论文部分内容阅读
摘 要 “微电子学”是电子信息科学与技术专业的一门重要的专业必修课程，各高校都清楚“微电子学”这门课程的重要性，但如果以传统教学方式授课，不能让学生真正掌握其精髓，提高学生的实践能力，从而无法使学生毕业后满足社会对专业人才的需求。因此本论文总结出了“微电子学”教学过程中存在的一系列问题，并针对这些问题提出了教学改革的一些方法和途径。
关键词 微电子学 实践能力 传统教学方式 教学改革
中图分类号：G424 文献标识码：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 绪论
“微电子学”是电子学的一门分支学科，是电子科学与信息技术相关专业的一门重要课程，主要教学内容包括电磁学；固体物理学；集成电路的制造、封装与测试等。[1]通过对这门课程的理论学习，使电子信息科学与技术专业的学生对微电子与集成电路技术有一个全面的了解。也是所有从事微电子或电子信息技术方面技术工程师所必须掌握的重要知识。
各高校都清楚“微电子学”这门课程的重要性，但如果以传统的教学方式授课，不能让学生真正掌握其精髓。传统的“微电子学”授课方式以老师讲授为主，而全新的教学理念应该是“以学生为主体、以能力为本位、以问题为载体”，采用全新的教学方式才能培养出适应现代社会的人才。
因此本论文总结出了“微电子学”教学過程中存在的一系列问题，并针对这些问题提出了教学改革的一些方法和途径。
1 教学过程中存在的问题
目前，国内各大高校“微电子学”的教学情况随着教学不断改革已经有所好转，但仍然存在一定的问题。笔者根据调查研究，总结出以下几点存在的问题：
（1）教材中存在的问题。教材中的内容主要以文字为主，无法吸引学生阅读的兴趣，而且有些学校采用的教材没有课后题答案，有些在网上都找不到参考答案，导致学生自学时对出现的问题束手无策。
（2）课堂出勤率问题。课堂出勤率是保证提高教学质量的前提。由于学生对专业课不感兴趣、老师要求的不够严格等原因，就会导致课堂存在着旷课、代替上课等现象。
（3）讲课方式存在问题。在以往的教学中，都是老师在课堂上讲，学生在座位上听。而且大多数老师按照已经做好的教学PPT讲，无法吸引学生的注意力。很多老师在上课时总是处于给自己讲课的状态。偶尔提问一个问题，答题效果却不尽如人意。这样，学生很难一整节课45分钟都集中注意力。
（4）缺少课下交流的平台。学生除了课堂上和老师的接触外，其余时间基本没机会与老师交流，也很少能主动找老师讨论问题等。同时，课下学生之间也很少主动交流专业知识。
（5）考核方式存在问题。由于以上原因，学生在课堂上学到的知识量不够。大多数老师出于为学生着想，就会在期末考试之前进行讲题押题等课堂辅导。这样一来，学生对这门课程的重视程度自然下降。从而产生了“就算平时不学，考试也能及格”的心理。
2 教学内容的改革
2.1 教材内容的处理
在保持通用教材的系统性，根据各高校的实际情况适当改变教材的内容。作为研究“微电子学”的专家、老师对于“微电子学”理解的境界比学生要高出很多，因此老师和学生看待问题的观念也大相径庭。许多问题也许老师认为简单，但是对于学生就是天书。因此笔者建议编写教材的老师可以站在学生的角度尽量以学生的思维方式来对教材进行排版整合。
2.2 教材内容可以作如下改动
（1）可以像英语等学科学习，在教科书最后附一张光盘，光盘的内容最好是各高校“微电子学”老师的教学视频以及对教材相关内容的Flash动画等内容；
（2）各大高校应该尽量在教材中附上课后参考答案以便学生参考；
（3）编写实验课讲义，根据侧重点不同，有效地把实验教学的成果融入到理论知识之中。
3 教学方式的改革
（1）充分备课提高学生的兴趣。在教学中贯彻“彻教为主导，学为主体”的原则。[2]可以在开课前邀请同专业的师哥师姐与学生进行沟通交流，让学生认识到他们所学专业的优势与就业前景，认识到微电子学课程的重要性。 （2）课堂开启指纹或打卡签到模式。单纯用上课点名、查人数的方式已经不能提高学生对课堂出席率的重视程度。随便找人代替上课，签到已经是普遍现象。应该进行指纹或打卡签到，没上课的学生名单直接联网面向全校公布（因事请假者除外），并对其进行警告处分。
