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摘 要：为进一步提升课程质量和学生的课程获得感，以《半导体物理与器件》课程为例，在其教学实践中通过编写课程学习说明手册、开展混合式教学、建立课程质量监控与质量提升系统和改革考核方式等举措努力践行“以学生为中心”中的“学生学习原则”“学生发展原则”和“学习效果原则”，实现从“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变。
关键词：以学生为中心;本科教学;教学改革;课程质量
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2020）21-0143-04
Abstract： To enhance the course quality and student's course sense of gain， we compile a course learning manual， launch blended learning， build course quality monitoring and quality enhancement system and examining reform. It implements three focuses of student-centered： student-learning， student-development and learning-outcome and transform teacher-centered to student-centered.
Keywords： student-centered; undergraduate teaching; educational reform; course quality
《半导体物理与器件》是电子科学与技术及光电信息科学与工程等专业的一门重要的专业基础课。该课程主要以半导体内载流子运动规律为基础，研究几种半导体器件的工作原理、工作特性及应用。通过这门课的学习，培养学生利用半导体物理理论分析相关器件工作原理和工作特性的能力，使学生具有解决相关实际工程问题的能力，是一门为后续专业课提供支撑的专业基础课。
目前大学的课程教学中，传统地以教室、教材和教师为中心的“以教师为中心”的教学模式仍占主导地位，教师在教室围绕教材的讲授是课程教学的主要形式[1]。在“以教师为中心”的教学模式中，从教师的角度重知识讲授，轻能力培养;从学生的角度重学分获得，轻课程目标是大学课程学习中存在的普遍问题。下面结合《半导体物理与器件》课程，总结在传统“以教师为中心”的教学实践中，学生在课程学习过程中遇到的具体问题。
一、“以教师为中心”的教学模式中，学生在课程学习中遇到的主要问题
（一）学生在前期学习中容易产生畏难情绪，后期参与学习的主动性不高
半导体物理与器件课程的学习需要一定的基础知识包括量子力学、固体物理和热力学统计物理等。由于学分压缩等原因，目前国内高校大部分电子科学与技术及光电信息科学与工程专业取消了以上课程，而在先修课程只有《大学物理》的前提下，直接进入《半导体物理与器件》课程的学习。这在增加了教师教的难度的同时也增加了学生学的难度。同时该课程内容多，具有物理类课程的普遍特点：涉及的基本概念多，公式多，理论抽象。在“以教师为中心”的教学模式中，教师负责知识传授，学生被动接受知识，学生的主观能动性未得到激发。学生在课程第一章、第二章被动学习过程中往往只看到了一个个的概念、公式和既定的结论，没有主动深入思考概念之间或公式之间的逻辑关系，若单纯依靠记忆，则很难记住所有的概念和公式。以上这些因素导致学生在课程学习初期容易产生畏难情绪，后期参与课程学习的积极性和主动性不高，成为阻碍学生课程目标达成的重要因素之一。
（二）学生难以建立起该课程的系统理论知识体系
半导体物理与器件课程具有鲜明的特点，其中就包括其具有一套自己的系统的用能带处理半导体及半导体器件的方法，这需要在学生学习该课程的过程中逐步培养和建立起来。要求学生在学习的过程中不仅要学习每一个具体的知识点，还要在此基础上提出更高的要求，就是了解这些知识点之间的逻辑关系，总结我们面对每个问题时处理的策略和方法，在此基礎上搭建起由知识点组成的知识框架，并找到隐藏在知识后面的用能带的角度分析和处理半导体或半导体器件的方法论，即该课程特有思维模式。在“以教师为中心”的教学模式中，由于教师过于重视知识的传授，对学生课程思维方式的培养重视不够，没有给学生创建一个基于解决某个问题，以培养学生课程思维方式的学习环境。建立课程的系统理论知识体系及方法论对知识点的学习尚感抽象和难理解的学生是一个更大的挑战。
