“微電子學”課程教學改革方案

吳麗娟 朱琳 黃也

摘 要 “微電子學”是電子信息科學與技術專業的一門重要的專業必修課程，各高校都清楚“微電子學”這門課程的重要性，但如果以傳統教學方式授課，不能讓學生真正掌握其精髓，提高學生的實踐能力，從而無法使學生畢業后滿足社會對專業人才的需求。因此本論文總結出了“微電子學”教學過程中存在的一系列問題，并針對這些問題提出了教學改革的一些方法和途徑。

關鍵詞 微電子學 實踐能力 傳統教學方式 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2018.09.051

Abstract "Microelectronics" is an important professional required course for the major of electronic information science and technology. Colleges and universities are all aware of the importance of the "microelectronics" course. However， if the teacher teaches with traditional teaching methods， students cannot really master the textbook knowledge， nor can they improve their practical ability. Then， they cannot meet the demand of the society for professional talents after graduation. Therefore， this paper summarizes a series of problems existing in the teaching process of "microelectronics"， and proposes some methods and approaches for teaching reform in response to these problems.

Keywords microelectronics； practical ability； traditional teaching methods； teaching reform

0 緒論

“微電子學”是電子學的一門分支學科，是電子科學與信息技術相關專業的一門重要課程，主要教學內容包括電磁學；固體物理學；集成電路的制造、封裝與測試等。[1]通過對這門課程的理論學習，使電子信息科學與技術專業的學生對微電子與集成電路技術有一個全面的了解。也是所有從事微電子或電子信息技術方面技術工程師所必須掌握的重要知識。

各高校都清楚“微電子學”這門課程的重要性，但如果以傳統的教學方式授課，不能讓學生真正掌握其精髓。傳統的“微電子學”授課方式以老師講授為主，而全新的教學理念應該是“以學生為主體、以能力為本位、以問題為載體”，采用全新的教學方式才能培養出適應現代社會的人才。

因此本論文總結出了“微電子學”教學過程中存在的一系列問題，并針對這些問題提出了教學改革的一些方法和途徑。

1 教學過程中存在的問題

目前，國內各大高校“微電子學”的教學情況隨著教學不斷改革已經有所好轉，但仍然存在一定的問題。筆者根據調查研究，總結出以下幾點存在的問題：

（1）教材中存在的問題。教材中的內容主要以文字為主，無法吸引學生閱讀的興趣，而且有些學校采用的教材沒有課后題答案，有些在網上都找不到參考答案，導致學生自學時對出現的問題束手無策。

（2）課堂出勤率問題。課堂出勤率是保證提高教學質量的前提。由于學生對專業課不感興趣、老師要求的不夠嚴格等原因，就會導致課堂存在著曠課、代替上課等現象。

（3）講課方式存在問題。在以往的教學中，都是老師在課堂上講，學生在座位上聽。而且大多數老師按照已經做好的教學PPT講，無法吸引學生的注意力。很多老師在上課時總是處于給自己講課的狀態。偶爾提問一個問題，答題效果卻不盡如人意。這樣，學生很難一整節課45分鐘都集中注意力。

（4）缺少課下交流的平臺。學生除了課堂上和老師的接觸外，其余時間基本沒機會與老師交流，也很少能主動找老師討論問題等。同時，課下學生之間也很少主動交流專業知識。

（5）考核方式存在問題。由于以上原因，學生在課堂上學到的知識量不夠。大多數老師出于為學生著想，就會在期末考試之前進行講題押題等課堂輔導。這樣一來，學生對這門課程的重視程度自然下降。從而產生了“就算平時不學，考試也能及格”的心理。

2 教學內容的改革

2.1 教材內容的處理

在保持通用教材的系統性，根據各高校的實際情況適當改變教材的內容。作為研究“微電子學”的專家、老師對于“微電子學”理解的境界比學生要高出很多，因此老師和學生看待問題的觀念也大相徑庭。許多問題也許老師認為簡單，但是對于學生就是天書。因此筆者建議編寫教材的老師可以站在學生的角度盡量以學生的思維方式來對教材進行排版整合。

2.2 教材內容可以作如下改動

（1）可以像英語等學科學習，在教科書最后附一張光盤，光盤的內容最好是各高校“微電子學”老師的教學視頻以及對教材相關內容的Flash動畫等內容；

（2）各大高校應該盡量在教材中附上課后參考答案以便學生參考；

（3）編寫實驗課講義，根據側重點不同，有效地把實驗教學的成果融入到理論知識之中。

3 教學方式的改革

（1）充分備課提高學生的興趣。在教學中貫徹“徹教為主導，學為主體”的原則。[2]可以在開課前邀請同專業的師哥師姐與學生進行溝通交流，讓學生認識到他們所學專業的優勢與就業前景，認識到微電子學課程的重要性。

（2）課堂開啟指紋或打卡簽到模式。單純用上課點名、查人數的方式已經不能提高學生對課堂出席率的重視程度。隨便找人代替上課，簽到已經是普遍現象。應該進行指紋或打卡簽到，沒上課的學生名單直接聯網面向全校公布（因事請假者除外），并對其進行警告處分。

