《微電子工藝學》教學及學生應用能力培養探討

田甜

【摘要】本文將從教學內容的選取、多元的教學方式、學生應用能力培養三大方面展開探究分析，從而促進課程教學模式的更新，培養出更多高素質的應用型人才。

【關鍵詞】微電子工藝 教學 應用能力 更新

【基金項目】本文由上海應用技術大學《微電子工藝學》校企合作課程建設項目（編號：3911XQ180001）、上海市屬高校應用型本科試點專業建設項目（編號： 4521ZK170015003）資助。

【中圖分類號】TN405-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）04-0036-02

引言

縱觀人類文明發展的歷程，不難發現人類生活水平的提高和生活方式的轉變與科技發展有著密切的聯系。而在現今社會，微電子工藝成為了炙手可熱的新技術，被廣泛應用于電子器件、集成電路的設計與開發等方面，影響著人類文明未來的走向。在前不久的中美貿易戰之中，我國的微電子產業就遭受到了美國方面的技術壓制，同時也暴露了我國微電子產業當前所存在的問題，為解決這一問題國家將在未來投入更多的人力物力資源，培養更多的專業人才，扭轉我國微電子行業當前的不利地位。所以，現今對于微電子工藝的學習有著更高的要求，學生必須具有一定的集成電路工藝設計和分析能力，以及在制作安裝和測試中具有必要的知識和技能，但當前社會未出現培養此類應用型人才的標準化培養模式。并且，電子工藝學課程教學理念和教學模式過度滯后，導致其教學品質不高。因此，如何提升當前的教學水平和培養學生的應用能力，成為了各大院校微電子工藝學課程的首要任務。

1.教學內容的選取

1.1教材選取

在微電子產業中，半導體領域的發展總是瞬息萬變的。同時，隨著社會經濟的不斷發展，半導體領域對于技術的要求愈發提高，而原有的技術認知和教材內容顯得格格不入，迫切需要變革。因此，我們以《半導體器件制造工藝》為教材，主要應用于培養材料物理專業的學生，力圖通過對此書的學習將最高端最先進的科技理論傳授給學生，提高學生的綜合素質，促進學生今后的專業發展。

1.2教學內容選取

依據所選取的教材，本門課程將主要向學生教授電路制造的基礎原理，半導體制造工藝的物理原理和基本概念，以及創新型的微電子工藝學技術幾個方面的內容。另外，由于課程內容難點較多，課時緊張，教師需要制定合理的教學計劃，以保證正常的教學進度和課程教授內容的完整性，如在教授過程中針對半導體單項工藝中的氧化、擴散或集成電路生產流程進行重點講授，對于“固體物理”、“半導體物理”等部分則可以簡要說明。再者，對現今的教材中少有涉及的離子注入的原理以及氧化過程中雜質對器件特性的影響也要及時加以補充說明。除此之外，教師還需要在課堂之外對相關專業知識進行廣泛的了解，加強對自身專業知識的積累。

2.多元的教學方式

2.1巧用多媒體

在過去，教師僅靠板書進行課堂教學，無論是教學內容還是教學效果都會大大受損。而現今在將多媒體教學手段投入使用后這一情況有了明顯的轉變。多媒體教學既改變了傳統課堂中教師“滿堂灌”的單一教學方式，也滿足了當今《微電子工藝學》課程的教學需要，能夠把抽象理論化為具象實物，把大量的工藝流程和工藝實施后的Si片面剖面圖展示給學生，讓學生能夠在課堂清晰直觀地了解到微電子工藝的流程，激發學生學習積極性。最終起到事半功倍的理想成效，有助于教師引導學生對本課程進一步的學習和探究。

