微电子技术论文范文精选

1电工电子技术课程教学中存在的问题

1.1班级人数较多。大部分班级在45人左右，教师无法面面俱到，只能顾及少数同学，大部分同学只能处于跟随的状态，学习效果较差。

1.2课堂时间有限。课时安排有限，加之学生的接受能力较差，课堂教学推进缓慢，学生接受起来较为吃力，仅凭课堂上的45分钟进行教学，如果班级有45个学生，教师进行逐个指导的话，每人才1分钟，学生能学到什么，可想而知。

1.3学生学习兴趣不高。学生学习兴趣不高，主动性不够，学习能力不强，只依靠老师讲授，不愿意去学，是当前普遍存在于职业学校学生在学习电工电子技术课程时的问题，电工电子技术课程容量较大，涉及到的知识面较广，而且有些内容层次较深。

1.4教学目标不能很好的完成。不少学生对电工电子技术课程基本知识的掌握不够，思考问题解决问题的能力不足，学习的态度不够端正，学习的方法存在着一定的偏差。而教育的过程是循序渐进的，需要教师和学生两方面相配合。

1.5学生的心理情况。因为大部分学生在此前的学习过程中基本没有接触过电工电子技术的相关知识或者是根本没有学习过相关课程。还有一部分学生的基础知识很差，这就使得学生从心理上、思想上对这门陌生的课程有了畏难情绪，觉得这门课是一门难学的课程，吃力的课程，结果就会有厌学的情绪，从而不能深入的学习，最后的不良结果就是学不好这门课。

2微时代下“微教学”的现状分析

目前来看，国内外对于微教学单元方面的研究多集中于课堂应用方面。

摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为：21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺，但将突破目前所谓的物理“限制”，继续快速发展；集成电路将逐步发展成为集成系统；微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点，例如微机电系统（MEMS）、DNA芯片等。具体地讲，SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。

关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片

1引言

综观人类社会发展的文明史，一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的，科学技术作为革命的力量，推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，与材料和能源一起是人类社会的重要资源，但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用，更好地满足了人们对信息的需求；而网络化则使人们更为方便地交换信息，使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同，它具有极强的渗透性和基础性，它可以渗透和改造各种产业和行业，改变着人类的生产和生活方式，改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说，没有微电子技术的进步，就不可能有今天信息技术的蓬勃发展，微电子已经成为整个信息社会发展的基石。

50多年来微电子技术的发展历史，实际上就是不断创新的过程，这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验，而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时，每一项重大发明又都开拓出一个新的领域，带来了新的巨大市场，对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新，才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始，与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文，所以有人认为，1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代（siliconage）〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新，没有创新，社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”，但经过这种破坏后，又将开始一个新的处于更高层次的创新循环，社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。

在微电子技术发展的前50年，创新起到了决定性的作用，而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为：目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期，21世纪上半叶，也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面：以硅基CMOS电路为主流工艺；系统芯片（SystemOnAChip，SOC）为发展重点；量子电子器件和以分子（原子）自组装技术为基础的纳米电子学；与其他学科的结合诞生新的技术增长点，如MEMS，DNAChip等。

221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺

微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比，因此便要求提高芯片的集成度，这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例，沟道长度缩小可以提高集成电路的速度；同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸，提高集成度，从而在芯片上集成更多数目的晶体管，将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上；此外，随着集成度的提高，系统的速度和可靠性也大大提高，价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟，这样在器件尺寸缩小后，即使器件本身的性能没有提高，整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。

文章摘要：随着微电子技术的不断发展，在我国的各行各业中科技水平也在不断提高，微电子技术不仅仅可以应用于工业等各种领域，我们也可以看到微电子技术，同样可以应用在航空系统之中，促进航空系统的进步，从而推动其向综合化、模块化方向发展。本文就将以微电子及微电子在航空系统中的发展的重要内涵为着手点，从而提出将微电子技术更好地应用于航空系统中的重要策略。

关键词：微电子技术；航空系统；综合化

微电子技术的进步在很大程度上提升各领域的科学水平，促进了各领域上的发展，目前在微电子技术在航空系统中的应用效果中，我们可以看到微电子技术的重要作用，不仅仅能够促进航空系统向经济性、技术性方向发展，同时也能促进航空系统整体性的进步。所以我们要明确微电子技术及微电子技术应用于航空系统的重要作用，从而对如何更好地应用微电子技术进行探究，希望可以促进微电子技术在航空系统中的发展。

