摘要：为满足我国战略新产业人才培养的需求，培养更符合发展需要的应用型人才和研究型人才，我校材料与科学工程学院能源与电子材料方向在本科培养方案中开设了《半导体材料及器件》课程，该课程以提高大学生理论与应用相结合的能力为目标，包括半导体材料、光电子器件和微电子器件的内容。结合教学实践情况，通过对本课程开设的目的和意义、教学内容建设、教师队伍配置、教学方法的思考和实践，旨在提高学生学习的热情与主动性，激发学生学习本课程的兴趣，使学生充分理解光电子器件与微电子器件的理论和原理，从而提高教学质量。
关键词：半导体材料；器件；教学；改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0169-02
一、引言
当代半导体产业已成为关系到国民经济和国家信息安全的重要战略性产业。与日本、美国等发达国家相比，在电子信息领域，我国与其尚存在一定的差距。在过去的几十年中，半导体科学和其他相关学科的快速发展，半导体器件在多个领域的广泛应用，对我国今后半导体材料及器件的基础教育提出了更高的要求。《半导体材料及器件》是能源与电子材料方向本科生的一门专业课，在半导体物理学知识的基础上，将光电子器件和微电子器件结合起来，全面系统地讲述了半导体物理的基础知识以及典型的半导体器件的工作原理及工作性能。《半导体材料及器件》课程涉及一部分的物理知识，需要学生有一定程度的物理基础；并且，面对各种器件复杂的工作原理，在教学时学生常会感到枯燥乏味，抽象难懂，从《半导体材料及器件》的课堂教学及学生的整体反映来看，学生对本课程的热情低，课堂效果差。因此，为了提高教学质量，培养出满足产业发展和市场需求，具备自主创新能力的人才，对《半导体材料及器件》课程进行教学改革。
二、课程开设的目的和意义
材料的发展在前沿新技术、新科技的研发中起到了重要作用。其中，照明、通信、电子领域产业的发展很大程度上依赖于半导体材料的发展与应用。《半导体材料及器件》课程将理论与应用联系了起来，《半导体材料及器件》课程的开设不仅有利于学生更好的学习理论知识，而且可以根据理论理解相应器件的工作原理，从而更准确、更清晰的了解、使用光电子器件和微电子器件。相对光电子技术而言，发展较成熟的微电子技术已经应用到各个领域。微电子技术与其他学科结合诞生的新学科也成为重要的发展方向。因此，要求半导体材料及器件方向培养的学生能适应这种跨学科、多学科结合发展的需求。
三、教学改革的措施
1.教学内容的建设。传统的直接对教学内容进行讲解，很难调动学生的兴趣，容易使学生感到内容枯燥，引起学生的反感情绪，不利于教学质量的提高。因此，在绪论部分对半导体材料的发展历史以及半导体材料及器件在生活生产中的广泛应用进行系统介绍，消除学生对半导体材料及器件的陌生感，提高学生对半导体材料的认识，引发学习兴趣。并且，传统的教学方式偏重于对理论知识和原理的学习，对新知识如何在实际的研究和生产工作中加以应用则涉及的较少，增加应用型知识的教授是我校《半导体材料及器件》教学改革重点实施的方面。基于此，考虑到实验课程是本科生动手实践很好的机会，但过程中难免会遇到问题，在授课时对授课内容对应部分的实验问题进行详细讲解，不仅可以激发学生的探索能力，而且在实践的基础上学生能更充分的理解知识。我校《半导体材料及器件》课程结合了半导体材料和半导体器件两方面，半导体器件方面又分为光电子器件和微电子器件两部分。现有的教材或侧重讲半导体材料，或侧重讲半导体器件，且所讲内容深浅程度不一，我校师生根据多年的教学实践情况，编写了一本难度适中、适合我校本科生学习的教材，本科生使用此教材学习半导体材料和光电子器件的知识，而微电子器件部分则采用标准教材。
2.教师队伍的配置。高水平的、稳定的教学队伍是提高教学质量的人才保障。针对材料科学与工程专业的发展现状，教学队伍实行“以老带新、新老共进”的发展方式。为青年教师配备经验丰富的教授，对青年教师进行指导，负责教学经验传授和教学质量监控，通过资深教授的帮助和带领作用，提高青年教师的专业水平和教学能力。近几年，学院专业先后吸收了几位年轻的博士，为课堂教学和科研工作注入了新鲜血液。青年教师与本科生更具有共同语言，更容易相处和获得学生的认可，所讲授的知识更容易被学生理解，课堂教学质量有明显提高。经过近几年的改革发展，我院积极开拓引进人才的途径，每个月都会邀请相关学科的学者来我院讲学，开拓学生的视野，扩充学生的知识，同时，教师积极与各兄弟院校本专业教师交流学习，通过不断地“走出去”与“走进来”，形成了一支综合实力强的教学队伍。
