半導體物理課程思政教學案例實踐路徑研究

摘" 要：半導體物理課程是應用物理學專業(yè)重要的專業(yè)必修課程之一，加強半導體物理課程思政建設是落實立德樹人的時代需求。該文分析半導體物理課程思政實施過程中存在的問題，探討將課程思政要素與半導體物理課堂教學有機結合的方法，給出課程思政建設思路和教學內容，依托“大珩”精神的思想引領和OBE教學理念，建設半導體物理課程思政案例，完成思政教育與專業(yè)課教學的協(xié)同育人的目標，為物理學專業(yè)課程的課程思政教育教學全過程提供經(jīng)驗。

關鍵詞：半導體物理；課程思政；思想引導；改革對策；教學案例

中圖分類號：G642" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）17-0193-04

Abstract： Semiconductor Physics course is one of the important compulsory courses for the applied physics major， and strengthening the ideological and political education of Semiconductor Physics course is the demand of the times to implement moral education. The problems in the implementation of ideological and political education in Semiconductor Physics course is analyzed， the methods of organically combining ideological and political elements with Semiconductor Physics teaching are explored， and the ideas and teaching content of the construction of ideological and political education are provided. Based on the ideological guidance of the \"Daheng\" spirit and the OBE teaching philosophy， we have constructed ideological and political cases for semiconductor physics courses， achieving the goal of collaborative education between ideological and political education and professional course teaching， and providing experience for the entire process of ideological and political education teaching in physics courses.

Keywords： Semiconductor Physics; curriculumideology and politics; ideological guidance; initiatives of construction; teaching cases

當前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革突飛猛進，科學研究范式正在發(fā)生深刻變革，學科交叉融合不斷推進，科學技術和經(jīng)濟社會發(fā)展加速滲透融合[1]，國際科技競爭向基礎前沿前移的時代背景下，生產(chǎn)力的快速發(fā)展對我國基礎創(chuàng)新人才知識儲備情況和思想道德水平提出更高的要求，尤其在實現(xiàn)自我價值和承擔國家、社會和民族發(fā)展的責任擔當方面，迫切需要加強思想引領，使得我國創(chuàng)新人才能夠建立端正的世界觀、人生觀和價值理念，更好地適應科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的需求，為中國特色社會主義建設貢獻力量。因此，如何培養(yǎng)我國社會主義發(fā)展建設所需的基礎創(chuàng)新型人才，將成為我們每位高校教師需要直接面對的重要課題。

正如習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調：“高校立身之本在于立德樹人”“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人”[2]。這一重要指導思想為普通高?；A創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式給出了方案，為應對國際科技競爭、實現(xiàn)高水平科技自立自強，推動構建新發(fā)展格局、實現(xiàn)中華民族的偉大復興指明了方向。

回顧我國人才思想教育的歷史沿革可以看出，高等學校課程思政建設是時代發(fā)展的必然要求。從1949年第一次全國教育工作會議中指出“新區(qū)學校安頓后的工作重心是開展政策與思想教育”，到2020年5 月，教育部頒布了《高等學校課程思政建設指導綱要》（以下簡稱《綱要》），這些舉措確定了課程思政建設工作的基本目標和重要內容，對深化高校課程思政教育體系建設工作做出了整體規(guī)劃，將課程思政轉變?yōu)檎邔嵤┍砗托羞M路線圖[3-4]。同時，2022年10月召開的黨的二十大上，習近平總書記再次強調：“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人是教育的根本問題。”“要全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人”[5]。明確了立德的首要性與重要性，提出了各門課程要發(fā)揮育人功能，并預示著課程思政建設的長期性。

然而，由于學科門類的繁多，學科交叉融合不斷推陳出新，每一門學科的發(fā)展規(guī)律和范式并不相同，并且隨著社會需求和生產(chǎn)力發(fā)展的更新而不斷變化，使得學科體系中各項知識點像神經(jīng)網(wǎng)絡一般錯綜復雜。雖然，在課程思政引入的必要性論述和教學方法、內容等方面的探索已經(jīng)取得較豐碩的成果[6-12]。然而，大部分課程思政教學案例是從教師對課程內容理解的角度入手進行設計和建設，能夠從學生對課程理解、行業(yè)需求、發(fā)展規(guī)化和世界觀的角度開展課程思政的案例相對較少，導致行業(yè)需求、課程教學與思政體系融合還處于探索階段，針對知識體系特征的課程思政引入方法、方式、教學案例和評價標準等方面還有待完善。

