電子信息類專業(yè)化學實驗課程體系構建的初探

李昕　牛立剛　賀媛　王蕊　紀永成　馬健　何艷　張彤

摘要：根據現代社會對電子信息類專業(yè)人才的需求分析，針對電子信息類專業(yè)的特點及培養(yǎng)方案的現狀，提出了在電子信息類專業(yè)構建化學實驗課程體系的思路并進行了初步的探索。以吉林大學電子科學與工程學院“半導體化學試驗班”為試點，詳細闡述了化學實驗課程體系的布局及具體的設置方案，以期該實驗課程體系能夠廣泛的應用于相關電子類專業(yè)，滿足社會對電子信息類高素質復合型創(chuàng)新人才的需求。關鍵詞：電子信息；交叉學科；化學實驗；課程體系中圖分類號：G642.0

文獻標志碼：A

文章編號：1674-9324（2018）20-0268-02 一、社會對電子信息類人才的需求模式電子信息產業(yè)創(chuàng)新性強、帶動性大、滲透性廣，是國民經濟的戰(zhàn)略性、基礎性支柱產業(yè)和最具活力、最具創(chuàng)新的行業(yè)之一。電子信息產業(yè)被人們譽為“朝陽產業(yè)”，是當今科技發(fā)展的趨勢所在。材料是一切工業(yè)的基礎，當然也是電子信息產業(yè)的重要支持。在材料行業(yè)，電子信息材料為發(fā)展最快、最有前景的材料之一。隨著電子信息產業(yè)的不斷發(fā)展，對其從業(yè)人員提出了更高要求，希望其既掌握“電子信息”專業(yè)的相關知識，又通曉電子信息材料的制備與加工、組成與結構、性能與應用等多方面知識。根據“電子”與“材料”學科的特點，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的電子信息材料復合型人才具有重要意義[1]。二、傳統(tǒng)培養(yǎng)方案在大時代背景下面臨的問題與挑戰(zhàn)吉林大學電子科學與工程學院（以下簡稱我院）在傳統(tǒng)的培養(yǎng)方案中擁有五個本科招生專業(yè)，即電子科學與技術專業(yè)、微電子科學與工程專業(yè)、電子信息科學與技術專業(yè)、電子信息工程專業(yè)、生物醫(yī)學工程專業(yè)，涉及理學和工學兩大門類。學院具有電子科學與技術一級學科博士學位授予權點，目前在其涵蓋的所有四個二級學科（微電子學與固體電子學、物理電子學、電路與系統(tǒng)、電磁場與微波技術）招收碩士和博士學位研究生。1.缺乏學科交叉型人才的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的培養(yǎng)方案雖然在專業(yè)設置上規(guī)范清晰，卻沒有突出我院的優(yōu)勢學科，專業(yè)設置與其他院校基本相同，缺乏自己的專業(yè)特色。本科畢業(yè)生的去向主要有兩大類，工作和繼續(xù)深造研究生。傳統(tǒng)的培養(yǎng)方案對所有學生的培養(yǎng)方式完全相同，無論是工作還是繼續(xù)深造，缺乏針對性和目標性，科技含量高、創(chuàng)新性強的電子信息領域對研究生的需求量日益增大。如何為研究生教育提供優(yōu)質的生源成為本科生教育面臨的一大問題。2.缺乏研究型人才的培養(yǎng)。現階段的本科教育培養(yǎng)方案注重電子類相關學科基礎知識的培養(yǎng)，然而在研究生階段，各專業(yè)對學生材料相關的專業(yè)知識背景提出了較高的要求，研究生在本科生領域所學課程相對狹窄，在研究生科研階段初期，需要再學習的過程，而如何在有限的時間內對科研成果進行交付，存在較大的困難和問題。三、交叉學科—半導體化學試驗班的建立為解決以上問題，需要在教學大綱、招生專業(yè)的設置上進行調整與改革，增強本科生培養(yǎng)方案的針對性，既讓學生在報考時目標明確，又能使我們的本科教育為研究生階段輸送更優(yōu)質的生源。