微电子学论文(精选5篇)

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所属分类:文学
摘要

1 微课在电子技术教学中应用存在的问题 1.1 微课在电子技术教学中的应用范围不合理 由于微课是近年来的新生事物,所以在微课的应用方面仍然有许多问题需要注意,尤其是在应用范围的问题上,我国当今的电子技术教学中微课的应用范围就不是很合理,这一问题严…

微电子学论文(精选5篇)

微电子学论文范文第1篇

【关键词】电子技术教学 微课应用 意义分析

教育是一个国家立足的根本,尤其是我国这种有着数千年文化传承的国度,教学质量关系到了民族文化的传承与发展,而微课作为近年来教学事业中的新生事物,已经影响到了我国教育事业的各个方面。由于电子技术所涉及的领域十分广泛,电子技术教学又是现代教育中的重要组成部分,从宏观角度看,电子技术的教学质量将会深刻的影响我国各方面的发展。而微课作为新生事物,如果能科学合理地应用于电子技术教学中,将会打破传统教学的桎梏,使我国的电子技术教学达到一个新高度。

1 微课在电子技术教学中应用存在的问题

1.1 微课在电子技术教学中的应用范围不合理

由于微课是近年来的新生事物,所以在微课的应用方面仍然有许多问题需要注意,尤其是在应用范围的问题上,我国当今的电子技术教学中微课的应用范围就不是很合理,这一问题严重制约着我国电子技术教学的发展。微课在教学中是不可以独立存在的,需要与传统教学进行有机的结合,可是在当今的教育事业中,年轻的教师会过多的依赖多媒体教学,使微课在教学中所占的比例过大,而上了年纪的教师由于对相关技术掌握不熟练等多方面原因,不愿意将微课引入电子技术教学中。

1.2 部分教师对于微课的认识不够充分

在微课的应用过程中,需要深刻理解微课的高效性,对微课进行合理的安排。教在应用微课的过程中,常常会出现自我意识过强,对微课的安排以教师自我意志为转移的情况。微课作为打破传统教学模式的新生事物,在应用上需要仔细耐心的研究,根据电子技术教学的特点,合理的安排。因为电子技术需要极强的操作能力,所以电子技术教学一般都采用理论和实践相结合的方式,而微课就是在理论和实践结合的过程中起到关键作用的部分,但是许多教师仍然不能对微课有清晰的认识。

1.3 微课内容的针对性不强

微课作为电子技术教学中的辅助部分,在内容安排上需要有极强的针对性,只有提高了内容上的针对性,才能将微课高效性最大限度的发挥出来。而许多教师却步入了一个误区,将微课作为教学的主要手段,尤其是是在微课内容的安排上,在一个微课片段中,有很大一部分内容是起铺垫和引导作用的,对电子技术教学并没有实质性的帮助。电子技术教学重在对学生能力的培养,所以要想提高教学效率就要认真安排微课内容,避免微课“反客为主”情况发生。

2 微课在电子技术教学中应用的改进建议

2.1 调整微课在课堂中所占比重

在电子技术的教学中,教师需要调整微课在课堂中的所占比重,要明确认识到”微课只是教学中的一种辅助手段”这一点。不论是年轻教师还是上了年纪的教师,都应该与时代衔接,合理利用微课,而不是使微课的应用出现两个极端。电子技术教学过程中,理论部分可以通过微课进行,在教师进行适当引导过后,引入微课对理论知识进行整理,并加入论与实验将相结合的片段,将微课合理的运用到电子技术教学中。

2.2 充分提高教师对微课的认识

要想使教师在教学中合理的运用微课,就要要提高教师对微课的认知。微课是教学中的新生事物,所以在上了年纪的教师中,会出现两种情况:一种是认识到了微课教学在电子技术中的教学起到的关键作用,但是由于教师自身没有掌握相关技术,并不能很好的将微课引入教学课堂;另一种则是教师认为传统教学是不应该被改动的,过度的崇拜传统教学,使教师主观上对微课出现排斥,不愿学习相关技术。这就需要校方加大对教师的培养力度,提高教师对微课的认识。

2.3 提高微课内容的针对性

微课内容的安排上需要有一定的针对性,针对某一个理论知识、某一个习题或者电子技术的操作要点进行教学。这样不仅仅使教师在课堂上能够利用微课提高教学质量,同时也可以使学生在课后根据微课的内容进行对知识的整理并对相关操作技术进行熟悉。这样使微课既应用在电子技术教学的课堂,又应用到了学生课后的复习中,最大限度的发挥了微课的优势。

