半導(dǎo)體物理教學(xué)論文

　　半導(dǎo)體物理，研究半導(dǎo)體原子狀態(tài)和電子狀態(tài)以及各種半導(dǎo)體器件內(nèi)部電子過程的學(xué)科。接下來小編搜集了半導(dǎo)體物理教學(xué)論文，歡迎查看。

　　摘要

　　知識、技能、情感、態(tài)度是研究性學(xué)習(xí)不可或缺的四要素，當(dāng)然，對主體性和創(chuàng)造性價值的培養(yǎng)也同樣重要,以此方式促進教師向以學(xué)生為主體這一現(xiàn)代教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。我們將研究性學(xué)習(xí)思想引入到半導(dǎo)體物理的教學(xué)活動中，來探討研究型學(xué)習(xí)教學(xué)模式對學(xué)生學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)興趣的影響。

　　關(guān)鍵詞

　　研究性學(xué)習(xí)；半導(dǎo)體物理；微電子技術(shù)；教學(xué)

　　前言

　　微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的越來越廣泛，已經(jīng)應(yīng)用到生活中的各個領(lǐng)域。隨著半導(dǎo)體、集成電路技術(shù)的發(fā)展的越來越快，繼續(xù)研究半導(dǎo)體基礎(chǔ)理論是非常重要的。目前,大多數(shù)高校工科學(xué)生現(xiàn)在都重視做實驗而忽視了理論的發(fā)展,而對于微電子學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說,是重視電路的設(shè)計而忽視了半導(dǎo)體的發(fā)展，所以，學(xué)生學(xué)習(xí)半導(dǎo)體物理的積極性并不高,這與教學(xué)課程設(shè)計有很大的關(guān)系，教學(xué)中理論聯(lián)系實際缺乏，教學(xué)方法單一等都是造成學(xué)生積極性不高的原因。而半導(dǎo)體物理是微電子學(xué)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要內(nèi)容包括能帶的概念、本證光譜和能帶結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)電子態(tài)、載流子運輸、半導(dǎo)體表面和界面、非晶態(tài)半導(dǎo)體、非平衡載流子和運動規(guī)律等基本概念和理論，這些知識為學(xué)生后面進行相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在半導(dǎo)體物理的專業(yè)實驗課上開展諸如半導(dǎo)體電阻率、非平衡少數(shù)載流子壽命、電容電壓特性和霍爾遷移率測量等簡單的測試性實驗。在實驗過程中，實驗的操作和實驗數(shù)據(jù)的處理過于簡單化，而且，實驗時長安排不妥，學(xué)生往往用不到一半的時間就可以完成全部內(nèi)容，所以，實際上，學(xué)生在實驗過程中收獲的并不是很多。綜上所述，在半導(dǎo)體物理的教學(xué)過程中還存在一些不足需要改進，內(nèi)容如下:

　�。ㄒ唬┗�礎(chǔ)知識掌握不牢固。半導(dǎo)體物理涉及的內(nèi)容包括固體物理、量子力學(xué)等多門學(xué)科。這樣學(xué)生所學(xué)知識點變得更多，頭緒不清，不知道什么是重點，對基本概念的理解更是不清不楚，且不能將所學(xué)的知識融會貫通。

　�。ǘ�）教材上的內(nèi)容不能隨發(fā)展而變。也就是說教材的教學(xué)內(nèi)容更新已經(jīng)跟不上半導(dǎo)體相關(guān)科學(xué)知識的飛速發(fā)展。因為半導(dǎo)體學(xué)科領(lǐng)域極速發(fā)展,不斷涌現(xiàn)新理論和新成果。

　�。ㄈ�）教學(xué)枯燥無味。只靠教師口述教學(xué)內(nèi)容會讓學(xué)生感覺內(nèi)容枯燥、缺乏學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)內(nèi)容抽象化學(xué)生被強加灌輸知識，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)方面缺乏主動性和創(chuàng)造性。

　　（四）學(xué)生自主學(xué)習(xí)主管能動性差�，F(xiàn)在的教學(xué)模式顯得被動、單一，這樣的教學(xué)模式只會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，自主學(xué)習(xí)和主動探索的能力差。

　　（五）學(xué)生動手能力差。實驗課的設(shè)置較少，學(xué)生動手的機會也就少了，導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)新精神。半導(dǎo)體物理的學(xué)習(xí)強調(diào)理論與實驗相結(jié)合，但目前開展的實驗內(nèi)容單一、實驗環(huán)節(jié)固化，感覺不到學(xué)生對實驗的融入，不僅無法引起學(xué)生學(xué)習(xí)理論課的興趣，也無法達到訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新性的目的。我們探索并實踐了將研究性學(xué)習(xí)思想引入到半導(dǎo)體物理的教學(xué)活動中，重視主體性和創(chuàng)造性價值的培養(yǎng)。以此方式來解決目前半導(dǎo)體物理教學(xué)中存在的這些問題，具體的改革如下：

　　一、教師教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變是實施研究性學(xué)習(xí)的前提

　　半導(dǎo)體物理的特點是概念多，理論多，物理模型抽象，不易理解，在課本上上學(xué)習(xí)，學(xué)生會感到內(nèi)容枯燥，缺少直觀性和形象性，學(xué)習(xí)起來比較困難。因此，教師想盡其所能改變傳統(tǒng)的教育方式，在教學(xué)中進行專題講座、分組討論、充分利用PPT，flash等多媒體軟件，安排學(xué)生針對具體研究問題進行研究實踐等教學(xué)形式，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改變學(xué)習(xí)方式和狀態(tài)，把學(xué)生置于學(xué)習(xí)的主體地位，創(chuàng)設(shè)使學(xué)生主動參與的教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

