“電子科學(xué)與技術(shù)概論”課程教學(xué)實(shí)踐與反思

李剛?張文棟?胡杰?李朋偉?桑勝波

摘要：“電子科學(xué)與技術(shù)概論”是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的先導(dǎo)課程，結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)教學(xué)內(nèi)容博精兼?zhèn)?、多樣化教學(xué)方式和啟發(fā)創(chuàng)造性思維改變學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，旨在幫助學(xué)生對(duì)該學(xué)科內(nèi)容與發(fā)展方向有一個(gè)清晰而完整的認(rèn)識(shí)，在專業(yè)學(xué)習(xí)中做到心中有數(shù)，有的放矢，對(duì)自己的未來(lái)職業(yè)進(jìn)行合理規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)科概論；博精兼?zhèn)洌宦殬I(yè)規(guī)劃

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）11-0112-02

“電子科學(xué)與技術(shù)概論”是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，課時(shí)少，知識(shí)點(diǎn)多，涉及面廣。該課程作為專業(yè)先導(dǎo)課程，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程作指引非常重要，直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣和對(duì)未來(lái)職業(yè)的規(guī)劃。如何讓本課程符合專業(yè)發(fā)展及未來(lái)就業(yè)趨勢(shì)的變化，將課程在有限的課時(shí)內(nèi)講出特色，讓學(xué)生有所收獲，并對(duì)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)有指導(dǎo)意義，就需要在教學(xué)中不斷地進(jìn)行研究與實(shí)踐。

一、課程教學(xué)實(shí)踐

1.教學(xué)內(nèi)容要博精兼?zhèn)?/p>

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個(gè)寬口徑的專業(yè)，包括了微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、物理電子技術(shù)、電子材料與元器件等多個(gè)專業(yè)方向。因此，該專業(yè)概論涉及的知識(shí)面廣，涵蓋量子力學(xué)、固體物理、半導(dǎo)體物理、微納加工等多個(gè)方面，且每個(gè)方面理論比較抽象，對(duì)于大一學(xué)生來(lái)講，理解非常困難。在教學(xué)實(shí)踐中不可能面面俱到，一定要有所選擇，突出重點(diǎn)。但是，如果將教學(xué)內(nèi)容分割開(kāi)來(lái)，缺乏系統(tǒng)性，學(xué)生則很難對(duì)該學(xué)科有一個(gè)清晰完整的認(rèn)識(shí)。因此，在教學(xué)內(nèi)容上，首先綜合考慮課程總體結(jié)構(gòu)，明確各個(gè)課程模塊在總體結(jié)構(gòu)中的定位。同時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容作進(jìn)一步的精選、整合和精簡(jiǎn)，在“廣而博”和“少而精”之間找到平衡點(diǎn)。最終實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生既可以形象了解專業(yè)概況，又能較容易了解到專業(yè)所涉及的知識(shí)面。在教學(xué)中，部分內(nèi)容可以選取專題講座式教學(xué)，將內(nèi)容分成幾個(gè)專題。在保持基礎(chǔ)知識(shí)體系完整性的同時(shí)，有側(cè)重地安排教學(xué)內(nèi)容，如對(duì)涉及到的固體物理、半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用作簡(jiǎn)講，安排2個(gè)課時(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到該學(xué)科所要掌握的知識(shí)面比較寬。而微納加工工藝應(yīng)重點(diǎn)講、精講，安排6個(gè)課時(shí)，使學(xué)生便于理解學(xué)科的基本方向。重點(diǎn)內(nèi)容可以分幾個(gè)部分來(lái)講，對(duì)于概念、應(yīng)用、發(fā)展前景等部分，重點(diǎn)講應(yīng)用，如應(yīng)用微納加工技術(shù)制造半導(dǎo)體二極管、三極管。

2.以實(shí)例為先導(dǎo)的多樣化教學(xué)