3 微课对于电子技术教学的意义

3.1 提高电子技术教学的教学效率

如果能将微课应用到电子技术教学中,将会在很大程度上提高电子技术课堂的教学效率。微课能将实践操作引入到传统教学的课堂,达到实践与理论完美结合的状态,使学生在接受理论的同时深刻理解如何将理论应用到实际操作的过程中。

3.2 增加课堂的趣味性,提高学生自主学习的积极性

由于微课是多媒体教学,很大程度上改善了传统电子技术教学课堂的枯燥乏味,为课堂教学增添色彩。传统的电子技术教学,由于在理论知识教学的同时并不能很好的与设备相连系,会出现理论与实际难以衔接的弊端,即学生的确掌握了理论知识,但是电子技术的实际操作能力并没有得到真正的提高。然而微课的应用能够使实践和理论有机的结合,有助于课后的复习,很大程度提高学生的学习兴趣,提高学生的创造性和主观能动性,使电子技术教学的课堂真正的成为了应用到学生们的课堂。

4 总结

本文主要针对微课在电子技术教学应用中存在的问题进行了分析并提出了有改进建议,主要包括教师对微课的认知、微课内容的针对性、微课的应用范围三个方面。微课是教育事业中的新生事物,如果合理利用,将会打破传统教学的桎梏,为学生提供一个全新的学习空间,使我国的教育事业达到一个新高度。微课在电子技术教学中的应用虽然存在一些问题,但仍然不可否认微课为电子技术教学带来了无限的发展空间。

参考文献

[1]李 艳,钟明航,蒋晓雁,姬 妍.“微课”在电力电子技术教学中的应用[J].中国校外教育,2012.

[2]王天雷,张京玲,王玉清,黄辉,张昕,应自炉.浅谈微课在《电子技术》课程混合教学的应用[J]. 教育现代化,2017(05):140-141.

[3]王国俊.浅谈“微课”在专业教学中的应用――以电子技术专业课为例[J].教育教学论坛,2016(06):217-218.

[4]高艳艳,陈湘,陈宏媛.微课在《电工与电子技术》教学中的应用[J].科技展望,2015(34):190.

作者简介

冯秀萍(1974-),女,陕西省咸阳市人。现为咸阳师范学院讲师。研究方向为电气控制。

微电子学论文范文第2篇

1微电子学教学存在的问题

1.1教训内容陈旧,课程设置失当

微电子学课程知识有着前沿性的特点,当前微电子学课程教学主要依赖教材,但微电子技术发展迅速,而教材内容更新不及时,存在滞后性问题,使得在教学过程中理论与实践脱节,限制了学生知识应用能力的培养和提升。

1.2教学模式和方式落后

许多学校的微电子学教学仍然沿用以教师为中心的教学模式,以文本教学为主,教学模式落后,方式单一,学生只能被动受教。微电子学课程内容的理论性和实践性较强,这种落后的教学模式和方式制约了学生学习的积极性,不利于学生对知识的内化和吸收[1]。

1.3教学评价不科学

教学评价是教学的重要组成部分,其能够为教学提供重要的指导作用,能够促进教师不断完善教学方法和内容[2]。但就目前来看,当前微电子学课程教学评价还存在问题,过于注重对学生知识掌握程度的评价,注重结果而忽视过程,难以客观、准确地评价学生微电子技术应用能力和相关设备的掌握情况,导致许多学生考前突击课本,并没有对微电子学知识真正地内化吸收。

2微电子学课程教学改革措施探讨

2.1完善教学内容,创新课程设置

在微电子技术领域,新技术和新产品层出不穷,教师可以通过各种渠道来搜集微电子领域的前沿性知识,并结合理论知识,不断拓展和完善教学内容,拓宽学生的知识面,具体分以下几个方面。

2.1.1课题研究拓展完善知识

课题研究过程中涉及到众多综合性的知识,单纯凭借课本上的理论知识很难做好课题研究,教师可以引导学生搜集课题相关知识,广泛阅读资料,促进课题研究,以此来拓展学生的知识面。例如在“模拟集成电路设计”这一课题研究的过程中,涉及到MOS晶体管模型、电路设计、数字单元设计以及版图设计等计算机领域和电学领域的知识。在研究过程中,学生不仅学习了微电子领域的知识,还掌握了计算机设计和电学领域的知识,从而拓展学生的知识面,深化课题研究。

