電子信息類專業(yè)化學(xué)實驗課程體系構(gòu)建的初探

李昕　牛立剛　賀媛　王蕊　紀(jì)永成　馬健　何艷　張彤

摘要：根據(jù)現(xiàn)代社會對電子信息類專業(yè)人才的需求分析，針對電子信息類專業(yè)的特點及培養(yǎng)方案的現(xiàn)狀，提出了在電子信息類專業(yè)構(gòu)建化學(xué)實驗課程體系的思路并進行了初步的探索。以吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院“半導(dǎo)體化學(xué)試驗班”為試點，詳細闡述了化學(xué)實驗課程體系的布局及具體的設(shè)置方案，以期該實驗課程體系能夠廣泛的應(yīng)用于相關(guān)電子類專業(yè)，滿足社會對電子信息類高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新人才的需求。關(guān)鍵詞：電子信息；交叉學(xué)科；化學(xué)實驗；課程體系中圖分類號：G642.0

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1674-9324（2018）20-0268-02 一、社會對電子信息類人才的需求模式電子信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新性強、帶動性大、滲透性廣，是國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性支柱產(chǎn)業(yè)和最具活力、最具創(chuàng)新的行業(yè)之一。電子信息產(chǎn)業(yè)被人們譽為“朝陽產(chǎn)業(yè)”，是當(dāng)今科技發(fā)展的趨勢所在。材料是一切工業(yè)的基礎(chǔ)，當(dāng)然也是電子信息產(chǎn)業(yè)的重要支持。在材料行業(yè)，電子信息材料為發(fā)展最快、最有前景的材料之一。隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對其從業(yè)人員提出了更高要求，希望其既掌握“電子信息”專業(yè)的相關(guān)知識，又通曉電子信息材料的制備與加工、組成與結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用等多方面知識。根據(jù)“電子”與“材料”學(xué)科的特點，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的電子信息材料復(fù)合型人才具有重要意義[1]。二、傳統(tǒng)培養(yǎng)方案在大時代背景下面臨的問題與挑戰(zhàn)吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院（以下簡稱我院）在傳統(tǒng)的培養(yǎng)方案中擁有五個本科招生專業(yè)，即電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、微電子科學(xué)與工程專業(yè)、電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、電子信息工程專業(yè)、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，涉及理學(xué)和工學(xué)兩大門類。學(xué)院具有電子科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán)點，目前在其涵蓋的所有四個二級學(xué)科（微電子學(xué)與固體電子學(xué)、物理電子學(xué)、電路與系統(tǒng)、電磁場與微波技術(shù)）招收碩士和博士學(xué)位研究生。1.缺乏學(xué)科交叉型人才的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的培養(yǎng)方案雖然在專業(yè)設(shè)置上規(guī)范清晰，卻沒有突出我院的優(yōu)勢學(xué)科，專業(yè)設(shè)置與其他院?；鞠嗤狈ψ约旱膶I(yè)特色。本科畢業(yè)生的去向主要有兩大類，工作和繼續(xù)深造研究生。傳統(tǒng)的培養(yǎng)方案對所有學(xué)生的培養(yǎng)方式完全相同，無論是工作還是繼續(xù)深造，缺乏針對性和目標(biāo)性，科技含量高、創(chuàng)新性強的電子信息領(lǐng)域?qū)ρ芯可男枨罅咳找嬖龃?。如何為研究生教育提供?yōu)質(zhì)的生源成為本科生教育面臨的一大問題。2.缺乏研究型人才的培養(yǎng)?，F(xiàn)階段的本科教育培養(yǎng)方案注重電子類相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)，然而在研究生階段，各專業(yè)對學(xué)生材料相關(guān)的專業(yè)知識背景提出了較高的要求，研究生在本科生領(lǐng)域所學(xué)課程相對狹窄，在研究生科研階段初期，需要再學(xué)習(xí)的過程，而如何在有限的時間內(nèi)對科研成果進行交付，存在較大的困難和問題。三、交叉學(xué)科—半導(dǎo)體化學(xué)試驗班的建立為解決以上問題，需要在教學(xué)大綱、招生專業(yè)的設(shè)置上進行調(diào)整與改革，增強本科生培養(yǎng)方案的針對性，既讓學(xué)生在報考時目標(biāo)明確，又能使我們的本科教育為研究生階段輸送更優(yōu)質(zhì)的生源。經(jīng)過充分的論證，經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)，我院在2009年開設(shè)了“半導(dǎo)體化學(xué)試驗班”。