　　二、加強課程建設(shè)，根據(jù)專業(yè)特點及科技發(fā)展的需要

　　合理的安排教學(xué)內(nèi)容，講課內(nèi)容做到豐富、全面，知識點講解透徹，同時了解行業(yè)發(fā)展動態(tài)半導(dǎo)體物理學(xué)教材采用劉恩科主編的《半導(dǎo)體物理學(xué)》第七版，結(jié)合我校微電子學(xué)專業(yè)的具體情況，我們對該書的課內(nèi)精講教學(xué)內(nèi)容進行了整合。首先把握好整體知識結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上突出教學(xué)重點。

　�。ㄒ唬┦紫茸龊孟刃拗�識的銜接半導(dǎo)體前五章為理論基礎(chǔ)的部分，主要講述了半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)，雜質(zhì)和能級缺陷，載流子的統(tǒng)計分布，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性與非平衡載流子，在此基礎(chǔ)上闡述了電子的有效質(zhì)量，費米能級，遷移率，非平衡載流子壽命等基本概念。第一章和第四章的知識點包括晶體結(jié)構(gòu)、晶面、晶向、晶格振動、能帶理論等，講授新課之前將涉及到的知識點讓學(xué)生課下進行自主學(xué)習(xí)。如果有不理解的內(nèi)容可通過課下答疑的方式進行輔導(dǎo)。

　　（二）重要的知識要精細解讀教師在課堂授課的時候要明確本次課程學(xué)習(xí)的主線，在主線中穿插重要的概念和主要知識點，復(fù)雜公式詳細的推導(dǎo)過程被弱化，力求想法清楚、定義明確、難點清晰。比如在教師教授第三章的課程時，學(xué)習(xí)載流子濃度，應(yīng)該讓學(xué)生清楚的明白要先計算的是狀態(tài)密度，然后再計算費米分布函數(shù)或者玻爾茲曼函數(shù)，最后計算出平衡時的空穴和電子的濃度。

　�。ㄈ�）最新的知識擴充因為非常迅速發(fā)展的現(xiàn)代半導(dǎo)體技術(shù)，以及不斷拓展的技術(shù)研究方向，半導(dǎo)體領(lǐng)域的相關(guān)知識更新也很快，因此，與時俱進是教師應(yīng)該做到的，時刻關(guān)注研究熱點與科技前沿，更要將教學(xué)內(nèi)容合理安排。對于本書中的第七章、第九章和第十章書本上的`知識點不過多講解，只做基礎(chǔ)的介紹即可，主要講解基本理論和基本概念，比較難的內(nèi)容只做一般性的了解。教師要合理取舍教學(xué)內(nèi)容，與其他課程的重疊內(nèi)容要壓縮，更要將教材中的陳舊知識刪除。

　�。ㄋ模�實驗內(nèi)容和方式的轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)動學(xué)生實驗的積極性，增加難度，我們將工藝實驗中得到的產(chǎn)品用到測試實驗中，既能夠驗證工藝實驗的成果，也能夠分析更多的實驗參數(shù)，達到將理論課和實驗課內(nèi)容更好結(jié)合的目的，還能鍛煉學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)分析和處理的能力。在實驗方面也進行了研究性學(xué)習(xí)的探索，努力引導(dǎo)學(xué)生進行研究性實驗。

　　三、引入研究性學(xué)習(xí)思想，培養(yǎng)學(xué)生文獻調(diào)研能力

　　網(wǎng)絡(luò)是知識的海洋，讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)來學(xué)習(xí)半導(dǎo)體物理相關(guān)資料提高自主學(xué)習(xí)性以及運用所學(xué)的知識進行自主創(chuàng)新的能力是非常重要的。把學(xué)生被動式學(xué)習(xí)的模式轉(zhuǎn)化為以學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)方式，讓學(xué)生融入所設(shè)問題的情景中，引出科研中遇到的問題，并對某些問題進行討論。在文獻調(diào)研的過程中，讓學(xué)生充分、及時地了解半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)動態(tài)，學(xué)會“詳讀”和“粗讀”文獻，多多積累文獻中涉及到半導(dǎo)體物理的知識，加強對課堂所學(xué)內(nèi)容的理解，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。讀過文獻后要做出相應(yīng)的總結(jié)匯報，可以以PPT的形式給出，方便其他人對文獻的理解，學(xué)生也可以嘗試到作為一名老師的感覺。這樣師生互換角色，在教師的引導(dǎo)下使學(xué)生成為富有主動性的探究與學(xué)習(xí)者。四將科研融入到教學(xué)中把科研和教學(xué)結(jié)合起來，讓學(xué)生明白自己學(xué)習(xí)的知識可以具體應(yīng)用到生產(chǎn)生活的哪些方面。我們可以做的有：

　　（1）針對課堂教學(xué)中講到的半導(dǎo)體中的物理現(xiàn)象或者概念應(yīng)用到某一個器件的制造中，激勵學(xué)生通過課程設(shè)計過程的方式參與到學(xué)院老師的項目中，通過具體的研究工作，將研究結(jié)果撰寫成研究論文。

　　（2）將已取得的科研成果作為新的教學(xué)內(nèi)容，充實到教學(xué)中去，使課堂上所講的知識和我們實際的工業(yè)生產(chǎn)、生活聯(lián)系起來，遠離以往單一、抽象、枯燥的教學(xué)，使學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)新知識，鼓勵學(xué)生參與真實科研項目的研究。以這兩種方式提高學(xué)生了解問題、剖析問題的能力，讓學(xué)生積極參與其中，把抽象的東西實物化，教學(xué)效果非常明顯。綜上所述，我們將以更新教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)觀念、注重實驗、實踐教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神為目的進行半導(dǎo)體物理的課程改革來解決教學(xué)過程中存在的一些問題。

　　參考文獻

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