2.1.2在小组合作中拓展知识

目前学科知识之间的交叉性不断凸显出来,学生单靠自己的力量往往难以完成一个课题研究,教师可以采取小组合作的教学方式,让学生在合作的过程中实现知识拓展。

2.2教学模式、方式的更新和拓展

传统的微电子学课程教学模式以教师为中心,采用单一的文本教学方式,学生成为了知识的被动接受者,难以将理论与实践结合,不利于应用型人才的培养。因此,在电子科学与技术专业微电子课程教学中应当积极进行教学模式的创新和教学方式的拓展[4]。

2.2.1兴趣教学法

兴趣是学习的基础,兴趣教学法的应用能够提升学生学习微电子学课程知识的兴趣,为课堂增添活力,从而深化教学效果。

第一,在微电子学课程教学中,教师可以通过实际问题的引入来调动学生的学习兴趣,微电子学领域的研究成果在生活和工作中的各个领域都有重要应用,将实际问题引入教学中,能够促进学生对相关微电子学知识的内化和吸收。

第二,翻转课堂教学模式的应用,能够让学生在课下完成知识掌握,在课堂上进行交流和讨论,教师在课堂为学生答疑解惑,这就提升了学生学习的主动性,真正做到以学生为中心进行教学。教师可以通过微课视频这种学生喜闻乐见的形式展现知识,激发了学生的学习兴趣和学习自主性。

2.2.2實验教学改革

微电子学课程是一门实践性较强的课程,其以实验为基础,在教学的过程中应当积极对实验教学进行改革。

第一,应当创建虚拟实验仿真设计工作站,半导体器件以及集成电路等都可以在工作站中完成,例如可以采用Cadence来进行集成电路模拟房展实验,利用Silcaco进行仿真参数提取等,让学生在虚拟的实验仿真中实现微电子学理论知识的掌握和应用技能的培养。

第二,应当增强课程实验内容的内在逻辑性。微电子学课程有着专业跨度大的特点,其涉及科学众多,教学过程十分复杂,这就要求合理地规划实验内容,以人才核心能力培养为中心,以此来提升实验内容的内在逻辑性,提升微电子学课程实验教学的系统性,从而深化实验教学效果。

第三,加强校企合作。校企合作能够为学生提供真实的实践平台,促进学生理论知识与实践技能的结合,为学生的知识应用提供平台,例如三江学院微电子学课程教学就与江苏东光微电子公司、无锡友达电子公司等十六家单位展开了合作,为学生的实习和实践提供了平台,拓展了实验教学的渠道。

2.3对教学评价的改革

传统的微电子学课程教学评价方式过于注重结果的评价,不利于学生反思能力、思维能力以及创新能力的培养,因此,需要对微电子学课程教学评价进行改革,注重对学生学习过程的评价。

第一,应当注重评价内容的全面性和系统性,综合评价学生课前预习、课堂学习、实验课等的情况,并与实验报告相结合。

第二,应当对考核方式进行改革,采用实验研究和闭卷考试相结合的方式,这样更加全面也更加客观,不仅注重学生学习的结果,同时注重学生学习的过程,从而为教师对教学内容和教学方式的完善提供指导,促进了微电子学课程教学的动态发展,对于提升微电子学课程的教学质量有着重要的意义。

3结语

综上所述,电子科学与技术专业微电子学课程教学改革是一个长期的过程,在改革实践的过程中需要教师不断总结和创新,适应微电子学技术的发展,适应学情。当前微电子学课程教学中还存在着一定的问题,该文结合实例,从教学内容、教学模式和方式以及教学评价等3个方面探讨了微电子学课程教学改革的措施,旨在为相关微电子学课程教学实践提供参考。

参考文献

[1] 刘培生,王金兰,蒋娟娟.“微电子学概论”课程的教学改革探析[J].南通航运职业技术学院学报,2014(1):109-112.

[2] 肖功利,杨宏艳,钟艳如.微电子学专业课程双语教学改革与实践[J].中国电力教育,2012(22):64-65.

[3] 孙肖林.微电子学课程教学改革与大学生能力培养[J].中国科教创新导刊,2010(23):157.

[4] 张效华,辛凤.电子科学与技术专业光电子技术课程的教学改革探讨[J].成功(教育),2013(4):205-206.