該專業(yè)為電子、化學(xué)交叉學(xué)科，旨在培養(yǎng)具備寬厚的物理、化學(xué)、電子的知識基礎(chǔ)，掌握現(xiàn)代電子技術(shù)理論，具備計算機、外語、相應(yīng)工程技術(shù)應(yīng)用能力的、具有長遠發(fā)展?jié)摿Φ膶W(xué)科交叉型人才。該專業(yè)的特色是理工結(jié)合、理化結(jié)合、半導(dǎo)體特色，早期接觸科研，加大實驗教學(xué)強度。四、構(gòu)建化學(xué)實驗課程體系的思路以半導(dǎo)體為特色的科學(xué)研究以新型材料及其電子器件為焦點，核心材料的研發(fā)都離不開化學(xué)這門基礎(chǔ)學(xué)科。在半導(dǎo)體化學(xué)試驗班的課程設(shè)置上，將無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)幾大化學(xué)基礎(chǔ)課程作為該專業(yè)的主干學(xué)科?；瘜W(xué)為一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科[2]。因此，在交叉學(xué)科半導(dǎo)體化學(xué)試驗班的課程設(shè)置上，化學(xué)實踐教學(xué)的課程設(shè)置顯得尤為重要。1.課程體系的整體布局與集成設(shè)計。在實驗課程的設(shè)置上，我們采用基礎(chǔ)化學(xué)實驗和綜合化學(xué)實驗相結(jié)合的方式?；A(chǔ)化學(xué)實驗內(nèi)容涵蓋無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)等基礎(chǔ)性的學(xué)科，共開設(shè)10個實驗，力求精煉，學(xué)為所用。綜合化學(xué)實驗為綜合設(shè)計類實驗，是選取本校老師的幾個較為成熟的研究課題開設(shè)的實驗，引導(dǎo)學(xué)生對科研方向有個初步的認(rèn)識并能培養(yǎng)學(xué)生的科研思維。2.基礎(chǔ)實驗?zāi)繕?biāo)明確、重點突出。不同于化學(xué)專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)，半導(dǎo)體化學(xué)試驗班的培養(yǎng)方案存在著化學(xué)實踐的課時量相對較少的限制，因此，如何能在較短的課時內(nèi)最大程度地掌握所需要的知識點及實驗技能成為實驗課程體系設(shè)計的關(guān)鍵。在基礎(chǔ)化學(xué)實驗的設(shè)計上，我們以實驗技能的培養(yǎng)為切入點，每個基礎(chǔ)學(xué)科開設(shè)一至兩個具有代表性的經(jīng)典實驗，每個實驗對應(yīng)于相關(guān)基礎(chǔ)課程的重要知識點，針對性地培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)化學(xué)實驗技能，規(guī)范其操作。該課程體系的設(shè)計偏重于基礎(chǔ)操作的訓(xùn)練及實驗技能的培養(yǎng)，具有實驗?zāi)康拿鞔_、針對性強、易于掌握的特點。課程體系的構(gòu)建與半導(dǎo)體化學(xué)試驗班的培養(yǎng)目標(biāo)一致，通過該課程體系的訓(xùn)練，學(xué)生的化學(xué)基本功及動手能力都得到了較大的提升，為培養(yǎng)拔尖型人才打下堅實的基礎(chǔ)。3.以基礎(chǔ)化學(xué)實驗為基點，提升至綜合化學(xué)實驗。在基礎(chǔ)化學(xué)實驗的基礎(chǔ)上，設(shè)置了綜合化學(xué)實驗。此實驗為基礎(chǔ)的提升與融合，在掌握基礎(chǔ)的操作與相關(guān)理論后，綜合實驗需要將各種方法技能糅合到一起，培養(yǎng)一種新的實驗方法。綜合化學(xué)實驗的設(shè)計突破各個知識點的限制，目標(biāo)是培養(yǎng)完整的、綜合性的實驗思維，也就是科研思維。我們選取各個課題組老師較為成熟的研究方向，開設(shè)了幾大類綜合性的實驗，讓學(xué)生在實驗的同時也充分地對科學(xué)前沿有了更深入的認(rèn)識與了解。綜合性實驗要求學(xué)生對基本知識點融會貫通，一個大實驗往往涉及到多個實驗的操作，原理上技能上是相互聯(lián)系，互相影響，環(huán)環(huán)相扣的模式，實驗的成敗涉及多個流程，對學(xué)生的要求更高。綜合化學(xué)實驗課程體系的構(gòu)建更加貼近科研，緊密圍繞專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，通過該課程體系的訓(xùn)練，學(xué)生的科研思維能力得到了很大的提升。五、結(jié)束語根據(jù)國家發(fā)展和對人才的需求趨勢，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的電子信息材料復(fù)合型人才具有重要意義。我院開設(shè)了半導(dǎo)體化學(xué)試驗班這一交叉學(xué)科專業(yè)，并對該專業(yè)的化學(xué)實驗課程體系的建設(shè)做了初步的探索，以期形成特色人才培養(yǎng)模式，滿足社會經(jīng)濟建設(shè)和技術(shù)發(fā)展對電子信息類專業(yè)高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新人才的需求。參考文獻：[1]李向軍.電子信息類專業(yè)構(gòu)建學(xué)科交叉課程體系的研究與實踐[J].課程教材改革，2014，（23）.[2]曾秀瓊.化學(xué)實驗教學(xué)課程體系的新發(fā)展及其實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2012，（29）.