在教學(xué)過(guò)程中，教師的主導(dǎo)作用是實(shí)現(xiàn)學(xué)生主體性發(fā)揮的根本保證，教師的教學(xué)手段與教學(xué)形式也將直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。因此，在教學(xué)過(guò)程中，首先應(yīng)該注重學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性與學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，這是學(xué)生能夠?qū)W好一門專業(yè)課程，并達(dá)到學(xué)有所用的基本前提。舉例是一種非常有效的教學(xué)方法，在教學(xué)過(guò)程中將最新應(yīng)用成果，或身邊的事物展示給學(xué)生，讓學(xué)生能看得到實(shí)實(shí)在在的應(yīng)用，能體會(huì)到科學(xué)技術(shù)的神奇。本學(xué)科涉及到高新技術(shù)，可以列舉一些與日常生活結(jié)合緊密、比較新且比較有趣的實(shí)際例子，培養(yǎng)學(xué)生興趣。講授過(guò)程中應(yīng)從簡(jiǎn)單應(yīng)用入手，逐步到高新技術(shù)，讓學(xué)生產(chǎn)生一種對(duì)知識(shí)渴求的強(qiáng)烈愿望與積極探索的興趣。如太陽(yáng)能電池等半導(dǎo)體光伏發(fā)電技術(shù)在國(guó)家綠色能源戰(zhàn)略上的地位，微納傳感器件尤其是硅微加速度計(jì)、壓力傳感器、微鏡、氣體傳感器、微陀螺等器件也已在汽車、手機(jī)、電子游戲、生物醫(yī)療、傳感網(wǎng)絡(luò)等消費(fèi)領(lǐng)域得到的應(yīng)用等，使學(xué)生能及時(shí)掌握半導(dǎo)體技術(shù)前沿發(fā)展趨勢(shì)。

對(duì)于概念和理論模型內(nèi)容比較枯燥，缺乏直觀形象的內(nèi)容，可以采用啟發(fā)式、討論式等多樣化教學(xué)方法，充分利用PPT、Flash等多媒體軟件、實(shí)物模型、生產(chǎn)錄像等教學(xué)手段進(jìn)行模擬教學(xué)。也可以將專題分派給幾個(gè)學(xué)生小組，要求學(xué)生通過(guò)課下提前查閱和搜集資料，然后由學(xué)生在課堂上講述，老師加以引導(dǎo)補(bǔ)充，最后由學(xué)生整理寫(xiě)成小論文、專題資料等。這樣既可以讓學(xué)生相互間討論，補(bǔ)充知識(shí)，又可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，以及培養(yǎng)學(xué)生自主探索知識(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。通過(guò)這樣的教學(xué)過(guò)程，使學(xué)生在討論中訓(xùn)練了思維方式，并通過(guò)問(wèn)題的最終解決而獲得一種成就感、自豪感，進(jìn)而也激發(fā)了他們更強(qiáng)的求知欲和好奇心，提高了對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣。還可以讓學(xué)生走進(jìn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的觀摩，可以了解專業(yè)實(shí)踐內(nèi)容，這樣更明確、直觀，學(xué)生會(huì)有想動(dòng)手的欲望。

3.正確理解專業(yè)課程體系，方便學(xué)生做好職業(yè)規(guī)劃

電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系中面向未來(lái)就業(yè)方向，橫跨微電子技術(shù)、電子材料與元器件、電子信息等有關(guān)領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)，就業(yè)面廣。電子科學(xué)與技術(shù)在能源、信息、材料、航天、生命、環(huán)境、軍事和民用等科技領(lǐng)域?qū)@得更廣泛的應(yīng)用，必然導(dǎo)致電子科學(xué)與產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。電子科學(xué)與技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要支柱學(xué)科，是設(shè)計(jì)各種電子或光電子元器件、集成電路與集成電子系統(tǒng)以及光電子系統(tǒng)的技術(shù)學(xué)科，也是我國(guó)正在大力發(fā)展并急需人才的重要專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，因此，電子科學(xué)與專業(yè)具有良好的發(fā)展空間和態(tài)勢(shì)。“電子科學(xué)與技術(shù)概論”是該專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)課程，學(xué)好本課程，方便學(xué)生對(duì)課程體系中的知識(shí)結(jié)構(gòu)有更清晰的理解，對(duì)后續(xù)課程的選擇學(xué)習(xí)有目標(biāo)，更理性，使所學(xué)知識(shí)成系統(tǒng)，又不失廣泛性，使學(xué)生可以對(duì)未來(lái)職業(yè)進(jìn)行合理規(guī)劃，真正地高質(zhì)量實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

二、教學(xué)反思

1.探索循序漸進(jìn)式教學(xué)