2.2理論與實踐相結合

本課程是一門重視理論與實踐相結合的課程，僅憑借多媒體教學無法實現提高學生實際操作水平的目的。因此，在課堂教學的過程中還應該進行實物的展示以及現場實驗的操作，并且將課程內容與生活實際聯系起來，例如講到去離子水的時候就要聯系到純凈水，講到硅片時就要出示實物。在現場進行詳細說明等等。此外，還可以進行校企合作，邀請企業中相關的一線的技術導師到校內給學生提供有針對性的操作指導。最終，讓學生對所學知識有更加深刻的理解和體會。

2.3師生互動

任何科學技術的發展前進，都離不開相關知識技術的交流和碰撞。因此，在課堂之上，教師可抓住學生的好奇心和求知欲，激發他們表達自身想法的意愿，同時設置與微電子工藝課程相關的問題，讓學生分組進行討論，并在課后通過查閱資料寫成小論文在課堂上進行成果交流展示。這樣一方面可增強學生合作探究和語言表達的能力，提升自信心；也能讓學生處于教學的主體地位，增強學生學習興趣和注意力；另一方面，教師也能在學生進行成果交流的過程中發現自身教學中的不足并及時改進，最終實現師生雙贏的目的。

2.4變革考核方式

當前的課程考核模式以書面考核測試為主，這一考核機制導致了部分學生缺乏自主創新能力，只會通過死記硬背應付考試，屬于所謂的高分低能的“優秀人才”。因此，為改變當前這一考核模式，應降低學生卷面成績在期末測試中所占的比例，把學生的實際操作能力放在考核的首位。此外，還可以采取多元化的考核方式，比如將課程最終成績分為平時成績和期末測試成績兩大部分，在平時的成果交流展示中鼓勵學生多進行課堂發言，并對此進行加分鼓勵。

3.注重對學生應用能力的培養

3.1工藝模擬教學系統

眾所周知，對于應用型人才的培養絕不能僅使用紙上談兵的教學方式。因此，為使學生對微電子工藝學有更加系統全面的認識，購買一套工藝模擬教學系統是十分必要的。該系統不僅能夠讓學生身臨其境了解氧化、擴散等技藝的模擬操作，對于學生實際操作技能的提高更是錦上添花，是培養學生應用能力的重要方法之一。

3.2工藝仿真軟件

在培養學生應用能力的過程中，可利用ISC TCAD和Tsupreme4兩大工藝仿真軟件在教學中進行仿真實驗，或是對各類器件進行設計等等。這不僅豐富了工藝實驗教學的內容，也能夠讓學生明確了解半導體工藝的操作流程，在利用這兩個軟件開展科技小制作的同時也在一定程度上滿足了學生親手設計并制作出成品的小愿望，使學生不由自主地產生“學”能“致用”的感受，對提高學生動手能力和創新能力有著不可估量的影響。

3.3進一步加強校企合作

對應用型人才的培育不能夠止步于學校之中，更應該讓學生走出校門去尋求更多的實踐機會，提升學生個人操作技能，而良好有效的校企合作剛好可以滿足這一要求。學?？梢栽趯W生進入大三學習階段時允許部分優秀學生參與相關科研課題，或者是在條件允許的情況下不定期組織大三學生進入到企業生產的一線基地進行實地考察，了解半導體的整個生產流程，熟悉生產技藝，鞏固自身所學的理論知識，初步掌握半導體的設計方法和流程，并且根據自己的實際情況規劃好個人未來職業發展的方向。

結語

《微電子工藝學》是材料物理本科專業的重要課程之一，對推動我國半導體領域發展有深遠意義。它的發展不是一蹴而就的，一方面，其需要學校和教師精心挑選教材，整合教學內容，改變陳舊的教學模式和考核機制；另一方面，還需要社會企業提供相關的技術支持，唯有這樣雙管齊下，才能夠實現提高課程教學水平的目標，培養出滿足時代的要求且具有較高創新力的應用型人才。

參考文獻：

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[2]王蔚，田麗，付強. 微電子工藝課/實驗/生產實習的整合研究[J].中國現代教育裝備，2012（23）.