（3）充分利用多媒体教学。如何利用现代的教学手段激发学生浓厚的学习兴趣是教学的首要任务。教学者应开启视频、动画等多种教学模式，将微观过程实施宏观模拟，使得课堂教学更加生动且容易理解。但也不能一味地使用多媒体而忽略了以往的板书教学方式，在面对一些高难度需要老师讲解的公式推导的时候，板书教学更能够加深我们的理解。
（4）加强课堂与课外互动环节。教学过程中可以给学生预留一些问题，让学生尝试以小组合作的方式课下进行推导，在下次的课堂上进行交流，引导学生自主思考问题。也可举行分组讲课比赛，通过小组成员合作的方式共同完成。可以由学生自己讲自己制作的视频和PPT，老师提出与讲课内容有关的问题，让学生展开小组讨论，最后课堂上老师对讨论进行总结和评价，针对学生存在的问题和思维上的误区进行引导纠正。
4 加强理论与实践的结合
教学方式的改革主要针对的是学生理论知识的提高，在学生真正学到理论知识的基础上，应该着重考虑提高学生的实践能力，避免以后走上工作岗位的时候只会纸上谈兵。
（1）提高对“微电子学”相关实验课的要求力度，确定整体学生能力的实践教学内容。微电子学专业实验课程主要分为物理类和电子技术类。对于电子技术类的实验课程，比如模拟电子技术、通信电子线路等课程不必重复设置实验室来教学，都可以在相关实验中心开展。[3]而物理类的实验学校可根据自己的硬件条件，有重点地开展相关实验，比如超大规模集成电路设计实验可开展集成电路的电路设计和版图设计、封装、测试等。
（2）重视实验室建设，实现有效共享专业实验室资源。各学校应按照自己办学要求，以微电子发展规划为依据，积极争取中央及地方政府和学校对实验室进行经费支持，坚持引进先进的技术与设备，紧跟微电子相关产业发展的步伐。坚决反对降低水平，重复浪费的解决方案。建设“硬件”设施强硬，“软件”技术理论先进的创新性实验室。[3]
（3）建立良好的校企合作关系。因实验条件的制约，很多高校对于集成电路制造工艺和测试方面的实验都而不能正常开展。因此高校应该积极采取措施，例如开设校内的实验、实习基地。应该积极主动适应各地方经济建设对微电子人才发展的需求，加强学校和企业的合作，了解企业对人才类型的需要，培育适应社会的优秀人才。[3]
5 考核方式的改革
現在教育不仅仅是要求学生学习到理论知识，对学生创新能力和思维能力的培养也是重要部分，为了提高学习效果，微电子学这门课程的考核可以不仅仅局限于闭卷考试。以往的闭卷考试，“上课死劲抄，考试死劲背”等现象普遍存在。如何不让“分数”成为唯一促进学生主动学习的杠杆，就需要在教学中解开单一的继承理论知识的枷锁。[4]
可以将微电子学的考核分成不同的部分，闭卷考试成绩占总成绩的一个部分。对于期末考试，要提前打消学生考前突击的心理，开课前就必须强调要闭卷考试，让他们意识到考试不是目的，主要是为了让他们掌握专业知识。同时增设一个课题探究部分，以考察学生对微电子学相关课题的探索能力，[4]例如可以把学生分成若干小组，每个小组布置一个与微电子学课程紧密相关的课题。课后让学生自己去查资料、学会自己动手解决问题，最后通过PPT或FLASH动画的形式讲给班级同学听。
最后，将期末闭卷考试成绩结合平时的到课率情况、完成作业情况、分组讨论情况以及课题探究情况评判出学生的最终考核成绩。
6 总结
科学技术日新月异，固有的教学方法已经无法满足现代教学的需求，教学改革是提高教学质量的必要手段。上述的一些教学改革方法，是针对目前微电子学课程学习中存在的问题而提出的，可以有效地提高学生的学习热情和科研探索精神，使学生开始重视专业课程，同时还能有效地提高学生的实践能力以适应社会需求。
总之，“微电子学”教学要采用理论教学与实践教学并重的教学思想，努力完善适合各高校的教学模式，努力创造适合学生全面发展的学习环境。努力培育基础扎实，专业性强，实践过硬的微电子专业技术人才。
参考文献
[1] 肖丙刚，王秀敏，赵吉祥.研究性教学在“微电子学导论”课程中的探索与实践.中国电力教育，2009（19）.
[2] 赵增茹，王高峰.固体物理教学改革的探索.高校讲坛，2013.
