半导体理论全文(5篇)
第1篇：半导体理论范文
关键词：半导体物理；工程教育；教学改革；工程实践
工程教育专业认证是工程教育质量的重要保障，有利于促进工程教育改革，提高工程教育质量，增强工程教育人才适应社会的能力。半导体物理作为半导体科学的理论基础，是微电子科学与工程、集成电路设计与集成系统等工程教育专业所必修的专业基础课程，对学生深入学习专业知识，增强解决实际工程问题的能力具有重要的作用。然而现有半导体物理的教学方式仍以注重理论知识传授为主，忽略了学生工程实践能力和创新能力的培养，不能满足国家工程教育专业认证的要求。为了解决这种以理论教学为主而忽略工程实践的关键性问题，学校以CDIO即构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）的工程教育理念为指导，将理论、实践、创新融为一体，构建符合现代工程教育的半导体物理教学，通过融入工程教育思路的半导体物理教学改革，全面提升学生创新意识和解决工程实践问题的能力。
一、半导体物理教学现状分析
1.课程注重理论知识讲授，学生解决复杂工程问题的能力不足
目前半导体物理课程的教学过程以理论讲授为主，主要讲解基本物理概念和理论，缺乏与实践结合的综合性案例分析来指导学生进行工程实践。虽然笔者所在学校已在整个半导体物理的教学过程引入了研究性学习的思想，将科研中涉及半导体物理的主要知识点融入教学中，但学生应用所学的理论知识解决半导体材料、工艺和器件中问题的能力还不够。学生还需在老师的指导下进一步进行实践和创新能力的训练，提高工程设计意识和综合工程设计的能力。
2.课程知识点繁多，学生主动学习的积极性不高
半导体物理教学涉及的知识面广，基本概念多，理论繁琐，内容深奥复杂。同时学生对先修相关知识点的掌握不是很透彻，导致知识点前后难以衔接，学起来会感到头绪繁多，难以理解。此外，半导体技术发展非常迅速，新的理论和研究成果不断呈现，知识更新快、学科交叉更深入，因此教师很难在有限的授课时间里覆盖所有内容。而此时学生的主动学习和探究问题的能力就变得更加重要，但是由于该课程概念多、理论深、公式复杂，学生主动学习的积极性不高。
3.配套教学资源不足，学生对抽象知识的理解不深刻
半导体物理涉及的物理概念多，理论复杂，由于实验条件和学时的限制，学生不能通过实验来验证物理过程，学生对物理的概念和理论通过抽象的记忆性理解，因此这种理解不深刻。虽然有些高校采用一些仿真课程辅助半导体物理的教学，PPT中也增加了一些动画帮助学生理解物理过程，但这些辅助的效果不十分理想。所以，教师在教学中增加与实践问题相关的教学案例，完善多媒体教学课件内容是非常必要的。
二、教学方法的改革和实践
1.采用CIDO工程教育理念的教学模式
传统的教学方法采用课堂讲解、习题练习、课后答疑等集中式教学方式，注重的是理论的思考过程，没有将解决工程实践问题作为授课的导向。工程教育专业认证强调的是以学生为中心的教育理念，以成果作为教育的取向。我们以CIDO工程教育理念为教学思路，改变原有以教师为主的教学组织形式，采用以学生为教学主体，老师为辅的教学模式。在教学过程中加强学生的形象思维的训练，在课堂上通过创设工程问题情景，展现问题形成过程，激发学生主动学习和实践创新的积极性，探索出培养工程应用型人才有效的教学方法和教学手段。例如，在学习了第二章杂质的补偿作用后，提出怎样利用杂质的补偿原理来制备各种不同特性的N型和P型材料，怎样制备出形形色色的半导体器件的问题；在学习了第三章杂质半导体载流子浓度随温度和杂质浓度的分布后，提出怎样测试杂质的电离能和半导体材料的禁带宽度的问题；在学习了第五章复合理论和陷阱效应后，提出光电探测器暗电流的主要产生机理是什么，采取怎样的措施能减小暗电流的问题；在学习了第八章MIS结构的基本原理后，又提出电荷耦合器件CCD的工作原理和怎样提高CCD量子效率和读出速率的问题。在课堂教学时，针对每章的关键性原理都提出一些与半导体工程实践紧密结合的科学问题，采用在课堂上提出问题——学生课后查阅资料——课堂学生讲解——分组讨论——老师点评的模式，侧重培养学生利用半导体基本原理解决半导体工艺和半导体器件中所遇到的实际的工程性问题。这种基于CIDO工程教育理念的教学模式研究既激发了学生主动学习的积极性，又增强了学生的实践创新能力。
