半导体教育范文10篇

半导体教育范文篇1

［关键词］固体与半导体物理；卓越工程师；产学研；教学改革

一、引言

《固体与半导体物理》是新能源科学与工程专业的核心必修课程，主要讲授内容包括晶体结构、晶格振动与晶体的热力学性质、能带理论，半导体的基本性质、平衡态半导体的物理基础、非平衡半导体中载流子的运动规律、半导体PN结、金属/半导体接触与异质结、半导体的光学性质及霍尔效应等。通过本课程的学习，使学生学习和掌握固体的基本结构和固体宏观性质的微观本质，掌握半导体材料及PN结的导电特性，掌握光伏效应的基本原理，为将来从事光伏材料与器件开发工作奠定基础。教育部拓展实施“卓越工程师教育培养计划”（2.0版），旨在积极探索传统工科专业的改造升级和符合新经济要求的新兴工科专业，贯穿卓越拔尖人才培养理念，加强产学研、校政企联合育人，培养和造就创新思想活跃、动手实践能力强的高级工程技术人才。根据我校一流学科建设推进实验方案的文件精神，加快学校“双一流”建设，建成一流本科人才培养体系，立足于加快我校工程教育教学改革，于2018年启动了卓越工程师教育培养计划2.0建设项目。结合我校的专业优势特点及与国内光伏龙头企业通威太阳能的校企合作，对课程内容作必要的精简和调整，强化了半导体器件物理基础的讲授，并增加了半导体工艺基础的部分内容，构建了理论知识讲授-工艺技术探究-科研实践训练-企业顶岗实习四位一体的固体与半导体物理课程教学模式，突出对学生工程实践能力的培养[1]。

二、固体与半导体物理教学现状

1.课程难度较大。固体物理与半导体物理一直属于“教师难教、学生难学”的课程，新能源科学与工程专业将两门课程合并为一门课程，更进一步增加了课程的难度。课程对基础知识的要求高，课程包含很多理论阐述和推导，本课程的构架详见图1所示，需要学生具有良好的数学、物理和量子力学的基础知识。在实际的行课过程中也发现，学生的基础薄弱，对于一些简单的数学知识如欧拉公式尚不能完全掌握，无形中加大了教师授课的难度，容易造成部分学习能力较弱的同学后期跟不上授课节奏的现象。2.教学模式单一。固体物理和半导体物理的授课仍以传统的注重知识传授为主[2]，且课程阐述的大部分涉及到微观物理结构与现象，知识点较为枯燥抽象，学生学习的兴趣和主观能动性容易被忽视，不利于学生创新能力的培养，无形中也增加了学生的学习的难度。因此，在实际的教学工程中，结合作者丰富的微电子产业化经验，采取多媒体、视频、教学实践等手段丰富课堂教学，设置课题进行分组讨论、专题讲座，针对具体研究问题进行探索性研究，引导学生主动学习。3.学生学习的投入性不强。由于课程难度较大的原因，参与度普遍不高。本课程的学习，教师与学生、课内与课外、预习和复习都是非常重要的，要求学生在上课前对该堂课的内容有一个大概的了解，结合知识点和课后习题巩固，提高课程的参与度。在实际授课过程中，采用随堂测试的方法，实时掌握学生对重要知识点的掌握情况，做到有的放矢。

三、固体与半导体物理的教学改革措施

1.丰富课程教学，拓宽学生的国际化视野。新能源科学与工程作为一个新设立的专业，本专业的学生在学习固体与半导体物理时，普遍对专业及所学课程的认知不强，不清楚课程的重要性及对未来发展方向的迷茫。针对这个问题，结合作者在光伏器件与微电子领域近十年的产业工作经验，在每堂课增设了“国际热点地图”环节，即在每堂课利用5分钟的时间，向学生介绍国际顶尖的研究机构、行业研究热点、行业top公司等内容，先后介绍了德国于利息研究中心（JUELICH）、沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）、上海交通大学、中国科学院大学、铜铟镓硒太阳能电池龙头FirstSolar、晶硅太阳能电池龙头通威股份等全球最新的研究进展和资讯，让立志出国深造、考研或就业的同学都有所倚重，加深了学生对课程的认知及对行业的了解。该措施显著提高了学生对课程的学习兴趣，丰富了课程教学，获得了良好的反馈。2.优化和整合课程教学内容。固体与半导体物理课程没有统一的授课教材，使用《固体物理学》和《半导体物理学》两本教材，且课堂教学只安排64学时。除了在讲课的方式方法上进行一些改进外，对内容也做了必要的精简和调整，确定了固体物理-半导体物理重点基础知识、半导体器件物理基础、半导体工艺基础为组成的三大核心授课内容。首先，固体物理基础知识着重于晶体结构、一维单/双原子链、近自由电子近似、紧束缚近似、电子的准经典运动等与半导体物理联系较为紧密的内容，自然衔接到半导体物理部分。半导体物理部分讲授半导体的类型、半导体的基本能带结构、半导体的导电性，非平衡载流子的产生、复合、扩散和漂移运动。其次，介绍半导体器件的基本结构与特性介绍半导体表面、界面的物理性质；重点讲授PN结的结构与能带、电流-电压特性；帮助学生理解金属半导体接触的情形，使其掌握欧姆接触；增加了光伏产业领域热点的异质结结构太阳电池的制备及器件应用。最后，结合实践需求和学生工程能力的培养，设置了半导体工艺基础的讲授，介绍半导体晶圆及芯片制造工艺步骤，讨论直拉单晶、扩散制备发射极、表面蚀刻、光刻技术、掺杂技术等半导体行业基础的工艺，帮助学生在进入企业顶岗实习前有一定的基础知识储备。通过教学内容的优化，合理安排课程设置；同时强化了以太阳能电池核心—PN结、金属与半导体接触的知识讲授，并增加了半导体工艺基础的相关内容，在教学内容上做到了半导体经典理论与工业发展相结合、课堂教学与工艺实践相结合、基础知识学习与工程实践能力培养相结合，构建了理论知识讲授—工艺技术探究—科研实践训练—企业顶岗实习四位一体的固体与半导体物理课程教学模式，突出对学生工程实践能力的培养。3.教学方法与手段的改进。在基础知识讲授的基础上，依托我校光伏系统实训平台的条件，引导学生进行启发式学习，将理论知识与实际应用结合起来。以学习小组为单位，设置探索性研究课题，培养学生的创新意识和解决实际工程问题的能力。通过与国内光伏龙头企业通威太阳能的校企合作，让学生在课程理论学习结束后深入企业一线顶岗实习2周，实习内容包括：晶硅太阳能电池的设计、制造、测试、封装，半导体材料性能测试，如少数载流子寿命、霍尔迁移率、发射极方块电阻、表面反射率等，全面培养学生将理论知识应用到工程实践能力。

四、结束语

固体与半导体物理是新能源科学与工程专业的核心基础课程，为学生后续学习和深造打下了理论基础。在固体与半导体物理的教学过程中，应积极探索多样的教学手段，调动学生学习的积极性与热情，与时俱进地引入当前研究热点和国际知名研究机构的研究动向，结合卓越工程师教育培养计划2.0建设项目与工程实践，加深学生对基础知识的掌握和理解，培养具备较强创新意识的高级工程技术人才。

参考文献

［1］张俊举,张益军,高建坡,等.“半导体物理”课程教学改革［J］.电气电子教学学报,2018(3).

半导体教育范文篇2

关键词：核心素养；半导体物理；教学改革

大学半导体物理学课程不仅是对半导体材料进行研究的一门理论性课程，还是对微电子器件、集成电路实际应用的一门实践性课程。要求学生能够熟练掌握理论性知识，还要具备熟练的实践操作能力。在具体的教学过程中，需要以理论指导实践，运用实验来验证理论，特别是在核心素养的视角下，如何将培养学生的核心实践技能与半导体物理课程素养，是高校半导体物理教学改革的重要内容。由于半导体物理课程的知识点繁多，理论计算与推导比较复杂，通过培养大学生学科的核心素养，增强学生的实践操作能力与知识应用能力，是促进高校半导体物理课程教学改革的重要途径。

一、大学生核心素养内涵分析

核心素养是指当代大学生通过学习应该具备终身学习能力、适应能力、科学思维以及能够满足社会发展需要的必备品格与素质，能够熟练掌握与运用各个学科知识的能力，它突出强调大学生的个性素养、情感态度与人文素质在实践操作中的应用，同时在学习过程中应该更加注重自我的发展，能够合作参与，创新实践，具有很强的团队合作精神。核心素养是大学生终身学习必备的素养，它能够反映学生发展的新动态，也是高校人才培养的关键指标，对教育改革具有很强的指导作用[1]。由于核心素养具有可培养性、可塑造性、可维持性与可发展性，而且通过学校的教育是动态发展的，它要求在大学课程教学过程中，需要将各个学科的核心知识融合在一起，形成一个完整的知识体系，是高校大学生核心素养发展的基本要求。因此，核心素养的基本内容就是培养大学生使用工具与技术的能力、人际交往的能力与团队合作的能力、自主学习的能力与解决问题的能力，并在学习的过程中能够对自己的未来发展、职业发展进行合理的规划，可以用新思想、新技术与新方法来解决学习过程中遇到的问题，具有一定的创新能力与意识，并在学习的过程中能够形成稳定的知识结构，具有利用实验验证理论知识的能力、问题意识与问题导向的思维能力以及良好的执行能力。在人类科学的发展史中，物理学作为科学发展的基础内容，一直推动着科学技术的发展与进步。目前，大学半导体物理已经渗透到自然科学、社会科学与生物科学等学科中，成为人们科学思维的重要组成部分。这就要求在半导体物理教学的过程中，以培养学生的物理思维能力为主，将学生的实践能力、知识应用、社会适应能力结合在一起，培养大学生的学科素养，将大学生的逻辑思维、空间想象能力、推理运算能力、数据处理能力、社会交往能力、人文知识、半导体物理学科的基本方法与思想、创新能力等结合在一起，来培养大学生的半导体物理学科的核心素养[2]。半导体物理的核心素养，具体说来，就是要求学生能够从物理学的角度来处理分析问题，有条理地进行理性思维、严密求证；能用半导体知识进行有效的推理与论证，能够清晰地对半导体知识进行表达与分析；从专业的角度讲，大学半导体物理核心素养主要是指大学生善于抓住半导体物理知识的背景与问题的本质，能够熟练地运用准确、简明、规范的语言知识来表达自己的物理逻辑素养，并能够以良好的物理学科态度来对待半导体物理问题，能够以合理的新思想、新方法、新概念来分析半导体物理知识，从多个角度来分析大学半导体物理问题，形成科学的解决问题的方法，并能对半导体物理现象与过程进行科学的建模，养成良好的学习习惯。