微电子学论文范文第3篇

本文以微电子专业人才培养为例,针对我校微电子专业教学资源库的建设,从微电子的需要来说明其重要性,通过与企业联合分析职业岗位的工作内容、工作岗位、工作职业技能来合理开设学校的相关课程,来培养专业性技术人才的学生[1]。

现状与背景分析

国家的需求。微电子技术都是高科技、高风险、高投入、高利润的行业,而且是一个国家、地区科技、经济实力的反映,美国就是以集成电路设计、制造为核心的地区,让美国拥有了世界上一流的计算机和IT核心技术,为此,中国于1998年下发了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》的18号文件,大力支持、鼓励我国微电子产业发展。

企业的需求。从2005年8月的西永微电子园的建立,北大方正FPC等十大项目的建设,200亿资金的投入。到2015年4月8号,东方重庆8.5代新型半导体显示器件及系统项目,在重庆两江新区水土工业开发区举行产品投产暨客户交付活动。该项目总投资328亿,为重庆近年来最大投资项目。如此浩大的产业发展,必将大量需求各阶层微电子技术人才[2]。

高职学院自身的需求。近几年,高职教育在改革和发展中取得许多可喜的成果。但是专业不对口,学生兴趣缺乏,企业抱怨人才不足,应届毕业生的实践技能不够等相关问题也成为我们教学的薄弱环节。基于职业岗位来分析,才能真正让学生毕业更快的适应工作环境,解决专业不对口问题。

高职学生的需求。高职学生都期望通过学校专业课程学习,找到一份合适的工作。学生也在思考如何将专业知识转化成专业能力,如何消化书本内容。学生期望能学习在以后的工作岗位更实用的课程内容。因此基于职业岗位分析构建微电子专业课程,能更好的教学,让学生明确的学习提升自己的能力,同时帮助学生就业,解决专业不对口等问题。

研究内容、目标、要解决的教学问题

研究内容和目标。通过往届毕业学生的就业情况分析对应的岗位,找出专业不对口,或者就业工作不影响的主要问题。通过修改课程教学模式,提高学生兴趣,激发主观能动性。通过调研会邀请重庆44所,24所,西南集成设计有限公司等从事微电子行业的公司,分析高职学生通过学生什么课程能快速适应岗位,达到合理构建微电子课程来使高职学生具有对应的岗位能力,从而有效地培养微电子人才[3]。

要解决的教学问题。激发学生对课程的兴趣,提升主观能动性;学生不仅掌握对应岗位的理论知识,也要有熟练对应岗位的实际动手能力;调研企业岗位,分析微电子集成电路设计课程的建设;调研全国高职微电子课程开设,合理调整集成电路设计课程。

采取的分析方法

文献研究法:利用网络、报刊等媒介,搜集与课堂教学模式相关的专著、论文等文献资料,掌握课堂教学模式研究,掌握相关理论知识和国内外对课堂教学模式研究现状。

企业调研法:派成员组去江苏,上海,成都等微电子发达区域了解微电子产业发展对应的岗位需求。在我校组织的微电子行业专家职业分析研讨会,邀请重庆24所、44所、西南集成有限公司、鹰谷光电等行业专家从微电子高职学生岗位需要来分析,构建微电子专业课程建设[4]。

实验教学法:用微课进行微电子专业课程的建设,利用我校作为西南地区唯一的仿生产工艺线,以及封装测试线,配套生动形象来表达上课内容。“校企合作,工学结合”,让学生直接企业顶岗实习,验证微电子专业课程建设对应岗位的合理性,优化调整。通过微电子相关的职业技能大赛嵌入式比赛等等提升学生兴趣,对应的课程建设学习。

微电子专业课程建设

本校通过与微电子多个企业联合分析,将微电子专业课程分成集成电路制造、集成电路设计、集成电路封装、集成电路测试、半导体行业设备维护、半导体安全生产管理等相关方向,然后转为为A、B、C三类课程,由最基础的理论知识,如计算机使用,英语阅读,电路分析,工具使用到专业性技能的操作和综合职业技能的培养。

A类课程转换分析表提供的职业需求信息为基础,并依据课程的需要可补充相关理论知识信息,使课程具有理论知识的相对系统性和完整性。如分半导体器件物理,半导体集成电路,工程制图,电子材料,SMT工艺等基础课程。

B类课程的目的是培养基本技能。可以通过集成电路版图设计实训,集成电路生产工艺实训,集成电路封装工艺实训,集成电路测试实训,自动化生产线安装与调试实训等课程培养学生的基本技能。

C类课程的目的是培养综合职业能力,也称为综合职业能力课程。通过学习集成电路制造工艺,半导体工厂设计与管理,集成电路封装工艺,半导体工艺设备,集成电路的可靠性等相关课程来培养学生的综合职业能力,从工艺到测试,电路到自动化的职业系统化培养。

微电子学论文范文第4篇

 

1传统的微电子工艺实践教学中存在的不足

 

1.1教学内容和教学方法陈旧、单_

 