為貫徹落實《綱要》精神，全面高質量地推進課程思政的建設，本文以“大珩”精神的感召力為引入課程思政元素的切入點，通過OBE教育理念，結合半導體行業(yè)對物理類專業(yè)人才需求特點，建設半導體物理課程思政教學案例，以推動課程思政“卓越教學”、塑造課程思政“高效課堂”[6]。同時，希望通過半導體物理課程思政教學改革實踐，增強思政教育的主觀能動性，形成可復制、可借鑒的教學經(jīng)驗，為物理類專業(yè)基礎創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)提供研究基礎。

一" 半導體物理課程思政實施問題的分析

經(jīng)過梳理相關文獻可知，很多物理類課程思政的改革方法可以歸納為“專業(yè)知識學習+思想政治=專業(yè)課程思政”的模式進行教學探索。這種方式的優(yōu)點是簡單便捷，可以推廣到各個學科領域，并且課堂教學融入靈活，教師通過調整課堂教學內容和思政內容的時間占比就可以實現(xiàn)。然而，在實際課堂教學中這種課程思政模式并沒有得到理想的效果。例如，在半導體物理課堂教學過程中，學生課堂注意力不能保持一致性，專業(yè)知識學習和思想政治學習過程表現(xiàn)不同的關注程度，學生的反饋是一節(jié)課中聽了“兩門課”，專業(yè)知識的理解和課程思政元素引入不協(xié)調，課程思政課堂教學對學生的價值塑造、知識傳授、能力培養(yǎng)融為一體的教學目標并沒有完全實現(xiàn)[13]。

我們認為教學過程中存在上述問題的原因有如下幾個方面：首先，是我們對課程思政的基本理念理解有誤。課程思政是一種方法、不是一種“加法”“課程思政不是混合、而是融合，乃至化合”“隱性為主、顯性為輔”的基本理念[14]。我們要轉換思維方式，將教學目標轉換為“1+1=1”的融合模式，不能簡單地做加法；其次，不要用傳統(tǒng)的教師視角去理解半導體物理教學內容的安排和重點，要以未來半導體行業(yè)發(fā)展對基礎創(chuàng)新人才的需求為教學目標，深耕學科內涵與國家社會經(jīng)濟發(fā)展的必然聯(lián)系，以潤物細無聲的方式，將物理專業(yè)能力教育與思想修養(yǎng)教育融合到專業(yè)素質教育中；再次，不能簡單地將半導體物理知識體系與思想政治教育盲目地拼接在一起，要根據(jù)章節(jié)特色與思政教育特點，從課程中選擇典型的知識點與思政元素進行隱性或顯性融合，設計半導體物理課程思政教學案例；最后，思政元素與半導體物理課程體系融合不是固定搭配，要根據(jù)實踐課程思政教學反饋和學生反饋為依據(jù)，對前期的教學案例進行優(yōu)化，完善課程思政教學案例。

二" 解決半導體物理課程思政問題的措施

（一）" 半導體物理課程思政建設思路

目前，大部分物理類課程思政建設的主要路徑可歸納為兩種方式：一是從整體到部分的設計思路；二是從部分到整體的設計思路。然而，半導體物理課程既有較強的行業(yè)技術發(fā)展需求，又有重要的基礎研究價值，既涉及半導體行業(yè)技術普及化，又影響半導體行業(yè)的技術升級和創(chuàng)新技術研發(fā)。因此，半導體物理課程思政建設簡單地從整體到部分，或者從部分到整體的思路并不適合課程思政的教學目標。

經(jīng)過走訪調研相關國內半導體企業(yè)、“雙一流”高校和研究機構，并結合多年半導體物理教學實際經(jīng)驗，我們采用課程思政為指導思想，企業(yè)需求為教學目標，以半導體物理課程案例的形式實現(xiàn)全程育人、全方位育人的目的，如圖1所示。在半導體課程思政案例建設中，以“大珩”精神為課程思政的切入點，通過宣傳王大珩科學精神在建設創(chuàng)新型國家、建設小康社會、推動社會發(fā)展科技進步、破解科技難題等方面的現(xiàn)實意義，激勵學生奮發(fā)圖強的內生動力[15]。同時，基于OBE教學理念，通過聚焦以學生為中心，遵循學生的認知規(guī)律，更多關注學生的求知欲和獲得感的教學理念，其強調以成果為導向的價值取向、以學生為中心的教育理念以及持續(xù)改進的質量文化[6，8-9]。在設計的最后，我們更重視學生反饋和畢業(yè)生調查問卷的分析和總結，根據(jù)學生對半導體物理課程思政教學案例的意見和建議，進一步對教學目標進行調整和更新，通過半導體物理課程思政案例建設，實現(xiàn)行業(yè)需求和學科知識有機地整合在一起。