二、基于核心素养下的高校半导体物理教学改革实施路径分析

核心素养要求在教学过程中树立“以学生为中心”的教学理念，通过核心素质指导、引领、改革大学半导体物理课程教学。大学半导体物理学科的实践特征对大学生的核心素养能力培养具有独特的作用，在核心素养的引领下，大学半导体物理教学需要改变原有的模式，树立全新的教学观与教学理念，促进大学半导体物理教学的创新发展。（一）转变教学观念，树立培养学生核心能力的思想在核心素养理论的指导下，大学半导体物理教学对物理教师提出了新的要求，教师需要从学生的角度出发，明确大学半导体物理究竟应该传输给学生什么样的知识，培养学生什么样的能力。因此，物理教师应该根据学生核心能力培养的要求，转变教学观念，在教学中加强学生的知识运用能力与实践操作能力的培养。传统的大学物理半导体教学为了获取更多的知识，注重的是理论教学，要求学生在学习过程中能够获得更高的分数，这种以分数为主的教育模式充满了学生的大学生活。然而在核心素养发展的时代，教师应该意识到，知识教学“够用”就能够满足学生发展的要求，不能“过度”，应该注重学生知识应用能力与实践能力的培养，如果知识“过度”就会阻碍学生想象力的发展，导致学生对半导体物理学习失去兴趣，同时也会影响学生创新能力的培养。半导体物理教学应该立足于学生的可持续发展，为学生学习其他专业课程提供知识基础，在教学中应该以培养学生的核心能力为中心，为学生培养学生的终身学习能力奠定基础。由于大学半导体物理与现实世界联系比较紧密，是自然界知识的抽象反映，它的产生与发展过程就是发现物理问题，通过知识的运用来解决问题的过程[3]。例如，在学习完回旋共振的理论课程之后，可以引导学生做回旋共振实验，让学生自己动手测量硅、锗等半导体材料的有效质量，让学生亲身感受半导体是如何获得有效质量的。教师在教学的过程中，需要转变教学观念，基于学生的核心素养培养，通过合情推理半导体物理知识，并利用实验来验证理论的推导过程，把隐藏在半导体物理书本后的科学知识、物理思想与方法挖掘出，并让学生心领神会。教师不仅要传授好知识，更要培养学生通过实验发现科学的能力，在给学生打下坚实知识技能基础的同时，还要对学生的情感道德进行培育，注重学生未来的创新能力与竞争力的培养，进而能够促进学生的全面发展。（二）转变人才培养目标，注重学生实践应用能力的培养从高校人才培养的角度出发，大学生具有很强的社会适应能力，高校要以社会、企业的需求为导向，转变人才培养的目标，提升大学生的社会适应能力，以提高学生的实践能力为基础，改革大学半导体物理课程教学的内容与方法。半导体物理课程一般属于工科专业学生的基础理论必修课，是其他专业课程的基础。在教学的过程中，需要培养学生的物理思维能力与方法，提升学生将该门课程知识应用于其他专业学科中的知识迁移能力。核心素养观下，学生在学习半导体物理课程中，能够获得相关的知识与技能，并能够运用实验来验证相关的理论及其推导过程，将学生的知识运用能力结合在一起，通过在课程教学环节中对物理文化的渗透，培养学生主动探究物理现象背后的问题，并能够抓住问题的本质进行分析，通过培养大学生对半导体物理知识的兴趣，以问题驱动，围绕问题展开实验或者教学，逐步培养大学生的问题意识，形成解决物理问题的思想、方法与创新意识，并帮助学生树立科学的思想观，依托现代信息技术，拓宽学生解决问题的视野。例如可以采用线上线下互动、“翻转课堂”、“探究式教学”等现代教学模式，以学生为中心进行实践教学，促进学生形成独立思考、自主学习、团队合作能力[4]。还可以借助案例式教学，分析具体的物理实验过程与方法，让学生通过观察，发现自己操作与案例存在的差距，逐步培养学生分析半导体物理知识和物理方法之间的关系，进而能够有效地分析解决学习过程中遇到的问题，提升学生发现问题与解决问题的能力。例如在运用四探针法测量半导体的电阻率时，可以设置相应问题，让学生动手做实验，探究物理规律，得出问题的结论。（三）注重物理文化、思想方法的渗透，培养学生的科学精神1、渗透物理文化，传承物理思想与方法任何一个半导体物理的理论与概念都会有产生的历史背景，半导体物理的公式、定义、理论是怎么产生的？主要是为了解决什么问题？如何恰当正确地分析这些问题？具体有哪些应用？这些问题的也许比物理的理论、概念更重要。在大学半导体物理教学的过程中，教学需要给学生分析其中的背景、文化，帮助学生形成正确的思维导向，培养学生对半导体物理的兴趣、物理思想与解决问题的方法。而不能只注重对概念、公式的讲解，而忽视了这些定理产生的背景，不然往往会导致学生在学习半导体物理的时候，只注重记公式、字母，对概念的理解不够深刻，对它们的内涵与实际意义和科学价值理解不深，只是把目标放在如何解决半导体物理问题上，不将理论与实践联系在一起，长此以往，大学物理半导体课程就会脱离了日常生活，使得学生对学习失去兴趣。核心素养培养模式下，在半导体物理课程教学中，应该不断地渗透物理文化，包括半导体物理的知识应用、实践技能以及未来的发展趋势、半导体物理的思想体系、半导体物理的应用价值、物理学家的创新精神等，帮助学生认识到半导体物理在学科发展中的作用与意义，进而能够形成正确的半导体物理学习观。例如，物理学家肖克莱、巴丁、布拉顿三人用金锗粘合在以聚苯乙烯为底的天然晶体上形成基级、发射级与集电极，当在基级和发射级加上一个很小的电压时，在集电极就会得到一个很大的电压，这就是半导体三极管产生的背景，进而能够帮助学生对半导体三极管的产生与发展有正确的认识。2、以问题为驱动，培养学生形成正确的半导体物理思维大学半导体物理的课程以抽象的内容、广泛的应用、严谨的结构而与其他学科不同，要求学生不仅学习其理论知识，还强调学生动手实践操作能力的应用。在培养学生核心素养的目标下，以问题为驱动，培养学生实践操作的能力，形成正确的半导体物理思维。因此，高校半导体物理教学要加强学生的动手实践能力与知识应用能力的培养，以学生的社会适应能力为中心，培养学生的解决实际问题能力，在教学的过程中，采用问题驱动的方式进行教学，为学生创建真实的问题情景，将半导体物理的知识应用、实验操作融合在问题情景中，围绕问题展开半导体物理教学，通过教师的引导与启发，注重让学生从已知的物理条件中发现问题与分析问题，将社会、生活中的现象与半导体物理知识紧密结合在一起，从而使得学生在解决问题的过程中，突出物理问题的直观性与清晰度，也可以将一些半导体物理发生的背景穿插在教学过程中，挖掘半导体物理现象背后隐藏的思想方法，逐步培养学生主动学习半导体物理课程的兴趣与意识，帮助学生形成正确的半导体物理思想与思维方法、科学的态度与创新精神。3借助现代信息技术，提升学生学习半导体物理的兴趣随着现代信息技术、网络技术在高校课程教学中的应用，大学半导体物理课程教学也应该积极地将信息技术融合在其中，发挥学生主观能动性，提升学生自主学习的能力，转变学生的学习方式。在传统的半导体物理课堂教学中，教师一般无法诊断学生学习中存在的问题，课堂教学的过程是按照教师预设式的程序进行，通过教师的讲解与学生的接收来完成传授知识，导致学生知识应用能力与实践操作能力不强。学生在课堂中能够理解学习内容，但是在课下遇到变化的问题就一筹莫展，形成一种低效的学习方式。随着信息技术、网络技术的运用，教师可以采用“翻转课堂”的模式进行教学，提前将教学内容发给学生，由学生在课前进行学习，通过师生之间的线上线下互动讨论交流，教师可以了解学生掌握的情况，然后在课堂上针对学生在课前学习的问题进行重点讨论，通过物理实验来验证物理结论，采用这种“翻转课堂”的教学方式，使得课堂更具有启发性与适用性，这不仅能够提高学生参与课程学习的积极性，也能够培养学生自主学习的能力与团队合作的意识，进而能够有效地培养大学生对导体物理的兴趣[5]。例如，在学习半导体材料中的电子是怎样在周期性势场中运动的，可以运用动画的方式将微观的物理现象用宏观的图像展示出来，将复杂的物理现象形象化展示出来，有利于提高学生的学习效率。因此，将现代信息技术、网络技术运用于半导体物理课堂，将学生的知识应用能力、团队合作精神、创新意识等结合在一起进行培养，强化学生解决问题的能力与实践操作的能力，促进大学生核心素养的形成与发展。（四）转变评价方式，注重半导体物理学习的过程性评价高校半导体物理教学需要注重对学生的学习过程进行评价，而核心素养培养的基本要求就是注重学生实践操作与知识应用能力的培养，教学评价是对学生学习目标是否达到的评判，也决定着半导体物理教学质量的提升与完善，是半导体物理教学改革的重要因素之一。在核心素养的要求下，将学生的社会适应能力、实践技能作为培养的重要目标，这就需要评价学生对知识的理解与掌握程度，还要注重对学生的知识能力、思维品质、解决问题的过程进行评价，传统的评价方式对学生的核心素养进行评价已经明显的不能满足要求，需要在核心素养的理念指导下制定新的学业评价标准。在对半导体物理的教学过程中进行评价时，要将学生的情感、态度层面等因素融合在动态的评价过程中，在采用大规模的标准化测试时，同时也要采用开放式的题目来对学生的思维品质、思维过程进行评价，强调对学生的内隐性、潜在性、情境性等学习特征进行评价。通过评价激发学生对半导体物理的学习兴趣，增强学生对理论性知识的应用能力，从而能够更加有效的培养学生的半导体物理学科的核心素养。

三、结束语

在核心素养的引领下，高校半导体物理课程教学需要改变传统的教学方式，将学生的实践操作能力与知识应用能力作为重点，以培养学生的社会适应能力、创新意识、思维能力与解决物理问题思维的方法，重视学生的学习效率。以大学生为主体，让每一个学生在半导体物理学习的过程中都有展示的机会，让学生的情感、知识、能力都能得到培养与提升，促进学生内涵式发展。在核心素养理念下，高校半导体物理课程教学改革还需不断的完善，只有将学科的核心素养融入到课程改革之中，才能促进学生的全面发展。

参考文献：

[1]苏锦绣.基于“核心素养”的高效教学模式———“导学研讨，训练拓展”教学实践探究[J].福建基础教育研究，2016(11):21-23.

[2]刘新阳,裴新宁.教育变革期的政策机遇与挑战———欧盟核心素养的实施与评价［J］.全球教育展望,2014(4):38-42.

[3]陈敏，吴宝莹.数学核心素养的培养———从教学过程的维度[J].教育研究与评论，2015(4):45-47.

[4]钟启泉.基于核心素养的课程发展:挑战与课题[J].全球教育展望，2016(1):3-25.