1微电子技术的基本概念

微电子技术是较为复杂精密的科学技术之一，是建立在各种高密度微电子组件的基础上的高微电子技术。作为目前国内较为高精尖的基本技术端电子技术，其应用领域十分广泛，不仅仅可以使用于航空航天中，也可以使用在各个工业领域及商业领域上，微电子技术的展现形式通常是以微电子商品或者集合多种电子元器件的综合系统载体等出现，同时这也是各种半导体元件的产品的相关统称，作为集成电路的一个重要载体，微电子技术对于促进各领域的发展是有重要作用的，但是微电子技术的学习与创新是微电子技术发展的难点，在目前的信息化时代，我们既要正视微电子技术的重要性，又要对微电子技术进行学习与创新，从而促进国家科学、经济、国防等进一步发展。

2微电子技术在航空系统发展中的重要内涵

随着航空系统的不断发展，我们可以看到微电子技术在航空发展过程之中起到相当大的推动作用，促进航空系统向智能化、科学化、模块化方向发展，而且往往这个时候航空系统的发展也呈现出了综合性这一具体特性，微电子技术在航空系统中的发展不仅仅是航空水平的具体体现，同时也是国家科技水平及相应的国防实力的重要体现，微电子技术不仅仅是理论性的技术工种，当微电子技术应用于航空系统发展过程中时，也在证明我国微电子技术的基本专业知识理论能够很好地和实践应用有机结合起来，体现了我国航空系统发展状况。除了在航空系统中，微电子技术往往也会体现在航空微电子技术产品上，但无论是系统上还是产品上，微电子技术在航空系统发展过程中仍扮演了重要的推动角色。

3如何更好地将微电子技术应用于航空系统之中

摘 要伴随着时代的发展，互联网和计算机技术的应用已经融入了人们的生活，而微课作为新时代的教学产物，不仅利于教师进行针对性的教学，同时也可以与传统教学相结合，打造出“新旧结合”的教学模式，为我国的教育事业的发展提供助力。本文将以电子技术教学为例，对微课在电子技术教学中的应用及意义进行分析。

【关键词】电子技术教学 微课应用 意义分析

教育是一个国家立足的根本，尤其是我国这种有着数千年文化传承的国度，教学质量关系到了民族文化的传承与发展，而微课作为近年来教学事业中的新生事物，已经影响到了我国教育事业的各个方面。由于电子技术所涉及的领域十分广泛，电子技术教学又是现代教育中的重要组成部分，从宏观角度看，电子技术的教学质量将会深刻的影响我国各方面的发展。而微课作为新生事物，如果能科学合理地应用于电子技术教学中，将会打破传统教学的桎梏，使我国的电子技术教学达到一个新高度。

1 微课在电子技术教学中应用存在的问题

1.1 微课在电子技术教学中的应用范围不合理

由于微课是近年来的新生事物，所以在微课的应用方面仍然有许多问题需要注意，尤其是在应用范围的问题上，我国当今的电子技术教学中微课的应用范围就不是很合理，这一问题严重制约着我国电子技术教学的发展。微课在教学中是不可以独立存在的，需要与传统教学进行有机的结合，可是在当今的教育事业中，年轻的教师会过多的依赖多媒体教学，使微课在教学中所占的比例过大，而上了年纪的教师由于对相关技术掌握不熟练等多方面原因，不愿意将微课引入电子技术教学中。

1.2 部分教师对于微课的认识不够充分

在微课的应用过程中，需要深刻理解微课的高效性，对微课进行合理的安排。教在应用微课的过程中，常常会出现自我意识过强，对微课的安排以教师自我意志为转移的情况。微课作为打破传统教学模式的新生事物，在应用上需要仔细耐心的研究，根据电子技术教学的特点，合理的安排。因为电子技术需要极强的操作能力，所以电子技术教学一般都采用理论和实践相结合的方式，而微课就是在理论和实践结合的过程中起到关键作用的部分，但是许多教师仍然不能对微课有清晰的认识。

摘要：伴随着时代的发展，互联网和计算机技术的应用已经融入了人们的生活，而微课作为新时代的教学产物，不仅利于教师进行针对性的教学，同时也可以与传统教学相结合，打造出“新旧结合”的教学模式，为我国的教育事业的发展提供助力。本文将以电子技术教学为例，对微课在电子技术教学中的应用及意义进行分析。