在該課程的教學(xué)過(guò)程中，課程所涉知識(shí)面很廣，很多概念十分抽象，原理難以理解，推導(dǎo)過(guò)程涉及數(shù)理知識(shí)既多又深。不能急于求成，將知識(shí)體系分割開(kāi)來(lái)，這樣學(xué)生將很難跟進(jìn)，教學(xué)內(nèi)容安排應(yīng)該是循序漸進(jìn)，層層加深，循環(huán)上升，符合從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從個(gè)別到一般，從實(shí)踐到理論，又從理論到實(shí)踐的認(rèn)識(shí)過(guò)程，體現(xiàn)系統(tǒng)的層次性特征。關(guān)聯(lián)性是系統(tǒng)層次之間普遍存在多樣性聯(lián)系和相互作用，它的直接結(jié)果是引來(lái)問(wèn)題的復(fù)雜性，對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生難度。只有將層次性和關(guān)聯(lián)性同時(shí)考慮，精心合理安排，才能化難為易，取得好的學(xué)習(xí)效果。

2.兼顧教學(xué)藝術(shù)和學(xué)術(shù)水平

該課程的教學(xué)是集學(xué)術(shù)性和教學(xué)性于一體的活動(dòng)，學(xué)術(shù)性是該類課程的根本屬性，沒(méi)有科研學(xué)術(shù)做支持，沒(méi)有扎實(shí)的專業(yè)素養(yǎng)，無(wú)法體現(xiàn)該專業(yè)教學(xué)的學(xué)術(shù)性。同樣，教學(xué)也是一門藝術(shù)，教學(xué)水平得不到提升，教學(xué)效果就會(huì)大打折扣，只會(huì)讓學(xué)生昏昏欲睡。教師應(yīng)該在教學(xué)過(guò)程中加注創(chuàng)造性，在教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)性、系統(tǒng)性與面向生活世界之間找到合理的平衡。在教學(xué)過(guò)程中，一定要真正實(shí)踐“授人以魚(yú)，不如授人以漁”的理念。教師和學(xué)生要學(xué)會(huì)“去教材化”，不再“迷信”教材，不再唯教材馬首是瞻。在參考教材的基礎(chǔ)上對(duì)講課內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充更新，側(cè)重加入發(fā)展成熟的新理論、新知識(shí)，突出研究熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，力求做到基礎(chǔ)性和前瞻性的緊密結(jié)合，使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)對(duì)電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史、發(fā)展趨勢(shì)有一個(gè)系統(tǒng)、清晰的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)懷疑，懂得思考，設(shè)法探索事物的本質(zhì)。

3.啟發(fā)創(chuàng)造性思維

鑒于該專業(yè)的研究方向是當(dāng)今世界高科技研究的前沿和競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，該課程除了介紹該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的常用理論基礎(chǔ)，還需注重專業(yè)思維的訓(xùn)練。因此，在教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建中，一定要詳略得當(dāng)，深淺適宜，由淺入深，深入淺出，部分內(nèi)容要方便學(xué)生自學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性是關(guān)鍵。為此要尋找知識(shí)體系的關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)比較、歸納、整理、綜合等手段透過(guò)知識(shí)升華學(xué)生能力，為學(xué)生創(chuàng)造綜合聯(lián)想、知識(shí)遷移、求異思維、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和發(fā)揮創(chuàng)造思維性的機(jī)會(huì)，但不面面俱到，要留有余地，啟發(fā)自主學(xué)習(xí)的積極性。事實(shí)上，看起來(lái)多而雜的知識(shí)，當(dāng)整理形成網(wǎng)絡(luò)時(shí)，就變成了一個(gè)整體。多維立體交叉關(guān)聯(lián)的事物，啟發(fā)多維立體交叉式的思考。這種多方位的思索，多角度的透視，多層次的重組，將產(chǎn)生知識(shí)的遷移和認(rèn)識(shí)的“臨界點(diǎn)”，這一點(diǎn)一滴的啟發(fā)是創(chuàng)造性思維形成的基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語(yǔ)

學(xué)生最關(guān)注的是自己的未來(lái)發(fā)展，如果通過(guò)該課程能讓學(xué)生對(duì)自己在專業(yè)學(xué)習(xí)中做到心中有數(shù)，有的放矢，就可對(duì)自己的未來(lái)職業(yè)進(jìn)行合理規(guī)劃，不至于盲目、迷茫。而且興趣是最好的老師，一年級(jí)學(xué)生可塑性很強(qiáng)，大學(xué)知識(shí)不同于中學(xué)，學(xué)生有強(qiáng)烈求知欲望，是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣的關(guān)鍵時(shí)期。隨著電子科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展，與時(shí)俱進(jìn)地進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革以適應(yīng)專業(yè)發(fā)展是必然的，也是非常必要的。

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（責(zé)任編輯：王意琴）