半导体教育范文篇3

关键词：微电子专业；半导体物理；课程教学改革

“半导体物理学”是电子科学与技术、微电子科学与工程、集成电路设计等专业的一门重要基础课程，对培养学生今后从事光伏、LED、锂电池等先进电子材料及器件领域以及集成电路设计及制造等相关领域的研究及工作具有重要意义[1,2]。作为微电子专业最重要的课程之一，虽然不少高校充分认识到了“半导体物理学”对于相关学科发展以及学生专业素质培养的重要性[3,4]，但由于这门课程存在内容抽象、教学模式单一、学生参与度不高等特点，导致其实际教学效果往往并不理想。因此，本论文系统分析了半导体物理课程教学中存在的一些典型问题，并以微电子专业为例，结合其专业特色，提出了在教学中引入前沿热点案例分析、互动教学等相应改革措施，希望为高校特色专业建设提供一条新思路。

一“半导体物理学”课程教学中存在的若干典型性问题

重庆邮电大学“半导体物理学”课程所用教材为刘恩科、朱秉升、罗晋生等人编著的《半导体物理学（第七版）》（电子工业出版社，2011年3月第2版），该教材属于普通高等教育“十一五”部级规划教材，电子科学与技术类专业精品教材。结合该教材的内容设置以及本人所在微电子系部教研室的相关教学实践，我们发现该门课程存在以下典型问题：（一）内容抽象。根据重庆邮电大学微电子系的教学大纲，“半导体物理学”可分为两大部分[5]，其中第一部分主要介绍半导体的相关基础知识，包括半导体中的载流子状态及能带结构、杂质及缺陷能级、载流子的统计分布、半导体的导电性及非平衡载流子。第二部分主要介绍与半导体器件结构相关的界面效应，包括pn结、金属和半导体的接触、MIS结构、半导体异质结等。该课程教学过程中涉及知识面广，需要学生在选修该门课程之前具有扎实的高等数学、固体物理、量子力学等课程基础，单纯依赖教师的讲解无法在规定学时内达到预期教学效果。同时，本门课程物理概念多、易混淆知识点多、物理模型推导过程繁琐，因此，学生在学习过程中经常感到内容抽象、知识点衔接困难，进而失去学习动力。另外，本门课程为基础理论课，较难通过实物演示让学生明白其中的物理过程，这也给不少学生理解相关知识点带来了困难。（二）教学模式单一。与大部分高校类似，重庆邮电大学“半导体物理学”课程的讲授方式也是课堂板书加多媒体技术的教学方式。这种单一的教学模式一方面会使得教师无法合理规划教学进度。由于这种传统授课模式主要依赖于教师的讲解，而本门课程的内容较多，难度较大，但仅设置了64学时，使得不少教师的授课重点集中于概念的讲解及相关模型公式的推导，而极少有时间详细讲解相关概念及模型的来龙去脉、相互关联以及应用实例，这样使得教师虽然付出了大量的心血，但实际教学效果并不理想。另一方面，单一的教学模式会让学生感觉内容枯燥，缺乏学习兴趣，进而导致其对相关的知识点理解不够透彻，逐渐对课程学习感到吃力，以至于出现厌学的情况。（三）学生参与度不高。根据我们多年的教学实践发现，不少大学生对“半导体物理学”课程的参与度比较低，具体表现在以下几个方面：（1）认知方面：大部分学生课后不会对所学知识加以归纳，没有课前预习课后复习的习惯，不会利用图书馆的资源学习，课后作业经常出现抄袭现象，在课程考试前夕只能通过传统方式进行死记硬背，造成学习效率低下，并且对知识的理解与运用不够。（2）兴趣方面：在教学实践过程中，学校过于注重学生的卷面成绩，忽视了学生的兴趣培养，从而导致在教学过程中，十分注重知识点的记忆，这样一来，课堂必然缺乏活跃氛围，长此以往，学生将会对“半导体物理学”课程学习产生抵触心理。（3）行为方面：虽然出于提高学生注意力的考虑，不少大学已经禁止学生在课堂上使用电子产品，但不少学生在课堂上仍然表现得非常沉默，不愿与教师交流，没有自己的想法，同时在课外很少主动学习相关知识，尤其是实验动手能力较弱。

二“半导体物理学”教学改革探索

微电子专业为重庆邮电大学重点发展学科之一，拥有重庆市微电子工程重点实验室、中央与地方共建的微电子工程中心、“微电子专业实验中心”重庆市高校实验教学示范中心等多个教学及科研基地。微电子专业采取国际化的办学思路，力求培养具有国际视野、面向工程应用、面向市场需求，致力培养涵盖微电子器件研发、集成电路及系统设计、集成电路工艺研发、芯片封装测试等高端理论研究和实践应用型专业人才。为实施教育教学改革和人才培养创新办学模式，该专业采用与国际接轨的先进教学理念和“1+2+1”培养模式培育学生，即第1年以外教为主强化英语教学，培养国际化基础能力；第2-3年聘请国内外专家学者到校教学，着重学生的专业基础和技能培养；第4年为学生提供到境内外知名集成电路企业实习、到境内外知名大学学习及攻读硕士学位等个性化培养方案。针对第一部分提到的若干典型问题，我们以重庆邮电大学微电子专业为例，结合其面向工程应用、面向市场需求、国际化教学等专业特色，提出了在教学中引入前沿热点案例分析、互动教学、双语教学等一系列改革措施，希望为高校特色专业建设提供一条新思路。（一）前沿热点案例分析。由于“半导体物理学”的内容抽象，长时间的理论讲解会使学生感到枯燥乏味，因此我们有必要结合当前的热点科技问题讲解本门课程相关知识点在生产实践中的具体应用，以激发学生的学习兴趣，同时提高学生分析问题，解决问题的能力。当今微电子技术的发展日新月异，与材料科学与工程、自动化、机械工程、生物工程、计算机科学等领域的交叉及渗透越来越强，不断涌现出许多新问题、新概念、新理论及新方法[6-8]。这些前沿科技成果的理论基础正是“半导体物理学”，对相关前沿热点进行案例分析，是该门课程教学改革的突破口。在保持课程知识结构的完整性与系统性的同时，合理安排教学内容，在教学中适当增加新的知识，并简要介绍微电子行业未来发展趋势，有利于提高学生的专业素养及创新思维能力。例如，我们在讲授二极管、三极管相关内容时，除了讲解传统的结构，还可以结合量子力学的最近成果，简要介绍自旋场效应晶体管、单电子晶体管等新概念器件。还可以结合手机发展史，说明每一代半导体材料及电子元器件对通讯技术变革的深刻影响。通过对这些前沿热点进行案例分析，可以激发学生的学习热情以及参加相关科技活动的积极性，同时也会使学生意识到“半导体物理学”既有趣又有用，不仅对他们后续专业课程的学有裨益，也对其今后的学习深造及工作影响深远。（二）互动教学。由于每个学生的基础并不一样，因此在教学过程中要注意因材施教，引导学生进行思考，化被动为主动，让学生自己发现问题并尝试解决问题。这种模式需要学生与教师在课堂中有充分的互动交流，而不仅仅是教师的独角戏，这样会有利于学生后期的国际化培养。这种互动教学模式一般分为三个步骤：首先是确定教学目标。教师在每节课程结束时通过相关问题引出下次课的教学目标及主要内容，让学生带着问题去预习。例如在讲解电子有效质量的概念时，可以先让学生思考如何描述半导体中电子的运动状态？运动的电子与自由电子有什么不一样？如何处理半导体晶格中原子及其他电子的影响?这样学生需要复习固体物理中与自由电子模型相关的内容，再结合对教材相关章节的预习，学生就会对电子有效质量有更深刻的认识。然后是头脑风暴。在新课之前，给学生一些时间对上次提出的问题进行小范围的讨论，最后教师对学生的回答进行点评，这样可以促使学生参与课堂学习，避免一些学生因为听不懂问题而逐渐对本课程失去兴趣，同时也可以加深学生对相关知识点的理解。最后是分组讨论。教师在讲解新内容时可以通过提问-讨论-分析-总结的方法让学生全程参与互动学习。这样学生不仅能够掌握新的知识，还能锻炼其思维能力及表达能力，增进课堂学习氛围。同时这种互动教学模式也可以提高参与讨论学生的成就感，改变他们对“半导体物理学”的固有观念，提高自我学习能力。（三）双语教学。为支撑本专业学生的国际化培养，我们与必要在讲授“半导体物理学”时，对相关的专业英语知识进行简要介绍，这样才能提升学生的国际化视野。目前，许多学生在阅读英文科技文献时最大的障碍是专业词汇贫乏。其实，不少专业词汇学生们并不陌生，只是不了解其不同语境中的含义以及用法，例如“空穴”用英文表达为hole，“载流子”用英文表达为carrier，其含义与“孔洞”、“运输工具”等常见意义相去甚远，教师在课堂上结合相关知识点予以说明后学生便非常容易掌握和记忆。我们在实际教学中，除了在讲述相关重要的概念时会进行英文注释，还会在每个章节的开头及小结部分介绍知识网络图时用中英文说明，而在讲解某些技术前沿进展时，我们也会采用英文课件。通过这样长期的熏陶，学生会逐渐习惯相关知识点的英文表达方式，这对学生后期的国际化培养至关重要。

三“半导体物理学”教学改革实践效果

在我校进行新工科建设、微电子特色专业建设以及工程教育专业认证的背景下，我们在2016级及2018级微电子专业本科实验班中对“半导体物理学”课程进行了试点教学改革，取得了良好的教学效果。通过引入前沿热点案例分析、互动教学等相应改革措施，学生的学习热情及自我学习能力得到了极大提高，许多学生在课后也愿意在课后到图书馆搜集资料，独立思考并解决相关学习问题，同时与其他班级对比发现，试点班级学生的卷面成绩要比对照班级平均高20%。由此可见，教学模式的改变能激发学生的学习兴趣及创造性。学生也乐于运用“半导体物理学”去解决一些实际问题，参加相关的科技活动，提升自己的综合能力。

四结语

近年来，作者一直在高校从事“半导体物理学”的教学工作，实践表明，半导体物理学为电子信息类专业一门重要的基础理论课程，具有内容抽象、教学模式单一、学生参与度不高等特征，从而导致教师往往付出了大量心血，但教学效果却经常不理想，针对这些问题，我们提出了在教学中引入前沿热点案例分析、互动教学、双语教学等相应改革措施，激发了学生自我学习的主动性，并收获了良好的教学效果。我们期待今后不断发展和完善新的教学模式，为高校特色专业建设提供一条新思路。

参考文献

[1]张静,洪学鹍,侯海虹，等,新能源专业“半导体物理”课程教学改革初探[J],科教文汇(上旬刊),2016,370:46-47.

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[3]耿莉，徐友龙，张瑞智.创新型人才培养模式下的半导体物理教学研究[J].电气电子教学学报,2009,31:85-88.

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[5]刘恩科,朱秉升，罗晋生.半导体物理学（第七版）[M].电子工业出版社,中国北京,2011:1-278.