2.构建合理的教学内容
首先，把握好整体知识框架，做好先修和后续课程的知识衔接。例如，第1章讲解半导体的晶体结构时简单介绍固体物理有关晶胞结构、晶体结合力、布里渊区与能带理论等先修知识，以便学生更好地理解本章内容。例如，第八章讲授半导体表面与MIS结构内容时，重点讲解MOS器件表面在不同偏压下表面状态的变化，分析阈值电压的构成和影响因素，为后续半导体器件物理学习MOSFET器件的结构和工作原理打下坚实的理论基础。其次，不断跟踪国内外有关半导体物理学科的研究前沿，将最新的成果和最新信息引入课堂教学，不断丰富教学内容。例如，我们增加InGaAs、GaN等化合物半导体材料特性以及构成异质结在光电探测器和大功率高频器件中应用的介绍，增加MOS器件沟道尺寸对阈值电压的影响等较新的内容。更重要的是我们抛弃了复杂的理论推导，把每章的重点知识串接在一条主线上，突出重点概念和原理性知识，合理地构建综合性的教学内容来充分训练学生的工程应用能力，让学生能站在较高的层次上全局把握每章的核心知识，尽早建立牢固的工程概念和工程意识，将所学的知识用于解决半导体材料、工艺和器件方面的实际问题。例如，教师在第一章内容的讲解时，以半导体材料的能带结构为主线，将晶体结构、电子运动状态、能带模型、空穴、有效质量、回旋共振实验等重要知识点串接在这条主线上。最后，重点分析硅、锗、砷化镓、磷化铟等常用半导体材料的能带结构，引导学生根据这些材料在能带结构上的不同，分析它们的优缺点和不同的应用范围，进而引导学生建立通过优化能带结构来获得器件性能提升的思路，为学生今后从事半导体材料科学的研究建立早期的工程概念和工程意识。
3.融合多种媒体教学手段
半导体物理涉及的基本概念和原理较抽象，传统的依靠单一PPT的多媒体教学过程使学生感觉学习枯燥，造成学习兴趣不高。因此，教师在应用传统的教学手段基础上引入多种媒体教学手段，将授课内容通过多媒体形象化展现，使学生对半导体知识的理解从抽象思维转变为形象思维，在整体上把握好半导体主要基本理论和重要概念，从而加强学生对深奥和抽象的理论和概念的理解，提高学生对半导体物理学习的兴趣。例如，在解释空穴、能级分裂、本征激发、非平衡载流子产生与复合、金属与半导体接触等基本概念时均采用形象、直观的动画演示将物理机理地展现在学生面前，便于学生发现基本物理概念的本质和规律，为学生分析问题创设情境。在讲述半导体掺杂理论、复合理论、MIS结构理论等重要的半导体原理时，采用TCAD仿真辅助教学的方法，将半导体材料中载流子浓度、各种复合电流、MIS结构表面载流子浓度随偏压的变化通过仿真结果向学生直观展示，促使学生认识物理机理本质，提高学生应用所学知识发现问题和解决问题的能力。对于一些无法开展但非常重要的半导体物理实验，我们通过制作动态影像向学生形象展示重要的物理过程。例如，对于著名的测量半导体载流子迁移率实验，通过将实验结果动态展示，可以帮助学生理解光生载流子在电场作用下同时进行扩散、复合和漂移运动的全过程，有助于学生掌握连续性方程求解非平衡载流子浓度的变化和对迁移率、扩散系数、产生/复合等重要物理概念的理解。
三、结论
我们开展面向工程教育的半导体物理教学改革，在教学中引入CDIO工程教育的思路，改变原有以理论授课为主的教学模式，通过创设综合性的工程实践问题，提高学生利用所学知识发现和解决相关工程问题的能力。同时构建合理的教学内容，通过形象化教学和融入多种媒体教学手段，增强学生对抽象理论和概念的理解，激发学生学习的热情和兴趣。通过这次教学改革实践，学生主动学习的积极性得到很大的提高，学生能从整体上把握重要的半导体理论和概念，提高了综合分析和解决半导体材料、半导体器件领域工程问题的能力。
参考文献：
[1]徐振邦.《半导体器件物理》课程改革探索与实践[J].教育教学论坛，2014