（三）课程学习目标不明确，对该课程的相关内容在相关后续课程中的作用缺乏认识
在“以教师为中心”的教学模式，更看重系统的知识传授，课程大纲中体现的往往是知识目标，往往忽视课程目标中很重要的，在知识学习过程中培养的能力目标。教师讲授内容，学生被动学习，没有教师的引导作用加之学生的学习主动性未被充分调动起来，故学生很少深入思考为什么学习这部分内容，这部分内容在本章、本课程和本专业中的作用，在这部分内容学习过程中培养了什么能力，这些能力又有可能应用到哪些场合等问题，这导致出现学生学习时能力目标不明确。
同时由于半导体物理与器件课程是专业基础课与后续的几门专业课之间均有交叉，“以教师为中心”的教学模式仅着眼于本课程的知识内容，使学生在学习完本课程后仍不知道本课程的学习完成后，对后续课程的学习有什么作用和帮助，由于这方面原因导致的学生课程学习目标的不明确，学习效果也因此大打折扣。
以学生为中心的观点最早是由美国的心理学家卡尔.罗杰斯在1951年提出的，并从上世纪80年代开始在美国大学中推广改革[2]。1998年联合国教科文组织在世界首届高等教育大会宣言中，提出高等教育需要转向“以学生为中心”的新视角和新模式[3]，这一观点和模式逐渐被高等教育界接受并实行以提升教学质量[4]。 将以学生为中心的思想贯彻到高校课堂中是将学生作为所有教学活动开展的出发点、聚焦点和落实点，是促使教师重新站在学生的角度，研究学生学习新知识规律，关注学生在学习过程中的学习体验和感受的关键。教师通过研究教学设计和教学方法探索如何激发学生的兴趣、如何给予学生及时反馈及帮助，如何引发学生深入思考，如何设计课程质量监控与质量提升系统保证学生课程目标的達成及如何在传授知识的同时实现能力培养等问题。
以学生为中心的教学模式强调在教学过程中体现三个原则，分别是“学生学习原则”“学生发展原则”和“学习效果原则”[2，5-7]。仍结合《半导体物理与器件》课程的教学实践，谈谈如何在教学中体现这三个原则，贯彻“以学生为中心”的教学理念，找到学生在课程学习中的痛点并采取相应策略帮助他们一一突破，以提升课程质量和学生的课程获得感。
二、以学生为中心，提升课程质量的教学改革与实践
（一）给学生推送课程学习说明手册
将“以学生为中心”的指导思想贯彻到半导体物理与器件的教学实践中，从学生的角度出发，在学习这门课程之前，首先回答学生心中最常见的三个困惑：这门课学什么、怎么学、学了有什么用。
作者所在教学团队开发了《半导体物理与器件》课程的课程学习说明手册，该手册给学生提供了课程目标、到达课程目标的路径和课程质量监控等一整套的课程学习说明完备手册。该手册包括课程教学大纲、课程总目标，课程学时安排，每节课的知识目标和能力目标，每节课提供的参考资料及课堂活动和作业的量化评价表。该学习说明手册中还给出了每节课所学内容的结构图及每节课内容与前面所学知识的关系，对本课程后面学习提供的支撑作用，和对后续相关课程的支撑作用。编写围绕课程大纲的学习说明手册，解决了学生课程学习目标不明确的问题，提升了课程教学大纲的质量，这二者是提升课程质量的设计保障。
学生通过阅读手册能够明确，教学内容不仅是课程中必需的知识点，同时也是其能力培养的抓手，帮助其在后续学习中实现知识迁移。学生明确了课程总目标及每节课的小目标后，理解了教师对其的期望，提升了师生交流水平，提高了学生学习效果，提升了实现目标可能性。在课程学习中教师是学生学习活动的设计者、引导者和反馈者，所有的一切都为学生学习服务，充分体现“学生学习的原则”。
（二）开展线上线下结合的混合式教学
随着现代信息技术的发展，线上课程的兴起，在线上课程基础上开展的混合式教学方式很受00后这些网络原住民的认可。为此课程团队制作了涵盖全部课程内容的，讲解时间在10-15分钟之间、相对独立知识点的微课视频98个，通过学习通教学平台按照教学进度发布。学生在上课前利用线上课程学习基础知识及概念等可以自学的内容，同时鼓励学生通过线上课程的主动学习，探索新知识，自己构建自身的知识和理解。