[6]王月,李雪，张经慧.“研究型学习”教学模式在半导体物理教学中的应用[J].教育现代化,2017,13:142-143.

[7]徐跃.融入研究性学习思想的半导体物理教学改革与实践[J].科技创新导报,2014,35:141-142.

半导体教育范文篇4

关键词：研究性学习；半导体物理；微电子技术；教学

微电子技术已经发展的越来越广泛，已经应用到生活中的各个领域。随着半导体、集成电路技术的发展的越来越快，继续研究半导体基础理论是非常重要的。目前,大多数高校工科学生现在都重视做实验而忽视了理论的发展,而对于微电子学专业的学生来说,是重视电路的设计而忽视了半导体的发展，所以，学生学习半导体物理的积极性并不高,这与教学课程设计有很大的关系，教学中理论联系实际缺乏，教学方法单一等都是造成学生积极性不高的原因。而半导体物理是微电子学专业一门重要的专业基础课，主要内容包括能带的概念、本证光谱和能带结构、杂质电子态、载流子运输、半导体表面和界面、非晶态半导体、非平衡载流子和运动规律等基本概念和理论，这些知识为学生后面进行相关学科的学习奠定了基础。在半导体物理的专业实验课上开展诸如半导体电阻率、非平衡少数载流子寿命、电容电压特性和霍尔迁移率测量等简单的测试性实验。在实验过程中，实验的操作和实验数据的处理过于简单化，而且，实验时长安排不妥，学生往往用不到一半的时间就可以完成全部内容，所以，实际上，学生在实验过程中收获的并不是很多。综上所述，在半导体物理的教学过程中还存在一些不足需要改进，内容如下:（一）基础知识掌握不牢固。半导体物理涉及的内容包括固体物理、量子力学等多门学科。这样学生所学知识点变得更多，头绪不清，不知道什么是重点，对基本概念的理解更是不清不楚，且不能将所学的知识融会贯通。（二）教材上的内容不能随发展而变。也就是说教材的教学内容更新已经跟不上半导体相关科学知识的飞速发展。因为半导体学科领域极速发展,不断涌现新理论和新成果。（三）教学枯燥无味。只靠教师口述教学内容会让学生感觉内容枯燥、缺乏学习兴趣。教学内容抽象化学生被强加灌输知识，导致学习者在学习方面缺乏主动性和创造性。（四）学生自主学习主管能动性差。现在的教学模式显得被动、单一，这样的教学模式只会导致学生学习兴趣不高，自主学习和主动探索的能力差。（五）学生动手能力差。实验课的设置较少，学生动手的机会也就少了，导致学生缺乏创新精神。半导体物理的学习强调理论与实验相结合，但目前开展的实验内容单一、实验环节固化，感觉不到学生对实验的融入，不仅无法引起学生学习理论课的兴趣，也无法达到训练学生创新性的目的。我们探索并实践了将研究性学习思想引入到半导体物理的教学活动中[1]，重视主体性和创造性价值的培养。以此方式来解决目前半导体物理教学中存在的这些问题，具体的改革如下：

一教师教学观念的转变是实施研究性学习的前提

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，在课本上上学习，学生会感到内容枯燥，缺少直观性和形象性，学习起来比较困难。因此，教师想尽其所能改变传统的教育方式，在教学中进行专题讲座、分组讨论、充分利用PPT，flash等多媒体软件，安排学生针对具体研究问题进行研究实践等教学形式，转变教学观念，改变学习方式和状态，把学生置于学习的主体地位，创设使学生主动参与的教学情景，激发学生学习的主动性[2]。

二加强课程建设，根据专业特点及科技发展的需要

合理的安排教学内容，讲课内容做到丰富、全面，知识点讲解透彻，同时了解行业发展动态半导体物理学教材采用刘恩科主编的《半导体物理学》第七版，结合我校微电子学专业的具体情况，我们对该书的课内精讲教学内容进行了整合。首先把握好整体知识结构,在此基础上突出教学重点。（一）首先做好先修知识的衔接半导体前五章为理论基础的部分，主要讲述了半导体中的电子状态，杂质和能级缺陷，载流子的统计分布，半导体的导电性与非平衡载流子，在此基础上阐述了电子的有效质量，费米能级，迁移率，非平衡载流子寿命等基本概念。第一章和第四章的知识点包括晶体结构、晶面、晶向、晶格振动、能带理论等，讲授新课之前将涉及到的知识点让学生课下进行自主学习。如果有不理解的内容可通过课下答疑的方式进行辅导。（二）重要的知识要精细解读教师在课堂授课的时候要明确本次课程学习的主线，在主线中穿插重要的概念和主要知识点，复杂公式详细的推导过程被弱化，力求想法清楚、定义明确、难点清晰。比如在教师教授第三章的课程时，学习载流子浓度，应该让学生清楚的明白要先计算的是状态密度，然后再计算费米分布函数或者玻尔兹曼函数，最后计算出平衡时的空穴和电子的浓度。（三）最新的知识扩充因为非常迅速发展的现代半导体技术，以及不断拓展的技术研究方向，半导体领域的相关知识更新也很快，因此，与时俱进是教师应该做到的，时刻关注研究热点与科技前沿，更要将教学内容合理安排。对于本书中的第七章、第九章和第十章书本上的知识点不过多讲解，只做基础的介绍即可，主要讲解基本理论和基本概念，比较难的内容只做一般性的了解。教师要合理取舍教学内容，与其他课程的重叠内容要压缩，更要将教材中的陈旧知识删除。（四）实验内容和方式的转变为调动学生实验的积极性，增加难度，我们将工艺实验中得到的产品用到测试实验中，既能够验证工艺实验的成果，也能够分析更多的实验参数，达到将理论课和实验课内容更好结合的目的，还能锻炼学生对实验数据分析和处理的能力。在实验方面也进行了研究性学习的探索，努力引导学生进行研究性实验。

三引入研究性学习思想，培养学生文献调研能力

网络是知识的海洋，让学生利用网络来学习半导体物理相关资料提高自主学习性以及运用所学的知识进行自主创新的能力是非常重要的。把学生被动式学习的模式转化为以学生为主导的教学方式，让学生融入所设问题的情景中，引出科研中遇到的问题，并对某些问题进行讨论。在文献调研的过程中，让学生充分、及时地了解半导体产业发展的相关动态，学会“详读”和“粗读”文献，多多积累文献中涉及到半导体物理的知识，加强对课堂所学内容的理解，激发学生的创新思维。读过文献后要做出相应的总结汇报，可以以PPT的形式给出，方便其他人对文献的理解，学生也可以尝试到作为一名老师的感觉。这样师生互换角色，在教师的引导下使学生成为富有主动性的探究与学习者。四将科研融入到教学中把科研和教学结合起来，让学生明白自己学习的知识可以具体应用到生产生活的哪些方面。我们可以做的有：（1）针对课堂教学中讲到的半导体中的物理现象或者概念应用到某一个器件的制造中，激励学生通过课程设计过程的方式参与到学院老师的项目中，通过具体的研究工作，将研究结果撰写成研究论文。（2）将已取得的科研成果作为新的教学内容，充实到教学中去，使课堂上所讲的知识和我们实际的工业生产、生活联系起来，远离以往单一、抽象、枯燥的教学，使学生带着问题来学习新知识，鼓励学生参与真实科研项目的研究。以这两种方式提高学生了解问题、剖析问题的能力，让学生积极参与其中，把抽象的东西实物化，教学效果非常明显。综上所述，我们将以更新教学内容、改变教学观念、注重实验、实践教学、培养学生的创新精神为目的进行半导体物理的课程改革来解决教学过程中存在的一些问题。

作者:王月 李雪 张经慧 单位:渤海大学

参考文献

[1]喻思红，范湘红，赵小红.研究性学习教学模式在课堂教学中的实践及评价[J].中华护理杂志，2005，40(5):380-382.

[2]范秉琳，杨志军，袁建梅，等.“研究型学习”教学模式在分析化学教学中的应用[J].中国高等医学教育，2014，(6):62-63.

半导体教育范文篇5

众所周知，半导体物理学因涉及到的理论知识较多且较深，所以要求学习这门课程的学生应具备高等数学、量子力学、固体物理、热力学、统计学等基础学科的知识。现使用的教科书中多以选用电子工业出版社出版的刘恩科等编著的《半导体物理学》为教材[2]。该教材注重知识系统性、全面性，如教材中包含了半导体中的电子状态、能带、费米与波尔曼统计、载流子、复合机理、半导体表面特性等等，所以教材的深度和知识体量都是比较大的。这首先给初学者，尤其是对安排少学时来学习这门课程的学生形成巨大压力。这就要求任课教师结合后续课程要求合理拆减[3]，选择但又不能抛弃知识系统这一要求，从而安排讲授内容。同时，能调动学生对这门课程的学习积极性，就会大大提高教学效果。比如，在学生学习这门课前就明白这门课对自己择业、创业，甚至未来的发展都起着不可替代的重要作用，下决心将这门课程学好。同时注意教授新的理论、概念前注意学习引导，使学生持续保持学习积极性。如我们给学生讲，现代世界里，没有人可以说自己跟“半导体”没有关系。你每天用的手机、电脑，看的电视，听的音响里面都有半导体元件，可以说若没有半导体，就没有现代世界里的轻巧而又好用的高科技产品。半导体的重要性不言而喻，为此，有人将半导体誉为世界上第四大重要发明。因为半导体能将电、声、光、磁等物理现象联系起来[4]，它与人类的生存、环境改善密不可分，尤其是进入人工智能化时代，半导提高课堂教学效果的初步探索刘进张威虎王安义(西安科技大学通信与信息工程学院陕西西安710054)体理论与技术更是领头羊。谁发展得快，谁就会占有科学技术的先机。又如，在教师讲授半导体材料寿命这一知识前，首先讲述多处使用的光电池、激光器，还有电子器件中的快速开关等等现象，指明这是应用了半导体材料性质与能级关系，在半导体的不同区域掺入施主和主要受主杂质，从而实现对载流子寿命的控制，实现了人们不同用途的要求。这些理论与应用离我们并不远，我们能学习、掌握半导体理论与技术，我们就能很快参与其中，也将用我们的聪明才智为半导体研究、应用做出我们的贡献，由此来激发、调动学生学习积极性。