[3] 徐跃，微电子学专业实验课的教学改革和实践.南京邮电大学，2014.
[4] 马俊成，张佳芬.基于CDIO 的微电子学导论课程改革与教学研究.科技世界，2014.
关键词 微电子学 实践能力 传统教学方式 教学改革
中图分类号：G424 文献标识码：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 绪论
“微电子学”是电子学的一门分支学科，是电子科学与信息技术相关专业的一门重要课程，主要教学内容包括电磁学；固体物理学；集成电路的制造、封装与测试等。[1]通过对这门课程的理论学习，使电子信息科学与技术专业的学生对微电子与集成电路技术有一个全面的了解。也是所有从事微电子或电子信息技术方面技术工程师所必须掌握的重要知识。
各高校都清楚“微电子学”这门课程的重要性，但如果以传统的教学方式授课，不能让学生真正掌握其精髓。传统的“微电子学”授课方式以老师讲授为主，而全新的教学理念应该是“以学生为主体、以能力为本位、以问题为载体”，采用全新的教学方式才能培养出适应现代社会的人才。
因此本论文总结出了“微电子学”教学過程中存在的一系列问题，并针对这些问题提出了教学改革的一些方法和途径。
1 教学过程中存在的问题
目前，国内各大高校“微电子学”的教学情况随着教学不断改革已经有所好转，但仍然存在一定的问题。笔者根据调查研究，总结出以下几点存在的问题：
（1）教材中存在的问题。教材中的内容主要以文字为主，无法吸引学生阅读的兴趣，而且有些学校采用的教材没有课后题答案，有些在网上都找不到参考答案，导致学生自学时对出现的问题束手无策。
（2）课堂出勤率问题。课堂出勤率是保证提高教学质量的前提。由于学生对专业课不感兴趣、老师要求的不够严格等原因，就会导致课堂存在着旷课、代替上课等现象。
（3）讲课方式存在问题。在以往的教学中，都是老师在课堂上讲，学生在座位上听。而且大多数老师按照已经做好的教学PPT讲，无法吸引学生的注意力。很多老师在上课时总是处于给自己讲课的状态。偶尔提问一个问题，答题效果却不尽如人意。这样，学生很难一整节课45分钟都集中注意力。
（4）缺少课下交流的平台。学生除了课堂上和老师的接触外，其余时间基本没机会与老师交流，也很少能主动找老师讨论问题等。同时，课下学生之间也很少主动交流专业知识。
（5）考核方式存在问题。由于以上原因，学生在课堂上学到的知识量不够。大多数老师出于为学生着想，就会在期末考试之前进行讲题押题等课堂辅导。这样一来，学生对这门课程的重视程度自然下降。从而产生了“就算平时不学，考试也能及格”的心理。
2 教学内容的改革
2.1 教材内容的处理
在保持通用教材的系统性，根据各高校的实际情况适当改变教材的内容。作为研究“微电子学”的专家、老师对于“微电子学”理解的境界比学生要高出很多，因此老师和学生看待问题的观念也大相径庭。许多问题也许老师认为简单，但是对于学生就是天书。因此笔者建议编写教材的老师可以站在学生的角度尽量以学生的思维方式来对教材进行排版整合。
2.2 教材内容可以作如下改动
（1）可以像英语等学科学习，在教科书最后附一张光盘，光盘的内容最好是各高校“微电子学”老师的教学视频以及对教材相关内容的Flash动画等内容；
（2）各大高校应该尽量在教材中附上课后参考答案以便学生参考；
（3）编写实验课讲义，根据侧重点不同，有效地把实验教学的成果融入到理论知识之中。
3 教学方式的改革
（1）充分备课提高学生的兴趣。在教学中贯彻“彻教为主导，学为主体”的原则。[2]可以在开课前邀请同专业的师哥师姐与学生进行沟通交流，让学生认识到他们所学专业的优势与就业前景，认识到微电子学课程的重要性。 （2）课堂开启指纹或打卡签到模式。单纯用上课点名、查人数的方式已经不能提高学生对课堂出席率的重视程度。随便找人代替上课，签到已经是普遍现象。应该进行指纹或打卡签到，没上课的学生名单直接联网面向全校公布（因事请假者除外），并对其进行警告处分。