在课堂上留出更多的时间进行合理教学设计，一方面不能满足于学生在线上学习完成后参差不齐的掌握状况，通过以小组为单位开展翻转课堂的教学形式让学生用自己的语言阐明线上课程学习的概念、理论，同时接受其他同学的质疑，回答其他同学提出的问题。在讲解与答疑过程中教师在旁边观察记录，发现学生没有理解透彻和回答不准确的地方及时纠正并补充讲解，保证学生自学部分内容教学目标的达成。
除此之外，在课堂上还以教师设计的有一定挑战性的问题为驱动，组织开展小组讨论、合作学习等新的教学活动，通过这些新的教学形式，提高学生课堂参与度的同时也提升学生课程目标达成度，不仅能够使学生理解和接受学习的内容，而且教师抽出更多的时间帮助学生从分析问题、解决问题的角度认识到内容之间的相互关系，解决学生认为概念多，公式多，学习时产生畏难情绪的问题，体现课程的高阶性。
同时，教师结合工程实际，提出相关的实际问题，引导学生关注重要问题，通过讨论促使学生思维发展。在此基础上，教师通过引导学生思考如何应用相应方法来解决问题，实现学生的深度学习，发展其专业能力，解决学生难以建立课程的系统理论知识体系的问题。在混合式教学中，教师合理的教学设计和教学组织是课程质量提升的实施保障。
比如，在学习完施主杂质和受主杂质的概念和在本征半导体中分别掺入施主杂质或受主杂质形成n型、p型半导体后，可以给学生介绍实际中生长pn结的工艺流程，引导学生在过程中自己提出问题：对实际工艺中经常出现的本征半导体中同时掺入施主杂质和受主杂质（补偿半导体）如何判断其导电类型的问题，在分析这一问题中要求学生综合利用前面学习过的能带相关知识和刚学习过的施主杂质、受主杂质的定义及其电离的知识，进行思考。
带领学生做一个思想实验，即在脑子里想象一个本征半导体中掺入了一个施主杂质原子和一个受主杂质原子，引导学生思考这两种杂质发生电离的优先级，提示学生认识到过程发生需要满足的条件容易实现与否决了该过程发生的优先级别高低，引导学生思考并认识到杂质补偿过程发生的最高优先级及必然性。突破在施主杂质电离、受主杂质电离和杂质补偿三种过程优先权的问题后，并对补偿半导体按照掺入施主杂质和受主杂质的杂质浓度的不同进行分类，分析补偿半导体导电类型的问题就迎刃而解了。
学生通过课堂活动与教师和其他学生交流、交换观点，逐渐培养课程特有的思考模式与专业的判断准则。在小组讨论和翻转课堂中，锻炼了每一位学生的表达、倾听、提问、演讲的能力，培养学生的自信心，帮助学生实现个人成长。利用课堂活动，带来了管理能力和不同角色实践的机会;通过对每次活动的反思，学生可以从其它学生身上学习如何提高其表达能力和理解能力。教师是帮助学生成为对自己的成长和发展负责的人，充分体现了“学生发展的原则”。
（三）建立课程的质量监控与质量提升系统
各种教学活动的开展是为了帮助学生实现课程目标从而提升课程质量，为了保证学生最终实现课程目标，要求教师在教学活动开展过程中不断的审视和检查每节课一个个小目标的实现情况，切实保证学生一步一步在教师的引导下实现课程大目标。这就需要建立课程的质量监控和与之配合的质量提升系统。 教师一方面要与教学的主体——学生之间进行不断的沟通与交流，了解学生在学习中存在的困惑，关注学生学习的主观体验与感受，并分析学生这种体验和感受背后的原因，帮助学生找到相应的薄弱环节。
课程的质量监控系统根据每节课的小目标和课程的阶段目标，选择监控方式、设置监测点，对整个课程建立多层次的监控体系，用于监控教学各阶段的目标达成情况，及时发现问题，找出问题并解決问题。监控体系中所有不同形式的监控方式均是围绕课程目标（包括大目标和小目标）达成展开的。
在开始学习新章节的学习阶段，会涉及很多新的概念和知识点，可用包含选择题、填空题、设计题、计算题等题型考试这样的监控方式来监控学生对概念和知识的掌握情况。随着课程的深入，学生对课程的理解会更深入和更加系统化，可通过完成某个实际任务等方式大范围地监控学生的学习状态和他们对课程的理解和掌握程度。通过布置阅读相关文献资料及学生自己根据教师要求查找相关资料解决教师提出的一些开放性题目，在培养学生科学研究专业素养的同时，也是监测学生对相关概念理解及学习状况的不错选择。此外在混合式教学中开展的小组讨论、合作学习和翻转课堂等形式，也是教师对学生进行学习状况监控的很好的机会，教师可以从书面作业，学生对讨论的贡献、学生的表达及课堂交流能力等方面出发由教师主导制定，学生参与讨论确定的评价量化表来监控学生的学习状态。