微电子工艺实践课程的教学内容,主要是半导体器件和集成电路芯片的制造原理和制造流程,主要包括光刻、刻蚀、抛光、薄膜、扩散和离子注入等工艺环节。开设其中任何一个工艺环节的实验都需要动辄上百万元的实验设备资金,很多开设微电子专业的学校都没有建成上述完整的工艺实验室,对一些设备要求较高的实验根本没有办法开展(比如离子注入实验 ,而只能开设一些陈旧的实验,比如封装、成品测量、芯片解剖观察等[3]。开设光刻、刻蚀等设备要求较高的实验的高校,所使用的光刻机设备也已经很陈旧了。实验教学方法上,也是以教师讲解、演示、单向传输知识为主,由于实验设备昂贵,实验台套数少,每次实验的时候都是两个甚至两个以上的学生为一组,而且每个实验,学生只有一次动手做实验的机会,学生对实验缺乏真正的理解和思考,也缺少复习巩固实验知识的机会。

 

1.2学生的科研能力和创新精神得不到有效锻炼

 

微电子器件与超大规模集成电路的制造设备价格昂贵,环境条件要求苛刻,运转与维护费用很大,国内的许多高校都没有建设现成的微电子工艺生产线[5],学生学习微电子工艺知识过程中动手实践的机会很少,这导致学生对微电子工艺各个环节的理解和掌握大打折扣,学生也很难在实践当中发现问题、分析问题、解决问题,很难培养学生的创新精神和科研能力。

 

1.3微电子工艺实践教学内容与微电子产业的发展严重脱节

 

微电子工艺技术以摩尔定律飞速发展,每隔18-24个月,芯片集成度将提高一倍[4]。微电子工艺实践课程教学内容与微电子技术的飞速发展相脱节,具有滞后性。必须在微电子工艺实践教学中将公司最先进的微电子技术引入到课堂教学中,以培养适应产业发展需要的人才。

 

2建设微电子工艺实践教学网络平台

 

构建微电子工艺实践教学网络平台,以研究型实践教学为指导,以提高学习效率、激发学生学习兴趣、强化教学效果为目标。为学生构建一个自主的学习环境,打破传统教学中“以教师为中心”的课堂教学模式,利用互联网的优势实施现代远程教育,使学生由“被动式”学习变为“主动探索式学习”。网络教学平台的功能模块如下:

 

2.1课程信息模块

 

课程信息模块主要是让学生对微电子工艺实践课程的教学内容和教学目标、教学安排有一个清晰的了解,主要包括五个方面:(1课程介绍。介绍这门课程的主要内容和教学目标,开设的主要实验;(2教学大纲。给出微电子工艺实践教学中每个具体实验名称、每个实验的课时数,实验的重点和难点和每个实验的注意事项;(3教学日历。给出每次实验的具体安排,包括实验的时间地点等;(4任课教师信息。给出任课教师的学位和学术背景,教师的教学邮箱等信息;(5课程通知。将在实验教学中,每次实验安排及课程设计、小组讨论、教师因故调课或停课等教学活动信息及时传达给学生。

 

2.2研究型教学模块

 

现在的高等教育本科阶段课程设置的一个主要思想在于压缩具体每门课程的课时数,而增加开设课程的门次,以适应社会对复合性人才的需要,如何在少课时数的情况下开展研究型教学并达到好的教学效果,这是一个值得探索的问题,我们通过在微电子工艺实践课程网络教学平台中开设研究型教学这个模块,利用远程教学,将学习从课堂延伸到课下。主要包括五个方面:(1研究型教学主题。我们根据班级学生人数将全班同学分成几个小组,每个小组给出—个研究型小课题,将分组名单和研究型小课题公布在网络上;(2课程问卷。研究型教学是学生对基本的理论和方法掌握的前提下对研究课题展开分析讨论,我们给出课程问卷,通过问卷调查掌握学生对实验基本的理论方法和实验技能的掌握情况;(3学习笔记。该模板记录在完成研究型教学的进程中,学生查阅的文献资料、所遇到的问题以及本人对研究型课题所发表的个人看法和见解等等;0答疑讨论。学术在研究型教学过程中,将遇到的问题在答疑讨论区留言,也可以在答疑讨论区就其他同学提出的问题发表自己的看法和见解;(5研究型学习统计模块。这是一个对研究型学习进行跟踪和监督的模块,该模块统计学生访问该课程网络教学平台的次数,统计学生在课程讨论区发表的话题、向其他同学和老师提问的次数、回答课程讨论区其他同学提出的问题的次数和学习笔记数量等。将统计的结果作为同学的平时成绩考核的重要指标并且和期末考试成绩直接挂钩。

