提高“半導(dǎo)體物理”課程教學(xué)質(zhì)量的探索

摘 要：文章基于大學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，結(jié)合“半導(dǎo)體物理”課程的特點(diǎn)，討論了如何從教學(xué)環(huán)節(jié)入手進(jìn)行課程教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體物理課程 教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)質(zhì)量 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

當(dāng)今世界各國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)、科技的競(jìng)爭(zhēng)歸根結(jié)底是人才的競(jìng)爭(zhēng)，人才的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)質(zhì)上又是教育質(zhì)量的競(jìng)爭(zhēng)，高等教育質(zhì)量在競(jìng)爭(zhēng)中的作用日益凸顯。筆者結(jié)合從事電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的“半導(dǎo)體物理”課程教學(xué)的實(shí)踐，討論了從以下幾個(gè)方面著手，狠抓教學(xué)環(huán)節(jié)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，從而促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高問(wèn)題。

一、更新教學(xué)理念

好的教學(xué)效果都要通過(guò)精心準(zhǔn)備的教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這就要求任課教師必須著眼于學(xué)生未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的教學(xué)。

1 教師作用的發(fā)揮

教師擁有怎樣的教學(xué)理念，采用怎樣的教學(xué)策略和教學(xué)手段直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。傳統(tǒng)教學(xué)教師的作用局限于單純的講授，對(duì)于學(xué)生是否理解，是否真正領(lǐng)會(huì)沒(méi)有進(jìn)行有效地把握。在這種教學(xué)方式下，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)只局限在課本上，難以融會(huì)貫通，培養(yǎng)出的學(xué)生往往缺乏實(shí)踐和創(chuàng)新能力。半導(dǎo)體物理作為一門實(shí)用性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課，意在為培養(yǎng)21世紀(jì)高素質(zhì)半導(dǎo)體科技人才打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。作為任課教師，我們要著重加強(qiáng)學(xué)生的理論和實(shí)踐統(tǒng)一性的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的教育，鼓勵(lì)他們以類似科學(xué)研究的模式主動(dòng)探索，以培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)際能力為根本目的。

2 發(fā)揮學(xué)生的積極性

我們的教學(xué)，不能僅僅滿足于讓學(xué)生學(xué)習(xí)到知識(shí)，而應(yīng)該使學(xué)生產(chǎn)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究的意愿和動(dòng)力，也就是要引起學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)課程、專業(yè)、學(xué)科的興趣，熱愛科學(xué)，獻(xiàn)身科學(xué)。這是對(duì)高校教學(xué)的要求，也是教師務(wù)必追求的教學(xué)目標(biāo)。物理學(xué)家楊振寧曾對(duì)中國(guó)和美國(guó)的教育特點(diǎn)進(jìn)行比較后得出結(jié)論：美國(guó)教師注重傳授學(xué)習(xí)方法，而中國(guó)教師則注重系統(tǒng)講授知識(shí)?！皩?duì)探索自然科學(xué)而言，知識(shí)本身可能顯得并不十分重要，因?yàn)橐恍?shí)際知識(shí)很容易被忘記，而我們所關(guān)心的則是更一般的理解，這種理解對(duì)一個(gè)受過(guò)教育的人來(lái)說(shuō)將會(huì)有長(zhǎng)遠(yuǎn)的價(jià)值?！贬槍?duì)這一點(diǎn)，在“半導(dǎo)體物理”的教學(xué)過(guò)程中，教師不應(yīng)該一味地將重點(diǎn)放在具體的定理或定律的內(nèi)容上，而應(yīng)該著重講思路、講難點(diǎn)和方法，對(duì)學(xué)生加以正確地引導(dǎo)，教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，即使學(xué)生形成超越教師、超越書本的獨(dú)立思考的習(xí)慣，最終實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)的學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生的終身發(fā)展。