当通过监控系统反馈得到学生的课程目标达成状况，教师需要利用这些信息从学生的角度出发，分析学生在学习中遇到的困难，对课程各环节进行质量评估，研讨课程质量提升的措施并应用于课程的相应环节，重新进行教学设计并相应地改善教学方式。
比如，通过与学生交流沟通表明学生对定性分析pn结在接正向偏压和反向偏压时，由pn结的正向注入和反向抽取决定的pn结的单向导电性的理解有困惑。教师针对学生对能带图不能很好的理解和利用的问题，调整了教学方式，在教学过程先对平衡pn结能带图中由于内建电场的存在对n区电子和p区空穴存在的势垒进行说明，利用一段滑滑板的男孩在滑上斜坡后又被迫返回的视频表达其与n区电子和p区空穴类似的处境。在此基础上强调外加电压是调控势垒高度的抓手，请学生自己小组讨论思考分析外加不同电压时pn结势垒的变化，进而确定在不同电压下n区电子和p区空穴的扩散和平衡时相比较发生的变化。与不同电压下少子漂移电流发生的变化对照，得出正向偏压下多子扩散占优势，而反向偏压下少子漂移占优势的结论。
同时，找到与这种抽象概念相似的实际中具体事物的类比，如可借助实际中一张水库泄洪的照片和用针管抽血的照片对应多子的注入和少子的抽取，通过两张照片的强烈对比引导学生体会正向注入和反向抽取的差异，进而帮助学生打通理解pn结的单向导电性的最后一公里。
监控系统反馈的信息还为教师的教学进度提供参考依据;如果监控反馈的信息表明有部分学生的达成情况已在及格线之下，需对这部分学生建立课程学习预警机制，及时与这部分学生进行沟通、交流，给予他们课程学习方面的个性化的帮助，在后续学习过程高度关注该群体以保证这部分学生的课程目标达成。教师以课程目标为导向、通过课程质量监控和质量提升系统，持续改进，确保课程质量的提升，体现了“学习效果原则”。
三、以学生为中心的课程考核方式改革
一个合理的“以学生为中心的”课程考核方式是以上所有教学改革和实践实施效果的重要保障。围绕课程目标的达成作为课程学习的唯一追求，以学生为中心，改变传统的所有学生一张卷子的考核方式，对学生提供多种选择考核方式。
对于平时成绩在85分以上的优秀学生可以选择项目答辩的方式进行考核，通过学生自主选题，经教师审核通过后，学生自主进行文献检索和项目实施，在项目完成后在全班进行答辩并回答其他同学提出的问题，按照文献检索占30%，项目实施占50%，答辩占20%（包括学生评委占该部分的40%，教师评委占该部分60%）确定学生最终项目实践得分作为最终成绩的60%，加上40%的平时分作为该门课程的最终得分。答辩的形式一方面给答辩学生提供了一个很好的机会与舞台，同时对于其他同学也是一个很好地引领与示范的作用，有助于形成一个良好的班级学习氛围。
除去项目答辩进行考核的同学外，其余同学的考核中遵循更关注学生学习过程并力求考核方式多元化的原则，避免传统的由期末考试一次大考决定课程通过与否和学生在考前突击，考后忘的状况。最终课程成绩包括课堂活动的参与度（占总成绩的25%），每次作业完成情况（占总成绩的10%），线上课程的学习情况以及参与线上讨论的情况（占总成绩的10%）。对于考试环节包括课堂随机考试（考五次，占总成绩的15%）和期末考试（占总成绩的30%）以及教师对学生的一对一面试（占总成绩的10%），通过学生随机抽取课程相关内容联系课程所学进行阐述，考察学生课程素养，时间限定在15分钟内由两位老师打分取平均分。
四、结束语
通过在《半导体物理与器件》课程中开展“以学生为中心”出发的教学实践表明：课程学习说明手册为学生的努力提供了目标，激发学生自主学习，提升了学生实现目标的可能性和学习效果。线上线下混合式教学的开展激发学生独立思考，培养学生专业思考模式，使其成为对自己的成长和发展负责的人。课程质量监控与质量提升系统为保证课程目标的达成提供强有力的支撑。努力践行了“以学生为中心”中的“学生学习原则”“学生发展原则”和“学习效果原则”，提升了课程质量。
参考文献：
[1]陈凡.以学生为中心的教学何以可能[J].高等教育研究，2017（10）：75-82.
[2]赵炬明.论新三中心：概念与历史——美国SC本科教学改革研究之一[J].高等工程教育研究，2016（3）：35-56.