[2]徐大庆，童军，张岩.基于创新型人才培养的“半导体物理”教学改革探索[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2017
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[4]马俊成，易丹，孟学琴.基于CDIO的半导体物理教学改革[J].科技视界，2016
[5]蒋龙，裴启明，张静.大学生创新创业背景下半导体物理教学改革与实践[J].曲靖师范学院学报，2017
第2篇：半导体理论范文
关键词：半导体物理与材料；思政元素；教学改革
1引言
电子信息产业的规模和水平已成为衡量一个国家整体科学技术和综合实力的重要标志，相应学科的发展密切关系到国家微电子、智能信息、光电子等前沿领域的发展，涉及国家“十三五”重点发展的领域。本课程主要介绍半导体物理与材料方面基础知识和基本规律，是半导体集成电路行业产业发展的科学基础[1]。学好本课程，对于国家科技事业的发展和服务于南京市地方经济有着重要意义。将思政元素有机融入到专业课的教学中，已有部分尝试[2-5]。在掌握原有课程体系教学大纲规定的专业知识和专业技能的基础上，带领学生开展并参与了诸如课程教研讨论、课后实践总结、专业知识竞赛以及全国大学生集成电路双创大赛等一系列思政与专业相结合的实践活动，充分发挥课程思政德育功能与价值导向引领作用，在培养半导体集成电路行业产业应用型人才的智育育人与德育树人目标达成方面，取得了良好效果。
2半导体物理与材料的教学改革
2.1课程建设的目标。本课程主要介绍半导体物理与材料方面基础知识和基本规律，是半导体行业产业发展的科学基础。通过本课程学习，使学生掌握半导体晶格结构、电子和空穴分布以及电荷输运原理等，掌握半导体材料性质、性能参数测试以及设计方法。本课程着力培养学生的基础知识技能、工程实践创新能力以及科学研究素养，为微电子领域从事电子器件制作、电路与系统测试应用打下坚实基础。培养学生的团队协作能力、奉献精神和集体观念，学生在思想境界与人格品质上得到进一步的提升，价值取向得到进一步端正，自身爱国情怀与民族自豪感得到进一步的增强，担当起科技强国的使命和责任；最终达到为国家培养出电子信息行业应用型人才的智育育人与德育树人目标效果。2.2教学改革的方法。本课程在课程思政教学改革实施过程中，主要采取了下列方法步骤。（1）实施“专业课中融入思想政治教育”，注重关注电子信息行业动态，关注我国相关行业发展以及相应的就业机遇与挑战；授课与课程设计过程中推进德育教育音视频及动画教学。（2）将思政内容融入到教学大纲修订中，注重集成电路应用专业知识点与思政育人的有效结合。比如将我国半导体产业以及相关IC制造企业从无到有，从小到大，直到做大做强的艰辛发展历程实例融入。（3）通过课堂教学讨论，在教学生掌握专业知识点的同时，深度挖掘知识点中蕴含的思政元素，用正确方式把社会主义价值观和思维方法传授给学生，使学生树立正确的人生观、价值观、世界观。（4）将课程思政理念有机地融入学生的课堂作业与课程学习实践报告中，将每阶段专业知识点与我国实际行业产业情况相联系，引导学生积极思考，激发同学们的爱国情怀、学习激情与创业热情，总结自己自身情况，勇于担当科技强国的重大使命和责任。（5）聘请相关行业专家与马列学院思政教师作为课程思政指导教师，定期开展专业知识讲座；教学过程中，整合专业课程教师、学生管理队伍，各成员之间相互沟通总结经验。（6）通过举办课程思政示范课程知识竞赛，让学生更深入了解半导体集成电路相关知识；通过带领学生参加半导体集成电路学科竞赛，让学生切身体验半导体集成电路行业产业最新动态。2.3课程建设解决的问题与取得的成效。本课程在课程思政教学改革实施过程中，主要取得了下列初步成效。（1）课程设计、教案。半导体物理与材料授课过程中，推进德育教育音视频以及动画教学，引入了鼓励青年学生的讲话、我国半导体行业科技工作者取得的创新成果与成就等；引入并加强了现代化教学手段与信息化建设，推进建设开放共享的网络教学平台，立体化提升了智育德育效果与效率。（2）教学大纲修订。