二、介绍科技前沿与研究热点，激发学生探求知识的欲望

我们处在一个科技快速发展时期，实现强国、强军、富民的中国梦，工业上从加工大国转变为制造强国，这就要求学校培养出更多具有高素质的创新型人才，为国家的强大、为改善人类生存环境做出贡献。学生普遍存在努力上进，不甘落后的激情，有宏图、有远大抱负的理想。如果教师能把学生中这部分激情引导到投入学习和探究未知世界的钻研中，无疑会提高学生的学习，达到培养的效果。教师因材施教，为学生创新能力打下基础，通过课堂上介绍科学发展史与现今科学研究热点，使学生清楚方向，焕发出求知欲和探索的勇气。如讲述半导体科学发展史与其研究的热点。1947年12月23日，贝尔实验室在助听器中展示了人类第一块晶体管，肖克莱（WilliamShockley）被誉为晶体管之父。在随后的10年里，人们发明了单锗晶硅、生长型晶体管、接触型硅晶体管和固态晶体管开关等；1958年到1982年期间，人们先后研制成了集成电路，互补金属氧化物半导体CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductors)技术；运算放大器，动态随机存储器DRAM，静态随机存储器SRAM、只读存储器EPROM和微处理器4004。随着单芯片微处理器问世，数字信号处理器(DSP)TMS320，推动智能化机器设备的发展。到了21世纪，除了PC以外，汽车和手机等产业对半导体的需求表明，已进入了半导体无处不在的时代。已过去的70年半导体技术发展是快速的，成就是辉煌的。这向我们学生昭示什么？正如美国LSI公司的首席执行官泰尔瓦卡（AbhiTalwalkar）所说，我们今天之所以能够取得如此辉煌的成就，是因为我们站在前辈巨人的肩膀上。发明晶体管的创新精神今天仍然像过去一样绽放着进取的光芒[5]。就是要求我们学者义无反顾地投入到学习、研究、创造、发明的队伍中，继续人类的发明与创造，进行半导体的研发。

三、加强知识系统性的概念，促进学生从被动学习向主动学习的跨越

知识成体系，形成系统知识便于记忆和深刻的理解，才能实现从自然向必然的跨越，用知识指导实践。半导体物理学这门课程同样具有知识构成系统的概念。在讲授这门课时要为学生建立起系统知识的概念，就本门课程而言，半导体物理学是研究半导体晶体的结构特性与电子运动规律，半导体内部导电与半导体内部电子分布和电子密度，半导体本构缺陷或加入人工干扰（掺入杂质）影响或改变半导体内部电子密度的规律。而相对于教材中各章节的内容为：半导体的电子状态，杂质与缺陷能级，载流子的统计分布，半导体的导电性与非平衡载流子，费米能级，迁移率，非平衡载流子寿命等，构成了半导体知识系统。学习过程中的相互联系，有助于融会贯通，建立起半导体系统知识。学生有渴求知识的欲望，有明确构成知识系统的要求，加上教师在教学中的正确引导，比如讲解到某部分内容后，明确它对后续内容的基础作用，而这一部分知识是当今半导体的某科技成果或应用。学生在教师的引导下，不但认真学好当下的内容，而且还能在其求知欲的催动下，主动与教师探讨或主动学习后续还未学习的内容。既实现了从被动学习向主动学习的跨越，又培养了学生自学能力和解决问题的能力。另外，授课过程中，需要引导学生们的互动，以促进课堂教学效果及教学质量的提升。在授课过程中，不能只专注于讲授已经准备好的授课内容而忽视学生们的接受能力和效果。仅仅依靠简单的课堂提问并不能完全获得学生们的真实想法和接受知识的进度，在提问的基础上，辅以身边实例，尤其是大家都感兴趣的实例的讲解和分析，激发学生们交流的欲望，使学生们积极参与授课过程。这样，学生们对知识的理解和记忆将更加理性和深刻。同时，教师也能够从交流过程中改进教学方法，提高教学技巧，达到互相促进的效果。最后，多种信息化教学手段的应用是一种趋势。新型的、信息化教学形式、教学手段和教学过程改变了传统教学方式，为教师教学带来了方便的同时，也使学生们由被动学习转变为主动学习。

四、结束语

随着科学技术的发展，培养人才更为重要。探讨和创新教育方法与教学技巧，为国家多培养人才，培养高素质人才是必须的。美国著名教育家杜威认为，最成功的教学方法就是“让学生去做事情，而非让他们学东西”[6]。以学生为中心，问题为主导，培养学生的主动学习能力以及解决问题的能力至关重要。

参考文献：

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[5]百度，全球半导体发展历史-VSOP专栏，2008.11.21

半导体教育范文篇6

关键词:半导体物理实验;教学改革;专业实验

实验教学作为高校教学环节中的一个重要组成部分，不仅因为其是课堂教学的延伸，更由于通过实验教学，可以加深学生对理论知识的理解，培养学生的动手能力，拓展学生的创造思维［1，2］。实验教学分为基础实验和专业实验两部分［3，4］:基础实验面向全校学生，如大学物理实验、普通化学实验等，其主要任务是巩固学生对所学基础知识和规律的理解，旨在提高学生的观察、分析及解决问题的能力，提供知识储备［5，6］;与基础实验不同，专业实验仅面向某一专业，是针对专业理论课程的具体学习要求设计的实验教学内容，对于学生专业方向能力的提高具有极强的促进作用［7～8］。通过专业实验教学使学生能够更好的理解、掌握和应用基础知识和专业知识，提高分析问题的能力并解决生活中涉及专业的实际问题，为学生开展专业创新实践活动打下坚实的基础［9～11］。

1半导体物理实验课程存在的问题与困难

半导体物理实验是物理学专业电子材料与器件工程方向必修的一门专业实验课，旨在培养学生对半导体材料和器件的制备及测试方法的实践操作能力，其教学效果直接影响着后续研究生阶段的学习和毕业工作实践。通过对前几年本专业毕业生的就业情况分析，发现该专业毕业生缺乏对领域内前沿技术的理解和掌握。由于没有经过相关知识的实验训练，不少毕业生就业后再学习过程较长，融入企事业单位较慢，因此提升空间受到限制。1．1教学内容简单陈旧。目前，国内高校在半导体物理实验课程教学内容的设置上大同小异，基础性实验居多，对于新能源、新型电子器件等领域的相关实验内容完全没有或涉及较少。某些高校还利用虚拟实验来进行实验教学，其实验效果远不如学生实际动手操作。我校的半导体物理实验原有教学内容主要参照上个世纪七、八十年代国家对半导体产业人才培养的要求所设置，受技术、条件所限，主要以传统半导体物理的基础类实验为主，实验内容陈旧。但是在实验内容中添加新能源、新型电子器件等领域的技术方法，对于增加学生对所学领域内最新前沿技术的了解，掌握现代技术中半导体材料特性相关的实验手段和测试技术是极为重要的。1．2仪器设备严重匮乏。半导体物理实验的教学目标是使学生熟练掌握半导体材料和器件的制备、基本物理参数以及物理性质的测试原理和表征方法，为半导体材料与器件的开发设计与研制奠定基础。随着科学技术的不断发展，专业实验的教学内容应随着专业知识的更新及行业的发展及时调整，从而能更好的完成课程教学目标的要求，培养新时代的人才。实验内容的调整和更新需要有新型的实验仪器设备做保障，但我校原有实验教学仪器设备绝大部分生产于上个世纪六七十年代，在长期实验教学过程中，不少仪器因无法修复的故障而处于待报废状态。由于仪器设备不能及时更新，致使个别实验内容无法正常进行，可运行的仪器设备也因为年代久远，实验误差大、重复性低，有时甚至会得到错误的实验结果，只能作学生“按部就班”的基础实验，难以进行实验内容的调整，将新技术新方法应用于教学中。因此，在改革之前半导体物理实验的实验设计以基础类实验为主，设计性、应用性、综合性等提高类实验较少，且无法开展创新类实验。缺少自主设计、创新、协作等实践能力的训练，不仅极大地降低学生对专业实验的兴趣，且不利于学生实践和创新创业能力的培养，半导体物理实验课程的改革势在必行。

2半导体物理实验课程改革的内容与举措

半导体物理实验开设时间为本科大四秋季学期，该实验课与专业理论课半导体物理学、半导体器件、薄膜物理学在同一学期进行。随着半导体技术日新月异发展的今天，对半导体物理实验的教学内容也提出了新的要求，因此，要求这门实验课程不仅能够通过对半导体材料某些重要参数和特性的观测，使学生掌握半导体材料和器件的制备及基本物理参数与物理性质的测试方法，而且可以在铺垫必备基础和实际操作技能的同时，拓展学生在电子材料与器件工程领域的科学前沿知识，为将来独立开展产品的研制和科学研究打下坚实的基础。2．1实验基础设施的建设。2013年年底，基于我校本科教学项目的资金支持，半导体物理实验教学团队通过调研国内外高校现行半导体物理实验教学资料，结合我校实验教学的自身特点，按照创新教育的要求重新设计了半导体物理实验内容，并根据所开设实验教学内容合理配置相应的实验仪器设备，新配置仪器设备具有一定的前瞻性，品质优良，数量合理，保证实验教学质量。由于作为一门专业实验课，每学年只有一个学期承担教学任务，为了提高仪器设备的利用率，做到实验设备资源的不浪费，计划成立一间半导体物理实验专属的实验室，用于陈放新购置的实验设备，在没有教学任务的学期，该实验室做为科研实验室和创新创业实验室使用。通过近三年的建设，半导体物理实验专属实验室———新能源材料与电子器件工程创新实验室建成并投入使用，该实验室为电子材料与器件工程方向的本科生毕业论文设计以及全院本科生的创新创业实验设计提供了基本保障，更为重要的是该实验室的建成极大地改善了半导体物理实验的原有教学条件，解决了实际困难，使得半导体物理实验教学效果显著提升。不仅加强了学生对专业核心知识理解和掌握，而且启发学生综合运用所学知识创造性地解决实际问题，有效提高学生的实践动手能力、创新能力和综合素质。2．2实验教学内容的更新。半导体物理实验是一门72学时的实验课，在专属实验室建成后，按照重视基础、突出综合、强调创新、提升能力的要求，逐步培养与提高学生的科学实验素质和创新能力，构建了“九—八—五”新的实验内容体系，包括如下三个层次(表1)。第一层次为“九”个基础型实验，涵盖对半导体材料的物理性质(结构、电学、光学)的测定，通过对物理量的测量验证物理规律，训练学生观察、分析和研究半导体物理实验现象的能力，掌握常用基本半导体物理实验仪器的原理、性能和测量方法等。第二层次为“八”个提高型实验(综合、应用性实验)，学生通过第一层次的实验训练后，已掌握了基本的实验方法和技能，在此基础上，开展综合性实验，可以培养学生综合运用所学知识以及分析和解决问题的能力。通过应用性实验培养学生将来利用设备原理从事生产或者技术服务的能力。第三层次为“五”个设计创新型实验，学生需运用多学科知识、综合多学科内容，结合教师的科研项目进行创新研究，通过设计型实验可以锻炼学生组织和自主实验的能力，着力培养学生创新实践能力和基本的科研素质。每个基础型实验4学时，提高型实验8学时，创新型实验12学时，规定基础型为必修实验，提高型、创新型为选作实验。九个基础型实验全部完成后，学生可根据兴趣和毕业设计要求在提高型、创新型实验中各分别选做一定数量的实验，在开课学期结束时完成至少72个学时的实验并获得成绩方为合格。2．3实验教学方式的优化。在教学方式上，建立以学生为中心、学生自我训练为主的教学模式，充分调动学生的主观能动性。将之前老师实验前的讲解转变为学生代表讲解实验内容，然后老师提问并补充完善，在整个实验安排过程中，实验内容由浅入深、由简单到综合、逐步过渡至设计和研究创新型实验。三个层次的实验内容形成连贯的实验梯度教学体系，在充分激发学生学习兴趣的同时，培养学生自主学习、自发解决问题的能力。2．4实验考核机制的改革。目前大部分实验课的成绩由每次实验后的“实验报告”的平均成绩决定，然而单独一份实验报告并不能够完整反应学生的实际动手操作能力和对实验内容的熟悉程度。因此，本课程将此改革为总成绩由每次“实验”的平均成绩决定。每次实验成绩包括实验预习、实验操作和实验报告三部分，实验开始前通过问答以及学生讲解实验内容来给出实验预习成绩;实验操作成绩是个团队成绩反映每组实验学生在实验过程中的动手能力以及组员之间的相互协助情况;针对提高型和创新性实验，特别是创新性实验，要求以科技论文的形式来撰写实验报告，以此来锻炼本科生的科技论文写作能力。通过三部分综合来给出的实验成绩更注重对知识的掌握、能力的提高和综合素质的培养等方面的考核。