（二）" 重構半導體物理課程思政教學內容

根據(jù)上述半導體物理課程思政建設思路，我們對半導體物理教學內容進行了調整。打破原有的章節(jié)固定的分類形式，將半導體課程知識體系重新分解，采用從部分到整體的設計思路，梳理半導體物理課堂教學中的知識點，設計具體知識點的行業(yè)需求和思政元素的融合案例。案例設計堅持從細微處著手，根據(jù)一個具體的知識點，進行延伸與拓展，注重了解知識點之間的聯(lián)系，由點到線，由線到面，充分挖掘知識點背后的思政元素，充分挖掘知識發(fā)展過程中的思想變革，在知識點的串聯(lián)延伸中啟發(fā)學生的思想，從思想上的進步達到立德樹人的目的。例如，在半導體物理能帶的形成問題上，學生對共有化運動及電子在晶體中的狀態(tài)并不是很理解，尤其是每個電子看似無規(guī)則的運動對半導體材料的導電性能會有什么樣的貢獻。如果在教學中只是強迫學生機械記憶，學生對這個問題的消化吸收的效果并不好。然而，如果我們將每一個電子想象成是一個社會主義事業(yè)的建設者，每位建設者在自己的工作崗位上發(fā)揮作用并取得一點點的進步。雖然這一點點的進步可能是微小的，但是，將全國建設者的進步累計起來，進步就會產(chǎn)生由量變到質變的巨大反應，就可以推動中國特色社會主義的快速發(fā)展，成為實現(xiàn)中華民族的偉大復興的堅強動力。

（三）" “大珩”精神融入課程思政案例

王大珩先生是中國共產(chǎn)黨的優(yōu)秀黨員，“兩彈一星”元勛，中國科學院、中國工程院院士，國際宇航科學院院士，杰出的光學科學家、教育家，率先推動發(fā)展了中國的光學研究和光學儀器制造事業(yè)。王大珩先生曾任哈爾濱科學技術大學（現(xiàn)哈爾濱理工大學）校長，并建立了應用物理系。老校長的精神一直激勵著我們要有勇于挑戰(zhàn)的創(chuàng)新精神、淡泊名利的奉獻精神、團結共進的協(xié)作精神和不斷探索的求實精神[15-17]。

在半導體物理課程思政案例設計中，我們以老校長“大珩”精神為感召力，培養(yǎng)學生要有尊重客觀，克服主觀，拒絕迷信和盲從的理性精神；要有在任何領域，都表現(xiàn)出敢于與時俱進、敢于提出與客觀相一致的創(chuàng)新精神；要有在科學領域，沒有權威，只有可懷疑的理論和知識，要通過大膽的科學懷疑論、批判舊的技術理論來推動科學發(fā)展的懷疑精神；要有從客觀事實出發(fā)，觀察分析，努力探索實質和規(guī)律的求實精神；要有在科學創(chuàng)新中，愿意承受孤獨，不知疲倦，像蠟燭一樣燃燒自己，為人類作出貢獻的奉獻精神；最后，要有合作和服務的協(xié)作精神。例如，在講解半導體直接帶隙與間接帶隙時，我們通常會以發(fā)光器件、光電效應的機理性研究論述的較多，而對于發(fā)光器件的行業(yè)需求、國際市場的技術更新情況及我國在光電領域的發(fā)展現(xiàn)狀聯(lián)系內容介紹的較少，尤其是對我國光學事業(yè)發(fā)展的心路歷程和未來面臨的巨大挑戰(zhàn)并不清楚。在案例中我們穿插王大珩先生的事跡和精神，去激發(fā)了學生的愛國情懷和科學探索的興趣，以隱性疏導方式影響學生、改變學生、塑造學生，幫助學生構建正確的世界觀、人生觀和價值觀。