經過充分的論證，經學校批準，我院在2009年開設了“半導體化學試驗班”。該專業(yè)為電子、化學交叉學科，旨在培養(yǎng)具備寬厚的物理、化學、電子的知識基礎，掌握現代電子技術理論，具備計算機、外語、相應工程技術應用能力的、具有長遠發(fā)展?jié)摿Φ膶W科交叉型人才。該專業(yè)的特色是理工結合、理化結合、半導體特色，早期接觸科研，加大實驗教學強度。四、構建化學實驗課程體系的思路以半導體為特色的科學研究以新型材料及其電子器件為焦點，核心材料的研發(fā)都離不開化學這門基礎學科。在半導體化學試驗班的課程設置上，將無機化學、有機化學、物理化學、分析化學幾大化學基礎課程作為該專業(yè)的主干學科。化學為一門以實驗為基礎的學科[2]。因此，在交叉學科半導體化學試驗班的課程設置上，化學實踐教學的課程設置顯得尤為重要。1.課程體系的整體布局與集成設計。在實驗課程的設置上，我們采用基礎化學實驗和綜合化學實驗相結合的方式。基礎化學實驗內容涵蓋無機化學、有機化學、物理化學、分析化學等基礎性的學科，共開設10個實驗，力求精煉，學為所用。綜合化學實驗為綜合設計類實驗，是選取本校老師的幾個較為成熟的研究課題開設的實驗，引導學生對科研方向有個初步的認識并能培養(yǎng)學生的科研思維。2.基礎實驗目標明確、重點突出。不同于化學專業(yè)的學生培養(yǎng)，半導體化學試驗班的培養(yǎng)方案存在著化學實踐的課時量相對較少的限制，因此，如何能在較短的課時內最大程度地掌握所需要的知識點及實驗技能成為實驗課程體系設計的關鍵。在基礎化學實驗的設計上，我們以實驗技能的培養(yǎng)為切入點，每個基礎學科開設一至兩個具有代表性的經典實驗，每個實驗對應于相關基礎課程的重要知識點，針對性地培養(yǎng)學生的基礎化學實驗技能，規(guī)范其操作。該課程體系的設計偏重于基礎操作的訓練及實驗技能的培養(yǎng)，具有實驗目的明確、針對性強、易于掌握的特點。課程體系的構建與半導體化學試驗班的培養(yǎng)目標一致，通過該課程體系的訓練，學生的化學基本功及動手能力都得到了較大的提升，為培養(yǎng)拔尖型人才打下堅實的基礎。3.以基礎化學實驗為基點，提升至綜合化學實驗。在基礎化學實驗的基礎上，設置了綜合化學實驗。此實驗為基礎的提升與融合，在掌握基礎的操作與相關理論后，綜合實驗需要將各種方法技能糅合到一起，培養(yǎng)一種新的實驗方法。綜合化學實驗的設計突破各個知識點的限制，目標是培養(yǎng)完整的、綜合性的實驗思維，也就是科研思維。我們選取各個課題組老師較為成熟的研究方向，開設了幾大類綜合性的實驗，讓學生在實驗的同時也充分地對科學前沿有了更深入的認識與了解。綜合性實驗要求學生對基本知識點融會貫通，一個大實驗往往涉及到多個實驗的操作，原理上技能上是相互聯系，互相影響，環(huán)環(huán)相扣的模式，實驗的成敗涉及多個流程，對學生的要求更高。綜合化學實驗課程體系的構建更加貼近科研，緊密圍繞專業(yè)的培養(yǎng)目標，通過該課程體系的訓練，學生的科研思維能力得到了很大的提升。五、結束語根據國家發(fā)展和對人才的需求趨勢，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的電子信息材料復合型人才具有重要意義。我院開設了半導體化學試驗班這一交叉學科專業(yè)，并對該專業(yè)的化學實驗課程體系的建設做了初步的探索，以期形成特色人才培養(yǎng)模式，滿足社會經濟建設和技術發(fā)展對電子信息類專業(yè)高素質復合型創(chuàng)新人才的需求。參考文獻：[1]李向軍.電子信息類專業(yè)構建學科交叉課程體系的研究與實踐[J].課程教材改革，2014，（23）.[2]曾秀瓊.化學實驗教學課程體系的新發(fā)展及其實踐[J].實驗技術與管理，2012，（29）.