（3）充分利用多媒體教學。如何利用現代的教學手段激發學生濃厚的學習興趣是教學的首要任務。教學者應開啟視頻、動畫等多種教學模式，將微觀過程實施宏觀模擬，使得課堂教學更加生動且容易理解。但也不能一味地使用多媒體而忽略了以往的板書教學方式，在面對一些高難度需要老師講解的公式推導的時候，板書教學更能夠加深我們的理解。

（4）加強課堂與課外互動環節。教學過程中可以給學生預留一些問題，讓學生嘗試以小組合作的方式課下進行推導，在下次的課堂上進行交流，引導學生自主思考問題。也可舉行分組講課比賽，通過小組成員合作的方式共同完成。可以由學生自己講自己制作的視頻和PPT，老師提出與講課內容有關的問題，讓學生展開小組討論，最后課堂上老師對討論進行總結和評價，針對學生存在的問題和思維上的誤區進行引導糾正。

4 加強理論與實踐的結合

教學方式的改革主要針對的是學生理論知識的提高，在學生真正學到理論知識的基礎上，應該著重考慮提高學生的實踐能力，避免以后走上工作崗位的時候只會紙上談兵。

（1）提高對“微電子學”相關實驗課的要求力度，確定整體學生能力的實踐教學內容。微電子學專業實驗課程主要分為物理類和電子技術類。對于電子技術類的實驗課程，比如模擬電子技術、通信電子線路等課程不必重復設置實驗室來教學，都可以在相關實驗中心開展。[3]而物理類的實驗學校可根據自己的硬件條件，有重點地開展相關實驗，比如超大規模集成電路設計實驗可開展集成電路的電路設計和版圖設計、封裝、測試等。

（2）重視實驗室建設，實現有效共享專業實驗室資源。各學校應按照自己辦學要求，以微電子發展規劃為依據，積極爭取中央及地方政府和學校對實驗室進行經費支持，堅持引進先進的技術與設備，緊跟微電子相關產業發展的步伐。堅決反對降低水平，重復浪費的解決方案。建設“硬件”設施強硬，“軟件”技術理論先進的創新性實驗室。[3]

（3）建立良好的校企合作關系。因實驗條件的制約，很多高校對于集成電路制造工藝和測試方面的實驗都而不能正常開展。因此高校應該積極采取措施，例如開設校內的實驗、實習基地。應該積極主動適應各地方經濟建設對微電子人才發展的需求，加強學校和企業的合作，了解企業對人才類型的需要，培育適應社會的優秀人才。[3]

5 考核方式的改革

現在教育不僅僅是要求學生學習到理論知識，對學生創新能力和思維能力的培養也是重要部分，為了提高學習效果，微電子學這門課程的考核可以不僅僅局限于閉卷考試。以往的閉卷考試，“上課死勁抄，考試死勁背”等現象普遍存在。如何不讓“分數”成為唯一促進學生主動學習的杠桿，就需要在教學中解開單一的繼承理論知識的枷鎖。[4]

可以將微電子學的考核分成不同的部分，閉卷考試成績占總成績的一個部分。對于期末考試，要提前打消學生考前突擊的心理，開課前就必須強調要閉卷考試，讓他們意識到考試不是目的，主要是為了讓他們掌握專業知識。同時增設一個課題探究部分，以考察學生對微電子學相關課題的探索能力，[4]例如可以把學生分成若干小組，每個小組布置一個與微電子學課程緊密相關的課題。課后讓學生自己去查資料、學會自己動手解決問題，最后通過PPT或FLASH動畫的形式講給班級同學聽。

最后，將期末閉卷考試成績結合平時的到課率情況、完成作業情況、分組討論情況以及課題探究情況評判出學生的最終考核成績。

6 總結

科學技術日新月異，固有的教學方法已經無法滿足現代教學的需求，教學改革是提高教學質量的必要手段。上述的一些教學改革方法，是針對目前微電子學課程學習中存在的問題而提出的，可以有效地提高學生的學習熱情和科研探索精神，使學生開始重視專業課程，同時還能有效地提高學生的實踐能力以適應社會需求。

總之，“微電子學”教學要采用理論教學與實踐教學并重的教學思想，努力完善適合各高校的教學模式，努力創造適合學生全面發展的學習環境。努力培育基礎扎實，專業性強，實踐過硬的微電子專業技術人才。

參考文獻

[1] 肖丙剛，王秀敏，趙吉祥.研究性教學在“微電子學導論”課程中的探索與實踐.中國電力教育，2009（19）.

[2] 趙增茹，王高峰.固體物理教學改革的探索.高校講壇，2013.

[3] 徐躍，微電子學專業實驗課的教學改革和實踐.南京郵電大學，2014.

[4] 馬俊成，張佳芬.基于CDIO 的微電子學導論課程改革與教學研究.科技世界，2014.