二、優(yōu)化教學(xué)。提高課堂效率

1 科學(xué)選用教材

“半導(dǎo)體物理”課程的知識(shí)點(diǎn)比較多，涉及內(nèi)容范圍廣，理論推導(dǎo)復(fù)雜，學(xué)科性很強(qiáng)，學(xué)起來(lái)頭緒繁多，如何選擇與學(xué)生基礎(chǔ)與就業(yè)相符合的教材顯得非常重要。作為我院微電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的必修課，半導(dǎo)體物理是一門實(shí)用性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課，意在為培養(yǎng)21世紀(jì)高素質(zhì)半導(dǎo)體科技人才打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在教材的選擇上，要綜合考慮學(xué)生的實(shí)際水平，從種類繁多的專業(yè)課書籍中精心挑選出難度適中、內(nèi)容新穎的教材。好的教材有利于學(xué)生樹立信心。難度過(guò)大的教材很容易讓同學(xué)們從一開始就有畏難情緒，產(chǎn)生不利的心理陰影，阻礙進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。應(yīng)結(jié)合實(shí)用性和新穎性，力求內(nèi)容精簡(jiǎn)、重點(diǎn)突出、概念明確、說(shuō)理清晰，要盡量避免選擇難度過(guò)大，理論推導(dǎo)過(guò)多的教材。為此，我們選擇了劉恩科、朱秉升等編的《半導(dǎo)體物理學(xué)》作為教材，在此基礎(chǔ)上我們還對(duì)所用教材內(nèi)容進(jìn)行了少量的增刪，即增加近年來(lái)發(fā)展成熟的新理論、新知識(shí)，突出研究熱點(diǎn)問(wèn)題，突出課程的新穎性、實(shí)踐性。同時(shí)，結(jié)合我們課題組正在進(jìn)行的薄膜異質(zhì)結(jié)的制備與性能研究進(jìn)展等情況，把有關(guān)薄膜異質(zhì)結(jié)方面的內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)脑黾?，加?qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)，并以類似科學(xué)研究的模式主動(dòng)探索，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2 教學(xué)與科技發(fā)展聯(lián)系起來(lái)

“半導(dǎo)體物理”課程與半導(dǎo)體器件的關(guān)系非常密切，前者為后者提供理論基礎(chǔ)，后者為前者提供技術(shù)條件，這種辯證統(tǒng)一的關(guān)系推動(dòng)著半導(dǎo)體科技不斷向前。在“半導(dǎo)體物理”課程的內(nèi)容安排上也要注意將所學(xué)內(nèi)容與迅猛發(fā)展的現(xiàn)代科技聯(lián)系起來(lái)。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，半導(dǎo)體的研究在當(dāng)代物理學(xué)和高技術(shù)的發(fā)展中都占有突出的地位。傳統(tǒng)的晶體管、集成電路以及很多其他半導(dǎo)體電子元件都是明顯的例證，半導(dǎo)體超晶格、微結(jié)構(gòu)以及半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)等則是近年來(lái)開拓的新領(lǐng)域，這個(gè)領(lǐng)域的開拓正有力地推進(jìn)半導(dǎo)體研究和新一代高技術(shù)的發(fā)展。這些信息既是理論聯(lián)系實(shí)際的極好教材，也給教師提供了源源不斷的新穎素材。教師應(yīng)該不斷關(guān)注并搜集這方面的信息，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，最大程度促進(jìn)課堂教學(xué)有效化。

3 教學(xué)手段多樣化

教學(xué)方法的好壞決定了教學(xué)的成敗?！鞍雽?dǎo)體物理”課程概念多，物理模型和理論也較多，有的模型理解起來(lái)不容易。為了讓學(xué)生能較好地掌握這些理論，需要教師智慧地利用多種教學(xué)手段和方法?！鞍雽?dǎo)體物理”課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)是各種物理概念及物理模型的引入，單純的理論講解給學(xué)生的大腦留下的只能是模糊籠統(tǒng)的概念，感受是不真切的。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)充分利用多媒體、幻燈片、教學(xué)模型、錄像、黑板板書等多種現(xiàn)代化的教學(xué)手段，將微觀過(guò)程模擬出來(lái)，使教學(xué)信息變抽象為具體、化枯燥為生動(dòng)，將學(xué)生的抽象邏輯思維建立在形象思維上，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性、主動(dòng)性；同時(shí)，也可以節(jié)省時(shí)間，增加課堂教學(xué)的信息量，幫助學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)物理概念和規(guī)律，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，從而彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的不足。

