《電子材料與器件》課程教學改革探討

蔣 妍

（湖北工業大學理學院 湖北·武漢 430068）

《電子材料與器件》對于電子科學與技術專業的學生來說，原本就是一門比較晦澀難懂的專業課，因為其中包含很多物理方面的知識。在課程內容的設置上，主要包括電子材料的制備方法、結構特征、電磁特性及影響因素、元器件設計和應用開發等所需的材料基礎知識、該領域的最新發展等，為研制電子材料與器件奠定理論與實踐基礎。學生學習本課程后，能深入掌握導電材料、超導材料、半導體材料、電介質材料、光電子材料、磁性材料、敏感電子材料等方面及相關器件的基礎知識，具備從事電子材料、器件生產、研究、應用和開發的基本能力；本課程又為后續專業課程基礎，直接同電子元器件和電子材料測量密切結合。而我們在本來就已經很難的基礎上，我們又增加了難度：采用中英文相結合的雙語教學方式，這使得很多學生對本課程提不起興趣，怕上這門課，愁上這門課。為確保學生轉變觀念，喜歡上這門課程，同時保證學有所用，在教學的過程中必須處理好以下幾個關系：

1 正確處理教學內容上“傳承與更新”的關系

正確處理教學內容上的“傳承與更新”的關系，就在要順應時代的發展，在吸取課程的經典內容的基礎上，不斷地更新教學內容，做到有的放矢這是教學改革創新的核心內容。

我們在教學的過程中，采用的教材為清華大學出版社出版的由電子科技大學李言榮院士主編的《電子材料》,同時輔以由汪宏等翻譯的加拿大薩斯喀徹溫大學電氣工程系教授S.O.Kasap編寫的《電子材料與器件原理（第3版）》（Principles of Electronic Materials and Devices(3rd Revised edition)）。教材的主要內容包括電子材料緒論、電子材料的分析和表征、超導材料、半導體材料、電介質材料、磁性材料、光電材料與熱電材料、敏感材料與吸波材料以及電子封裝材料等。

就本課程而言，我們的授課對象是電子科技與技術專業大三的學生，根據的專業的特點，我們在課程的開篇，著眼整體，主要講解電子材料的概論及電子材料分析表征技術。在電子材料概論部分，除了講解電子材料的分類和特點、電子材料的結構等傳統內容外，我們著重講解納米電子材料的結構特征及其日益廣泛的應用。同樣的，在電子材料分析表征技術部分，除了介紹傳統的分析技術，比如X射線衍射技術、光譜分析技術、掃描探針技術及熱分析技術外，我們將教學的重點放在電子材料的顯微分析技術，尤其是加入了近年來火爆的“冷凍電鏡”。在教學內容主體部分，我們減少了厚膜工藝及陶瓷工藝、磁性材料及電介質材料等傳統內容的講解，增加了納米電子材料的講解。

2 正確處理教學時限上“內容多與課時少”的關系

在教學的過程中，我們雖然減少了很多的傳統內容的講授，但是也增加了行業前沿的內容，但是課時一直在縮減，由最初的48個學時，削減為40個學時，這樣使得教學“內容多和課時少”的矛盾日益尖銳。因為“課時少”我們就必須縮減一些“課程內容”，那么減少哪一些內容就成了需要深思熟慮的問題。比如，我們在講授材料分析測試技術的時候，注重各種分析方法在運用方面的舉例，盡量減少原理方面的內容，比如減少掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡的成像原理等內容。但是一味地縮減內容，不能從根本上解決“內容多與課時少”的矛盾，為了逐步解決這個問題，我們還必須改變教學方式，在有限的課堂教學時限內，我們按照傳統的教學方法給教學的內容按照掌握，理解和了解分級。這樣的分級能讓學生在對知識的把握上有輕有重，能讓學生掌握盡可能多有效內容。除此之外，我們建立學習資料信息線上共享庫，無論是授課教師還是參加課程學習的學生，不論是已經結課的同學還是正在學習的同學，都可以把自己看到的與課程相關的“有趣”資料按照要求和規范上傳到信息庫進行共享。我們對每個同學上傳的資料的數量和時限沒有要求，大家可以在看到任何覺得有意思的相關資料時上傳到信息庫，也可以隨時更新已經上傳過的相關內容，但是我們對上傳的資料的內容有很具體的要求，老師和學生不是簡單上傳一篇文獻或者一個行業報道就行，必須附上自己這篇文獻或行業報道的解讀，其內容應該包括中文翻譯稿（如果原件為英文稿件）、材料的結構及分析表征方法、材料的優缺點、解決的實際問題、該材料所組裝器件的性能在行業中所處的地位已經改進的方法等等。當然，大家對信息庫建立的“添磚加瓦”也不是無償勞動，我們有不斷完善的積分和兌換機制，我們的“獎勵”能夠充分地調動學生的積極性，這樣我們就可以充分利用有限的課堂教學課時和無限延伸的課外時間，盡量使學生獲得更多更新的相關知識。

3 正確處理教學形式上“教與學”的關系

在傳統的課堂教學時，教師起著主導作用，學生被動地接收來自授課教師給予的各種知識點。如果授課教師在授課方式上，過于遵循傳統的教學方式，著重于傳授知識點，忽略調動學生自主思考的積極性，這樣必然造成學生對知識點“一無所知”或者“一知半解”，加深學生對本課程的“厭惡”情緒。在本課程中我們采取“啟發式教學”和“翻轉課堂”相結合的方式，提高學生的學習積極性，同時提高學生發現問題，解決問題的能力。比如我們會在教學中期的時候，給出一個具體的課題——“石墨烯材料在力、熱、電、光等方面的運用”。根據學生人數，要求學生自由分組，每組2-3名同學，選定研究方向，自己查閱文獻，分析和總結石墨烯材料在各個領域的最新研究熱點及其發展，制作全英文的PPT，然后每組選派一名同學給大家做一個不短于30分鐘的匯報，同時還必須負責解答來自老師和同學的五花八門的提問。事實證明，這種有別于傳統教學的方式，讓學生自己成為傳授知識在主角，很好地調動了學生的學習主觀能動性，增加了學生間的團隊意識，提高了學生在中英文文獻等資料中捕捉提煉有用信息的能力，這給學生后期的就業或升學提供了競爭優勢。

4 正確處理教學目的上“學與用”的關系

電子科學與技術專業屬于工科專業，在課程的設置時注重實用性，所以我們在講授本課程時必須時刻關注相關的行業動態。在備課的過程中，我們就會在不同章節適當的引入行業發展，能提供實物的盡量在課堂中展示實物，將知識點切實地與行業應用聯系起來，給學生對本課程的學習樹立“有用”的概念。比如我們在講授半導體材料這個知識板塊時，我們不但展示由三代半導體材料分別制作的三極管，還邀請在芯片行業就職的優秀畢業生給同學就這些三極管在芯片中主要作用做關于行業前沿的報告，結合自己的經歷告訴同學們這門課程內容和實際應用之間的聯系，讓教學內容落到實處，而不是紙上談兵，確實做到“教有所用，學有所用”。

總之，針對《電子材料與器件》這門課程的特點和應用型人才培養目標，本文重點對如何把握教學內容上“傳承與更新”的關系、教學時限上“內容多與課時少”的關系、教學形式上“教與學”的關系、教學目的上“學與用”的關系，期待在今后的教學實踐中進一步實踐與改進。