基于应用型本科人才培养的半导体器件物理基础课程教学研究

田甜++徐家跃++刘志福++申慧++江国健++杜永

摘要：本文首先分析了半导体器件物理课程教学应用型本科人才培养重要性，结合半导体器件物理课程教学现状的分析，最后提出了几点半导体器件物理课程教学应用型本科人才培养对策。

关键词：半导体器件物理基础；课程教学；应用型本科

中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）11-0148-01

一、半导体器件物理基础课程教学应用型本科人才培养重要性

随着电子产业飞速发展，现代半导体科学知识不断更新，半导体产业产品研发创新速度日益加快，其对专业人才素质的要求也不断提升，同时也刺激了社会专业人才需求的飞速增长。这也给高校专业人才培养提出了更高的要求，不仅需要学生具备相当的理论基础，更需要拥有实践应用与创新能力。而半导体器件物理基础作为半导体科学理论基础以及微电子科学技术的基础理论课程，其在高校材料物理专业教学体系中占据着重要地位。其主要内容包括半导体特性、pn结原理、双极型晶体管、金属与半导体接触、异质结的结构、电学特性以及半导体光电子器件等相关内容。基于应用型本科人才培养的半导体器件物理基础课程教学也凸显其重要性。以应用型人才培养为目标展开教学，是培养学生专业应用创新意识，提升人才质量的重要手段。

二、半导体器件物理课程教学现状分析

《半导体器件物理基础》课程内容理论推导相对复杂，知识点多，同时随着半导体学科领域的不断发展，学科研究前沿以及新的理论也不断出现，学科交叉与渗透日趋深入，课程系统性较强。并且与一些器件制造密切相关，需实施三维立体设计。由于《半导体器件物理基础》的理论性较强，部分教师在教学实践中直接将其定位为纯理论课程，教学上以灌输式讲授为主，一定程度上制约了学生应用创新能力的发展。[1]教学实践中不难发现，学生普遍认为半导体器件物理基础课程内容理论性较强，难以掌握。许多学生学习被动性学习，对理论教学存在抵触情绪，个性无法得到张扬，创新思维与能力也无法得到培养。从考核检测上来看，半导体器件物理基础课程仍大多采用传统的考试方法，以期末笔试为主，无法有效考察学生的创新应用能力。这些问题都一定程度上忽视了教学实践性与应用性，对学生职业生涯发展造成不良影响。

三、半导体器件物理基础课程教学应用型本科人才培养对策

1.提升课程内容应用性

教学实践中，教师应结合实践性与实用性，力求内容突出重点，简练清晰。因而课堂中应适当将写侧重理论推导的内容简化，利用实用性展开探讨。例如金属与半导体接触教学，可基于应用性展开金属半导体整流接触理论以及半导体器件制造欧姆接触原理方法，将金属半导体接触整流理论同pn结整流理论展开比较，使学生明确两者各自应用特性。其次，教学中应积极利用科学前沿知识，激发学生学习兴趣，引导其主动学习。同时也能够从侧面鼓励学生加强对整个半导体产业发展的关注，明确学习目标，提升自身对电子产业发展适应能力；也可就学生较为感兴趣的课题展开探讨，安排讨论课，组织学生展开信息探究。例如在讲解场效应管内容时，向学生布置任务，让学生在网络上查找其半导体器件新技术、发展瓶颈与趋势；讲解发光二极管时，引导学生将传统LCD电视与LED背光源电视进行对比，分析异同点，并让学生搜集查阅资料，展开系统讨论。[2]

2.加强实验实践教学

要提升学生实践应用能力，实验实践性教学必不可少。通过实验等教学，可引导学生构建明确的实践应用体系。例如可搭建集成电路器件以及工艺设计模拟平台、新材料计算与设计平台等，将材料计算以及器件模拟融入半导体器件物理基础教学当中，加强实践教学，引导学生自主动手，真切感受半导体器件物理理论的实践性，并在大脑中形成完整实践体系，提升学习主动性与创新性。如可将集成电路器件同工艺开发平台引入实验模拟教学当中，使实验教学与企业需求实现对接，让学生掌握工艺流程，结合制造需求自主进行对工艺参数的调整，提升实践能力；同时也可展开对新器件的模拟设计，给予学生自由发挥的机会，使其在理论理解以及实践过程中充分发挥应用性与创造性思维，培养实践应用与创新能力。其次也需积极拓展校外实践学习基地，通过校企合作、产学研等模式，为学生实践与实习提供丰富平台，将课程理论教学与实践教学全面结合，引导学生结合所学知识，积极申请科研创新项目，提升应用能力。

3.完善课程考核

针对当前《半导体器件物理基础》课程考核问题，应基于应用创新能力的考核目标，实现对考核模式的改革。具体来讲，应将学生考核具体分为几个节点：实验考核环节，需结合材料物理专业人才职业能力与素质需求，展开实验完成质量、问题分析与解决能力、团队协作能力以及知识掌握程度几个维度的评价，得出学生平时学习表现成绩。其次，期末考核环节应采用理论与实操结合的模式，利用笔试考核学生理论基础；利用现场试验操作考察学生知识应用能力以及动手实践能力。学生的最终成绩为平时成绩与期末考试成绩加权所得，使得考核既注重理论基础，也对学生动手应用能力提出要求。

四、结束语

总而言之，电子产业的飞速发展与现代半导体科学知识的不断更新给专业人才培养提出了更高的要求。新形势下，应用型高校半导体器件物理基础课程教学更应基于应用型人才培养的目标，从教学内容、教学方法以及考核体制等多方面入手，展开教学实践创新，全面提升学生实践应用能力，为继续学习与工作打下坚实基础。

（作者单位：上海应用技术大学材料科学与工程学院）

基金资助信息：上海应用技术大学“半导体器件物理基础”重点课程建设项目（编号：33110M160028）的资助。

参考文献：

[1]高清运.清半导体器件物理”课程教学研究与探索[J].电气电子教学学报，2014（12）：20-21.

[2]徐振邦.《半导体器件物理》课程改革探索与实践[J].教育教学论坛，2014（04）：222-223.