為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性，教師除開展啟發(fā)式、討論式等教學(xué)方法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性外，還可以應(yīng)用類比方法幫助同學(xué)理解物理概念或模型。如講電子能態(tài)密度以及電子密度的概念時(shí)，部分學(xué)生有些混淆不清，為了幫助大家理解，我把它們做了一個(gè)類比：將階梯教師里單位面積的座位數(shù)比做各能級(jí)上的電子能態(tài)密度，把學(xué)生當(dāng)作電子，一個(gè)學(xué)生坐在某一排的某個(gè)座位上，即認(rèn)為這個(gè)電子態(tài)被電子占有，等等；通過(guò)類比，學(xué)生對(duì)這兩個(gè)概念的理解就清楚多了。此外，進(jìn)行必要的課前預(yù)習(xí)和課后練習(xí)也是提高課堂教學(xué)的兩個(gè)重要的環(huán)節(jié)。教師可以給學(xué)生布置相關(guān)的的課后作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考，同時(shí)在下一堂課開始抽出幾分鐘進(jìn)行個(gè)別回答或集體討論，使學(xué)生的疑惑能得到及時(shí)解決，從而形成可持續(xù)發(fā)展的模式。

三、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提高

在教學(xué)過(guò)程中，抓住學(xué)生的注意力是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。興趣是最好的老師，尤其對(duì)于具有較強(qiáng)獨(dú)立思維能力的大學(xué)生而言，要解決的首要問(wèn)題不是缺乏學(xué)習(xí)的能力，而是缺乏學(xué)習(xí)的動(dòng)力。大學(xué)與中學(xué)相比，學(xué)習(xí)模式已經(jīng)發(fā)生了很大的改變，已經(jīng)成年了的大學(xué)生，與中學(xué)生相比也有了更多的自由度和更多需要面對(duì)的東西。事實(shí)上，經(jīng)過(guò)激烈的高考競(jìng)爭(zhēng)篩選后，一般說(shuō)來(lái)同學(xué)之間最顯著的差異并不是智力水平的高低，而是非智力因素的優(yōu)劣。當(dāng)前，大學(xué)生以獨(dú)生子女為主，其學(xué)習(xí)狀況在很大程度上取決于他們學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)、興趣、情感、意志、性格等因素，離開學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)、興趣、情感、意志、性格等因素的積極作用，就無(wú)法保證教學(xué)的質(zhì)量。在以往的教育中，由于過(guò)分強(qiáng)調(diào)智力因素，對(duì)非智力因素未給予足夠的重視和培養(yǎng)，致使一些大學(xué)生非智力因素發(fā)育不良，學(xué)習(xí)缺乏明確目標(biāo)，遇到挫折便悲觀失望，或盲目驕傲，或孤芳自賞，限制了他們的智力因素的發(fā)揮。那么要如何培養(yǎng)他們對(duì)專業(yè)課的興趣呢?筆者在“半導(dǎo)體物理”的教學(xué)中，注意各方面知識(shí)的積累，努力使課堂的場(chǎng)面變得生動(dòng)，自己的表述才可能做到深入淺出、旁征博引、游刃有余。在組織教學(xué)時(shí)，嘗試創(chuàng)造和諧、民主、平等的課堂氛圍一激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，在分析問(wèn)題的過(guò)程中重在引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生從不同的角度去思考問(wèn)題，而不將其限制在某一固定的模式下。這樣，學(xué)生學(xué)習(xí)的重心也就不再僅僅局限于科學(xué)結(jié)論本身，而會(huì)擴(kuò)展到探索科學(xué)規(guī)律的科學(xué)方法等方面。在學(xué)生的興趣真正地被激發(fā)起來(lái)以后，就可以提出很有質(zhì)量的問(wèn)題，并可能意識(shí)到已有物理模型或理論存在的不足，使學(xué)生意識(shí)到已有理論還有進(jìn)一步提高的空間，他們的學(xué)習(xí)

學(xué)環(huán)節(jié)，才能有效地提高課堂教學(xué)質(zhì)量。動(dòng)力就會(huì)加強(qiáng)。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，在教學(xué)過(guò)程中，教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體。只有充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)和學(xué)生的主體兩方面的作用，合理安排教學(xué)內(nèi)容，靈活運(yùn)用教學(xué)手段，狠抓教

參考文獻(xiàn)

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(文字編輯、責(zé)任校對(duì)：龐龍斌)