在完成课程智育目标体系基础上，融入了课程思政育人目标与具体切入点，修订的教学大纲中，明确标注了思政内容融入相关专业知识点的情况，实现了专业知识点与思政育人的有效结合。修订晶体材料这个章节时，将我国半导体行业产业发展面临的机遇与挑战融入。修订电荷输运这章时，将我国集成电路芯片制造企业如中芯、华为等发展历程融入。修订PN结时，融入我国太阳能电池与LED行业企业从无到有、从弱到强直到赶超国际先进的实例。（3）课堂讨论与实践报告。深度挖掘半导体集成电路方面的专业知识点中蕴含的思政元素，老师在课堂上提出论题，学生分组讨论，激发同学们的爱国情怀、学习激情与创业热情，勇于担当IC领域科技强国使命和责任，引导学生做好归纳总结。定期分阶段布置给学生课程学习实践报告，注意将每阶段的专业知识点与我国半导体集成电路行业产业的发展状况相结合，加深对我国半导体集成电路行业发展的机遇与挑战，以及中美贸易战对我国IC芯片产业的影响等的理解，使课程思政理念有机融入到学生的课程实践报告中。（4）知识竞赛与学科竞赛。2019年6月份举办了本课程的课程思政示范课程知识竞赛，采用网络在线答题、实时判分并投屏获奖公示，获得了师生的一致好评。暑期分别带队参加了由工信部举办的“第三届全国大学生集成电路创新创业大赛”NI杯的分决赛与全国总决赛，入围总决赛并荣获全国二等奖。（5）课程思政示范课程工作室平台。聘请了半导体行业专家与思政方面的教授学者作为思政育人顾问，组建多学科背景互相支撑、良性互动的课程教学团队。教学过程中，整合专业课程教师、学生管理队伍，各成员之间相互沟通总结经验，使思想政治教育从专人向全员的创造性转化。2.4课程建设的不足。由于课程思政教学改革仍处于尝试阶段，不足之处主要有以下三方面。（1）尚未形成一支稳定的课程思政示范课程教学团队，相应建设规范与方法、思政育人质量评价、激励机制等有待进一步健全。（2）在课程设计、大纲修订以及教案编写等方面，还没有系统性地形成与融入一个课程思政的方案方法。（3）课程思政教学改革的调研工作不够充分，工作总结不够及时，没有形成相应的理论调研报告、建设总结报告以及教学改革方案。2.5改进措施。（1）邀请马克思主义学院的思政专家进课堂，将课程思政与思政课程进一步有机结合[4,5]。在半导体物理与材料课程思政示范课程建设工作中，除聘请本院专家学者担任指导教师，加入课堂教学并进行理论指导，同时，聘请马院专家担任思政指导教师，邀请他们过来深入地开展学术讲座。（2）教学改革前期与相应的行业企业结合较少，后期应着重跟进与相关企业（比如台积电等）的产学研合作，以行业需求为起点，结合学科体系内在规律，优化课程所需的知识技能与素质要求，将最新产业技术嵌入到课程教学中。（3）推进“学生中心、成果导向、持续改进”的工程教育理念。利用网络教学平台，引入行动导向课程，在此基础上推进翻转课堂，进一步优化网络教学平台。注重学生个性化发展，借助校企合作平台，招收有潜力、有志趣的学生参与产学研项目，培养他们的创新意识与行业能力。
3结语
通过开展《半导体物理与材料》课程思政教学改革，引导学生立志赶超国际先进半导体行业产业技术。在南京市大力发展的电子信息产业的大背景下，立足于我国国情与当前南京市集成电路产业发展现状，以行业产业应用研究促进课程思政理论研究，紧密围绕南京市半导体集成电路行业、产业发展以及其对人才和技术的需求，坚持课程建设与科技研发和服务地方经济社会发展相结合，担当起科技强国的使命和责任，开展科技研发和科技成果转化，达到为国家培养出半导体行业应用型人才的育人目标，全面提升科技服务对南京的贡献度。
参考文献
[1]刘恩科.半导体物理学[M].北京:电子工业出版社,2011.
[2]钟家松,陈大钦.半导体材料课程的教学改革探索[J].教育教学论坛,2016(10):85-86.
[3]张彦,于永强,陈士荣,于宝证,吕洪君.“半导体材料”课程教学改革探索与实践[J].电气电子教学学报,2014,36(01):15-17.
[4]赵静.协同推进高校思想政治理论课建设研究[J].思想理论教育导刊,2019(09):88-92.