[3]李嘉曾.“以学生为中心”教育理念的理论意义与实践启示[J].中国大学教学，2008（4）：54-56.
[4]王晓萍，刘玉玲，梁宜勇，等.“以学生为中心”的教法、学法与考法的改革与实践[J].中国大学教学，2017（6）：73-76.
[5]黄小惠.原理课教学设计探析——基于“以学生为中心”教学范式[J].思想政治教育研究，2018，34（4）：78-82.
[6]李培根.以学生为中心的教育：一个重要的战略转变[J].中国高等教育，2011（Z2）：8-9.
[7]刘献君.论“以学生为中心”[J].高等教育研究，2012，33（8）：1-6.
关键词：以学生为中心;本科教学;教学改革;课程质量
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2020）21-0143-04
Abstract： To enhance the course quality and student's course sense of gain， we compile a course learning manual， launch blended learning， build course quality monitoring and quality enhancement system and examining reform. It implements three focuses of student-centered： student-learning， student-development and learning-outcome and transform teacher-centered to student-centered.
Keywords： student-centered; undergraduate teaching; educational reform; course quality
《半导体物理与器件》是电子科学与技术及光电信息科学与工程等专业的一门重要的专业基础课。该课程主要以半导体内载流子运动规律为基础，研究几种半导体器件的工作原理、工作特性及应用。通过这门课的学习，培养学生利用半导体物理理论分析相关器件工作原理和工作特性的能力，使学生具有解决相关实际工程问题的能力，是一门为后续专业课提供支撑的专业基础课。
目前大学的课程教学中，传统地以教室、教材和教师为中心的“以教师为中心”的教学模式仍占主导地位，教师在教室围绕教材的讲授是课程教学的主要形式[1]。在“以教师为中心”的教学模式中，从教师的角度重知识讲授，轻能力培养;从学生的角度重学分获得，轻课程目标是大学课程学习中存在的普遍问题。下面结合《半导体物理与器件》课程，总结在传统“以教师为中心”的教学实践中，学生在课程学习过程中遇到的具体问题。
一、“以教师为中心”的教学模式中，学生在课程学习中遇到的主要问题
（一）学生在前期学习中容易产生畏难情绪，后期参与学习的主动性不高
半导体物理与器件课程的学习需要一定的基础知识包括量子力学、固体物理和热力学统计物理等。由于学分压缩等原因，目前国内高校大部分电子科学与技术及光电信息科学与工程专业取消了以上课程，而在先修课程只有《大学物理》的前提下，直接进入《半导体物理与器件》课程的学习。这在增加了教师教的难度的同时也增加了学生学的难度。同时该课程内容多，具有物理类课程的普遍特点：涉及的基本概念多，公式多，理论抽象。在“以教师为中心”的教学模式中，教师负责知识传授，学生被动接受知识，学生的主观能动性未得到激发。学生在课程第一章、第二章被动学习过程中往往只看到了一个个的概念、公式和既定的结论，没有主动深入思考概念之间或公式之间的逻辑关系，若单纯依靠记忆，则很难记住所有的概念和公式。以上这些因素导致学生在课程学习初期容易产生畏难情绪，后期参与课程学习的积极性和主动性不高，成为阻碍学生课程目标达成的重要因素之一。
（二）学生难以建立起该课程的系统理论知识体系