（3）充分利用多媒体教学。如何利用现代的教学手段激发学生浓厚的学习兴趣是教学的首要任务。教学者应开启视频、动画等多种教学模式，将微观过程实施宏观模拟，使得课堂教学更加生动且容易理解。但也不能一味地使用多媒体而忽略了以往的板书教学方式，在面对一些高难度需要老师讲解的公式推导的时候，板书教学更能够加深我们的理解。
（4）加强课堂与课外互动环节。教学过程中可以给学生预留一些问题，让学生尝试以小组合作的方式课下进行推导，在下次的课堂上进行交流，引导学生自主思考问题。也可举行分组讲课比赛，通过小组成员合作的方式共同完成。可以由学生自己讲自己制作的视频和PPT，老师提出与讲课内容有关的问题，让学生展开小组讨论，最后课堂上老师对讨论进行总结和评价，针对学生存在的问题和思维上的误区进行引导纠正。
4 加强理论与实践的结合
教学方式的改革主要针对的是学生理论知识的提高，在学生真正学到理论知识的基础上，应该着重考虑提高学生的实践能力，避免以后走上工作岗位的时候只会纸上谈兵。
（1）提高对“微电子学”相关实验课的要求力度，确定整体学生能力的实践教学内容。微电子学专业实验课程主要分为物理类和电子技术类。对于电子技术类的实验课程，比如模拟电子技术、通信电子线路等课程不必重复设置实验室来教学，都可以在相关实验中心开展。[3]而物理类的实验学校可根据自己的硬件条件，有重点地开展相关实验，比如超大规模集成电路设计实验可开展集成电路的电路设计和版图设计、封装、测试等。
（2）重视实验室建设，实现有效共享专业实验室资源。各学校应按照自己办学要求，以微电子发展规划为依据，积极争取中央及地方政府和学校对实验室进行经费支持，坚持引进先进的技术与设备，紧跟微电子相关产业发展的步伐。坚决反对降低水平，重复浪费的解决方案。建设“硬件”设施强硬，“软件”技术理论先进的创新性实验室。[3]
（3）建立良好的校企合作关系。因实验条件的制约，很多高校对于集成电路制造工艺和测试方面的实验都而不能正常开展。因此高校应该积极采取措施，例如开设校内的实验、实习基地。应该积极主动适应各地方经济建设对微电子人才发展的需求，加强学校和企业的合作，了解企业对人才类型的需要，培育适应社会的优秀人才。[3]
5 考核方式的改革
現在教育不仅仅是要求学生学习到理论知识，对学生创新能力和思维能力的培养也是重要部分，为了提高学习效果，微电子学这门课程的考核可以不仅仅局限于闭卷考试。以往的闭卷考试，“上课死劲抄，考试死劲背”等现象普遍存在。如何不让“分数”成为唯一促进学生主动学习的杠杆，就需要在教学中解开单一的继承理论知识的枷锁。[4]
可以将微电子学的考核分成不同的部分，闭卷考试成绩占总成绩的一个部分。对于期末考试，要提前打消学生考前突击的心理，开课前就必须强调要闭卷考试，让他们意识到考试不是目的，主要是为了让他们掌握专业知识。同时增设一个课题探究部分，以考察学生对微电子学相关课题的探索能力，[4]例如可以把学生分成若干小组，每个小组布置一个与微电子学课程紧密相关的课题。课后让学生自己去查资料、学会自己动手解决问题，最后通过PPT或FLASH动画的形式讲给班级同学听。
最后，将期末闭卷考试成绩结合平时的到课率情况、完成作业情况、分组讨论情况以及课题探究情况评判出学生的最终考核成绩。
6 总结
科学技术日新月异，固有的教学方法已经无法满足现代教学的需求，教学改革是提高教学质量的必要手段。上述的一些教学改革方法，是针对目前微电子学课程学习中存在的问题而提出的，可以有效地提高学生的学习热情和科研探索精神，使学生开始重视专业课程，同时还能有效地提高学生的实践能力以适应社会需求。
总之，“微电子学”教学要采用理论教学与实践教学并重的教学思想，努力完善适合各高校的教学模式，努力创造适合学生全面发展的学习环境。努力培育基础扎实，专业性强，实践过硬的微电子专业技术人才。
参考文献
[1] 肖丙刚，王秀敏，赵吉祥.研究性教学在“微电子学导论”课程中的探索与实践.中国电力教育，2009（19）.
[2] 赵增茹，王高峰.固体物理教学改革的探索.高校讲坛，2013.
[3] 徐跃，微电子学专业实验课的教学改革和实践.南京邮电大学，2014.
[4] 马俊成，张佳芬.基于CDIO 的微电子学导论课程改革与教学研究.科技世界，2014.