第3篇：半导体理论范文
【关键词】CDIO；半导体制造技术；课程改革；产业结合
一、工程教育（CDIO）模式
工程教育是我国高等教育的重要组成部分，在国家工业化信息化进程中，对独立完整门类齐全的工业体系的形成与发展，有着不可替代的作用。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，是以Conceive、Design、Implement、Operate（即构思、设计、实现、运作）一系列从产品研发到产品运行的产业周期为载体，让学生在理论和实践间过渡，完成自主学习。电子科学与技术专业是一个典型的工科专业，工程性和实践性非常强，希望通过课程学习使得学生具有以下工程核心能力：（1）具有运用数学、自然科学及工程知识的能力；（2）具有设计与开展实验，分析与解释数据的能力；（3）具有开展工程实践所需技术、技巧及使用现代工具的能力；（4）具有设计工程系统、组件或工艺流程的能力；（5）具有项目管理、有效沟通、领域整合与团队合作的能力；（6）具有发掘、分析、应用研究成果基于工程教育理念的《半导体制造技术》课程改革◎潘颖司炜裴雪丹及综合解决复杂工程问题的能力；（7）培养终身学习的习惯与能力；（8）具有基本工程伦理认知，尊重多元观点。
二、课程目标与存在的问题
《制造》是面向高校电子科学与技术专业的一门工程技术核心主干课程。本课程主要介绍半导体工艺流程、关键工艺步骤，以及相关领域的新工艺、新设备、新技术，其目标是培养掌握基础理论，熟悉专业知识，了解技术前沿，拓展科技视野，并具有一定工艺设计、分析解决实际工艺问题的电子科学与技术领域应用型工程创新人才。随着电子行业对半导体器件微型化、高频率、大功率、可靠性等要求的提高，半导体科学近几十年的迅猛发展，《制造》内容也随之不断充实，内容繁杂、综合性强、与实际工艺结合紧密。在这样的现实情况下，《制造》课程的教学难度越来越大，主要体现在以下几个方面（1）教学信息量大、课程学时有限，难以合理安排教学进度；（2）工艺设备昂贵，课程实践需求难以满足；（3）理论知识抽象，与实际工业联系不紧密，学生的积极性和创造性难以提高；（4）课程考核形式单一，难以全面检查教学成果。课程教学内容、方法、考核等一系列问题的背后，根本原因是当前《制造》课程的教学模式不尽合理，教学改革势在必行。
三、课程建设思路
《制造》只有32学时，在有限的课时下，教师要指导学生掌握基础理论，与实际工业生产流程相结合，引导学生进行创新性研究，帮助学生将课堂理论知识转化为电路、版图、工艺等设计能力。《制造》内容繁杂，难度大，实践实习难以充分实现，需要教师在教学过程中选择贴合产业的教材，突出重要知识点，合理分配学时，紧盯产业发展和先进工艺，更多的与产业实际融合，尽可能让学生接触实际制造过程，激发学生学习兴趣，提高学习效果。《制造》涉及专业知识面广（材料、物理、器件、工艺），紧跟技术发展，用简单的试卷理论考核学生的学习成果不够全面，课程考核方面也要打破固有的试卷核，避免学生靠死记硬背来应付考试，采用多元化的考察方式，考察学生的理论基础掌握、创新思维能力、团队协作能力。课外，要尽量给学生创造与产业接触的机会。
四、《半导体制造技术》课程建设
1、教材选择
《制造》与产业结合紧密，所以我们目前选用电子工业出版社由MichaelQiurk编著的《半导体制造技术》，该教材的特点是：理论扎实，详细介绍了半导体材料、半导体物理、半导体器件相关知识点；结合产业，突出实际工艺详细介绍了芯片制造中的关键工艺——理论、生产过程、工艺设备、质量分析等；紧随发展，吸收介绍了深亚微米工艺下的先进技术——槽隔离、平坦化、Cu互联等；容易理解，深入浅出，附有大量工艺图、设备图、结构图，直观形象。
2、教学内容
《制造》课程学时有限，教师在教学过程中需要突出知识重点，授课过程中带领学生着重学习重点章节——材料准备、工艺流程、基本工艺操作、先进技术，对于辅助章节——化学品、沾污、检测可以采用简单介绍、学生课后自主学习的方式进行讲授。《制造》相比于其他电子专业基础课程，最大的特点是产业发展迅速，教材内容更新速度远远落后，所以授课教师需要密切关注产业发展，了解新工艺、新技术、新设备，让学生的知识跟随产业变化。
3、教学方法