3.教学方法改革。课堂教学要求教师在有限的时间内讲完规定的知识，因此，常常会产生“满堂灌”、“填鸭式”的教学模式。在这种模式下，学生接受理解的知识非常有限，甚至会慢慢对本门学科失去学习兴趣，使学生被迫学习。在教学实践中，要改变这种错误的教学模式，需要教师对本学科有一个明确地把握。《半导体材料及器件》是一个涉及知识广泛且理论与实践并重的交叉学科，要求教师在授课时做到“有粗有细”，对工业生产中常用到的知识做到精讲、细讲，对难以理解的深奥理论可以略讲，减小学生的听课负担。面对抽象的理论原理，器件原理制作成动画，利用多媒体设备进行讲解能提高听课质量。《半导体材料及器件》学科的理论知识抽象难懂，在有一定半导体材料及器件知识的基础上进行实践参观，走出课堂，走向企业，通过参观学习和教师在参观现场的讲解，不仅可以帮助学生加深理解课堂上学习的内容，而且有利于理论知识与实际生产情况的统一，激发学生的学习兴趣。教师可在参观后提出相关问题，留给学生分组讨论，然后由学生做成PPT在课堂上讲解，由其他组的同学进行提问，调动全体同学，使学生成为课堂的主体，培养学生的分析能力和团结合作精神。学期考核时，提高平时成绩占总成绩的比例并提前告知学生，激发学生平时课堂和实践学习的积极性，使教学取得更好的效果。
四、改革特色
改革降低了课程的学习难度，减轻了学生的学业负担，但更注重应用型知识的教学、学生自主学习能力和分析问题能力的培养。“授人以鱼不如授人以渔”，面对半导体材料及器件方面知识快速的更新，掌握学习方法才能在这个领域有更好的发展。将半岛体光电子器件和半导体微电子器件单独来讲，便于进行器件原理和应用的对比和联系，对二者进行有机的结合。通过对授课内容进行调整和丰富，对教学方法进行创新性的改革，实现本科生理论知识程度与实际应用能力的共同提高，培养具备实践能力、分析能力和创新能力的跨学科综合性人才。
五、结语
结合《半导体材料及器件》课程的教学实践和半导体产业的发展现状，从实际情况出发，本文对《半导体材料及器件》课程的授课内容、教师队伍配备和教学方法进行了改革和创新，希望能够增强学生的学习兴趣，提高课堂教学质量，提升学生的分析能力，培养出与时俱进，具有自主学习能力和科研、实践能力的综合型人才，满足科学研究和社会生产的需求。
参考文献：
[1]刘恩科，朱秉升，罗晋生，等.半导体物理学[M].第七版.北京：电子工业出版社，2011：67-68.
[2]汪慧兰.微电子技术课程设置与改革初探[J].内蒙古电大学刊，2008，（11）：100-101.
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The Teaching Reform and Practice for "Semiconductor Materials" and Devices Course
DUAN Li，ZHANG Ya-hui，FAN Ji-bin，YU Xiao-chen，ZHANG Yan，CHENG Xiao-jiao，HE Feng-ni
（School of Materials Science and Engineering，Chang"an University，Xi"an，Shaanxi 710064，China）
Abstract：To meet the demand of strategic new industry personnel training in our country and cultivate applied talents and research personnel conform to the need of the development，the"Semiconductor Materials and Devices"Course was set up in the cultivation of undergraduate student in major of energy and electronic materials.The course established with the goal of improving the students" the bility of combining theory with practice and it contains knowledge about semiconductor materials，optoelectronic devices and microelectronic devices.Combining with teaching practice，through the thinking and practice about the significance and the purpose of this course，construction of teaching content，construction of teaching forces and teaching methods to improve students" learning enthusiasm and initiative，stimulate students" interest in learning this course，make students fully understand the theories and principles of optoelectronic devices and microelectronic devices，so as to improve the teaching quality.
Key words："Semiconductor Materials"；devices；teaching；reform