关键词：电子技术教学；微课应用；意义分析

教育是一个国家立足的根本，尤其是我国这种有着数千年文化传承的国度，教学质量关系到了民族文化的传承与发展，而微课作为近年来教学事业中的新生事物，已经影响到了我国教育事业的各个方面。由于电子技术所涉及的领域十分广泛，电子技术教学又是现代教育中的重要组成部分，从宏观角度看，电子技术的教学质量将会深刻的影响我国各方面的发展。而微课作为新生事物，如果能科学合理地应用于电子技术教学中，将会打破传统教学的桎梏，使我国的电子技术教学达到一个新高度。

1微课在电子技术教学中应用存在的问题

1.1微课在电子技术教学中的应用范围不合理

由于微课是近年来的新生事物，所以在微课的应用方面仍然有许多问题需要注意，尤其是在应用范围的问题上，我国当今的电子技术教学中微课的应用范围就不是很合理，这一问题严重制约着我国电子技术教学的发展。微课在教学中是不可以独立存在的，需要与传统教学进行有机的结合，可是在当今的教育事业中，年轻的教师会过多的依赖多媒体教学，使微课在教学中所占的比例过大，而上了年纪的教师由于对相关技术掌握不熟练等多方面原因，不愿意将微课引入电子技术教学中。

1.2部分教师对于微课的认识不够充分

在微课的应用过程中，需要深刻理解微课的高效性，对微课进行合理的安排。教师在应用微课的过程中，常常会出现自我意识过强，对微课的安排以教师自我意志为转移的情况。微课作为打破传统教学模式的新生事物，在应用上需要仔细耐心的研究，根据电子技术教学的特点，合理的安排。因为电子技术需要极强的操作能力，所以电子技术教学一般都采用理论和实践相结合的方式，而微课就是在理论和实践结合的过程中起到关键作用的部分，但是许多教师仍然不能对微课有清晰的认识。

射频(RF)和微波微电子的封装是高频电子封装技术的最新发展,它吸引了大量电子工程师投身于电子封装和高频电子领域的研究,也吸引了学术研究者了解最先进技术在商业界应用的兴趣。它覆盖了热量管理、电气、射频、散热的设计与模拟,封装技术与加工方法以及其它相关射频、微波封装的领域。近10年来无线电技术取得了巨大的进展,同时高频技术的应用方兴未艾。2008年9月16-18日,国际微电子和封装协会(IMAPS)在美国加利福尼亚洲的圣地亚哥举办第一届射频与微波封装的高级技术专题讨论会,邀请30多名业界的顶尖人士做了射频、微波、毫米波和宽带封装等高级主题演讲,会议取得的效应远远超乎预期。

该书是这次会议的论文集,共选论文12篇,每篇论文独立成章。1.微波和毫米波频率封装的基本理论,介绍微波和毫米波频率的基本设计、交换性能和额外复杂性;2.低成本高带宽的毫米波引导线框封装,介绍一种新型中继馈线方法,使低成本高容量的封装理念可以应用到高频领域。这个方法影响了数字电子封装技术;3.微机电毫米波的聚合系统,介绍一种大批量生产毫米波无源器件的技术工艺;4.毫米波板上芯片的集成和封装,介绍板上芯片的集成与封装技术对毫米波电子学领域所带来的低成本效益,以及讨论了毫米波电路性能的若干特殊问题;5,射频液晶聚合物和毫米波的多层气密封装包与组件,提出x、K、Ka-频段的应用组件的薄膜液晶聚合物(LCP)表面安装封装技术;6.随身设备的射频、微波基板封装线路图,回顾随身设备的设计方案和材料,并讨论如何达到所需的封装密度和性能;7.陶瓷系统在射频和微波封装技术中的应用,展示出使用陶瓷材料和陶瓷制造工艺的优势,从而研发复杂性不断增长的多层结构;8.毫米波产品的低温共烧陶瓷(LTCC)层压材料波导,讨论复合材料波导,通过数值仿真的手段,解决材料问题并处理毫米波频率的内部连线有损耗和间隔时所产生的折衷问题;9.射频、微波应用组件的低温共烧陶瓷(LTCC)基片,展示关于射频、微波封装应用中的LTCC技术的计算机模拟和制造的最新进展,包括当前的LTCC制造技术、模块封装包、高带宽设计和集成天线的射频、微波系统的发展趋势;10.用于微电子封装的高散热陶瓷和复合材料,讨论散热复合材料的高级性能,包括纳米碳管、合成金刚石、做结构旋转后的氮化铝、氧化铍等;11.高性能微电子封装的散热片材料,回顾了射频、微波封装的散热材料的制造、应用和研发,包括传统的、第二代、第三代散热材料;12.氮化铝三维多芯片组件(A1N 3D MCM)的技术研究,回顾了射频、微波封装的氮化铝三维多芯片组件技术的最新发展,包括A1N高温共烧陶瓷(HTCC)工艺、钨贴片匹配、烧结温度分布图的影响以及其它实际设计和制造过程中的问题。