 

我们对每一个研究型小课题给出时间限制:比如两周,学生必须在规定的时间内完成研究型学习任务,在规定的时间结束之后,我们将专门安排研究型学习汇报课,组织学生将研究型小课题的研究成果在课堂上向全班同学和老师做汇报。学生在汇报课上的表现和期末成绩直接挂钩。2.3网络自主学习模块

 

网络自主学习模块是课堂教学的补充和延伸,能最大限度地丰富和补充课堂上教学的内容。主要包括五个方面:(1课程作业模块。在该模块中,任课教师根据每次实验课教学的内容,课后作业,并要求学生在限定的时间内完成。在该模块中设置答题权限,如果学生超过了答题时间,则取消学生的答题资格。任课教师根据学生在网上提交的作业进行评价和打分,并将评价结果通过该模块反馈给学生;(2试题试卷库。微电子工艺实践教学将研究型教学环节作为主要的课程成绩考核指标,如果学生没有真正掌握具体的实验原理、实验方法和步骤,是不可能对研究型教学中的小课题展开分析和讨论的,也不可能在研究型学习的后阶段的汇报课上对全班同学和老师作出圆满的汇报。因此,我们将学生教材所涉及的实验思考题编入试题库,同时针对实验过程和现象编制大量思考题进入试题库中,引导学生积极思考;(3教学材料模块。我们在该模块中提供了丰富的教学资料,我们将上课用的教学课件以及每次上课的教学重点、难点、知识点等放在该模块中,作为学生课后复习参考。另外,从学生就业角度考虑,微电子专业毕业的学生毕业之后很多进入外资企业工作,外资企业公司的很多技术资料一律用英文。因此,我们将国外微电子工艺实践课程的英文电子教材放在该模块当中,一方面引导学生提高自己阅读外文文献的能力,另外一个方面,让学生接触国外这门学科的知识体系,让学生所学的内容直接和国际接轨;(4网络视频模块。由于微电子工艺课程是讲授半导体器件和集成电路的制造原理和制造流程的,因此,这门课程的实践性很强,和生产实际联系密切,我校根据自身的实验条件,在微电子工艺实践教学中开设了光刻、薄膜、封装、成品检测等实验。但是,这些实验内容当中的每个实验都是孤立的,由于实验条件的限制,微电子专业实验室很难建成半导体器件和集成电路芯片的生产线,因此,学生仅仅通过这些孤立的实验,很难理解和掌握集成电路芯片的整个工艺流程,我们通过和浙江的华凯电子有限公司、扬州的晶芯微电子有限公司、扬州璨扬光电有限公司、扬州虹扬电子有限公司等公司合作,将那些公司所生产半导体器件和集成电路芯片的一整套工艺流程的生产场景拍摄成视频以案例的形式放到该模块当中,开阔了学生的视野,激发了学生的学习兴趣,引导学生将所学的知识运用于生产实际。在视频中还体现了这些企业在生产过程中遇到的一些技术难题,以及这些企业和研发团队对这些技术难题的思考,引导学生接触微电子产业发展中所面临的一些技术难题,从而激发他们的学习热情,也为他们找到了努力的方向,明确了学习的目标;(5网络学习统计模块。统计学生阅读教学材料次数,上交课程作业次数,阅读试题库里的试题次数,并将统计结果直接和学生期末考试成绩挂钩。

 

3结语

 

微电子工艺实践教学所需要的微电子工艺生产线设备昂贵,很多开设微电子专业的学校都没有在实验室建成微电子工艺生产线,而且学生所学的知识陈旧,跟不上微电子产业发展的步伐。而微电子产业以摩尔定律向前发展,这个产业需要不断创新的人才,我们通过建立微电子工艺实践教学平台,克服了实验教学条件的限制,将公司生产线上先进的微电子工艺流程技术引入到网络教学平台中,让学生将所学知识和生产实际紧密结合;我们利用网络教学平台作为研究型教学的有力支撑,为研究型教学的教学效果起到了很好的辅助作用;我们利用网络教学平台,改变了“以教师为主”的传统教学模式,实现了老师和学生之间的良好互动,将课堂上学习和课下学习有机结合起来,弥补了课堂教学的不足,同时,网络教学平台丰富的教学资源拓宽了学生的视野,激发了学生的学习兴趣,为培养微电子专业创新型人才的培养模式提供了借鉴。

 

基金项目:扬州大学教改项目:微电子工艺课程实践教学环节的探索与实践(2010-15);扬州大学教改项目:案例教学法在微电子工艺教学中的探索与实践(2011-12);陈磊为本文通信作者,E-mail:chenlei@yzu.edu.cn

 

参考文献

 

[1]李群明.微电子制造专业中光电检测技术教学改革的探索[J].长沙铁道学院学报:社会科学版,2009,10(1):78-79.