课程教授过程中，希望增加学生的参与度和积极性，同时提高学生的团队协作能力，所以采用传统集中授课与小组作业相结合的模式。在集中授课过程中也要注意调动学生积极性，可以采用如下方式：（1）采用启发式教学，以先导课程为基础，引导学生积极思考；（2）采用问题式教学法，首先提出问题，分析问题的本质，探讨解决问题的思路，最后给出解决问题的方法。培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；（3）采用互动式教学法进行教学，注意调动学生学习的积极性，加强教师和学生的眼神交流和语言交流；（4）妥善处理教学中的重点和难点，引导学生学会逐步分解解决难点问题。
4、教学手段
传统教学一般采用板书授课、作业考察的方式，展现方式死板，考察不全面，现在可以结合多媒体工具的演示多样性，完成知识点与实际产业应用的结合，利用图像、动画、视频等展示和讲解复杂的器件结构和工艺过程，给以学生直观、清楚的展示，提高学生学习兴趣，引导学生的工程创新能力。建设课程网络教学平台，便于学生获取最新学习资料，利于教师与学生之间的课后沟通，同时教师可观察学生自主学习进度，适当提醒。
5、考核模式
课程减少考试比重，关注学生的学习过程，同时增加团队大作业，锻炼学生合作分工、解决问题的能力。
6、课程拓展
利用工艺流程仿真，以及校企合作平台等方式验证巩固课堂学习内容，增加学生与产业接触。综上所述，针对《制造》课程的特点以及现有的教学问题，笔者结合产业，采用工程教育思路进行教学改进，与传统模式的对比。
五、结语
第4篇：半导体理论范文
1．1构建知识网络
“模拟电子技术”课程虽然具有器件种类多和电路概念多的特点，但其内容也有内在规律可循。如果教师能够总揽整个课程，对知识系统进行梳理，找出各知识点之间内在的关系，并将这些知识点逐一连接起来，就可以形成思维导图。我们向学生介绍这个利用PPT制作的思维导图时，可作如下解释:电子器件均由半导体材料制成，制造半导体器件用得最多的是硅、锗和砷化镓三种材料。纯净的本征半导体的导电能力是很弱的，利用半导体的掺杂特性可以制成P型和N型两种杂质半导体。把P型半导体和N型半导体用特殊的工艺使其结合在一起，就会在交界处形成一个特殊薄层，该薄层称为“PN结”。二极管实质上就是一个PN结。它的电路符号、伏安特性、主要参数及分析方法，在学习中是必须掌握的基础知识。教材任何一章的内容都能够用类似的思维导图进行总结。学生通过思维导图能更清楚地了解各部分内容及其相互关系，使其具有全局观。这样一来，学生学到的知识才是准确的、完整的和系统的。
1．2实施研讨式教学
在本课程的“功率放大电路”一章中，介绍了功放的一般问题、各种类型功放电路及工作原理。我们创建思维导图时，首先需要绘制的概念以要素形式引入，形成初步的思维导图;然后由学生讨论完成要素间的联系和层次关系，并用有向线段标识要素间联系，说明其理论依据或提供简要的理由。在建立控制系统稳定性的基本思维导图后，进一步引导学生讨论如何解决效率和失真间的矛盾。例如，在由“乙类互补对称功放”导出“甲乙类互补对称功放”时，首先通过Multisim，搭建乙类互补功放的电路，输入信号为正弦波，让学生讨论在示波器上应该看到怎样的波形?如果实验结果表明输出波形出现了交越失真，我们可以问学生这是为什么?如何解决?然后将相关内容引入思维导图。最后要求学生思考:如果要进一步提高效率，应采用什么办法?接着我们引导学生进行发散性研讨，补充思维导图，Ⅲ部分。经过充分的研讨，师生共同完成了功率放大电路的思维导图。在绘制思维导图过程中，学生对功率放大电路的内容会有更深刻的理解。
1．3提高期终复习效率
由于期终复习时间有限，对“模拟电子技术”的复习课应该用思维导图方法来复结。明确知识的层次及各知识点的内在联系，而后将它们有序地组织起来，建立知识体系。这样可以解决本课程内容多的问题，提高复习课的效率。应用思附导图方法进行复习，需要注意如下几点。(1)充分发挥学生自主性，让学生主动参与复习全过程，特别是要让学生参与思维导图的归纳整理的过程，不要用教师的归纳代替学生的整理。应充分体现由学生疏理知识，寻找规律和判断错误，充分调动学生学习的积极性和主动性。(2)体现整门课程内容的系统性原则。由于学生的基础理论知识比较零散，知识间逻辑关系不清晰，缺乏良好的认知结构，结果所做的思维导图是各章思维导图的简单相加。教师要进行有效的引导，由“模拟电子技术”课程的主题—放大电路出发，按专题进行，采用思维导图对所学内容进行梳理。不要限于本章内容，而应突破章节界线，贯通教材前后，理清知识之间的内在联系后，建立其思维导图。这样一来，学生通过框图能展现知识的联系和知识的整体结构。(3)关注知识的迁移训练。复习课不是简单的重复，其最终目的在于培养和提高学生运用知识和解决问题的能力。在复习过程中，我们要加强知识的迁移训练，培养学生举一反三和灵活运用所学知识解决问题的能力。