本书主要作者Ken Kuang等人是多年从事该领域研究、具有丰富经验的业内专家。他是国际微电子和封装协会(IMAPS)会员兼副主席、圣地亚哥分会的主席。他多次获得IMAPS的最佳会议论文奖、电子封装技术国际大会(ICEPT)的最佳研讨会论文奖、IMAPS的主席奖。2004年,他创办了Torrey Hills Technolo-gies,LLC公司。该公司迅速成长为美国INC500之列,是射频、微波封装产业的引领者。

本书反映了射频、微波微电子业界的近期研究成果和发展动态,是从业工程师了解行业最新技术和发展的必备指导书籍。

扫描透射电子显微分析技术是在透射电子微观领域最有效的成像技术。它是综合了扫描和普通透射电子分析的原理和特点而出现的一种新型分析方法。它在表征包括有机材料和生物材料的纳米尺度材料方面引起了极大的关注，并开始被广泛应用。扫描透射电子显微分析技术发展迅速，在不远的将来将成为透射电子显微技术的主要技术。本书是一本先进的扫描透射电子显微分析技术的教科书。

本书全部内容共分为14章：1.简介，主要介绍了电子显微探针的需求、比较不同类型的显微技术、扫描隧道显微技术的优势和其可能的应用领域；2.扫描透射电子显微仪器发展历程综述，本章图文并茂地介绍了从1932年第一台电子显微镜研制成功到其不断完善，最后成为研究工作中极为重要的手段的发展历程；后面各章共分为3部分，第1部分 扫描透射电子显微分析技术基本知识，含第3-4章：3.扫描透射电子显微分析技术的基本知识，本章作者阐述了扫描透射电子显微镜的基本设计和扫描式电子显微镜的成像原理等知识，同时对扫描式电子显微镜的先进技术做了简要介绍；4.扫描透射电子显微分析技术在纳米材料和生物样品方面的应用，主要对原子级分辨率的扫描式电子显微镜在纳米和生物样品中的应用做了详细描述。第2部分 扫描透射电子显微分析技术成像理论，含第5-8章：5.高角环形暗场像-扫描透射电子像理论和成像模拟；6.环形明场扫描透射电子显微成像技术理论，5、6章主要介绍了扫描透射电子显微技术基于衍射动力学理论的成像原理和环形明场理论近期的发展；7.扫描透射电子显微技术中的电子能量损失谱及其成像，尤其是使用非弹性散射的高空间分辨率成像；8.用密度泛函理论计算子在扫描电子显微镜中获得的电子能量损失近边结构数据以及对一些实际材料的应用。第3部分 扫描透射电子显微分析技术成像的高级技术，含第9-14章：9.像差校正扫描透射电子显微技术；10.扫描透射电子显微技术中的二次电子像，主要介绍了一种最新报道的基于二次电子新的扫描透射电子显微技术的成像形式；11.共聚焦扫描电子显微技术，成像理论及其最新实验进展；12.扫描电子显微分析技术中电子断层成像技术的基本原理及其在无机材料中的应用；13.扫描透射电子显微分析技术中的电子全息术和洛伦兹电子显微技术；14.扫描透射电子显微分析技术的最新热点和未来期望，主要回顾了扫描透射电子显微分析技术的研究现状，如使用EDX进行元素分析、成像理论的完善等，并以作者的视角简要的讨论了其发展前景。

虽然本书不同章节是由不同的相关领域研究者分别撰写，但本书的编辑已经把物理符号和内容合理的编排与调整。本书编辑希望最后呈现的是一本为介于专业和初学者中间的人准备的一本关于电子显微镜学方面的专著。本书旨在为本科生、研究生和早期的研究人员描述和解释扫描透射电子显微分析技术的基本知识。为了达到这个目的，本书使用了大量的数学公式描述在扫描透射电子显微技术和样品中的物理现象。同时对于在理论中的数学有疑问的读者，许多样品很好地解释了相关的理论。