 

[2]黄春跃.微电子制造工程人才培养模式创新实验区建设探索J].桂林电子科技大学学报,2008,28(2):160-162.

 

[3]毛剑波,易茂祥,张天畅.微电子学专业实验室建设的探索与实践[J].实验室研究与探索,2005,24(12):118-119.

 

[4]MichaelQuirkJulianSerda.半导体制造技术网.韩郑生,等,译.北京:电子工业出版社,2009:10.

微电子学论文范文第5篇

关键词:微电子;半导体物理;教学质量;教学方法

作者简介:汤乃云(1976-),女,江苏盐城人,上海电力学院计算机与信息工程学院,副教授。(上海200090)

基金项目:本文系上海自然科学基金(编号:B10ZR1412400)、上海市科技创新行动计划地方院校能力建设项目(编号:10110502200)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)13-0059-02

随着半导体和集成电路的迅猛发展,微电子技术已经渗透到电子信息学科的各个领域,电子、通信、控制等诸多学科都融合了微电子科学的基础知识。[1]作为微电子技术的理论基础,半导体物理研究、半导体材料和器件的基本性能和内在机理是研究集成电路工艺、设计及应用的重要理论基础;作为微电子学相关专业的特色课程及后续课程的理论基础,“半导体物理”的教学直接影响了后续专业理论及实践的教学。目前,对以工程能力培养为目标的微电子类相关专业,如电子科学与技术、微电子、集成电路设计等,均强调培养学生的电路设计能力,注重学生的工程实践能力的培养,在课程设置及教学上轻视基础理论课程。由于“半导体物理”的理论较为深奥,知识点多,涉及范围广,理论推导复杂,学科性很强,对于学生的数学物理的基础要求较高。对于没有固体物理、量子力学、统计物理等基础知识背景的微电子学专业的学生来说,在半导体物理的学习和理解上都存在一定的难度。因此需要针对目前教学过程中存在的问题与不足,优化和整合教学内容,探索形象化教学手段,结合科技发展热点问题,激发学生的学习兴趣,提高半导体物理课程的教学质量。

一、循序渐进,有增有减,构建合理的教学内容

目前,国内微电子专业大部分选用了电子工业出版社刘恩科等编写的《半导体物理学》,[2]教材知识内容体系完善,涉及内容范围广、知识点多、理论推导复杂、学科交叉性强。该教材的学习需要学生有扎实的固体物理、量子力学、统计物理以及数学物理方法等多门前置学科的基础知识。但是在以培养工程技术人员为目标的微电子学类专业中,国内大部分高校均未开设量子力学、统计物理学及固体物理学等相应的前置课程。学生缺少相应固体物理、统计物理与量子力学等背景知识,没有掌握相关理论基础,对半导体物理的学习感到头绪繁多,难以理解,容易产生畏学和厌学情绪。

在课程教学中教师必须根据学生的数理基础,把握好课程的内容安排,抓住重点和难点,对原有的教材进行补充更新,注意将部分量子力学、统计物理学、固体物理学等相关知识融合贯穿在教学中,避免学生在认识上产生跳跃。例如在讲解导体晶格结构内容前,可以增加2-3个学时的量子力学和固体物理学中基础知识,让学生在课程开展前熟悉晶体的结构,了解晶格、晶胞、晶向、晶面、晶格常数等基本概念,掌握晶向指数、晶面指数的求法,了解微观粒子的基本运动规律。在讲解半导体能带结构前,增加两个学时量子力学知识,使学生了解粒子的波粒二象性,掌握晶体中薛定谔方程及其求解的基本方法。在进行一些复杂的公式推导时,随时复习或补充一些重要的高等数学定理及公式,如泰勒级数展开等。这些都是学习“半导体物理学”必备的知识,只有在透彻理解这些基本概念的前提下,才能对半导体课程知识进行深入地学习和掌握。

另一方面,对于微电子学专业来讲,侧重培养学生的工程意识,“半导体物理”课程中的部分教学内容对于工科本科学生来说过于艰深,因此在满足本学科知识的连贯性、系统性与后续专业课需要的前提下,大量删减了涉及艰深物理理论及复杂数学公式推导的内容,如在讲述载流子在电场中的加速以及散射时,可忽略载流子热运动速度的区别及各向异性散射效应,即玻耳兹曼方程的引入,推导及应用可省略不讲。

