提高“半導體物理”課程教學質量的探索

摘 要：文章基于大學生學習現(xiàn)狀，結合“半導體物理”課程的特點，討論了如何從教學環(huán)節(jié)入手進行課程教學改革，提高教學質量。

關鍵詞：半導體物理課程 教學環(huán)節(jié) 教學質量 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

當今世界各國政治、經(jīng)濟、科技的競爭歸根結底是人才的競爭，人才的競爭實質上又是教育質量的競爭，高等教育質量在競爭中的作用日益凸顯。筆者結合從事電子科學與技術專業(yè)的“半導體物理”課程教學的實踐，討論了從以下幾個方面著手，狠抓教學環(huán)節(jié)，促進教學質量的提高，從而促進人才培養(yǎng)質量的提高問題。

一、更新教學理念

好的教學效果都要通過精心準備的教學環(huán)節(jié)來實現(xiàn)，這就要求任課教師必須著眼于學生未來的發(fā)展進行可持續(xù)發(fā)展的教學。

1 教師作用的發(fā)揮

教師擁有怎樣的教學理念，采用怎樣的教學策略和教學手段直接影響學生學習的有效性。傳統(tǒng)教學教師的作用局限于單純的講授，對于學生是否理解，是否真正領會沒有進行有效地把握。在這種教學方式下，學生對學習的認識只局限在課本上，難以融會貫通，培養(yǎng)出的學生往往缺乏實踐和創(chuàng)新能力。半導體物理作為一門實用性很強的基礎課，意在為培養(yǎng)21世紀高素質半導體科技人才打好堅實的基礎。作為任課教師，我們要著重加強學生的理論和實踐統(tǒng)一性的培養(yǎng)，對學生進行研究性學習的教育，鼓勵他們以類似科學研究的模式主動探索，以培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實際能力為根本目的。

2 發(fā)揮學生的積極性

我們的教學，不能僅僅滿足于讓學生學習到知識，而應該使學生產(chǎn)生進一步學習、研究的意愿和動力，也就是要引起學生對學習課程、專業(yè)、學科的興趣，熱愛科學，獻身科學。這是對高校教學的要求，也是教師務必追求的教學目標。物理學家楊振寧曾對中國和美國的教育特點進行比較后得出結論：美國教師注重傳授學習方法，而中國教師則注重系統(tǒng)講授知識。“對探索自然科學而言，知識本身可能顯得并不十分重要，因為一些實際知識很容易被忘記，而我們所關心的則是更一般的理解，這種理解對一個受過教育的人來說將會有長遠的價值。”針對這一點，在“半導體物理”的教學過程中，教師不應該一味地將重點放在具體的定理或定律的內(nèi)容上，而應該著重講思路、講難點和方法，對學生加以正確地引導，教會學生學習的方法，培養(yǎng)學生自主學習的能力，即使學生形成超越教師、超越書本的獨立思考的習慣，最終實現(xiàn)自我調(diào)節(jié)的學習，促進學生的終身發(fā)展。

二、優(yōu)化教學。提高課堂效率

1 科學選用教材

“半導體物理”課程的知識點比較多，涉及內(nèi)容范圍廣，理論推導復雜，學科性很強，學起來頭緒繁多，如何選擇與學生基礎與就業(yè)相符合的教材顯得非常重要。作為我院微電子科學與技術專業(yè)的必修課，半導體物理是一門實用性很強的基礎課，意在為培養(yǎng)21世紀高素質半導體科技人才打好堅實的基礎。在教材的選擇上，要綜合考慮學生的實際水平，從種類繁多的專業(yè)課書籍中精心挑選出難度適中、內(nèi)容新穎的教材。好的教材有利于學生樹立信心。難度過大的教材很容易讓同學們從一開始就有畏難情緒，產(chǎn)生不利的心理陰影，阻礙進一步的學習。應結合實用性和新穎性，力求內(nèi)容精簡、重點突出、概念明確、說理清晰，要盡量避免選擇難度過大，理論推導過多的教材。為此，我們選擇了劉恩科、朱秉升等編的《半導體物理學》作為教材，在此基礎上我們還對所用教材內(nèi)容進行了少量的增刪，即增加近年來發(fā)展成熟的新理論、新知識，突出研究熱點問題，突出課程的新穎性、實踐性。同時，結合我們課題組正在進行的薄膜異質結的制備與性能研究進展等情況，把有關薄膜異質結方面的內(nèi)容進行了適當?shù)脑黾樱訌妼W生理論聯(lián)系實踐的培養(yǎng)，鼓勵學生開展研究性學習，并以類似科學研究的模式主動探索，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，提高解決實際問題的能力。

