(xué)校的教學(xué)設(shè)施條件、教師執(zhí)教能力和專長，由教師按照“資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評估”的行動方式來組織教學(xué)，從而促進(jìn)學(xué)生對職業(yè)實(shí)踐的整體性把握4]。微電子技術(shù)專業(yè)核心課程形成的學(xué)習(xí)情境模式為：①集成電路版圖設(shè)計(jì)課程以任務(wù)為載體形成6個學(xué)習(xí)情境:N/PM0S晶體管版圖設(shè)計(jì)、反相器、與非門、或非門版圖設(shè)計(jì)、觸發(fā)器版圖設(shè)計(jì)、電壓取樣電路版圖設(shè)計(jì)、比較器版圖設(shè)計(jì)、DC-DC版圖設(shè)計(jì);②集成電路芯片制造技術(shù)課程以設(shè)備為載體形成8個學(xué)習(xí)情境:集成電路芯片制造技術(shù)工藝流程、硅晶圓制程、硅晶薄膜制備、氧化工藝、摻雜技術(shù)、光刻工藝、刻蝕工藝、集成電路芯片品檢;③微電子封裝與測試課程以工藝為載體形成4個學(xué)習(xí)情境:DP封裝、BGA封裝、CSP封裝、MCM封裝;④表面貼裝工藝與實(shí)施課程以工藝流程為載體形成5個學(xué)習(xí)情境:SMT工藝流程的基本認(rèn)知、表面貼裝生產(chǎn)準(zhǔn)備、表面貼裝設(shè)備操作與編程、表面貼裝品質(zhì)控制、SMT生產(chǎn)線運(yùn)行及工藝優(yōu)化5個學(xué)習(xí)情境;⑤電子線路板實(shí)用技術(shù)課程以項(xiàng)目為載體形成3個學(xué)習(xí)情境：單面板的制圖與制板、簡單雙面板的制圖與制板、復(fù)雜雙面板的制圖與制板;⑥電子測量儀器使用與維護(hù)課程以電路設(shè)備為載體形成9個學(xué)習(xí)情境:收音機(jī)元件準(zhǔn)備、收音機(jī)電路測試、收音機(jī)電路工作狀態(tài)檢測、收音機(jī)整機(jī)調(diào)整、收音機(jī)裝調(diào)使用儀器的保養(yǎng)與維護(hù)、電視機(jī)元件檢測、電視機(jī)電路檢測、電視機(jī)的質(zhì)量檢查、電視機(jī)裝調(diào)使用儀器的保養(yǎng)與維護(hù);⑦C語言課程以項(xiàng)目為載體形成6個學(xué)習(xí)情境:編程的基本概念、C語言上機(jī)步驟C語言上機(jī)步驟、算法的概念、基本數(shù)據(jù)類型、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、函數(shù)的概念;⑧單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用課程以任務(wù)為載體形成6個學(xué)習(xí)情境““跑馬燈”電路分析與實(shí)踐、單片機(jī)做算術(shù)、邏輯運(yùn)算并顯示、開關(guān)信號狀態(tài)讀取與顯示電路的制作、交通信號燈電路的設(shè)計(jì)與制作、產(chǎn)品數(shù)量統(tǒng)計(jì)電路的設(shè)計(jì)與制作、兩臺單片機(jī)數(shù)據(jù)互傳;⑨FPGA應(yīng)用技術(shù)及實(shí)踐課程以項(xiàng)目為載體形成6個學(xué)習(xí)情境:課程概述、基于QualusII的原理圖輸入設(shè)計(jì)、宏功能模塊應(yīng)用、基于QuarusII軟件的VHDL文本輸入設(shè)計(jì)、VHDL設(shè)計(jì)、實(shí)用狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)。

 

三、試點(diǎn)實(shí)施效果分析

 

在教學(xué)實(shí)施上，重點(diǎn)是加強(qiáng)教師執(zhí)教能力：教師在教學(xué)中的角色應(yīng)由主宰者轉(zhuǎn)化為引導(dǎo)者。教師應(yīng)該主動地引導(dǎo)、疏導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好，在教師的指導(dǎo)下，充分利用各種資源，相互協(xié)作開展對某一問題的學(xué)習(xí)探討，從而獲得新知識，得到探索的體驗(yàn)及情感，促進(jìn)能力全面發(fā)展。經(jīng)過我院近3年的教學(xué)實(shí)踐，課程教學(xué)效果得到顯著提高，學(xué)生專業(yè)核心能力、崗位適應(yīng)能力、社會能力顯著提高，“雙證書”提高到100%，專業(yè)對口率從原來的48%上升到92%，用人單位滿意度達(dá)90%以上。

 

高職院校在辦學(xué)過程中要形成特色鮮明的高職辦學(xué)模式，課程體系是重要的載體。辦學(xué)特色正是通過課

 

程體系的實(shí)施來實(shí)現(xiàn)的?；诠ぷ鬟^程系統(tǒng)化的課程體系，跟隨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，調(diào)整專業(yè)的課程設(shè)置，符合職業(yè)崗位要求，學(xué)生技能顯著提升，同時結(jié)合我院的辦學(xué)特色，努力探索基于工作過程的高職微電子技術(shù)專業(yè)課程體系的構(gòu)建思路和構(gòu)建策略。

 

參考文獻(xiàn)：

 

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