二、丰富教学手段,施行多样化教学方法,使教学形象化

半导体物理的特点是概念多、理论多、物理模型抽象,不易理解,如非平衡载流子的一维飘移和扩散,载流子的各种复合机理,金属和半导体接触的能带图等。这些物理概念和理论模型单一从课本上学习,学生会感觉内容枯燥,缺少直观性和形象性,学习起来比较困难。为了让学生能较好地掌握这些模型和理论,需要采用多样化的教学方法,充分利用PPT、Flash等多媒体软件、实物模型、生产录像等多种信息化教学手段,模拟微观过程,使教学信息具体化,逻辑思维形象化,增强教学的直观性和主动性。同时,教师除开展启发式、讨论式等教学方法调动学生学习的主动性、积极性外,[3,4]还可以应用类比方法帮助他们理解物理概念或模型。如讲半导体材料中的缺陷及跃迁机制时,为了帮助学生理解,可以做一个类比:将阶梯教师里单位面积的座位数比做晶格各能级上的电子能态密度,把学生当作电子,一个学生坐在某一排的某个座位上,即认为这个电子被晶格束缚。当有外来学生进入教室,在教室过道上走动时,可类比为间隙式缺陷;而当外来学生取代现有学生的座位时,可类比为填隙式缺陷等等。通过类比,学生对半导体内部的点缺陷的概念的理解就清楚形象多了。

三、结合微电子行业领域的迅速发展,以市场为导向,培养学生兴趣

微电子技术的发展历史,实际上就是固体物理与半导体物理不断发展和创新的过程,[5]1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明,都与一系列的固体物理、[6]半导体物理及材料科学的重大突破有关。纵观微电子工业的发展,究竟是哪些半导体理论推动了微电子技术的发展,哪些科学家推导并得出了这些理论?他们在理论推导的同时遇到了哪些困难?这些理论规律又起源于哪些实验?到了21世纪,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域,[5,6]即以硅基CMOS电路为主流工艺,系统芯片SOC(System On A Chip)为发展重点,量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;[7]与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNA Chip等,也都于半导体科学相关。这些新的微电子发展趋势主要涉及半导体物理中的哪些知识?涉及哪些领域等?

针对以上问题,教师在讲授半导体物理的基础上,对教材进行补充更新。在保持基础知识体系完整性的同时,避免面面俱到,删减课本中一些不必要的内容,大量加入近几十年来发展成熟的新理论、新知识,突出研究热点问题,力求做到基础性和前瞻性的紧密结合,使学生在掌握基础知识的同时对微电子发展历史中半导体技术的发展趋势有一个清晰地认识,让学生能从中掌握事物的本质,促进思维的发展,形成技能;同时注重与信息化技术相结合,将近几年半导体技术的最新研究成果,如太阳能电池等半导体光伏发电技术在国家绿色能源战略上的地位,半导体光电探测器在国家航天战略上的应用等,使学生能及时掌握半导体技术前沿发展趋势。将这些问题分成若干个相关的专题分派给学生,学生自行查阅和搜集资料,他们在课堂上讲述该专题,教师加以引导和帮助。这种方式不仅充分调动课堂气氛,加深他们对所学知识的理解,同时也让学生学习了半导体物理课程在微电子专业中课程体系的作用,在科学意识上加深了半导体物理课程的重要性,激发学习兴趣和欲望。

同时,为帮助学生了解学术前沿,培养专业兴趣,还可邀请校内外的专家做讲座,学生可以利用课余时间,根据自己的兴趣选择听取,加深对半导体物理课程的了解,培养专业学习兴趣。

四、总结

总之,“半导体物理学”是微电子技术专业重要的专业基础课,为后续专业课程的学习打下理论基础。在“半导体物理”教学过程中,应积极采用现代化教学手段提高学生积极性,在教学过程中合理安排教学内容,与时俱进引入科技热点,削弱传统的课本知识与市场需求的鸿沟,培养适应社会需求的微电子人才。

参考文献:

[1]张兴,黄如,刘晓彦.微电子学概论[M].北京:北京大学出版社,2000.

[2]刘恩科,朱秉升,罗晋生.半导体物理学[M].北京:电子工业出版社,

2008.

[3]陈国英.《半导体器件物理基础》课程教学的思考[J].常州信息职业技术学院学报,2007,(6):56-57.

[4]王印月,赵猛.改革半导体课程教学融入研究性学习思想[J].高等理科教育,2003,(1):69-71.

[5]王阳元,张兴.面向21世纪的微电子技术[J].世界科技研究与发展,

1999,(4):4-11.