2 教學與科技發(fā)展聯(lián)系起來

“半導體物理”課程與半導體器件的關系非常密切，前者為后者提供理論基礎，后者為前者提供技術條件，這種辯證統(tǒng)一的關系推動著半導體科技不斷向前。在“半導體物理”課程的內(nèi)容安排上也要注意將所學內(nèi)容與迅猛發(fā)展的現(xiàn)代科技聯(lián)系起來。半個世紀以來，半導體的研究在當代物理學和高技術的發(fā)展中都占有突出的地位。傳統(tǒng)的晶體管、集成電路以及很多其他半導體電子元件都是明顯的例證，半導體超晶格、微結構以及半導體異質結等則是近年來開拓的新領域，這個領域的開拓正有力地推進半導體研究和新一代高技術的發(fā)展。這些信息既是理論聯(lián)系實際的極好教材，也給教師提供了源源不斷的新穎素材。教師應該不斷關注并搜集這方面的信息，優(yōu)化教學內(nèi)容，最大程度促進課堂教學有效化。

3 教學手段多樣化

教學方法的好壞決定了教學的成敗。“半導體物理”課程概念多，物理模型和理論也較多，有的模型理解起來不容易。為了讓學生能較好地掌握這些理論，需要教師智慧地利用多種教學手段和方法。“半導體物理”課程的重點、難點是各種物理概念及物理模型的引入，單純的理論講解給學生的大腦留下的只能是模糊籠統(tǒng)的概念，感受是不真切的。在教學過程中，教師應充分利用多媒體、幻燈片、教學模型、錄像、黑板板書等多種現(xiàn)代化的教學手段，將微觀過程模擬出來，使教學信息變抽象為具體、化枯燥為生動，將學生的抽象邏輯思維建立在形象思維上，增強教學的直觀性、主動性；同時，也可以節(jié)省時間，增加課堂教學的信息量，幫助學生深刻領會物理概念和規(guī)律，提高分析問題和解決問題的能力，從而彌補實驗教學條件的不足。

為了充分調(diào)動學生參與課堂教學的積極性，教師除開展啟發(fā)式、討論式等教學方法調(diào)動學生學習的主動性、積極性外，還可以應用類比方法幫助同學理解物理概念或模型。如講電子能態(tài)密度以及電子密度的概念時，部分學生有些混淆不清，為了幫助大家理解，我把它們做了一個類比：將階梯教師里單位面積的座位數(shù)比做各能級上的電子能態(tài)密度，把學生當作電子，一個學生坐在某一排的某個座位上，即認為這個電子態(tài)被電子占有，等等；通過類比，學生對這兩個概念的理解就清楚多了。此外，進行必要的課前預習和課后練習也是提高課堂教學的兩個重要的環(huán)節(jié)。教師可以給學生布置相關的的課后作業(yè)，引導學生進行獨立思考，同時在下一堂課開始抽出幾分鐘進行個別回答或集體討論，使學生的疑惑能得到及時解決，從而形成可持續(xù)發(fā)展的模式。

三、激發(fā)學生學習興趣，促進教學質量提高

在教學過程中，抓住學生的注意力是保證教學質量的關鍵。興趣是最好的老師，尤其對于具有較強獨立思維能力的大學生而言，要解決的首要問題不是缺乏學習的能力，而是缺乏學習的動力。大學與中學相比，學習模式已經(jīng)發(fā)生了很大的改變，已經(jīng)成年了的大學生，與中學生相比也有了更多的自由度和更多需要面對的東西。事實上，經(jīng)過激烈的高考競爭篩選后，一般說來同學之間最顯著的差異并不是智力水平的高低，而是非智力因素的優(yōu)劣。當前，大學生以獨生子女為主，其學習狀況在很大程度上取決于他們學習的動機、興趣、情感、意志、性格等因素，離開學習的動機、興趣、情感、意志、性格等因素的積極作用，就無法保證教學的質量。在以往的教育中，由于過分強調(diào)智力因素，對非智力因素未給予足夠的重視和培養(yǎng)，致使一些大學生非智力因素發(fā)育不良，學習缺乏明確目標，遇到挫折便悲觀失望，或盲目驕傲，或孤芳自賞，限制了他們的智力因素的發(fā)揮。那么要如何培養(yǎng)他們對專業(yè)課的興趣呢?筆者在“半導體物理”的教學中，注意各方面知識的積累，努力使課堂的場面變得生動，自己的表述才可能做到深入淺出、旁征博引、游刃有余。在組織教學時，嘗試創(chuàng)造和諧、民主、平等的課堂氛圍一激發(fā)學生的問題意識，在分析問題的過程中重在引導，鼓勵學生從不同的角度去思考問題，而不將其限制在某一固定的模式下。這樣，學生學習的重心也就不再僅僅局限于科學結論本身，而會擴展到探索科學規(guī)律的科學方法等方面。在學生的興趣真正地被激發(fā)起來以后，就可以提出很有質量的問題，并可能意識到已有物理模型或理論存在的不足，使學生意識到已有理論還有進一步提高的空間，他們的學習

學環(huán)節(jié)，才能有效地提高課堂教學質量。動力就會加強。

四、結語

總之，在教學過程中，教師是主導，學生是主體。只有充分發(fā)揮教師的主導和學生的主體兩方面的作用，合理安排教學內(nèi)容，靈活運用教學手段，狠抓教

參考文獻

[1]丁光宏，力學與現(xiàn)代生活[M].上海：復旦大學出版社，2001.126

[2]王印月，趙 猛，改革半導體課程教學融人研究性學習思想[J].高等理科教育，2003(1)：69～71

(文字編輯、責任校對：龐龍斌)