3半导体物理实验课程改革后的成效

半导体物理实验在我校本科教学项目的支持下，购置并更新了实验设备建立了专属实验室，构建了“九—八—五”新实验内容体系，并采用新的教学方式和考核机制，教师和学生普遍感觉到新实验教学体系的目的性、整体性和层次性都得到了极大的提高。教学内容和教学方式的调整，使学生理论联系实际的能力得到增强，提高了学生的积极性和主动性。实验中学生实际动手的机会增多，对知识的渴求程度明显加强，为了更好地完成创新设计实验，部分本科生还会主动去查阅研中英文科技文献，真正做到了自主自觉的学习。通过实验课程的教学，学生掌握了科技论文的基本格式，数据处理的图表制作，了解了科学研究的过程，具备了基本的科研能力，也为学生的毕业设计打下了良好的基础。与此同时，利用新购置的实验设备建立的实验室，在做为科研实验室和创新创业实验室使用时，也取得了优异的成绩。依托本实验室，2015年“部级大学生创新创业训练计划”立项3项，2016年“部级大学生创新创业训练计划”立项4项。

4结语

半导体教育范文篇7

【关键词】线上教学;微电子科学与工程专业;半导体器件物理课程

受肺炎疫情的影响，人们的工作、沟通和学习方式等都发生了重大变化。［1，2］其中，学校教育的工作模式由传统的面对面教学转变为线上教学。［3］线上教学主要分为两种方式，即直播教学和利用线上资源开展教学。直播教学模式基本复制了传统的教学方法，易于被教师和学生接受。而利用线上资源开展教学，则是一种新型的教学方式，对于教师和学生而言，他们在思想和能力上仍存在一定的适应困难。对于教师来说，开展线上教学需要教师具备创新教育理念，熟悉现代信息科技产品的使用方法。对于学生来说，参与线上学习需要学生具备必要的学习硬件设施，具有较强的自我管理能力，能够主动识别网络不良信息。线上教学打破了传统教学的局限性，资源更为丰富，能够拓宽学生的知识面，实现对问题的深入探究。更重要的是通过现有的大数据技术，可以追踪学生学习的全过程，通过对学生学习过程进行分析，可以精确诊断学生在学习中存在的问题，对学生提出定制化的指导建议，也有利于教师发现教学中存在的问题，便于教师改进教学方案，提升教学质量。［4］在肺炎疫情影响下，中南大学将2019～2020年度下学期的课程全部调整为线上教学课程。其中，半导体器件物理课程是中南大学微电子科学与工程专业二年级学生的专业必修课，该课程于2019年开始实施线上线下混合式教学改革，在2020年初开始录制线上课程资源，主要采用“讲授课件+录屏”的方式开展教学。课程于2020年3月通过超星教学平台开展线上教学，目前已对一个班级开展授课，学生为24人。本文对半导体器件物理课程的课堂签到情况、听课情况、作业完成情况等展开分析，并根据半导体器件物理课程基础理论要求高、内容抽象等特点，［5］对后期教学的改进提出建议。

一课堂情况

课堂授课作为教学过程中的重要环节，汇集了课程的教学内容、教师的教学组织、学生的知识学习过程，对课堂签到、反刍比、任务完成、课后作业及期末成绩等多项指标进行统计，分析学生的时间观念、学习态度和自我管理等多维度信息。1.签到情况半导体器件物理课程的授课时间为每周一下午第7～8节课和周三晚上第9～10节课，选取其中10次课堂的签到情况进行数据统计。签到表现分为4种情况，早签、正常签、迟签和不签。其中，早签定义为上课当天中午12点前签到，正常签指12点以后至下课前签到。24名学生的实际签到统计情况如图1所示，其中，不签率仅为2.1%，反映出学生的签到意识较强，但迟签率较高，为30.4%，早签率相对较低，仅为13.8%，说明学生的时间观念有待加强。为便于数据分析，对早签、正常签、迟签和不签4种情况定义不同权重系数，分别为20、10、5和0，根据总权重对24位同学进行排序分析，如图1折线所示，由左至右权重逐渐增加。根据签到权重分，可将学生分为签到优秀(≥105分)、合格(85～100分)和不合格(≤80分)三类，在图1中用虚线将三类人员分开，人数分别为7、11和6，优秀和不合格人数分别占比29%和25%，结果呈正态分布。其中，早签的63.6%为签到优秀学生，不签的80%发生在签到不合格的学生中。签到加权分数最低的1号同学的签到情况非常特殊，他没有一次不签，但也没有一次正常签，全部为迟签，可见1号同学的时间观念和自我管理意识不强。2.听课情况对学生观看课程视频的反刍比数据进行分析，如图2所示。反刍比的平均值为105.74%，签到优秀、合格和不合格学生反刍比的平均值分别为71.44%、110.60%和127.56%。反刍比低于70%的共有6名学生，其中67%为签到不合格学生;反刍比高于130%的有6名学生，其中67%为签到优秀学生。由此可以得出，签到情况与学生的听课主动性、认真程度有较强的相关性。此外，1号同学的反刍比接均水平，说明1号同学具有较强的求知欲和学习兴趣。课程讲授方式包括线上学习和翻转课堂两种，半导体器件物理课程以线上学习为主，共计42学时，21次课时。将教学视频、课件及课外拓展资源均上传至教学平台，平台上的浏览次数可以反映学生的学习积极性。调取学生浏览次数的统计数据，结果如图3所示，浏览次数最高为432次，是最低次数80次的5.4倍。浏览次数排名最靠前的3名学生有两名是签到优秀学生，而浏览次数排名最末尾的3名学生均为签到不合格学生，这反映出学生的签到情况与学习积极性具有较强的正相关性。如果以每学时有一次浏览来计算，预计浏览总次数应达到1008次，而实际浏览次数共计5555次，人均浏览231次。其中，签到优秀、合格和不合格学生的平均浏览次数分别为293次、236次和151次，这反映出近80%的学生具有较强的学习积极性。此外，本课程共布置网上任务92次，学生任务完成次数如图3所示，75%的学生完成了全部任务，在没有完成全部任务的学生中，有84%的学生为签到不合格学生。图3课程浏览次数和任务完成次数统计3.作业完成情况在网上建立课后小测验的试题库，要求学生在学习完对应章节后，完成作业并提交，由网上自动批改系统进行批改，再反馈给学生，这不仅减少了老师的工作量，而且大大提高了信息反馈速度，有利于调动学生的学习主动性。图4作业平均分和期末成绩统计作业平均分统计如图4所示，作业平均分为86.5分。其中，签到优秀、合格和不合格学生的作业平均分分别为90.03分、91.15分和73.86分，签到合格学生的作业平均分略高于签到优秀的学生，但差距不大，而作业平均分排名靠后的25%的学生中，有83.3%为签到不合格的学生。由此可见，学生对知识的理解不仅与自身的学习主动性有关，还与学生的认真程度、理解能力及知识基础等多方面因素有关。4.学习效果对学生的学习效果进行评价时，需综合考虑学生的课堂参与度、课后作业和期末考试三方面的情况。为了减少人为因素，便于数字化评判，仅对期末考试成绩进行分析。本次考试为网上开卷考试，成绩如图4所示，平均期末成绩为78.33分。其中，签到优秀、合格和不合格学生的平均期末考试成绩分别为81.57分、75.9分和79分。期末考试成绩低于平均分的学生共有11人，其中，签到优秀、合格和不合格学生的人数分别为2人、5人和3人。期末成绩高于85分的学生共有8人，其中2人为签到优秀，5人为签到合格，1人为签到不合格。由于期末考试的综合性与难度较高，签到优秀与签到合格的学生之间的分差较大，对比这部分学生的作业平均分与期末成绩可以看出，二者具有较高的相关性，相比之下，学生的作业平均分、期末成绩与签到、反刍比等其他学习过程参数的相关性较弱。平时签到率低的学生在期末考试中成绩波动性较签到率高的学生更大，平时签到率低的学生平均期末考试成绩超过签到合格的学生，但略低于签到优秀的学生，说明期末考试成绩受学生的重视程度影响较大。尽管半导体器件物理课程的理论性较强，但在网络视频教学资源的支撑下，学生可以根据自己的需要学习课程内容，经过短时间的强化学习，仍然可以在期末考试中取得较好的成绩。这种学习方法虽然能够在短时间内提升期末考试成绩，但从知识积累上看，这种方式获取的知识被遗忘的时间周期也较短，不利于知识的有效积累。

二教学改进方向

通过对上述网上教学数据的分析与思考，得知多数学生都具有较好的自我管理能力和学习主动性。为了提升线上教学质量，半导体器件物理课程还需要从教学内容的设计与呈现、学生学习兴趣的调动、学生综合素质能力的培养等多个方面进行优化。由于半导体器件物理课程是微电子相关专业的必修课，理论知识枯燥乏味、深奥抽象、难以理解，学习起来难度较大，这就需要教师结合中南大学微电子科学与工程专业培养封装制造领域优秀人才的目标和工程应用特点，优化教学内容，构建一套完整的知识体系，进一步拓展器件工程应用与设计的联系，适当增加教学难度，设置一些高阶知识点，需要学生“跳一跳才”能“摘”得到，提升学生的学习成就感，激发学生的学习兴趣。在教学内容呈现上，引入课程思政元素，如开展老一辈科技工作者在艰苦条件下取得的微电子领域卓越科研成果案例教学，培养学生自强不息的奋斗精神，提升课程教学效果。同时，可以在教学过程中增加课前回顾和课后小结环节，及时对教学中的重点内容进行全面分析、总结，帮助学生快速抓住课程重点。在教学过程中加强课堂互动，尤其是学生之间的互动，引导学生培养探究性学习习惯，加强自我表达和人际沟通能力的培养。完善试题库建设，增加开放性问题的设置比例，培养学生的发散性思维，加强基础知识的学习，培养学生的创新能力。此外，充分利用网络资源，开展互动反馈教学，促进师生互动、生生互动，形成闭环正反馈系统，不断完善网络课程建设。