（四）" 基于OBE教育理念建設半導體物理課程思政

1" 課程思政教學目標規(guī)劃

基于OBE教育理念是通過聚焦以學生為中心，遵循學生的認知規(guī)律，更多關注學生的求知欲和獲得感的教學理念，其強調以成果為導向的價值取向、以學生為中心的教育理念及持續(xù)改進的質量文化。其優(yōu)勢在于目標的清晰性、過程的靈活性與標準的可比性。因此，在半導體物理課程思政案例建設過程中，教學團隊首先關注的是解決學生提出的“為什么學”和“學了有什么用”的問題[6，18]。我們給出的解決方法是通過課程思政案例來回答學生的疑問。例如，在半導體物理緒論中會先介紹微電子行業(yè)發(fā)展需求和國內外半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。通過介紹國外對中國微電子產(chǎn)業(yè)和光伏產(chǎn)業(yè)的限制（對中國芯片的制裁和禁止5 nm以下光刻機進入我國市場的禁運法案等實例），讓學生清楚地認識到“落后就要挨打”的道理。同時，指出我國半導體產(chǎn)業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)和行業(yè)發(fā)展的“卡脖子”的關鍵問題，還需要各位同學努力解決，這樣的使命代入感，自然就會產(chǎn)生強烈的民族意識和愛國情懷。將“為什么”學習，轉換為“我要為國家發(fā)展而學”的需求。這種激發(fā)學生的愛國情懷和為建設國家的使命擔當意識，是源自民族精神的共鳴。因此，課程思政案例充分發(fā)揮潤物無痕的思政教學作用，使學生在舒適的體驗中欣然接受，達到課程思政的教學目標，完成育人育才的教學任務。

2" 半導體課程思政案例建設的教學方法

如何在內容過多但課時有限的條件下，進行以學生為中心的課程思政課堂教學設計？針對這一問題，研究團隊對教和學的關系進行重新定位，其核心是課內教學和課外自學相結合，在課堂教學中注意各個知識點的覆蓋和科學體系問題，完成教學大綱的規(guī)定動作。通過大作業(yè)和思考題，督促學生以點帶面的外延式補充學習，即課外自學。其中，在外延式學習過程中培養(yǎng)學生查找文獻、歸納總結、獨立思考的能力。我們在實際建設過程中還考慮到如果學生在課外自學過程中遇到問題的解決途徑問題。通過課堂教學的摸索，在教學過程中可以安排2～3 min的互動討論環(huán)節(jié)，學生可以就問題與教師進行交流討論。例如，在互動式教學中我們采用積極引導的方式，增強互動教學的效果。教師在課堂教學時，會根據(jù)教學目的、教材內容和學生的知識水平等特點，以啟發(fā)引導的方式對基本概念、涉及理論和相關問題進行解答。如果問題相對復雜或是不能簡單說明的，會指導學生如何查找相關書籍和文獻，開展課外自我學習工作。這里教學團隊對未解決的問題會進行詳細的記錄，定期會對相關問題的解決情況進行回訪，目的是激勵學生要有持之以恒的精神。

3" OBE教育理念下半導體物理課程思政案例建設的評價標準

在借鑒其他教學改革團隊的優(yōu)秀經(jīng)驗的基礎上，我們認為半導體物理課程思政的評價標準不僅僅等同于考試或考核，所以不易顯化和量化，不易固化和套化。我們在評價中應多注意“過程性評價”，即在考核后的學生反饋，這個反饋需要包含兩方面的內容。一方面，要使學生明白在階段性的學習過程中自己對知識的運用對在何處、錯在何處。另一方面，要使學生明白自己在解決問題過程中是否秉持正確的倫理觀念與情感價值[6，18-20]。

三" 半導體物理課程思政創(chuàng)新效果

經(jīng)過兩輪的教學實踐過程，學生對半導體物理課程的教學效果滿意度評價較好，學生的課堂參與度較以前有了較大幅度提高。期末考試后的課程評價調查問卷顯示：有95%的學生認為半導體物理授課效果很好；99%的同學認為課堂上學生與老師有互動且上課整體氛圍良好，學生喜歡課上討論和問題探索等內容，學生認為通過半導體物理課程思政案例能幫助加深對半導體物理課程重點、難點內容的理解；96%的學生喜歡課上分享的半導體物理背后的小故事；97%的學生喜歡上課分享的“大珩”先生的事跡，100%的學生認為課程思政對自己的人生觀、價值觀和世界觀有重要的指引作用，為后續(xù)的學習和生活指明了奮斗的方向。

四" 結束語

在半導體物理課程思政的教學建設中，改變傳統(tǒng)單純專業(yè)知識講述的教育方式，建立課程思政引領下的融合式教育方式，通過將“大珩”精神引入半導體物理課程思政案例中，激發(fā)學生的愛國情懷和科學探索的興趣，以隱性疏導方式影響學生、改變學生、塑造學生，幫助學生構建正確的世界觀、人生觀和價值觀。同時，通過OBE 教育理念，結合半導體行業(yè)對物理類專業(yè)人才需求特點，建設半導體物理課程思政教學案例，加強了人才基礎知識的積累和實踐應用能力的培養(yǎng)，為多層次和多類型專業(yè)人才的培養(yǎng)體系積累了經(jīng)驗。

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