半导体物理与器件课程具有鲜明的特点，其中就包括其具有一套自己的系统的用能带处理半导体及半导体器件的方法，这需要在学生学习该课程的过程中逐步培养和建立起来。要求学生在学习的过程中不仅要学习每一个具体的知识点，还要在此基础上提出更高的要求，就是了解这些知识点之间的逻辑关系，总结我们面对每个问题时处理的策略和方法，在此基礎上搭建起由知识点组成的知识框架，并找到隐藏在知识后面的用能带的角度分析和处理半导体或半导体器件的方法论，即该课程特有思维模式。在“以教师为中心”的教学模式中，由于教师过于重视知识的传授，对学生课程思维方式的培养重视不够，没有给学生创建一个基于解决某个问题，以培养学生课程思维方式的学习环境。建立课程的系统理论知识体系及方法论对知识点的学习尚感抽象和难理解的学生是一个更大的挑战。
（三）课程学习目标不明确，对该课程的相关内容在相关后续课程中的作用缺乏认识
在“以教师为中心”的教学模式，更看重系统的知识传授，课程大纲中体现的往往是知识目标，往往忽视课程目标中很重要的，在知识学习过程中培养的能力目标。教师讲授内容，学生被动学习，没有教师的引导作用加之学生的学习主动性未被充分调动起来，故学生很少深入思考为什么学习这部分内容，这部分内容在本章、本课程和本专业中的作用，在这部分内容学习过程中培养了什么能力，这些能力又有可能应用到哪些场合等问题，这导致出现学生学习时能力目标不明确。
同时由于半导体物理与器件课程是专业基础课与后续的几门专业课之间均有交叉，“以教师为中心”的教学模式仅着眼于本课程的知识内容，使学生在学习完本课程后仍不知道本课程的学习完成后，对后续课程的学习有什么作用和帮助，由于这方面原因导致的学生课程学习目标的不明确，学习效果也因此大打折扣。
以学生为中心的观点最早是由美国的心理学家卡尔.罗杰斯在1951年提出的，并从上世纪80年代开始在美国大学中推广改革[2]。1998年联合国教科文组织在世界首届高等教育大会宣言中，提出高等教育需要转向“以学生为中心”的新视角和新模式[3]，这一观点和模式逐渐被高等教育界接受并实行以提升教学质量[4]。 将以学生为中心的思想贯彻到高校课堂中是将学生作为所有教学活动开展的出发点、聚焦点和落实点，是促使教师重新站在学生的角度，研究学生学习新知识规律，关注学生在学习过程中的学习体验和感受的关键。教师通过研究教学设计和教学方法探索如何激发学生的兴趣、如何给予学生及时反馈及帮助，如何引发学生深入思考，如何设计课程质量监控与质量提升系统保证学生课程目标的達成及如何在传授知识的同时实现能力培养等问题。
以学生为中心的教学模式强调在教学过程中体现三个原则，分别是“学生学习原则”“学生发展原则”和“学习效果原则”[2，5-7]。仍结合《半导体物理与器件》课程的教学实践，谈谈如何在教学中体现这三个原则，贯彻“以学生为中心”的教学理念，找到学生在课程学习中的痛点并采取相应策略帮助他们一一突破，以提升课程质量和学生的课程获得感。
二、以学生为中心，提升课程质量的教学改革与实践
（一）给学生推送课程学习说明手册
将“以学生为中心”的指导思想贯彻到半导体物理与器件的教学实践中，从学生的角度出发，在学习这门课程之前，首先回答学生心中最常见的三个困惑：这门课学什么、怎么学、学了有什么用。
作者所在教学团队开发了《半导体物理与器件》课程的课程学习说明手册，该手册给学生提供了课程目标、到达课程目标的路径和课程质量监控等一整套的课程学习说明完备手册。该手册包括课程教学大纲、课程总目标，课程学时安排，每节课的知识目标和能力目标，每节课提供的参考资料及课堂活动和作业的量化评价表。该学习说明手册中还给出了每节课所学内容的结构图及每节课内容与前面所学知识的关系，对本课程后面学习提供的支撑作用，和对后续相关课程的支撑作用。编写围绕课程大纲的学习说明手册，解决了学生课程学习目标不明确的问题，提升了课程教学大纲的质量，这二者是提升课程质量的设计保障。
学生通过阅读手册能够明确，教学内容不仅是课程中必需的知识点，同时也是其能力培养的抓手，帮助其在后续学习中实现知识迁移。学生明确了课程总目标及每节课的小目标后，理解了教师对其的期望，提升了师生交流水平，提高了学生学习效果，提升了实现目标可能性。在课程学习中教师是学生学习活动的设计者、引导者和反馈者，所有的一切都为学生学习服务，充分体现“学生学习的原则”。
（二）开展线上线下结合的混合式教学
随着现代信息技术的发展，线上课程的兴起，在线上课程基础上开展的混合式教学方式很受00后这些网络原住民的认可。为此课程团队制作了涵盖全部课程内容的，讲解时间在10-15分钟之间、相对独立知识点的微课视频98个，通过学习通教学平台按照教学进度发布。学生在上课前利用线上课程学习基础知识及概念等可以自学的内容，同时鼓励学生通过线上课程的主动学习，探索新知识，自己构建自身的知识和理解。