三结论

线上教学模式是新技术与教育发展需求相结合的有效育人模式，能够为教育资源共享、提升教学质量、应对突发灾害等提供有效的解决路径。教师在教学过程中，可以根据学生的课堂签到率、作业完成情况和反刍比等了解学生的学习情况，对学生进行个性化综合评判。同时，还需要从优化教学内容、引入课程思政元素、加强课堂互动等多维度进行教学优化，以提升线上教学质量，培养学生的创新能力，提高学生的综合素质。

参考文献

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［2］曾文辉．线上教育之思［J］．广东教育(综合版)，2020(6)

［3］吴玲玲．线上教育中“教”的变化［J］．各界，2020(16)

［4］马祥，廖春生．高校网络课程建设及教学评价研究［J］．教育教学论坛，2020(11)

半导体教育范文篇8

关键词：微电子；技术；趋势

一、前言

如今国家在科研方面取得较大进步，都来源于科学技术不断的创新，微电子技术就是如此，在生活中随处可见，小到一个简单的玩具跑车，大到国家核心装备，这些都离不开微电子技术。作为一名高中生，微电子技术已经逐渐踏入高中校园，在物理课实验中通过老师介绍了集成电路等，我们或多或少的对微电子技术有了些许了解。微电子技术从核心意义上来说具有体积小，把较为繁琐的任务简单处理，由于体积小的这一特征，使得微电子技术能够在科学发展中占有重要地位。

二、微电子技术的发展

微电子技术在我们生活中能够占领如此重要地位，是因为微电子技术在每个人不断努力下，逐渐对这项技术不断完善，在完善中逐渐成熟，所以才能够投入到生活中为方便生活所用。（1）微电子技术的兴起。早在1957年的时候，我国就开始对微电子技术付出努力，成立了专门机构和选拔出了大量的科研人才投入到这项技术的开发，随后随着技术不断的更新，半导体晶体管、无线电和集成电路等相继被研发利用。但是对比与80年代的美国等发达国家而言，在这些技术上的比较还是相差甚远。但也是这时候，国家对这项技术的投入也加大了许多，包括经济和人才的投入，知道近些年来，国家把微电子技术视为国家科技发展的重要核心之一。（2）微电子技术的现状。从微电子技术被发明到现在，它已经凭借着速度快、质量轻、工作效率高的多种特点，在在各种科技产品中得到重用，它是一款结合集成电路和半导体材料高水平电子技术，最近几年来，我国在微电子技术行业取得很大的进步，把提升国民经济和微电子技术相结合起来，在电子器件行业，着重关注于微电子技术的成熟和创新，把微电子技术投入到生活中多方面的使用，例如在计算机上，微电子技术取得了跟进一步的发展，甚至到现在几乎人人必备的手机上，微电子技术也得到重用，它的特点极大程度的改变了手机便携式的特征。对于微电子技术这些重大的改变以及使用，从最大程度上的方便了人民的生活，加快了国家经济的发展，促进科学领域技术的创新。（3）微电子技术的发展趋势。在当今科学技术发展迅猛的时代，微电子科技产品遍布全球的每个角落，人们都在繁忙的社会中享受到了极大地便捷。微电子技术中的半导体晶体管在各个行业得到推行和提倡，例如：教育行业、医疗行业、军事行业机械行业等多方面。微电子技术都极大程度的改变这些行业的管理，例如微电子技提高了电子芯片的储存效率，在需要多个人管理的实物对于现在的技术水平而言，一个人已经可以胜任，所以微电子技术不仅便捷了人们的生活，还冲某种程度上改革了企业的管理制度。微电子技术在汽车的引擎系统也取得巨大成就，如今大多半汽车的防盗系统都有微电子技术的涉猎。再比如最常见的超市中收银台的扫码器也注入了微电子技术的产品，比起以前计算器效率高出几十倍上百倍。

三、未来微电子技术的展望

根据微电子技术从被开发到现在，它一步一步的融入人们生活中，并且以各种极为便利的产品影响着人们对科技的宏观展望，人们对未来的微电子技术科技产品更有耐心且自信。（一）新型半导体材料的研发）半导体作为微电子技术的核心，对其进行新的研发是促进科技进步的必要途径。新型半导体材料的化学性质以及物理性质比较复杂，所以对材料的研究要着重于材料本身的物理性能和化学性质。（1）碳化硅。作为化学新型材料碳化硅有许多的优点在材料的研发中有很多用途，因为其具有高热导率，和能防止高电压击穿的特点，不仅能够保证材料在电压极高的环境下正常工作而不被击穿，而今还能在频率极高的环境下完成集成电路的组装，这也是它在微电子技术领域的到广泛使用的原因。另外碳化硅还能与其他的化学物质进行化学反应，生成具有良好物理和化学性能的化合物。（2）氧化铝。氧化铝可以说是化学界的“老干部”，作为元老级别的化合物同样有着为人们所值得研究的化学性质。目前为止发现，它和碳化硅具有一个相同的特点，具有较强的抗高压击穿能力，区别于碳化硅的性能还有它具有极高的抗辐射能力，在对于预防辐射的工业产品中，氧化硅得到很高程度的利用。在半导体材料中，氧化硅消耗能量的能力远远低于其他化合物，能够将其他的一些功能集中到一张芯片中去，扩大了芯片的储存效率，使芯片的材料的道节省。（二）提高微电子产品的制作工艺）集成电路自1958年被研以来，它的集成度本来就狠落后，但随着人们不断努力，微电子技术得到不断提升，的同时，集成电路的集成度也不断得到提高，通过各种技术手段，对光刻技术的内容也改变不少。提高透镜的分辨率，在国外一些对光刻技术有研究的企业，通过对光刻技术的不断提升，使得消除光刻过程中遇到的一系列问题。除了以上提到的之外，在很多其他技术方面也取得很大突破。

四、结束语

在如今科技高速发展的时代，我们已经踏入了完全信息化的社会，对信息的传递效率和储存能力等都已经成为了是否能够跟随时展潮流的重要标准之一。然而在信息随时间而千变万化的时代，对信息地处理非常关键，要具有及时、准确、高效率的把握。微电子技术在信息领域能够具有以上提到的优点，对微电子技术的掌握及为重要。随着微电子技术不断占领了人们生活的方方面面，人们越来越离不开微电子技术的研究产品，希望通过对微电子技术的深入研究，能开发出更多便民的产品，提高人们的生活水品。

参考文献

[1]张立辉.微电子技术发展与展望[J].陕西科技.2013（6）:21.

[2]李冰.多量子红外焦平面研制进展[J].现代防御技术.2014(4):145.

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[4]宋琦.浅谈微电子的应用[J].世界科技研究.2013(9):142.

[5]夏园.器件回顾与展望[J].半导体技术.2012（5）：71.

半导体教育范文篇9

关键词：学科融合；电工电子；教学实践

以电工电子技术与技能课程为例，其除与数学、物理等学科有交融外，还与英语、化学、思想政治、语文、体育、音乐有一定的联系。只有找准融合点，精心策划、灵活应用、不断完善，在教学实践中才能获得事半功倍的效果。笔者以电工电子技术与技能课程为例，探讨运用学科融合提升教学效果的实践。

1在电工电子技术与技能教学中运用学科融合的优势

电工电子技术与技能课程是一门专业基础课程，教育改革的深入，对理实一体化的要求越来越高，对该门课程的学习要求相对较高。在电子电工技术与技能教学中运用学科融合的优势如下[1]。（1）让电工原理通俗易懂。通过学科融合，可以有效地用物理、数学、电路分析等学科中的相关知识诠释电工原理，借助这些学科严谨科学的学习方法，帮助学生分析电路原理，理解得更加透彻。（2）使电子知识形象逼真。通过学科融合，将计算机、信息技术、化学原理等学科中的精华进行结合，制作成动画，使原本抽象的微观电子知识能更形象，帮助学生从宏观上理解，从微观上通透。（3）为技能训练增添乐趣。技能训练对认真钻研和感兴趣的学生来说是一件有趣的事情，对那些旨在能顺利毕业、在专业上没有过高要求的学生来说只需完成任务即可。将其他学科中学生感兴趣的部分融合到实训课程中，可以丰富学生的学习生活，提高学生的学习兴趣。

2在电工电子技术与技能教学中运用学科融合的策略

要想在电工电子技术与技能教学中运用好学科融合，突破教学难点，就要从与其他学科的交叉知识点中，选取适当的知识点为目标，然后结合和运用其他学科教学的精选方法。（1）关注交叉知识点。电工电子技术与技能课程的知识点与物理、电路分析、数学和电子线路等课程的交叉知识点较多，很多知识点的学习还可以用到语文、化学和其他学科的经典学习方法，这些知识点是比较容易融合的[2]。（2）设定目标打磨点。在选定交叉知识点的范围内，找一些较容易打磨的知识点作为目标，再从预融合的学科中寻找经典的方法与之配对。（3）完善融合发力点。在将学科融合运用到电工电子技术与技能教学中时，语文的特点在文字的顺溜、谐音的组合、晦涩的诠释上容易融合；数学在模型的建立、公式的推理上易产生共鸣；思想政治的融合能激发学生的听课兴趣；化学可以帮助学生在微观电子领域理解和分析知识点。遇到能与这些学科融合的知识点时就要精准发力、逐步完善，从而形成特色。

