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摘 要 半导体器件物理是微电子专业非常重要的课程.本文从课堂教学实践出发,针对目前教学过程中存在的问题与不足,结合应用型本科院校学生特点,探索改革“半导体器件物理”课堂教学,激发学生主动学习的积极性,使学生在课堂中获得较好的学习效果,为后续课程的学习打下良好的基础.

关 键 词 半导体器件物理 应用型本科院校 课程改革

中图分类号：G420 文献标识码：A

Semiconductor Device Physics Curriculum

Reform in Applied Undergraduate Institute

XU Mingkun

(Department of Physics and Electronics, Caohu University, Caohu, Anhui 238000)

Abstract The semiconductor device physics is a very important course of the microelectronics professional. Departure from the practice of classroom teaching, for the problems in the current teaching process, bine the characteristics of applied undergraduate college students, explore the reform "Physics of Semiconductor Devices" classroom teaching, stimulate students' enthusiasm for active learning, and effectively, make students in the classroom for better learning results, and lay a good foundation for subsequent courses. Practice shows that our exploration has achieved good teaching effect.

Key words semiconductor device physics, applied undergraduate institute, curriculum reform

0 引言

自从第一个半导体点接触式晶体管发明以来,以集成电路（IC）为核心的微电子技术得到了迅速发展,开创了人类的硅文明时代.由于微电子技术发展迅速,对专业人才的培养提出了新的要求.①《半导体器件物理》是微电子学及电子科学与技术专业必修的一门专业基础课,讨论半导体器件的结构、基本工作原理、电学特性、器件的特殊效应以及器件的基本分析方法.通过该课程学习,可为学生后续专业课如《集成电路设计》以及《集成电路工艺》等的学习打下理论基础,是学习本专业其他专业课程以及从事IC设计工作的基础.

1.教学中遇到的问题

半导体器件物理特点为理论性强、枯燥、晦涩难懂,而且要求学生对前期知识尤其是对半导体物理基本知识熟练掌握.对于应用型本科院校来说,学生基础相对薄弱,自学能力也相对不足.因此使得教学过程中教师“教”与学生“学”之间不能实现良好的衔接.在教授基本理论的同时应该更重视学生实践能力的培养.传统的教学理念以教师讲课为主,实行的是“填鸭式”的灌输教育,教学手段单一僵化,完全无视学生的学习主动性和个体特点,加上大部分学生对理论性很强的专业课热情不足,很难取得预想的教学效果.现代半导体器件发展迅速,但是半导体器件物理教材仅仅有基本原理和基本特性,不能覆盖该行业最新的发展动态,也很难引起学生学习的兴趣.鉴于此,有必要对半导体器件物理课程进行改革.

2.半导体器件物理教学改革初探

2.1 教师的相关知识储备

现代高校教师应该具有“基础精深,专业宽新”的教学理念,即要求教师对该课程及相关课程有深厚的知识储备,对该课程的理论体系有系统的掌握.同时对与该课程相关的科技前沿有足够的了解和认识,并且对学生先期的知识储备情况有充分的了解.能根据学生的具体情况对课程内容进行处理.在基本理论的讲解上要详细透彻,对重难点反复讲解.例如能带在整个半导体器件中的作用非常重要,这就要求学生能够熟练掌握各个半导体器件的能带图.因此,在半导体器件的各个章节都重点强调能带的作用.并且把每种器件的能带图作为重点内容反复强调.在专业课教学中,更应在理论知识够用的前提下,着重培养学生的实践能力,使学生对于本专业领域具有扎实的理论基础、广阔的知识面和较强的实践能力.为了增强学生的学习兴趣,在绪论部分可以增加对晶体管发明历史的介绍,讲述电子器件从电子管到晶体管的发现,新器件产生的辩证发展过程.并融入一些科学研究方法,同时在课程教学中可以穿插介绍一些科学家的轶闻趣事,以知识性和趣味性增加学生对本课程历史的认识、对半导体器件的感性和理性认识,提高学生对本课程学习的兴趣.②

2.2 引入多媒体教学开发教学动画课件

随着计算机技术的发展,多媒体教学已成为现在学校必不可少的教学手段.比起以往的黑板粉笔教学有着独特的效果,多媒体教学可以形象直观地把所讲内容展现给每一个学生,有利于学生对知识的掌握.因此,运用多媒体技