在课堂上留出更多的时间进行合理教学设计，一方面不能满足于学生在线上学习完成后参差不齐的掌握状况，通过以小组为单位开展翻转课堂的教学形式让学生用自己的语言阐明线上课程学习的概念、理论，同时接受其他同学的质疑，回答其他同学提出的问题。在讲解与答疑过程中教师在旁边观察记录，发现学生没有理解透彻和回答不准确的地方及时纠正并补充讲解，保证学生自学部分内容教学目标的达成。
除此之外，在课堂上还以教师设计的有一定挑战性的问题为驱动，组织开展小组讨论、合作学习等新的教学活动，通过这些新的教学形式，提高学生课堂参与度的同时也提升学生课程目标达成度，不仅能够使学生理解和接受学习的内容，而且教师抽出更多的时间帮助学生从分析问题、解决问题的角度认识到内容之间的相互关系，解决学生认为概念多，公式多，学习时产生畏难情绪的问题，体现课程的高阶性。
同时，教师结合工程实际，提出相关的实际问题，引导学生关注重要问题，通过讨论促使学生思维发展。在此基础上，教师通过引导学生思考如何应用相应方法来解决问题，实现学生的深度学习，发展其专业能力，解决学生难以建立课程的系统理论知识体系的问题。在混合式教学中，教师合理的教学设计和教学组织是课程质量提升的实施保障。
比如，在学习完施主杂质和受主杂质的概念和在本征半导体中分别掺入施主杂质或受主杂质形成n型、p型半导体后，可以给学生介绍实际中生长pn结的工艺流程，引导学生在过程中自己提出问题：对实际工艺中经常出现的本征半导体中同时掺入施主杂质和受主杂质（补偿半导体）如何判断其导电类型的问题，在分析这一问题中要求学生综合利用前面学习过的能带相关知识和刚学习过的施主杂质、受主杂质的定义及其电离的知识，进行思考。
带领学生做一个思想实验，即在脑子里想象一个本征半导体中掺入了一个施主杂质原子和一个受主杂质原子，引导学生思考这两种杂质发生电离的优先级，提示学生认识到过程发生需要满足的条件容易实现与否决了该过程发生的优先级别高低，引导学生思考并认识到杂质补偿过程发生的最高优先级及必然性。突破在施主杂质电离、受主杂质电离和杂质补偿三种过程优先权的问题后，并对补偿半导体按照掺入施主杂质和受主杂质的杂质浓度的不同进行分类，分析补偿半导体导电类型的问题就迎刃而解了。
学生通过课堂活动与教师和其他学生交流、交换观点，逐渐培养课程特有的思考模式与专业的判断准则。在小组讨论和翻转课堂中，锻炼了每一位学生的表达、倾听、提问、演讲的能力，培养学生的自信心，帮助学生实现个人成长。利用课堂活动，带来了管理能力和不同角色实践的机会;通过对每次活动的反思，学生可以从其它学生身上学习如何提高其表达能力和理解能力。教师是帮助学生成为对自己的成长和发展负责的人，充分体现了“学生发展的原则”。
（三）建立课程的质量监控与质量提升系统
各种教学活动的开展是为了帮助学生实现课程目标从而提升课程质量，为了保证学生最终实现课程目标，要求教师在教学活动开展过程中不断的审视和检查每节课一个个小目标的实现情况，切实保证学生一步一步在教师的引导下实现课程大目标。这就需要建立课程的质量监控和与之配合的质量提升系统。 教师一方面要与教学的主体——学生之间进行不断的沟通与交流，了解学生在学习中存在的困惑，关注学生学习的主观体验与感受，并分析学生这种体验和感受背后的原因，帮助学生找到相应的薄弱环节。
课程的质量监控系统根据每节课的小目标和课程的阶段目标，选择监控方式、设置监测点，对整个课程建立多层次的监控体系，用于监控教学各阶段的目标达成情况，及时发现问题，找出问题并解決问题。监控体系中所有不同形式的监控方式均是围绕课程目标（包括大目标和小目标）达成展开的。
在开始学习新章节的学习阶段，会涉及很多新的概念和知识点，可用包含选择题、填空题、设计题、计算题等题型考试这样的监控方式来监控学生对概念和知识的掌握情况。随着课程的深入，学生对课程的理解会更深入和更加系统化，可通过完成某个实际任务等方式大范围地监控学生的学习状态和他们对课程的理解和掌握程度。通过布置阅读相关文献资料及学生自己根据教师要求查找相关资料解决教师提出的一些开放性题目，在培养学生科学研究专业素养的同时，也是监测学生对相关概念理解及学习状况的不错选择。此外在混合式教学中开展的小组讨论、合作学习和翻转课堂等形式，也是教师对学生进行学习状况监控的很好的机会，教师可以从书面作业，学生对讨论的贡献、学生的表达及课堂交流能力等方面出发由教师主导制定，学生参与讨论确定的评价量化表来监控学生的学习状态。