3在电工电子技术与技能教学中运用学科融合的实践案例

在教学实践中，学科融合的案例较多，不同学科的特点要对应不同的知识点进行融合，笔者就近年教学实践中的一些经典案例展开探讨。（1）与语文融合，编个有趣的故事，帮助学生高效率记忆色环电阻中颜色与数字的对应关系。在教授色环电阻知识点时，电工基础里将黑色代表数字0，后面的颜色与数字对应关系依次为棕1、红2、橙3、黄4、绿5、蓝6、紫7、灰8、白9，误差的次幂是金±5%，银±10%。笔者充分运用语文中汉字的谐音，并把一个个词语组合成一个有趣的故事：在一片“黑0”子里，有“1棕”故事发生了，“红孩2”“乘3”轮摩托把“黄4”仁追到了林子里的“绿5”子前面，并且“蓝6”了，脸都“7紫”了，回家以后喝了一点“灰8”的“白9”，看了一会“金5银10”的电视才好了点。这种方法的巧妙之处就是将语文学科中词语进行整合，编一个故事，加深学生记忆。（2）与数学融合，画个熟悉的图形，帮助学生归纳总结三相交流电的重点知识。在三相交流电中，“RLC串联阻抗”“RL串联阻抗”“RC串联阻抗”“有功功率、无功功率、视在功率”的关系等都符合数学中的勾股定律，其实只要画一个直角三角形，把相关的元素标在旁边，这些关系就一目了然了。（3）与英语融合，来个简单的翻译，帮助学生快速记忆电磁感应公式和洛伦兹力公式。中职学生的英语成绩普遍不怎么好，很多人碰到英文字母都发怵，记忆英文公式更困难，但学生对汉语的记忆能力还是较强的。如“通电导线在磁场中受到力的作用”“导体在磁场中作切割磁感线运动会产生感应电动势”，笔者对这两句话中的物理量进行了分析，教授学生遇到导体就要想到导体是有长度l，遇到磁场就要想到有磁感应强度B，运动是有速度v的，电流是I，这样把汉语简单翻译成“英语”，按照顺序写下来，公式就出来了，如“通电导线在磁场中受到力的作用，公式为lIB=F”“导体在磁场中作切割磁感线运动会产生感应电动势,公式为Blv=E”。（4）与思想政治融合，举个当代的例子，引导学生在生活中主动寻找运用二极管的知识点。例如，在教授二极管相关知识时，笔者在进行课堂引入时呈现了一张武汉高速路口的图片，图片中“武汉西”的字样就是通过发光二极管的亮灭实现的，而且高速路口的进出跟二极管的单向导电性也能一一对应起来。像这样的例子还有很多，几乎所有电类产品在生活中的应用都可以与当代的思想政治教育结合起来，增强学生爱国情感的同时，熟悉专业知识的运用，树立专业信心[3]。（5）与化学融合，打个夸张的比方，巧妙地让学生理解PN结单向导电性形成的原理。用专业的化学知识解释P型半导体和N型半导体的微观构成，用核外电子的个数联系带电情况，用“联姻”作比方，诠释半导体材料中电子和空穴的带电情况，进一步解释半导体材料应该接正极还是负极，最终让学生牢牢地记住“PN”结这种称谓，在后续的教学和学科融合中也会发挥较大的作用。（6）与体育融合，做个轻松的游戏，督促学生反复记忆交流的三要素。在教授交流电三要素知识点时，时间一长学生会容易忘记，笔者就根据交流电表达式的构成，在课堂上跟学生做了一个“鹦鹉学舌”的游戏，辅助一些体育课堂中用到的“手语操”，带着学生反复朗诵交流电三要素与表达式的对应关系，直到他们完全记住。手语操能很好地诠释周期、频率和角频率的关系，最大值与有效值的关系，相位的含义，真正做到寓教于乐。学科融合不仅仅是整合简单的学科交叉知识点，需要教师根据各学科的特点在实践中不断摸索和完善教学方法，形成教学风格，有效提高学生的学习效率，进而提升教学效果。

参考文献：

[1]刘金霞.大美无疆:谈小学阶段美术教育与学科教育的融合[J].艺术评鉴,2019(21):137-138.

[2]陆启威.学科融合不是简单的跨学科教育[J].教学与管理,2016(32):22-23.

半导体教育范文篇10

关键词：带状疱疹；物理治疗；疗效

带状疱疹俗称“缠腰龙”[1]，多由水痘-带状疱疹病毒感染所致，因机体的免疫力降低而发病，春秋季多发，初起发热不适，食欲不振等。临床主要表现为成簇水疱沿神经干分布，排成带状，水泡之间的皮肤正常，一般为单侧，不超过体表正中线，伴有神经痛及周围淋巴结肿大。患处感觉灼痛难忍，有少数患者疱疹愈后残留神经痛（PHN），短者半个月，长者达数月之久，严重影响患者的生活质量。传统治疗采用药物止痛、抗病毒治疗、营养神经等，对疱疹后遗神经痛，尚无满意疗法。本院对112例带状疱疹患者采用物理治疗（半导体激光联合超短波治疗）和药物治疗，取得满意效果，现报道如下。

1资料与方法

1.1临床资料。选取2014年至2018年本院收治的112例带状疱疹患者，均符合带状疱疹诊断标准[2]。常发生一侧胸部22例，腰背部33例，面部30例、臀部14例及下肢13例。将112例带状疱疹患者随机分成治疗组和对照组，每组56例。治疗组女29例，男27例，年龄（28.36±8.62）岁；轻度皮损（受累面积＜100cm2）患者18例，重度皮损（受累面积＞200cm2）患者38例。对照组女24例，男32例，平均年龄（27.28±7.85）岁；轻度皮损（受累面积＜100cm2）患者20例，重度皮损（受累面积＞200cm2）患者36例。两组患者病程均在7d内。两组患者性别、年龄、病程、皮损程度等临床资料比较差异无统计学意义，具有可比性。1.2治疗方法。两组均给抗病毒治疗、消炎、止痛、活血化瘀、营养神经等，也给患者心理疏导，健康教育等支持疗法。两组均治疗10d，10d为1个疗程。1.2.1对照组。对照组单纯药物治疗：疱疹未破者，局部皮肤涂炉甘石洗剂或阿昔洛韦乳膏，疱疹破溃后可酌情用3%硼酸溶液或1∶5000呋喃西林溶液湿敷。1.2.2治疗组。治疗组在药物治疗基础上同时采用物理治疗（半导体激光联合超短波治疗）。1.2.2.1半导体激光治疗：采用上海曼迪森科贸有限公司生产的MDC-1000-3IBP特大光斑型半导体激光治疗仪。激光输出功率350～420mW，波长650～810nm，光斑直径5mm，穿透深度达80mm。①疱疹皮损区照射：采用特大光斑复合探头对准病灶区多点照射，每次20min，每天1次；②神经根照射：激光光斑对准相应神经根或神经节处照射，功率350～450mW，每点20min，每天1次；③穴位照射：耳穴双侧神门、肝俞、胆俞、脾俞、胃俞、三焦俞、肾俞或阿是穴，功率300～350mW，每穴20min，每天1次。10d为1个疗程。治疗探头距皮肤约1cm，患者在治疗时，均佩戴专用防护眼镜，避免激光直接辐射眼部。1.2.2.2超短波治疗：采用南京医用仪器厂生产的USW-B型超短波电疗机，功率是100W，2个电极对置，微热量，每天1次，每次15min。10d为1个疗程。1.3疗效评价标准。[3-4]痊愈：疼痛基本消失，疱疹消失，皮损康复；显效：疼痛显著缓解，疱疹消退，皮损基本恢复75%；有效：疼痛减轻，疱疹面积缩小，红肿减轻。皮损见恢复≥50%；无效：疼痛无明显减轻，疱疹面积缩小和红肿减轻程度及皮损恢复≤30%。总有效率=（痊愈+显效+有效）/本组总例数×100.0%。1.4统计学方法采用SPSS15.0统计学软件进行数据分析，计量资料采用“x±s”表示，予以t检验；计数资料采用率（%）表示，予以c2检验，以P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2结果

2.1两组临床疗效比较。治疗组总有效率100.0%，对照组73.2%，治疗组总有效率明显高于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05），见表1。2.2两组症状缓解及病程时间比较。治疗组症状缓解时间、病程时间均短于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。2.3两组患者后遗神经痛比较。随访6个月，治疗组未出现后遗神经痛，对照组出现7例，后遗神经痛发生率8.8%。

3讨论

带状疱疹是一种常见的病毒性皮肤病。对本院112例带状疱疹患者研究发现，其发病原因、时间、年龄段及受累神经与文献报道大致相同。带状疱疹后遗神经痛是一种公认的难治性痛症。虽然临床药物治疗效果尚可，但病程长，不良反应大，尤其60岁以上老年患者易留后遗神经痛。PHN可能发生的机制：①病理生理改变[5]：A.外周改变，外周神经的炎性反应可导致脱髓鞘、甚至与硬化有关；B.中枢改变，PHN患者的脊髓背角有明显的退行性改变。②疼痛发生的可能机制，疱疹后神经痛的可能机制即“Cross-Talk”现象。中枢机制：出现所谓脊髓背角神经元的“出芽”现象，结果使来自周围组织的伤害性机械刺激激活脊髓背角而产生的疼痛[6]。国外研究显示PHN的发生与患者机体T淋巴细胞亚群功能的降低有密切的关系[7]。本研究结果显示，半导体激光联合超短波治疗带状疱疹治愈率100.0%，无论年龄大小，无1例后遗神经痛。单纯药物治疗治愈率达到73.2%，7例出现后遗神经痛。半导体激光治疗仪其治疗机制如下：①照射时促进创面愈合，可镇痛、缓解症状。通过低功率激光的生物学效应和热效应，增强机体的免疫力，促进炎症吸收，水肿减轻，又可以减轻损伤部位神经末稍的化学和机械性刺激。局部组织营养被改善，促使神经细胞的生长和功能恢复，达到消炎、消肿和镇痛作用，刺激蛋白合成，促进新生上皮组织再生，加快创面组织修复，恢复损伤的软组织及骨组织再生，加速皮损创面愈合，并能有效的预防后遗神经痛。②在照射时能降低末梢神经兴奋、提高痛阈，使局部组织的5-羟色胺含量降低，促进脑啡肽物质释放，减少疼痛传导，起到镇痛作用。③照射时红外波段产生热效应，微循环系统被改善，尤其淋巴循环，达到消炎止痛，渗出物被吸收，促进伤口的愈合。对大面积带状疱疹的皮损及疼痛照射治疗后有明显的皮损面干燥，疼痛减轻作用。照射穴位时有刺激穴位经络作用，作用于反射区时能调节相应节段的生理功能。临床应用中发现半导体激光治疗疼痛，止痛快，效果好，组织被照射时不会造成不可逆性损害，有很高的安全系数。应注意勿将激光探头直射眼睛；勿照射孕妇腰腹部；对光过敏及出血性疾病者禁用；月经期勿在盆腔部位照射；结核病患者禁用。超短波穿透力深，具有消炎、镇痛，改善微循环作用。超短波治疗作用机制[8]：①血管的通透性增加，改善局部血运，减轻水肿，加速炎症与病理产物的清除；②根据温热效应原理，降低感觉神经的兴奋性，抑制传导，缓解平滑肌、骨骼肌痉挛，致痛物质被清除，达到止痛效果；③增强网状内皮系统的功能，促使入病灶的白细胞和抗体的增多，吞噬功能加强，提高机体免疫力，促进伤口愈合；④电磁场不利于细菌的生长，间接抑菌；⑤作用于神经节段可调节相应区域神经，血管和器官的功能。因此，超短波对炎症有突出的治疗作用。

综上所述，采用半导体激光联合超短波治疗和药物治疗带状疱疹患者，具有起效快、疗程短的特点，治疗效果确切、无不良反应，能有效地预防带状疱疹后遗神经痛的发生，且费用经济，患者易接受。本研究结果显示：物理治疗联合药物治疗带状疱疹疗效明显优于单纯药物治疗，值得临床广泛推广使用，是比较理想的治疗方案。

参考文献

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[5]杜东萍.带状疱疹和带状疱疹后神经痛的治疗与预防[J].中国老年学杂志,2007,2(27):388-390.

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