1．4教学中应注意的问题
我们将思维导图引入教学的过程中发现了一些问题。例如，在展示整幅导图时，若图比较大则字体会被压缩，后排学生看不清楚，如果部分展示则需要移动画面，操作不便。如果采用黑板手绘的方式，则需要在布局和色彩方面事先多次演习才能达到预期效果，不能随心所欲。为此，我们可以采用PPT自制思维导图与常用的思维导图软件结合的方法，课上用PPT演示，课下根据需要利用思维导图软件制作部分或完整的思维导图提供给学生使用。教师与学生通过思维导图进行交流与探讨，能够实现教学相长。在极具个性化的思维导图创作过程中，学生可以发挥想象力，按照自己喜爱的方式完成对知识的吸收，构建并充实自己的知识结构，学习主动性和创造性得以充分发挥。
二、结语
第5篇：半导体理论范文
【关键词】模拟电子技术；立德树人；课程思政
1引言
教育是国之大计、党之大计，承担着立德树人的根本任务[1]。高校的思政育人工作不仅是思政教师的工作，更是每一位专业教师的工作，将思想政治工作润物细无声地融入到专业课程教学的全过程，形成以立德树人为根本，以理想信念教育为核心，以社会主义核心价值观为引领，全面提高人才培养能力，实现全员育人、全过程育人、全方位育人的格局[2]。模拟电子技术是电气工程相关专业极其重要的专业基础课，开课面广，影响大[3]。因此，本文以模拟电子技术课程为例，充分挖掘专业课程中蕴含的德育元素，通过完善专业课程中的思政教学资源，深化教学改革，构建人才培养新模式。在该课程的教育教学过程中，通过结合教学实例，从专业背景、科技创新、职业素养等方面对学生进行思政教育，将社会主义核心价值观融入到课堂教学的全过程，以胡杨精神育人，培养学生爱国爱疆、扎根边疆、担当奉献的高尚品格[4]。
2“模拟电子技术”课程简介
“模拟电子技术”是电类专业必修的专业基础课，也是一门实践性很强的技术应用型课程。该课程内容主要包括：半导体器件、基本放大电路、集成运算放大电路、放大电路中的反馈、信号的运算和处理、波形的发生和信号的转换等。该课程的教学目标是通过获得模拟电子技术方面的基本理论知识和应用技能的训练，使学生具备模拟电路的设计分析能力和综合应用能力。该课程的理论内容丰富，实践性较强。在以往的教学过程中，任课教师更加注重专业知识的讲解和对技术能力的培养，而对学生的爱国情怀、创新意识、职业道德教育、社会主义核心价值观等方面涉及较少。因此，通过课程思政的教学改革，将思想政治教育与模拟电子技术课程深度融合，全方位培育新时代的建设者和高素质人才，培养学生追求卓越的匠心精神，激发学生通过科学技术报效祖国的家国情怀和责任担当。
3课程思政教学设计
模拟电子课程的特色是内容复杂，理论知识抽象难懂。在讲解专业课时，通过从课程背景、科技创新和社会主义核心价值观等方面融入课程思政。（1）通过讲解课程应用背景，引出我国当前的芯片发展现状，并对芯片研究现状进行分析，从而加强对学生的爱国主义教育，弘扬爱国主义精神。模拟电子技术在当今生产生活领域中应用广泛，在讲解绪论时，通过讲解模拟电子技术的应用场合和未来发展趋势，激发学生的爱国热情。例如，闹得沸沸扬扬的中兴事件，中兴事件映射出我国芯片发展的薄弱环节。中国芯片的研发环节很大一部分都处于空白状态，很多的高端芯片需要从外国进口。中兴的危机事件引发了我们对于中国芯片研究与发展现状的认知，认识到中国芯片依赖于西方国家科技所带来的隐患。让学生通过此事，懂得虽然科学无国界，但科学家有祖国，只有自己祖国强大，我们才能生活的更好，才不会被其他国家在关键技术领域卡住脖子。模拟电子在未来芯片的研发中起着至关重要的作用。因此，让学生明白学好模拟电子技术，并将其发展壮大，也是报效祖国的一种方式。通过将家国情怀融入到专业课程中，逐步培养学生的民族认同感和国家荣誉感，让学生认识到自己现在的使命和责任，不再浪费时间，虚度光阴。（2）通过讲解半导体，引出半导体的应用领域及未来的发展趋势，激发学生的创新精神。半导体是位于导体和绝缘体之间的物质。