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微电子类相关专业《固体物理》教学探讨

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摘 要 《固体物理》是微电子科学与工程专业一门重要的专业基础课程,该课程内容理论性强、难度大、公式多,学生不易学习掌握,对于教师来说,在课程的设计和讲授方面也面临挑战。针对这些在教学过程中存在的问题,本文在教学内容、教学方法、教学手段及考核方式等多方面进行了初步探讨,以提高教学质量,为学生学习后续课程打下良好基础。

关键词 固体物理 教学探索 微电子

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2017)02-0036-01

随着半导体技术的不断进步,固体物理课程的教学在新的历史条件下已面临前所未有的挑战,其也是后续如《半导体物理》等专业主干课程的基础。传统的物理教学内容对固体物理前沿的新动态、新成果及新概念介绍不够,不利于学生发现问题、分析问题及解决问题等能力的培养。基于此,本文基于重庆邮电大学微电子科学与工程专业的实际情况,结合教学实践,拟从以下几个方面对《固体物理》课程进行教学探索。

一、教学内容设置

《固体物理》是微电子科学与工程专业的一门重要专业基础课程,具有理论性强、概念较抽象、专业性强等特点,我们根据本专业的需求和学生学习知识的规律对教学内容进行梳理。以王矜奉所著的《固体物理》一书为教材,教学内容可分为以下几部分:(1)晶体的结构;(2)晶体的结合;(3)晶格振动和晶格热学性质;(4)晶体的缺陷;(5)晶体中电子能带理论;(6)自由电子论和电子的输运性质。由于《固体物理》这门课程对学生的数学、物理基础要求较高,与高等数学、量子力学等课程联系紧密,在授课过程中,根据本专业课程开设情况和学生对基础知识掌握情况,适时地对这部分知识加以补充说明,以帮助学生理解课程内容,避免学习认知过程中过大的跳跃性;对于课程中较为复杂的物理图像,适当地结合比较形象生动的实例加以说明,降低学生对抽象问题的理解难度,增加课程的吸引力。同时,将近些年来固体物理领域的研究进展引入课堂,拓展学生的视野,培养科学精神,还可以提高学生的学习兴趣和热情。

二、教学方法与教学手段

教师采用的教学方法和手段往往对学生的接受情况有着重要影响,针对本课程理论抽象、概念多、公式繁杂的特点,主要以授课为主的教学形式,并引入启发式、讨论式等互动教学方法,实现以教为中心到以学为中心的转换,激发学生学习热情,调动学生的积极性,从而获得好的教学成果。在教学手段方面,将多媒体和板书两种形式结合,充分利用各自的优势,最大程度地提高授课效率。此外,在课堂教学中启发引导学生合理利用丰富的网络资源,拓展知识视野,培养自主学习能力。

三、考核方式改革

传统的课程考核方式多为书面考核,为了更客观合理地评价学生的学习成果和能力,本课程采用平时考核和期末试卷考核相结合的方式。在平时授课过程中,针对一些重点、难点问题,适当布置几道问题,要求学生课上或课下独立完成。一方面通过这种方式培养学生独立思考解决问题的能力,另一方面也可以及时了解学生对知识的掌握情况,发现学生理解上的误区并加以纠正。

参考文献:

[1]赵曾茹等.固体物理教学改革的探索[J].科技信息,2013,(5).

[2]周前能等.《CMOS射频集成电路》课程教学探索[J].素质教育论坛,2016,(8).

[3]王矜奉著.固体物理教程[M].山东:山东大学出版社,2013.

[基金项目:(1)重庆市高等教育学会高等教育科学研究课题(微电子科学与工程专业实践教学创新研究与实践,编号:CQGJ13C446);(2)重庆市教育科学“十二五”规划2014年度规划课题/重庆市高等教育教学改革研究重点项目(集成电路工程类创新人才培养体系研究与实践,编号:2014-GX-006);(3)重庆邮电大学校级教学改革项目(适应行业和区域发展的集成电路工程大类专业创新人才培养模式研究,编号:XJG1505);(4)2015年宜伦学院微电子科学与工程专业实验班项目(编号:2015YL-04);(5)2016年宜伦学院微电子科学与工程专业实验班项目;(6)重庆市本科高校“三特行动计划”特色专业-微电子科学与工程。]