摘要：从国家、地区经济和电子信息产业对电子科学与技术专业的人才需求出发，结合湖北工业大学的实际情况，讨论了电子科学与技术专业实验教学体系的建设思路以及具体的建设方案。

关键词：电子科学与技术；实验教学体系；微电子人才

作者简介：周远明（1984-），男，湖北仙桃人，湖北工业大学电气与电子工程学院，讲师；梅菲（1980-），女，湖北武汉人，湖北工业大学电气与电子工程学院，副教授。（湖北 武汉 430068）

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）29-0089-02

电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业，因此人才培养必须坚持“理论联系实际”的原则。专业实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要教学环节，对于学生综合素质的培养具有不可替代的作用，是高等学校培养人才这一系统工程中的一个重要环节。[1，2]

一、学科背景及问题分析

1.学科背景

21世纪被称为信息时代，信息科学的基础是微电子技术，它属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。微电子技术一般是指以集成电路技术为代表，制造和使用微小型电子元器件和电路，实现电子系统功能的新型技术学科，主要涉及研究集成电路的设计、制造、封装相关的技术与工艺。[3]由于实现信息化的网络、计算机和各种电子设备的基础是集成电路，因此微电子技术是电子信息技术的核心技术和战略性技术，是信息社会的基石。此外，从地方发展来看，武汉东湖高新区正在全力推进国家光电子信息产业基地建设，形成了以光通信、移动通信为主导，激光、光电显示、光伏及半导体照明、集成电路等竞相发展的产业格局，电子信息产业在湖北省经济建设中的地位日益突出，而区域经济发展对人才的素质也提出了更高的要求。

摘要：《微电子器件》是电子信息与工程技术专业的重要基础课程。其课程内容涉及微电子器件的实际结构、刻蚀技术、镀膜技术、封装技术以及过程检测技术等。本课程具有内容丰富、实践性和应用性强等特点，学生普遍感觉学习难度大。针对微电子工艺基础课程教学的自身特点和多年的MEMS器件加工经验，本文从苏州科技学院的实际情况出发，以中科院苏州纳米所加工平台为教学实习基地，建立了理论授课、微纳加工工艺培训、参与微项目研究以及完善有效的实验考核方案相结合的特色教学方式。教学研究表明，通过改革可以激发学生的学习兴趣和培养学生的实践创新能力和科学研究能力，提高了教学效果。

关键词：微电子；微项目；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）10-0178-03

一、引言

微电子器件课程是一门以实践教学为主，以半导体基本理论和器件工艺知识为向导，以培养学生的实践创新能力和科学研究能力为目标的课程，是电子工程专业的重要内容[1]。它以微小型电子器件和各种传感器的设计、制作和测试为载体，培养学生的实践工程能力，使学生获得微纳器件制备工艺的基础知识，了解微纳器件的生产过程，并初步具备开发新型微纳米半导体器件的能力[2]。随着微纳米加工和检测技术的不断进步，新材料、新器件层出不穷。然而，由于微纳电子器件和传感器的制造和加工设备价格昂贵，国内拥有供科研和教学用的实验平台极其有限[3]。对于绝大多数的高校而言，传统的教学内容和教学模式与新形势下以培养学生的创新能力和工程实践能力为目标的教学要求之间的矛盾日益突出。本文以苏州科技学院的实际情况出发，发挥地域优势，通过跟中科院苏州纳米所的实践教学合作，探索出了一条具有开发微电子新产品、新技术和新工艺的应用型人才培养模式。

本文以电子科学与技术专业核心课程“微电子器件”教学实践为研究对象，针对本校电子工艺教学中存在的问题就该教学内容、教学方法和考核方式进行了探讨。

二、本校微电子器件教学中存在的问题

微电子技术的发展日新月异，对微电子人才的要求不断提升，2013苏州科技学院院电子信息工程专业被遴选为江苏省“十二五”高等学校重点专业和江苏省卓越工程师培养计划试点专业，自立项以来，学院始终坚持以“重点专业建设”为主线，坚持以创新理念思路为先导，以推进学生优质就业为导向，以提高人才培养质量为目标，加强专业建设。在各个方面有了极大的进步，形成了鲜明的特色，但在实践中仍存在一些问题，主要有如下几方面：