当通过监控系统反馈得到学生的课程目标达成状况，教师需要利用这些信息从学生的角度出发，分析学生在学习中遇到的困难，对课程各环节进行质量评估，研讨课程质量提升的措施并应用于课程的相应环节，重新进行教学设计并相应地改善教学方式。
比如，通过与学生交流沟通表明学生对定性分析pn结在接正向偏压和反向偏压时，由pn结的正向注入和反向抽取决定的pn结的单向导电性的理解有困惑。教师针对学生对能带图不能很好的理解和利用的问题，调整了教学方式，在教学过程先对平衡pn结能带图中由于内建电场的存在对n区电子和p区空穴存在的势垒进行说明，利用一段滑滑板的男孩在滑上斜坡后又被迫返回的视频表达其与n区电子和p区空穴类似的处境。在此基础上强调外加电压是调控势垒高度的抓手，请学生自己小组讨论思考分析外加不同电压时pn结势垒的变化，进而确定在不同电压下n区电子和p区空穴的扩散和平衡时相比较发生的变化。与不同电压下少子漂移电流发生的变化对照，得出正向偏压下多子扩散占优势，而反向偏压下少子漂移占优势的结论。
同时，找到与这种抽象概念相似的实际中具体事物的类比，如可借助实际中一张水库泄洪的照片和用针管抽血的照片对应多子的注入和少子的抽取，通过两张照片的强烈对比引导学生体会正向注入和反向抽取的差异，进而帮助学生打通理解pn结的单向导电性的最后一公里。
监控系统反馈的信息还为教师的教学进度提供参考依据;如果监控反馈的信息表明有部分学生的达成情况已在及格线之下，需对这部分学生建立课程学习预警机制，及时与这部分学生进行沟通、交流，给予他们课程学习方面的个性化的帮助，在后续学习过程高度关注该群体以保证这部分学生的课程目标达成。教师以课程目标为导向、通过课程质量监控和质量提升系统，持续改进，确保课程质量的提升，体现了“学习效果原则”。
三、以学生为中心的课程考核方式改革
一个合理的“以学生为中心的”课程考核方式是以上所有教学改革和实践实施效果的重要保障。围绕课程目标的达成作为课程学习的唯一追求，以学生为中心，改变传统的所有学生一张卷子的考核方式，对学生提供多种选择考核方式。
对于平时成绩在85分以上的优秀学生可以选择项目答辩的方式进行考核，通过学生自主选题，经教师审核通过后，学生自主进行文献检索和项目实施，在项目完成后在全班进行答辩并回答其他同学提出的问题，按照文献检索占30%，项目实施占50%，答辩占20%（包括学生评委占该部分的40%，教师评委占该部分60%）确定学生最终项目实践得分作为最终成绩的60%，加上40%的平时分作为该门课程的最终得分。答辩的形式一方面给答辩学生提供了一个很好的机会与舞台，同时对于其他同学也是一个很好地引领与示范的作用，有助于形成一个良好的班级学习氛围。
除去项目答辩进行考核的同学外，其余同学的考核中遵循更关注学生学习过程并力求考核方式多元化的原则，避免传统的由期末考试一次大考决定课程通过与否和学生在考前突击，考后忘的状况。最终课程成绩包括课堂活动的参与度（占总成绩的25%），每次作业完成情况（占总成绩的10%），线上课程的学习情况以及参与线上讨论的情况（占总成绩的10%）。对于考试环节包括课堂随机考试（考五次，占总成绩的15%）和期末考试（占总成绩的30%）以及教师对学生的一对一面试（占总成绩的10%），通过学生随机抽取课程相关内容联系课程所学进行阐述，考察学生课程素养，时间限定在15分钟内由两位老师打分取平均分。
四、结束语
通过在《半导体物理与器件》课程中开展“以学生为中心”出发的教学实践表明：课程学习说明手册为学生的努力提供了目标，激发学生自主学习，提升了学生实现目标的可能性和学习效果。线上线下混合式教学的开展激发学生独立思考，培养学生专业思考模式，使其成为对自己的成长和发展负责的人。课程质量监控与质量提升系统为保证课程目标的达成提供强有力的支撑。努力践行了“以学生为中心”中的“学生学习原则”“学生发展原则”和“学习效果原则”，提升了课程质量。
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