本征半导体的特点是纯净的不含任何杂质的半导体，在本征半导体基础上掺杂三价或五价元素构成杂质半导体。掺杂的杂质越多，导电性能越好。半导体是科技创新、社会发展、经济增长的核心要素。在科技发展的今天，半导体的体积越来越小，所构成的组件却越来越多，由近400亿个组件构成。从智能汽车、智能家居、智慧工厂、智能手机到互联网的应用，半导体在全球化服务的智能化行业中无处不在。随着5G时代的到来，人工智能领域、无线通信领域、大数据、物联网等行业对半导体的需求将急剧增长，高端的半导体材料将会变得更加紧缺。2020年，肺炎疫情席卷全球，全世界遭遇了百年一遇的重大公共卫生安全危机。肺炎疫情对全球化的众多产业带来了极大的影响，也推动了很多行业对创新应用的强烈愿望与需求。为实现更安全、更健康、更互联的未来，半导体科技的研究与发展将变得更加重要。通过讲解与半导体相关的时事背景，让学生了解我国半导体科技当前的发展形势，提高学生的创新意识以及忧患意识，鞭策自己努力学习，做社会主义新时代的合格大学生。（3）通过讲解滤波电路，引出嫦娥五号探测器的成功着陆，增强民族自豪感，坚定四个自信。滤波电路的主要特点是对于电路中的信号频率进行选择，通过特定频率范围内的信号，限制其他频率信号。滤波电路应用广泛，可以用于语音处理、图像处理等。在图像处理中，通过图像采集、编码、传输和处理期间，图像中像素值总是会突然变化。在没有过滤技术的情况下，很难从数字图像中去除这种突然变化的像素值。因此，当涉及到图像的过滤时，需要用到滤波电路。在讲解此内容时，可以加入思政元素。例如，2020年12月1日23时11分，嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选着陆区，嫦娥五号的着陆器配置的降落相机拍摄了着陆区域影像图，并传回着陆影像图。这一过程中，就用到了滤波电路，而嫦娥五号的成功发射，意味着我国将在探月项目中弯道超车，在探索太空历史上具有里程碑的意义。通过讲解滤波电路，引入嫦娥五号探测器的成功着陆及传回影像图的思政元素，使学生增强民族自豪感，坚定四个自信。（4）通过讲解波形的发生和信号的转换，引出当前我国5G网络及网络建设的发展现状，提升学生的国家荣誉感。在模拟电路中，需要用到各种波形的信号作为传输和控制信号，并将采集到的信号用于测量、控制、驱动负载或者输入计算机中，信号在传输过程中往往根据具体需求，对信号进行变化，如将电压信号转换成电流信号、将电流信号转换成电压信号、将电压信号转换成频率与之成比例的脉冲等。而在讲解波形的发生和转换时，可以顺势引出5G网络的原理及目前发展现状，5G网络是通过无线电波进行通信的，并通过频率很高的无线电波传输信息。在通信快速发展的今天，我国已进入万物互联的5G时代，截止到2020年12月底，我国已建5G基站69万个，目前居全球之首，而我国目前的5G技术也处于世界领先水平。5G也正在悄无声息的改变着我们的生产生活，教育、医疗、农业、工业、交通等各行各业也将插上5G的翅膀快速发展。通过将5G网络建设的现状及未来发展的思政元素融入课程内容讲解中，提升学生的国家荣誉感。
4教学手段的革新
在课堂教学过程中，充分利用互联网辅助教学工具——学习通APP。在上课前通过“学习通”发起签到指令，学生点击签到，完成签到任务，节约课堂点名时间。在上课过程中，采用项目教学法和翻转课堂的形式进行教学，以学生为中心，开展教学环节，增强学生在学习过程中的主动性。在课堂教学过程中，教师先抛砖引玉，引出知识点所隐含的思政元素，再让学生自由发挥，小组讨论，教师总结，将思政元素与教学内容有机结合，做到教书与育人相统一。在课堂结尾通过“学习通”布置随堂练习题，并将重点知识传至“学习通”，方便学生随时随地的学习和巩固。通过以上课程思政教学手段，课堂教学不再是简单的知识传授，而是全方位的知识体系构建与心灵塑造。
5总结
本文紧紧围绕以社会主义核心价值观为引领，以全面提高人才培养能力为关键，以“课程思政”为目标的课堂教学改革。以“模拟电子技术”课程为例，深挖其中所蕴含的思政元素，并将思政元素与课程内容紧密结合，培养学生的家国情怀、增强学生的创新意识，坚定四个自信，为祖国培养能够担当民族复兴大任的新时代大学生，为开创新时代高校课程思政改革提供新的思路。
参考文献
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