摘要：本文从教学内容、教学方法和考核方式三方面对电子显微学课程的改革进行了探讨，重点强调将电子显微学基础理论、实践操作以及结果分析等有机结合，提高学生综合运用电子显微学手段分析解决材料研究中科学问题的能力。

关键词：电子显微学;课程改革;材料科学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）41-0077-02

继光学显微镜发明之后，电子显微镜为人类打开了研究材料微观世界的第二扇大门，将人眼的分辨能力从0.2mm提高到亚埃量级，成为一种进行材料形貌、结构、成分以及电子结构分析的综合性分析手段。电子显微镜对材料的发展起到了巨大的推动作用，例如透射电子显微镜的三种分析技术：电子衍射衬度像、电子衍射以及高分辨成像技术分别在位错的证实、准晶的发现以及纳米碳管的发现方面发挥了无可替代的作用，其中准晶的发现获得了2014年的诺贝尔化学奖。目前，电子显微学的应用已经拓展到除材料以外的其他领域，如物理、化学、生物等科学领域，并且，伴随着球差校正电子显微镜的出现以及原位（高低温、环境气氛、电学性能测量）样品台的发展，结合X射线能谱分析以及电子能量损失谱分析，电子显微学在揭示材料的微观结构及其演化方面展示出其独特的高空间分辨分析能力。目前，几乎所有的理工科高校都有透射电子显微镜并且开设了电子显微学相关课程，然而，作为一种相对精密昂贵的设备，不可能对所有需要运用电子显微学分析的学生都进行仪器操作培训，而由于缺乏实践操作这一中间环节，学生在基础理论知识获取与透射电子显微镜结果分析方面之间存在断层，不能很好的将所学理论知识灵活运用进行结果分析。本文作者结合多年透射电子显微镜操作经验以及电子显微学课程的实践教学进行了思考和总结，对电子显微学课程的教学内容、教学方法以及考核方式进行初步的改革和探索，以期获得更好的教学效果。

一、教学内容的改革

在选修《电子显微学》课程之前，学生应该先修《材料科学基础》、《晶体学基础》等相关课程，对材料的晶体学结构有比较好的了解，熟知描述晶体结构的布拉格点阵以及倒易点阵。作为研究生选修课，由于学生的晶体学基础各异，为保证良好的教学效果，需要对布拉格点阵以及倒易点阵进行系统的知识回顾，以便于学生更好的掌握后续授课内容。

以笔者所在的北京航空航天大学材料学院为例，《电子显微学》课程以往的授课内容涵盖了电子光学基础、透射电子显微镜的构造、样品制备、电子衍射、衍衬像、高分辨成像，其中授课课时过于偏重电子衍射以及衍衬像，均大于8个学时，而高分辨成像章节课时仅有2个学时，课时分配不太合理。其次，伴随球差校正电镜的发展，一些新的技术逐渐发展和完善起来，并在材料的原子尺度结构表征方面初显其独特的魅力。如利用物镜球差校正的透射电子显微镜，贾春林教授提出的负球差系数成像技术（negative spherical-aberration imaging（NCSI））可以进行轻原子尤其是氧原子的探测;而聚光镜球差校正的扫描透射电子显微镜中，高角度环形暗场像（high angle annular dark field（HAADF））与高探测效率能谱仪的结合已经可以同时进行材料原子尺度HAADF图像以及成分的分析，同时，相较于高分辨成像，HAADF成像技术由于图像强度不受实验条件如样品厚度、欠焦等条件的影响，更容易解释而受到越来越多的关注;而环形明场扫描透射图像可实现轻原子H、Li等元素的探测以及对轻重原子同时成像，在揭示新型能源材料如锂离子电池的充放电机制方面发挥了重要作用。另外，聚焦离子束制样技术的发展，使得可以对块体材料进行精确定位，并且针对微米尺度区域进行透射电镜样品制备，从而解决了传统制样方法定位减薄难、单次制样成功率低以及破坏性制样的缺陷，尤其适用于利用原位透射电子显微镜进行材料微观结构演化研究。因此，有必要对《电子显微学》的教学内容进行更新和调整，加入这些新技术的成像原理以及案例分析，让学生充分了解电子显微学领域最新的发展，从而选用恰当的成像技术解决其在科学研究中遇到的具体科学问题。

二、教学方法的改革